本發(fā)明公開了一種水性多彩涂料的制備方法，屬于涂料制備技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

花崗石是一種天然的石材，屬巖漿巖，廣泛用于建筑戶外飾面。但花崗石造價十分昂貴，而且在建筑外墻作飾面具有公共危險性，不易大面積或高層建筑外墻體貼設(shè)使用。因此，為了建筑物能達(dá)到花崗石的外觀豪華效果，仿制花崗石的材料不斷涌出，由于花崗石的色彩多異性使仿制工藝帶來十分復(fù)雜，人們需要一種仿制簡易的涂料來簡化仿制工藝的復(fù)雜性，在此背景下，多彩涂料應(yīng)運(yùn)而生。

水性多彩涂料是一種應(yīng)用創(chuàng)新的膠體技術(shù)和全新的色彩理念制備的新型的環(huán)保型建筑涂料。它是在水性基礎(chǔ)涂料中混入液體或膠化的兩種以上不同顏色、大小及形狀各異的帶色微粒組成的一種復(fù)合的懸浮分散體涂料。

水性多彩涂料在涂裝時，通過一次性噴涂，涂覆后發(fā)生色散而可獲得多種顏色花紋效果也可具有凹凸不平、立體感強(qiáng)、光澤優(yōu)雅的浮雕狀外觀質(zhì)感效果。這種通過一次性噴涂形成的圖案與通過多道工序依次完成才能形成的多彩花紋的方法完全不同。

相比天然石材，水性多彩涂料具有自重輕的優(yōu)點(diǎn)，水性多彩涂料的自重遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于石材，因而非常適合噴涂于外保溫墻面等，以替代傳統(tǒng)石材，提高安全性。現(xiàn)有的技術(shù)中，水性多彩涂料存在儲存穩(wěn)定性差、耐氣候老化性、覆蓋裂縫能力差等不足，嚴(yán)重阻礙了水性多彩涂料的應(yīng)用和發(fā)展。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題：針對目前水性多彩涂料存在儲存穩(wěn)定性差、耐氣候老化性差、覆蓋裂縫能力差的問題，提供一種水性多彩涂料的制備方法，該方法將黃單胞桿菌接種到由馬鈴薯、硝酸鈉、磷酸二氫鉀等為原料制成的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，將得到的菌種與葡萄糖、蛋白胨等進(jìn)行發(fā)酵、攪拌及離心分離，得到上清液，隨后將苯乙烯與丙烯酸、過氧化月桂酰攪拌反應(yīng)制得的聚苯乙烯丙烯酸酯預(yù)聚體與二甲基二氯硅烷、氯化銅等攪拌反應(yīng)，靜置分液后減壓蒸餾，得到的嵌段式有機(jī)硅改性苯丙聚合物與鈦白粉、鐵黃、上述上清液等攪拌后再加入大豆油、硬脂酸鎂等攪拌即可得到一種水性多彩涂料，本發(fā)明儲存穩(wěn)定性好，具有優(yōu)異的耐氣候老化性，對于墻體裂縫覆蓋性好，產(chǎn)品安全、綠色環(huán)保，能充分滿足工業(yè)化生產(chǎn)需求，具有廣闊的市場前景。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

（1）稱取10～20g馬鈴薯并去皮，隨后切成塊加入到燒杯中，再加入400～500mL去離子水，隨后進(jìn)行加熱至沸騰，保溫加熱40～50min，用紗布過濾，得到濾液，將濾液加入到培養(yǎng)皿中，再依次加入5～8g硝酸鈉、2～3g磷酸二氫鉀、0.3～0.5g硫酸鎂、5～8g檸檬酸和800～1000mL去離子水，攪拌制成培養(yǎng)基；

（2）將0.3～0.5g黃單胞桿菌接種到培養(yǎng)基中，隨后轉(zhuǎn)移到恒溫培養(yǎng)箱中，在30～40℃下培養(yǎng)3～4天，將培養(yǎng)后的菌種按8～12%的接種量接種到發(fā)酵罐中，再稱取20～30g葡萄糖、8～12g蛋白胨和1000mL去離子水加入到發(fā)酵罐中，控制溫度在30～35℃，發(fā)酵6～7天，隨后升溫至100～110℃，攪拌5～10min，隨后離心分離，棄去下層雜質(zhì)，得到上清液，備用；

（3）稱取10～20g苯乙烯加入到帶有溫度計(jì)和回流裝置的三口燒瓶中，將燒杯置于水浴鍋中，升溫至70～80℃，再依次加入25～30g丙烯酸、0.1～0.3g過氧化月桂酰，攪拌反應(yīng)3～4h，得到聚苯乙烯丙烯酸酯預(yù)聚體；

（4）稱取8～10g甲基三氯硅烷加入到帶有溫度計(jì)和回流裝置的四口燒瓶中，再加入100～200mL無水乙醇，將燒杯置于水浴鍋中，升溫至80～90℃，再依次加入6～8g二甲基二氯硅烷、0.1～0.3g硫酸銨，攪拌反應(yīng)2～3h，再加入上述聚苯乙烯丙烯酸酯預(yù)聚體，攪拌10～20min，再加入0.1～0.3g乙烯基三乙氧基硅烷，攪拌反應(yīng)3～4h；

（5）再加入8～10g四甲基二乙烯基二硅氧烷，攪拌5～10min，再依次加入0.1～0.3g氯化銅、0.1～0.3g過氧化月桂酰，攪拌反應(yīng)5～6h，再加入100～200mL去離子水，攪拌10～20min，靜置，分液，得到有機(jī)相，隨后減壓蒸餾，得到無色透明油狀液體，即嵌段式有機(jī)硅改性苯丙聚合物；

（6）稱取3～5g鈦白粉、3～5g鐵黃、1～3g鐵紅加入到燒杯中，再加入10～20g上述步驟（2）備用的上清液，攪拌10～20min，再加入上述嵌段式有機(jī)硅改性苯丙聚合物，攪拌20～30min，隨后轉(zhuǎn)移至攪拌機(jī)中，再依次加入5～8g大豆油、1～3g聚氧丙烯氧化乙烯甘油醚、100～200mL去離子水、2～4g硬脂酸鎂，攪拌2～3h，得到一種水性多彩涂料。

本發(fā)明的應(yīng)用方法是：將本發(fā)明制得的水性多彩涂料采用噴涂的方式均勻涂覆在墻體表面，噴涂1～3次，靜置2～4h待涂料全部干燥即可。經(jīng)檢測，本發(fā)明的水性多彩涂料耐候性好，使用本涂料的外墻面不論在普通環(huán)境下，還是在酸雨侵蝕等惡劣環(huán)境下，都能夠保證其持久的保色性，使用壽命達(dá)25年以上，對墻體裂縫覆蓋力佳，且仿真石程度可以達(dá)到97～99%。

本發(fā)明的有益效果是：

（1）本發(fā)明儲存穩(wěn)定性好，長期保存不會出現(xiàn)浮色、分層、分水現(xiàn)象，產(chǎn)品安全、綠色環(huán)保；

（2）本發(fā)明的水性多彩涂料具有優(yōu)異耐氣候老化性，且能夠有效遮蓋墻體裂縫，起到墻體美化作用，延長使用壽命。

具體實(shí)施方式

首先稱取10～20g馬鈴薯并去皮，隨后切成塊加入到燒杯中，再加入400～500mL去離子水，隨后進(jìn)行加熱至沸騰，保溫加熱40～50min，用紗布過濾，得到濾液，將濾液加入到培養(yǎng)皿中，再依次加入5～8g硝酸鈉、2～3g磷酸二氫鉀、0.3～0.5g硫酸鎂、5～8g檸檬酸和800～1000mL去離子水，攪拌制成培養(yǎng)基；隨后將0.3～0.5g黃單胞桿菌接種到培養(yǎng)基中，隨后轉(zhuǎn)移到恒溫培養(yǎng)箱中，在30～40℃下培養(yǎng)3～4天，將培養(yǎng)后的菌種按8～12%的接種量接種到發(fā)酵罐中，再稱取20～30g葡萄糖、8～12g蛋白胨和1000mL去離子水加入到發(fā)酵罐中，控制溫度在30～35℃，發(fā)酵6～7天，隨后升溫至100～110℃，攪拌5～10min，隨后離心分離，棄去下層雜質(zhì)，得到上清液，備用；隨后稱取10～20g苯乙烯加入到帶有溫度計(jì)和回流裝置的三口燒瓶中，將燒杯置于水浴鍋中，升溫至70～80℃，再依次加入25～30g丙烯酸、0.1～0.3g過氧化月桂酰，攪拌反應(yīng)3～4h，得到聚苯乙烯丙烯酸酯預(yù)聚體；再稱取8～10g甲基三氯硅烷加入到帶有溫度計(jì)和回流裝置的四口燒瓶中，再加入100～200mL無水乙醇，將燒杯置于水浴鍋中，升溫至80～90℃，再依次加入6～8g二甲基二氯硅烷、0.1～0.3g硫酸銨，攪拌反應(yīng)2～3h，再加入上述聚苯乙烯丙烯酸酯預(yù)聚體，攪拌10～20min，再加入0.1～0.3g乙烯基三乙氧基硅烷，攪拌反應(yīng)3～4h；再加入8～10g四甲基二乙烯基二硅氧烷，攪拌5～10min，再依次加入0.1～0.3g氯化銅、0.1～0.3g過氧化月桂酰，攪拌反應(yīng)5～6h，再加入100～200mL去離子水，攪拌10～20min，靜置，分液，得到有機(jī)相，隨后減壓蒸餾，得到無色透明油狀液體，即嵌段式有機(jī)硅改性苯丙聚合物；最后稱取3～5g鈦白粉、3～5g鐵黃、1～3g鐵紅加入到燒杯中，再加入10～20g上述備用的上清液，攪拌10～20min，再加入上述嵌段式有機(jī)硅改性苯丙聚合物，攪拌20～30min，隨后轉(zhuǎn)移至攪拌機(jī)中，再依次加入5～8g大豆油、1～3g聚氧丙烯氧化乙烯甘油醚、100～200mL去離子水、2～4g硬脂酸鎂，攪拌2～3h，得到一種水性多彩涂料。

實(shí)例1

首先稱取10g馬鈴薯并去皮，隨后切成塊加入到燒杯中，再加入400mL去離子水，隨后進(jìn)行加熱至沸騰，保溫加熱40min，用紗布過濾，得到濾液，將濾液加入到培養(yǎng)皿中，再依次加入5g硝酸鈉、2g磷酸二氫鉀、0.3g硫酸鎂、5g檸檬酸和800mL去離子水，攪拌制成培養(yǎng)基；隨后將0.3g黃單胞桿菌接種到培養(yǎng)基中，隨后轉(zhuǎn)移到恒溫培養(yǎng)箱中，在30℃下培養(yǎng)3天，將培養(yǎng)后的菌種按8%的接種量接種到發(fā)酵罐中，再稱取20g葡萄糖、8g蛋白胨和1000mL去離子水加入到發(fā)酵罐中，控制溫度在30℃，發(fā)酵6天，隨后升溫至100℃，攪拌5min，隨后離心分離，棄去下層雜質(zhì)，得到上清液，備用；隨后稱取10g苯乙烯加入到帶有溫度計(jì)和回流裝置的三口燒瓶中，將燒杯置于水浴鍋中，升溫至70℃，再依次加入25g丙烯酸、0.1g過氧化月桂酰，攪拌反應(yīng)3h，得到聚苯乙烯丙烯酸酯預(yù)聚體；再稱取8g甲基三氯硅烷加入到帶有溫度計(jì)和回流裝置的四口燒瓶中，再加入100mL無水乙醇，將燒杯置于水浴鍋中，升溫至80℃，再依次加入6g二甲基二氯硅烷、0.1g硫酸銨，攪拌反應(yīng)2h，再加入上述聚苯乙烯丙烯酸酯預(yù)聚體，攪拌10min，再加入0.1g乙烯基三乙氧基硅烷，攪拌反應(yīng)3h；再加入8g四甲基二乙烯基二硅氧烷，攪拌5min，再依次加入0.1g氯化銅、0.1g過氧化月桂酰，攪拌反應(yīng)5h，再加入100mL去離子水，攪拌10min，靜置，分液，得到有機(jī)相，隨后減壓蒸餾，得到無色透明油狀液體，即嵌段式有機(jī)硅改性苯丙聚合物；最后稱取3g鈦白粉、3g鐵黃、1g鐵紅加入到燒杯中，再加入10g上述備用的上清液，攪拌10min，再加入上述嵌段式有機(jī)硅改性苯丙聚合物，攪拌20min，隨后轉(zhuǎn)移至攪拌機(jī)中，再依次加入5g大豆油、1g聚氧丙烯氧化乙烯甘油醚、100mL去離子水、2g硬脂酸鎂，攪拌2h，得到一種水性多彩涂料。

本實(shí)例操作簡便，使用時，將本發(fā)明制得的水性多彩涂料采用噴涂的方式均勻涂覆在墻體表面，噴涂1次，靜置2h待涂料全部干燥即可。經(jīng)檢測，本發(fā)明的水性多彩涂料耐候性好，使用本涂料的外墻面不論在普通環(huán)境下，還是在酸雨侵蝕等惡劣環(huán)境下，都能夠保證其持久的保色性，使用壽命達(dá)30年，對墻體裂縫覆蓋力佳，且仿真石程度可以達(dá)到97%。

實(shí)例2

首先稱取15g馬鈴薯并去皮，隨后切成塊加入到燒杯中，再加入450mL去離子水，隨后進(jìn)行加熱至沸騰，保溫加熱45min，用紗布過濾，得到濾液，將濾液加入到培養(yǎng)皿中，再依次加入7g硝酸鈉、2.5g磷酸二氫鉀、0.4g硫酸鎂、7g檸檬酸和900mL去離子水，攪拌制成培養(yǎng)基；隨后將0.4g黃單胞桿菌接種到培養(yǎng)基中，隨后轉(zhuǎn)移到恒溫培養(yǎng)箱中，在35℃下培養(yǎng)3.5天，將培養(yǎng)后的菌種按10%的接種量接種到發(fā)酵罐中，再稱取25g葡萄糖、10g蛋白胨和1000mL去離子水加入到發(fā)酵罐中，控制溫度在33℃，發(fā)酵6.5天，隨后升溫至105℃，攪拌8min，隨后離心分離，棄去下層雜質(zhì)，得到上清液，備用；隨后稱取15g苯乙烯加入到帶有溫度計(jì)和回流裝置的三口燒瓶中，將燒杯置于水浴鍋中，升溫至75℃，再依次加入28g丙烯酸、0.2g過氧化月桂酰，攪拌反應(yīng)3.5h，得到聚苯乙烯丙烯酸酯預(yù)聚體；再稱取9g甲基三氯硅烷加入到帶有溫度計(jì)和回流裝置的四口燒瓶中，再加入150mL無水乙醇，將燒杯置于水浴鍋中，升溫至85℃，再依次加入7g二甲基二氯硅烷、0.2g硫酸銨，攪拌反應(yīng)2.5h，再加入上述聚苯乙烯丙烯酸酯預(yù)聚體，攪拌15min，再加入0.2g乙烯基三乙氧基硅烷，攪拌反應(yīng)3.5h；再加入9g四甲基二乙烯基二硅氧烷，攪拌8min，再依次加入0.2g氯化銅、0.2g過氧化月桂酰，攪拌反應(yīng)5.5h，再加入150mL去離子水，攪拌15min，靜置，分液，得到有機(jī)相，隨后減壓蒸餾，得到無色透明油狀液體，即嵌段式有機(jī)硅改性苯丙聚合物；最后稱取4g鈦白粉、4g鐵黃、2g鐵紅加入到燒杯中，再加入15g上述備用的上清液，攪拌15min，再加入上述嵌段式有機(jī)硅改性苯丙聚合物，攪拌25min，隨后轉(zhuǎn)移至攪拌機(jī)中，再依次加入7g大豆油、2g聚氧丙烯氧化乙烯甘油醚、150mL去離子水、3g硬脂酸鎂，攪拌2.5h，得到一種水性多彩涂料。

本實(shí)例操作簡便，使用時，將本發(fā)明制得的水性多彩涂料采用噴涂的方式均勻涂覆在墻體表面，噴涂2次，靜置3h待涂料全部干燥即可。經(jīng)檢測，本發(fā)明的水性多彩涂料耐候性好，使用本涂料的外墻面不論在普通環(huán)境下，還是在酸雨侵蝕等惡劣環(huán)境下，都能夠保證其持久的保色性，使用壽命達(dá)35年，對墻體裂縫覆蓋力佳，且仿真石程度可以達(dá)到98%。

實(shí)例3

首先稱取20g馬鈴薯并去皮，隨后切成塊加入到燒杯中，再加入500mL去離子水，隨后進(jìn)行加熱至沸騰，保溫加熱50min，用紗布過濾，得到濾液，將濾液加入到培養(yǎng)皿中，再依次加入8g硝酸鈉、3g磷酸二氫鉀、0.5g硫酸鎂、8g檸檬酸和1000mL去離子水，攪拌制成培養(yǎng)基；隨后將0.5g黃單胞桿菌接種到培養(yǎng)基中，隨后轉(zhuǎn)移到恒溫培養(yǎng)箱中，在40℃下培養(yǎng)4天，將培養(yǎng)后的菌種按12%的接種量接種到發(fā)酵罐中，再稱取30g葡萄糖、12g蛋白胨和1000mL去離子水加入到發(fā)酵罐中，控制溫度在35℃，發(fā)酵7天，隨后升溫至110℃，攪拌10min，隨后離心分離，棄去下層雜質(zhì)，得到上清液，備用；隨后稱取20g苯乙烯加入到帶有溫度計(jì)和回流裝置的三口燒瓶中，將燒杯置于水浴鍋中，升溫至80℃，再依次加入30g丙烯酸、0.3g過氧化月桂酰，攪拌反應(yīng)4h，得到聚苯乙烯丙烯酸酯預(yù)聚體；再稱取10g甲基三氯硅烷加入到帶有溫度計(jì)和回流裝置的四口燒瓶中，再加入200mL無水乙醇，將燒杯置于水浴鍋中，升溫至90℃，再依次加入8g二甲基二氯硅烷、0.3g硫酸銨，攪拌反應(yīng)3h，再加入上述聚苯乙烯丙烯酸酯預(yù)聚體，攪拌20min，再加入0.3g乙烯基三乙氧基硅烷，攪拌反應(yīng)4h；再加入10g四甲基二乙烯基二硅氧烷，攪拌10min，再依次加入0.3g氯化銅、0.3g過氧化月桂酰，攪拌反應(yīng)6h，再加入200mL去離子水，攪拌20min，靜置，分液，得到有機(jī)相，隨后減壓蒸餾，得到無色透明油狀液體，即嵌段式有機(jī)硅改性苯丙聚合物；最后稱取5g鈦白粉、5g鐵黃、3g鐵紅加入到燒杯中，再加入20g上述備用的上清液，攪拌20min，再加入上述嵌段式有機(jī)硅改性苯丙聚合物，攪拌30min，隨后轉(zhuǎn)移至攪拌機(jī)中，再依次加入8g大豆油、3g聚氧丙烯氧化乙烯甘油醚、200mL去離子水、4g硬脂酸鎂，攪拌3h，得到一種水性多彩涂料。

本實(shí)例操作簡便，使用時，將本發(fā)明制得的水性多彩涂料采用噴涂的方式均勻涂覆在墻體表面，噴涂3次，靜置4h待涂料全部干燥即可。經(jīng)檢測，本發(fā)明的水性多彩涂料耐候性好，使用本涂料的外墻面不論在普通環(huán)境下，還是在酸雨侵蝕等惡劣環(huán)境下，都能夠保證其持久的保色性，使用壽命達(dá)40年，對墻體裂縫覆蓋力佳，且仿真石程度可以達(dá)到99%。