一种高耐污性的建筑外墙涂料.pdf

本发明属于一种高耐污性的建筑外墙涂料及其配制方法,涉及涂料生产领域。采用该发明配制的涂料包括聚合物乳液，二氧化钛纳米粉，二氧化硅纳米粉，填料，低表面张力疏水助剂，成膜助剂，分散剂，消泡剂，润湿剂，水等成分。采用该发明生产建筑外墙涂料能够提升涂料的防水和耐污性，提升涂料的耐候性。

权利要求书
1.  一种高耐污性的建筑外墙涂料,其特征在于该涂料包括以下重量份的组分：聚合物乳液 40-60份，二氧化钛纳米粉 10-30份，填料10-30份，成膜助剂1-5份，疏水助剂1-5份，溶剂5-15份，分散剂0.2-0.8份，消泡剂0.1-0.2份，润湿剂0.1-0.2份，水10-20份;
将疏水助剂、填料和溶剂混合反应后，过滤除去悬浮液得到改性填料，随后将改性填料、聚合物乳液、二氧化钛纳米粉、分散剂、消泡剂、润湿剂和水按比例混合均匀，制得高耐污性的建筑外墙涂料。

2.    如权利要求1所述一种高耐污性的建筑外墙涂料，其特征在于：所述聚合物乳液为氟碳乳液和有机硅改性丙烯酸乳液混合物。

3.    如权利要求2所述一种高耐污性的建筑外墙涂料，其特征在于：聚合物乳液中氟碳乳液和有机硅改性丙烯酸乳液比例为1:3-9。

4.    如权利要求3所述一种高耐污性的建筑外墙涂料，其特征在于：所述二氧化钛纳米粉为金红石型二氧化钛纳米粉或锐钛型二氧化钛纳米粉，或金红石型二氧化钛纳米粉与锐钛型二氧化钛纳米粉混合物。

5.    如权利要求4所述一种高耐污性的建筑外墙涂料，其特征在于：所述填料为二氧化硅纳米粉。

6.    如权利要求5所述一种高耐污性的建筑外墙涂料，其特征在于：所述成膜助剂为丙二醇或乙二醇苯醚。

7.    如权利要求6所述一种高耐污性的建筑外墙涂料，其特征在于：所述疏水助剂为硅油、烷基硅氧烷和硅烷偶联剂中的一种或多种。

8.    如权利要求6所述一种高耐污性的建筑外墙涂料，其特征在于：所述溶剂为二甲苯。

9.    如权利要求6所述一种高耐污性的建筑外墙涂料，其特征在于：所述消泡剂为有机硅消泡剂。

10.   如权利要求6所述一种高耐污性的建筑外墙涂料，其特征在于：所述疏水助剂、填料和溶剂混合反应是在60-120℃条件下不段搅拌完成的。

说明书一种高耐污性的建筑外墙涂料
技术领域
本发明涉及涂料生产领域，特别涉及一种建筑外墙涂料生产。
背景技术
建筑外墙常选用面砖、马赛克、玻璃幕墙以及涂料等进行美化装饰。由于涂料容易沾染空气中的油污且在受到风雨侵蚀后易留下水渍，在很大程度上影响了建筑物的美感，所以面砖、马赛克以及玻璃幕墙等占据现有建筑外墙装饰物的主要市场。但是高层建筑物采用面砖、马赛克、玻璃幕墙等外墙装饰物会造成安全隐患，市场对于具有防水防油污性能的涂料有迫切需求。
CN 102732079 A (2012.10.17)公开了一种外墙涂料的配制方法，该方法配制的涂料耐污性提升有限。
发明内容
本发明的目的是克服现有涂料不能改善室内环境的难题，通过创新室内涂料配制方法解决上述问题。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
 一种高耐污性的建筑外墙涂料,其特征在于该涂料包括以下重量份的组分：聚合物乳液 40-60份，二氧化钛纳米粉 10-30份，填料10-30份，成膜助剂1-5份，疏水助剂1-5份，溶剂5-15份，分散剂0.2-0.8份，消泡剂0.1-0.2份，润湿剂0.1-0.2份，水10-20份;
将疏水助剂、填料和溶剂混合反应后，过滤除去悬浮液得到改性填料，随后将改性填料、聚合物乳液、二氧化钛纳米粉、分散剂、消泡剂、润湿剂和水按比例混合均匀，制得高耐污性的建筑外墙涂料。
发明人发现，现有外墙涂料易受污染主要原因在于所使用的涂料疏水性小，雨水容易积聚，而防水性能良好的有机硅改性丙烯酸乳液涂料不具备抗油污能力且附着力弱耐候性差；氟碳乳液涂料防水抗油污性能突出，但成本高昂。针对现有外墙涂料的不足，发明人将有机硅改性丙烯酸乳液涂料和氟碳乳液混合并通过实验得到最佳比例，向涂料中加入疏水改性填料、纳米材料增强涂料的疏水性和附着力。二氧化钛纳米粉还是优异的光催化剂，能够有效氧化降解附着于涂料表面的油污。
作为优选，所述聚合物乳液为氟碳乳液和有机硅改性丙烯酸乳液混合物;采用氟碳乳液和有机硅改性丙烯酸乳液所配制的涂料疏水性增强，具有与荷叶相类似的防水性能。
作为优选，聚合物乳液中氟碳乳液和有机硅改性丙烯酸乳液比例为1:3-9；纯氟碳乳液能够降解附着在墙面的油污等有机物但价格昂贵，而纯有机硅改性丙烯酸乳液不具备防油污性能，向有机硅改性丙烯酸乳液中加入适量的氟碳乳液既能降低涂料成本又能起到防油污作用。
作为优选，所述二氧化钛纳米粉为金红石型二氧化钛纳米粉或锐钛型二氧化钛纳米粉，或金红石型二氧化钛纳米粉与锐钛型二氧化钛纳米粉混合物；二氧化钛纳米粉在光催化下能够氧化降解附着在其表面的有机物如油污等；二氧化钛纳米粉在涂料表面形成小凸起柱有助于增强涂料表面疏水性，有助于增强涂料的防水性能；此外，向涂料中加入二氧化钛纳米粉有助于增强聚合物乳液的附着力。
作为优选，所述填料为二氧化硅纳米粉。二氧化硅纳米粉同样有助于增强涂料的防水性能和聚合物乳液的附着力。
作为优选，所述成膜助剂为为丙二醇或乙二醇苯醚。
作为优选，所述疏水助剂为硅油、烷基硅氧烷和硅烷偶联剂中的一种或多种。疏水助剂有助于增强涂料的防水性能。
作为优选，所述溶剂为二甲苯。
作为优选，所述消泡剂为有机硅消泡剂。
作为优选，所述疏水助剂、填料和溶剂混合反应是在60-120℃条件下不段搅拌完成的。改性后的填料能够增强其疏水性能。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
1、氟碳乳液与有机硅改性丙烯酸乳液以合适比例混合后既能起到防水防油污的功效，又能降低生产成本。
2、本发明在涂料中添加的二氧化钛纳米粉具有优异的光催化性能，能够氧化分解附着在涂料表面的油污。
3、涂料中二氧化钛纳米粉和二氧化硅纳米粉能够增强涂料表面的疏水性能。
4、涂料中二氧化钛纳米粉和二氧化硅纳米粉能够增大涂料于墙体表面的附着力，提升其耐候性。
具体实施方式
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。
实施例1
将疏水助剂1份、二氧化硅纳米粉10份和二甲苯5份混合后在60℃条件下不断搅拌1.5小时，然后过滤除去悬浮液得到改性填料，随后将改性填料10份、聚合物乳液40份（氟碳乳液10份，有机硅改性丙烯酸乳30份）、二氧化钛纳米粉10份、分散剂0.2份、有机硅消泡剂0.1份、润湿剂0.1份和水10份按比例混合均匀，制得涂料。
实施例2
将疏水助剂3份、二氧化硅纳米粉20份和二甲苯10份混合后在90℃条件下不断搅拌2小时，然后过滤除去悬浮液得到改性填料，随后将改性填料20份、聚合物乳液50份（氟碳乳液12.5份，有机硅改性丙烯酸乳37.5份）、二氧化钛纳米粉20份、分散剂0.5份、有机硅消泡剂0.2份、润湿剂0.2份和水15份按比例混合均匀，制得涂料。
实施例3
将疏水助剂3份、二氧化硅纳米粉20份和二甲苯10份混合后在90℃条件下不断搅拌2小时，然后过滤除去悬浮液得到改性填料，随后将改性填料20份、聚合物乳液50份（氟碳乳液11份，有机硅改性丙烯酸乳39份）、二氧化钛纳米粉20份、分散剂0.5份、有机硅消泡剂0.2份、润湿剂0.2份和水15份按比例混合均匀，制得涂料。
实施例4
将疏水助剂3份、二氧化硅纳米粉20份和二甲苯10份混合后在90℃条件下不断搅拌2小时，然后过滤除去悬浮液得到改性填料，随后将改性填料20份、聚合物乳液50份（氟碳乳液10份，有机硅改性丙烯酸乳40份）、二氧化钛纳米粉20份、分散剂0.5份、有机硅消泡剂0.2份、润湿剂0.2份和水15份按比例混合均匀，制得涂料。
实施例5
将疏水助剂3份、二氧化硅纳米粉20份和二甲苯10份混合后在90℃条件下不断搅拌2小时，然后过滤除去悬浮液得到改性填料，随后将改性填料20份、聚合物乳液50份（氟碳乳液9份，有机硅改性丙烯酸乳41份）、二氧化钛纳米粉20份、分散剂0.5份、有机硅消泡剂0.2份、润湿剂0.2份和水15份按比例混合均匀，制得涂料。
实施例6
将疏水助剂5份、二氧化硅纳米粉30份和二甲苯15份混合后在120℃条件下不断搅拌3小时，然后过滤除去悬浮液得到改性填料，随后将改性填料30份、聚合物乳液60份（氟碳乳液6份，有机硅改性丙烯酸乳54份）、二氧化钛纳米粉30份、分散剂0.8份、有机硅消泡剂0.2份、润湿剂0.2份和水20份按比例混合均匀，制得涂料。
对比实施例1
将高岭土15份、滑石粉20份、有机硅改性丙烯酸乳60份、钛白粉30份、分散剂0.8份、有机硅消泡剂0.2份、润湿剂0.2份和水20份混合均匀，制得涂料。
对比实施例2
将高岭土25份、滑石粉10份、有机硅改性丙烯酸乳50份、二氧化钛纳米粉30份、分散剂0.8份、有机硅消泡剂0.2份、润湿剂0.2份和水20份混合均匀，制得涂料。
表1 实施例产品与对比实施例产品性能比较

从表中可以看出相较于对比实施例1，实施例和对比实施例2中因为二氧化钛纳米粉的加入使得涂料附着力显著增强，接触角增大使得防水性能增强，油污分解能力显著提升；相较于对比实施例1和2，实施例中因氟碳乳液的加入使其附着力进一步增强，油污分解能力明显提升。与实施例4和5相比，实施例2、3中涂料对油污分解能力较强，这表明聚合物乳液中氟碳乳液的比例提升有利于提升涂料的油污降解能力。但实施例2和3中涂料对油污分解能力相当，这表明当聚合物乳液中氟碳乳液的比例达到一定范围后，涂料的降解能力不再改变，我们通过实验得到的最佳氟碳乳液的比例为22%。