一种抗裂防卷的水性绘画颜料组合物及其制备方法和应用

技术领域

本发明属于美术绘画颜料领域，涉及一种水性绘画颜料，尤其涉及一种在水粉纸上使用不开裂不卷纸的水性绘画颜料组合物。

背景技术

水粉画是初学绘画时最常见的一种画种，表现力介于油画和水彩画之间。随着社会审美的改变，绘画的风格也在改变，水粉画逐步往厚涂画法偏转。

水粉是水粉颜料的简称，在我国有多种称呼如“宣传色”等，与丙烯颜料(或称“浓缩广告画颜料”)相比覆盖力较弱，属于水彩中特殊的一种，即不透明水彩颜料。由于廉价，易学易用，常用于初学者学习色彩画的入门画材，其用法模拟油画技法或水彩技法。

水粉在湿的时候，其颜色饱和度和油画颜料一样很高，而干后，由于粉的作用及颜色失去光泽，饱和度大幅度降低，这就是它颜色纯度的局限性。水粉明度的提高是通过稀释、加粉或含粉质颜料较多的浅颜色来实现的。水粉的干湿变化非常之大，往往有些颜色只加少许的粉，在湿时和干时，其明度就表现出或深或浅的差别，这就是水粉颜料的干湿反应。由于水粉干后颜色普遍变浅，所以，运用好粉是水粉画技术上最难解决的问题。而含粉的色彩又恰恰使画面的颜色充满水粉画特有的“粉”的品质，而出现特别丰富的中间色彩，但水粉画的颜色细腻程度还是远远要低于油画的。

CN105238115A提供了一种水粉颜料及其制备方法，所述水粉颜料包括填料、胶黏剂、着色剂和香精，所述胶黏剂包括合成胶粉原料，天然胶粉原料，保湿剂，防腐剂和蒸馏水，所述合成胶粉原料包括甲基纤维素，所述天然胶粉原料包括桃胶和阿拉伯树胶。该水粉颜料通过黏合剂制备、粉料混合、磨细、烘干、灭菌、过筛、加香、压制成型等步骤制得。该水粉颜料黏度适中，色彩鲜艳，具有理想的水溶速度，颜料具有理想的厚度和覆盖性。然而，上述传统的水粉颜料在厚涂干燥后，会发生卷纸、开裂甚至脱落等问题，不利于作品的展示。

因此，为适应新型的绘画风格，开发一种新型的、在水粉纸上使用后不卷纸不开裂的水粉颜料势在必行。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种抗裂防卷的水性绘画颜料组合物，所述水性绘画颜料组合物采用蒙脱土加重质碳酸钙作为填充物，最终获得的绘画颜料组合物的细度、流动度和粘度都较优，在水粉纸上不会发生卷纸和开裂的情况。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供一种抗裂防卷的水性绘画颜料组合物，所述水性绘画颜料组合物按重量份数计包括如下组分：

其中，所述填充剂包括重质碳酸钙和蒙脱土，所述重质碳酸钙和蒙脱土的质量比为(1～2):1，例如可以是1:1、1.1:1、1.2:1、1.3:1、1.4:1、1.5:1、1.6:1、1.7:1、1.8:1、1.9:1或2:1等。

本发明提供的水性绘画颜料组合物，其填充剂采用的是重质碳酸钙和蒙脱土的组合，两者混合作为填充剂，对于颜料整体的细度、流动性和粘度具有较为重要的影响，相比于其他单一的填充剂或者其他填充剂组合，重质碳酸钙和蒙脱土的组合具有较为明显的优势，制备得到的颜料组合物性能较好，在水粉纸上使用时不开裂、不卷纸，适用于水粉画作品的展示。

本发明中，所述粘结剂的重量份数可以是40份、42份、45份、48份、50份、52份、54份、55份、58份、60份、62份、65份、68份或70份等。

所述着色剂的重量份数可以是10份、12份、15份、18份、20份、22份、24份、25份、28份或30份等。

所述填充剂的重量份数可以是10份、12份、15份、18份、20份、22份、24份、25份、28份、30份、32份、35份、38份或40份等。

所述润湿分散剂的重量份数可以是0.1份、0.2份、0.3份、0.5份、0.6份、0.8份、1份、1.2份、1.4份、1.5份、1.6份、1.8份、2份、2.2份、2.5份、2.8份或3份等。

所述防霉剂的重量份数可以是0.2份、0.3份、0.4份、0.5份、0.6份、0.7份、0.8份、0.9份或1份等。

作为本发明优选的技术方案，所述水性绘画颜料组合物的细度为25～40μm，例如可以是25μm、26μm、28μm、30μm、32μm、35μm、36μm、37μm、38μm、39μm或40μm等。

优选地，所述水性绘画颜料组合物的流动度为2～4cm，例如可以是2cm、2.1cm、2.2cm、2.5cm、2.8cm、3cm、3.2cm、3.4cm、3.5cm、3.6cm、3.8cm或4cm等。

优选地，所述水性绘画颜料组合物25℃下使用布氏粘度计检测的粘度为200～500cp，例如可以是200cp、220cp、240cp、250cp、280cp、300cp、320cp、340cp、350cp、360cp、380cp、400cp、420cp、450cp、460cp、480cp或500cp等。

作为本发明优选的技术方案，所述粘结剂包括所述粘结剂包括合成胶水。

优选地，所述合成胶水包括生物淀粉胶乳。

本发明中，所述粘结剂需使用合成胶水，若是采用天然胶水，所得颜料虽然不会发生开裂的现象，但是较容易出现卷纸的问题；所述合成胶水优选为生物淀粉胶乳。

优选地，所述粘结剂的固含量为30％～45％，例如可以是30％、32％、33％、35％、36％、38％、40％、41％、42％、43％或45％等，优选为38～42％。

优选地，所述粘结剂在25℃下使用布氏粘度计检测的粘度为200～400cp，例如可以是200cp、220cp、240cp、250cp、270cp、280cp、300cp、320cp、330cp、340cp、350cp、360cp、380cp或400cp等。

优选地，所述重质碳酸钙的平均粒径≤2.0μm，例如可以是0.1μm、0.2μm、0.5μm、0.6μm、0.8μm、1.0μm、1.2μm、1.4μm、1.5μm、1.6μm、1.8μm或2.0μm等。

优选地，所述蒙脱土的平均粒径≤3.0μm，例如可以是0.1μm、0.2μm、0.5μm、0.6μm、0.8μm、1.0μm、1.2μm、1.4μm、1.5μm、1.6μm、1.8μm、2.0μm、2.2μm、2.5μm、2.6μm、2.8μm或3.0μm等。

作为本发明优选的技术方案，所述润湿分散剂包括聚丙烯酸盐类、烷基聚氧乙烯醚、酚醛衍生物或丙烯酸共聚物中的任意一种。

优选地，所述润湿分散剂包括Dispers 752W和BYK191的组合。

作为本发明优选的技术方案，所述防霉剂为广谱杀菌剂。

优选地，所述防霉剂包括MIT、BIT、DBNPA或OIT中的任意一种或至少两种的组合。

作为本发明优选的技术方案，所述水性绘画颜料组合物，按重量份数计，包括如下组分：

第二方面，本发明提供一种如第一方面所述的水性绘画颜料组合物的制备方法，所述制备方法包括：

将粘结剂、着色剂、填充剂、润湿分散剂和防霉剂按照配方混合，研磨分散后得到所述水性绘画颜料组合物。

作为本发明优选的技术方案，所述制备方法中研磨分散使用的设备为三辊研磨机。

优选地，所述三辊研磨机的转速为100～300r/min，例如可以是100r/min、120r/min、140r/min、150r/min、160r/min、180r/min、200r/min、220r/min、240r/min、250r/min、260r/min、280r/min或300r/min等。

优选地，所述研磨分散的时间为20～40min，例如可以是20min、22min、24min、25min、26min、28min、30min、32min、34min、35min、36min、38min或40min等。

优选地，所述制备方法包括如下步骤：将40-70重量份的粘结剂、10-30重量份着色剂、5-20重量份重质碳酸钙、5-20重量份蒙脱土、0.1-1.5重量份Dispers752W、0.1-1.5重量份BYK191和0.2-1重量份防霉剂混合，置于三辊研磨机中研磨分散后得到所述水性绘画颜料组合物。

第三方面，本发明还提供一种如第一方面所述的水性绘画颜料组合物在制备水粉颜料中的应用。

本发明所述的数值范围不仅包括上述列举的点值，还包括没有列举出的上述数值范围之间的任意的点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

(1)本发明提供一种抗裂防卷的水性绘画颜料组合物，以重质碳酸钙和蒙脱土作为填充剂，相比于单一的填充物或者其他填充剂组合(如重质碳酸钙和气相白炭黑)，在相同的工艺条件下，所得水粉颜料细度、流动度和粘度都较为合适；本发明中所述水性绘画颜料组合物的细度为28～40μm、流动度为2.0～4.4cm、粘度为100～530cp；

(2)本发明中提供的水性绘画颜料组合物，优选生物淀粉胶乳，并结合新型的分散助剂，使得各组分在粘结剂中容易分散，不会发生凝絮分离现象，干湿变化小，具有良好的稳定性能，在水粉纸上正常使用不会有卷纸开裂的现象。

具体实施方式

下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。

以下实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件，或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可通过正规渠道商购获得的常规产品。

本发明中，所使用的材料的生产厂商和型号如下表1所示：

表1

实施例1

本实施例提供一种抗裂防卷的水性绘画颜料组合物，包括如下表2所示的重量份的组分：

表2

称取配方中的原料，按所列的重量份数进行混合，用三辊研磨机进行研磨分散5转后，得到水粉颜料混合物。

实施例2

本实施例提供一种抗裂防卷的水性绘画颜料组合物，与实施例1的区别在于，所述组合物中将柠檬黄汉莎黄10G替换为等重量份数的柠檬黄国产耐晒黄10G；

其余组分及制备方法与实施例1保持一致。

实施例3

本实施例提供一种抗裂防卷的水性绘画颜料组合物，包括如下表3所示的重量份的组分：

表3

称取配方中的原料，按所列的重量份数进行混合，用三辊研磨机进行研磨分散5转后，得到水粉颜料混合物。

实施例4

本实施例提供一种抗裂防卷的水性绘画颜料组合物，包括如下表4所示的重量份的组分：

表4

称取配方中的原料，按所列的重量份数进行混合，用三辊研磨机进行研磨分散5转后，得到水粉颜料混合物。

实施例5

本实施例提供一种抗裂防卷的水性绘画颜料组合物，与实施例1的区别在于，所述组合物中重质碳酸钙的重量份数为15份，蒙脱土的重量份数为15份；

其余组分及制备方法与实施例1保持一致。

实施例6

本实施例提供一种抗裂防卷的水性绘画颜料组合物，与实施例1的区别在于，Dispers 752W的重量份数为0.5份，且不添加BYK191；

其余组分及制备方法与实施例1保持一致。

实施例7

本实施例提供一种抗裂防卷的水性绘画颜料组合物，与实施例1的区别在于，将润湿分散剂替换为长风9020分散剂和诺普科5040分散剂，且分别与Dispers 752W和BYK191的重量份数保持一致；

其余组分及制备方法与实施例1保持一致。

对比例1

本对比例提供一种抗裂防卷的水性绘画颜料组合物，与实施例1的区别在于，所述组合物中重质碳酸钙的重量份数为30份，且不添加蒙脱土；

其余组分及制备方法与实施例1保持一致。

对比例2

本对比例提供一种抗裂防卷的水性绘画颜料组合物，与实施例1的区别在于，所述组合物中将蒙脱土替换为等重量份数的气相白炭黑；

其余组分及制备方法与实施例1保持一致。

对比例3

本对比例提供一种抗裂防卷的水性绘画颜料组合物，与实施例1的区别在于，所述组合物中重质碳酸钙的重量份数为10份，蒙脱土的重量份数为20份；

其余组分及制备方法与实施例1保持一致。

对比例4

本对比例提供一种抗裂防卷的水性绘画颜料组合物，与实施例1的区别在于，所述组合物中将重质碳酸钙替换沉淀碳酸钙；

其余组分及制备方法与实施例1保持一致。

对比例5

本对比例提供一种抗裂防卷的水性绘画颜料组合物，与实施例1的区别在于，所述组合物中将粘结剂合成胶水替换为等重量份数的植物胶水；

所述植物胶水的制备方法包括：将40份阿拉伯树胶和60份水混合，在45℃的条件下搅拌5小时直至阿拉伯树胶完全溶解，过滤；

其余组分及制备方法与实施例1保持一致。

性能测试

对实施例和对比例所得的水性绘画颜料的细度、流动度、卷纸性、开裂性和粘度进行测试，测试时使用的测试方法如下：

1、细度

用QXD-50刮板细度计测定，将样品以体积比1:3与3#调墨油(购自太仓市开源油脂有限公司)充分调和后放在细度计上端，用刮板自上刮下，视显示颗粒密集点超过35点处作为读数界限，以μm表示。

2、流动度测试方法

用度量管取试样0.1mL样品放于直径约为6.8cm的圆玻璃片中央，轻压同直径50g圆玻璃一块，再用200g砝码一个，轻压于玻璃中心，经10min后轻轻去掉砝码，样品延展呈圆形，用直尺量取的平均直径。

3、卷纸性测试方法

取100g试样置于100g/m

4、开裂性测试方法

取100g试样置于100g/m

5、粘度测试方法

取试样约200mL置于250mL的容器中，用布氏粘度计选择合适的转子测量粘度。

按上述测试方法对其细度、流动度、卷纸性、开裂性、粘度进行测试，其结果如下表5所示；

表5

由实施例1与实施例2比较可知，实施例1中采用的是进口汉莎黄10G，实施例2采用的是国产耐晒黄10G，在使用相同粘结剂、分散剂的情况下，使用相同的工具研发相同的时间，采用进口色粉制备得到的颜料的分散性、易研磨性会优于国产色粉；

由实施例1、对比例1、对比例2比较可知，实施例1采用的是蒙脱土加重质碳酸钙作为填充物，对比例1采用了单一的填充物重质碳酸钙，对比例2采用的是气相白炭黑加重质碳酸钙作为填充物；从表中可以获知，在相同的工艺条件下，研磨相同的时间，颜色的流动度和粘度都不同，开裂情况也不同。实施例1、对比例1的开裂性指标明显优于对比例2，表示气相白炭黑对开裂性能有不利的影响，同时，对比例1中所得颜料的流动度过高，粘度较低，说明单用碳酸钙不利于颜料的增稠；

且由实施例1与对比例4比较可知，本发明中所述填充剂优选为重质碳酸钙而非沉淀碳酸钙，沉淀碳酸钙的亲水性相比于重质碳酸钙较差，在制备过程中易浮白发花，对生产效率有明显影响；

由实施例1、实施例5、对比例3比较可知，重质碳酸钙对粘度的影响较为明显，重质碳酸钙和蒙脱土的比例优选为(1～2):1，即重质碳酸钙的含量等于或稍高于蒙脱土时，所得颜料的粘度适中；但是，当重质碳酸钙添加过高时，所得颜料的粘度会过大，影响使用性能。

由实施例1和对比例5比较可知，实施例1采用的是合成胶水，对比例5采用天然植物胶水，从表中可以获知，开裂性和卷纸性不仅与填充物的种类有关，还与粘结剂相关，合成改性胶水的性能在开裂性和卷纸性上要明显优于天然植物胶。

由实施例1和实施例6、实施例7比较可知，实施例1采用的是复配分散剂，实施例6采用单一分散剂，实施例7替换了不同厂家的分散剂，从表中可以获知，由于分散剂不会影响到开裂性和卷纸性，但对颜料的细度、流动度和粘度均有影响，实施例7的细度较高、粘度也较高且流动度较差，实施例7的细度较高、粘度也较低且流动度较大，说明使用不相同的润湿分散剂，在相同的工艺条件下，研磨相同的时间，最终获得绘画颜料组合物的细度、流动度和粘度都不同，会造成使用上的区别。

综上所述，本发明中提供的水性绘画颜料组合物采用了重质碳酸钙和蒙脱土作为混合填充剂，同时采用新型分散助剂进行分散，不会发生凝絮分离现象，保证所得组合物具有高色浓度和低粘度，且干湿变化较小，在水粉纸上正常使用不会发生卷纸开裂的现象。

申请人声明，以上所述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，所属技术领域的技术人员应该明了，任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。