技术领域
本发明涉及涂料技术领域，尤其涉及一种耐候隔热外墙乳胶漆。
背景技术
乳胶漆是水分散性涂料，它是以合成树脂乳液为基料，填料经过研磨分散 后加入各种助剂精制而成的涂料。乳胶漆具备了与传统墙面涂料不同的众多优 点，如易于涂刷、干燥迅速、漆膜耐水、耐擦洗性好等。
外墙乳胶漆的主要功能是装饰和保护建筑物面，使建筑物外貌整洁美观， 从而达到美化城市环境的目的，同时能起到保护建筑物外墙的作用，延长其使 用寿命。另外，随着我国社会的发展，各地建筑物大量涌现，建筑物内部外部 的节能减排日益成为人们关注的焦点。由于阳光的照射，建筑物内部的温度会 随着时间的延长而升高，这样必然导致空调的能耗增加。同时，工厂，活动房 屋等临时性建筑多采用金属屋顶，在阳光照射下，温度升高很快，采用空调降 温的效果不佳，采用一种高效的隔热涂料来降低建筑物表面的温度是一种切实 可行的方法。但是现有的乳胶漆隔热性并不能够满足需要，且在长时间使用的 过程中，耐候性不是很好，容易发生掉皮、龟裂的现象。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种耐候隔热外墙乳胶漆,其 对基材的附着力高，涂膜外观平整，且耐水性和隔热性好，耐候性强，还具有 一定的防尘功效。
本发明提出的一种耐候隔热外墙乳胶漆，其原料按重量份包括以下组分： 有机硅改性丙烯酸酯乳液40-60份、水溶性醇酸树脂10-25份、疏水性二氧化 硅气凝胶10-25份、沉淀硫酸钡5-20份、膨润土10-20份、轻质碳酸钙2-10 份、滑石粉10-25份、丙二醇1-3份、乙二醇2-7份、乙烯基三乙氧基硅烷0.5-2 份、纤维素纳米晶4-6份、羟乙基纤维素0.5-2份、成膜助剂5-12份、消泡剂 1-3份、六偏磷酸钠0.5-1.5份、去离子水30-50份。
在具体实施例中，本发明提出的一种耐候隔热外墙乳胶漆，其原料中，有 机硅改性丙烯酸酯乳液的重量份可以为40、42、43、45、46、48、49、49.3、 52、53、54、56、56.3、57、58、58.6、60份；水溶性醇酸树脂的重量份可以 为10、13、15、16、18、19、21、23、23.4、24、24.6、25份；疏水性二氧化 硅气凝胶的重量份可以为10、12、13、15、16、18、19、19.3、21、23、23.4、 24、24.6、25份；沉淀硫酸钡的重量份可以为5、6、7、8、9、9.3、10、10.3、 11、11.3、12、12.6、13、13.4、14、14.6、18、19、19.3、20份；膨润土的 重量份可以为10、12、13、15、16、18、19、19.3、20份；轻质碳酸钙的重量 份可以为2、3、4、5、6、6.3、7、8、8.5、9、9.3、10份；滑石粉的重量份 可以为10、12、13、15、16、18、19、21、23、23.4、24、24.6、25份；丙二 醇的重量份可以为1、1.2、1.5、1.8、2、2.1、2.3、2.5、2.8、2.9、3份； 乙二醇的重量份可以为2、3、4、5、6、6.3、7份；乙烯基三乙氧基硅烷的重 量份可以为0.5、0.6、0.8、0.9、1、1.2、1.3、1.5、1.6、1.8、1.94、2份； 纤维素纳米晶的重量份可以为4、4.2、4.6、5、5.3、5.7、6份；羟乙基纤维 素的重量份可以为0.5、0.6、0.7、0.8、1、1.2、1.3、1.5、1.6、1.8、2份； 成膜助剂的重量份可以为5、6、7、8、8.5、9、9.3、10、10.3、11、11.6、12 份；消泡剂的重量份可以为1、1.2、1.8、2、2.1、2.5、2.8、3份；六偏磷酸 钠的重量份可以为0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1、1.2、1.3、1.38、1.45、1.5 份；去离子水的重量份可以为30、32、34、37、38、39、39.5、42、43、46、 48、49、49.3、50份。
优选地，其原料中，有机硅改性丙烯酸酯乳液、水溶性醇酸树脂的重量比 为45-56：15-22。
优选地，其原料中，疏水性二氧化硅气凝胶、沉淀硫酸钡、膨润土、轻质 碳酸钙、滑石粉的重量比为16-22：10-16：12-17：7-9：16-22。
优选地，其原料按重量份包括以下组分：有机硅改性丙烯酸酯乳液50-53 份、水溶性醇酸树脂18-21份、疏水性二氧化硅气凝胶18-20份、沉淀硫酸钡 12-15份、膨润土14-16份、轻质碳酸钙8-9份、滑石粉18-21份、丙二醇1.8-2.3 份、乙二醇4-5.7份、乙烯基三乙氧基硅烷1-1.6份、纤维素纳米晶5-5.5份、 羟乙基纤维素1.2-1.6份、成膜助剂8-10份、消泡剂1.7-2.3份、六偏磷酸钠 0.9-1.3份、去离子水38-45份。
优选地，其原料按重量份包括以下组分：有机硅改性丙烯酸酯乳液52份、 水溶性醇酸树脂20份、疏水性二氧化硅气凝胶19份、沉淀硫酸钡13份、膨润 土14.6份、轻质碳酸钙8.6份、滑石粉20份、丙二醇2份、乙二醇5.2份、 乙烯基三乙氧基硅烷1.3份、纤维素纳米晶5.2份、羟乙基纤维素1.4份、成 膜助剂9份、消泡剂2份、六偏磷酸钠1.1份、去离子水40份。
优选地，所述疏水性二氧化硅气凝胶按照以下工艺进行制备：按摩尔份将1 份正硅酸乙酯、3-8份无水乙醇、10-20份去离子水和0.02-0.06份催化剂混合 均匀，然后加入3-10份氨水搅拌均匀后加入0.2-0.5份氧化铝纤维和0.5-0.8 份氧化铁，搅拌4-10h后形成凝胶，然后浸入无水乙醇中老化3-4d，然后加入 0.5-1份三甲基氯硅烷和0.8-1.5份正己烷进行表面改性3-4d，用正己烷洗涤 至中性后加入马弗炉中，在300-450℃下热处理60-80min，降温后得到疏水性 二氧化硅气凝胶。
优选地，所述疏水性二氧化硅气凝胶按照以下工艺进行制备：按摩尔份将1 份正硅酸乙酯、5份无水乙醇、17份去离子水和0.04份催化剂混合均匀，然后 加入7份氨水搅拌均匀后加入0.35份氧化铝纤维和0.7份氧化铁，搅拌7h后 形成凝胶，然后浸入无水乙醇中老化3.5d，然后加入0.7份三甲基氯硅烷和1.2 份正己烷进行表面改性3d，用正己烷洗涤至中性后加入马弗炉中，在400℃下 热处理70min，降温后得到疏水性二氧化硅气凝胶；在疏水性二氧化硅气凝胶的 制备过程中，加入了氧化铝纤维和氧化铁对其改性，改善了二氧化硅气凝胶的 强度和韧性，同时选择了三甲基氯硅烷和正己烷作为疏水剂，使在凝胶表面的 羟基被疏水基取代，使二氧化硅气凝胶由亲水变为疏水；之后进行煅烧，通过 调节煅烧的工艺参数，在维持凝胶结构的情况下，除去了杂质，将其加入涂料 中，改善了涂料的隔热性和耐水性。
优选地，在疏水性二氧化硅气凝胶的制备过程中，所述催化剂为盐酸、硫 酸中的一种或者两种的混合物。
优选地，所述成膜助剂为醇酯十二、乙二醇单丁醚、三乙二醇单丁醚、二 丙二醇单丁醚、丙二醇苯醚中的一种或者多种的混合物。
本发明所述耐候隔热外墙乳胶漆可以按照常规的乳胶漆制备工艺制备而 成。
丙烯酸乳液是一种粘结性强、成膜性好的高分子材料，但是其耐热性、耐 寒性和耐溶剂性不是很理想，且具有回黏性，涂膜存在耐热性、耐沾污性能差 的缺陷，限制了其在外墙涂料和其他苛刻条件下的应用；有机硅具有高度的柔 韧性、耐高温性、耐低温性、耐化学品性和耐紫外光性，且有机硅表面能低， 涂层不易积尘，具有耐沾污的优点；本发明中选择了有机硅改性丙烯酸酯乳液 作为主要的成膜物质，其结合了丙烯酸乳液和有机硅的性质，赋予涂膜优异的 耐高低温性、耐水性、耐沾污性和耐候性；醇酸树脂具有优异的光泽和韧性， 且附着力强，并具有良好的耐磨性、耐候性等，本发明选择了水溶性醇酸树脂 作为辅助成膜物质，与有机硅改性丙烯酸酯乳液进行配合，进一步改善了涂膜 的耐候性和附着力，提高了乳胶漆的装饰性；疏水性二氧化硅气凝胶的表面有 大量的疏水基团，阻止了水渗入凝胶内部而导致其破裂，保持了凝胶结构性能 的完整性，加入到体系中，因表面羟基数量明显减少，从而抑制了物理吸附水 和化学吸附水的存在，从而提高了涂膜的耐水性，同时与沉淀硫酸钡、膨润土、 轻质碳酸钙、滑石粉具有协同作用，提高了涂膜的隔热性和强度，同时滑石粉 能维持疏水性二氧化硅气凝胶的完整性，提高了其机械强度和疏水性；丙二醇、 乙二醇加入体系中，具有助溶的作用，与乙烯基三乙氧基硅烷配合后改善了体 系中各原料的相容性。
对本发明所述耐候隔热外墙乳胶漆进行性能检测，其涂膜外观平整、无硬 块、手感好、光泽度好；耐洗刷性试验：5000次通过，涂膜无破损；耐人工老 化性试验：2000小时涂膜不起泡、不剥落、无裂纹；耐水性：140h涂膜无破损： 耐碱性：120h涂膜无破损。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
本发明提出的一种耐候隔热外墙乳胶漆，其原料按重量份包括以下组分： 有机硅改性丙烯酸酯乳液60份、水溶性醇酸树脂10份、疏水性二氧化硅气凝 胶25份、沉淀硫酸钡5份、膨润土20份、轻质碳酸钙2份、滑石粉25份、丙 二醇1份、乙二醇7份、乙烯基三乙氧基硅烷0.5份、纤维素纳米晶6份、羟 乙基纤维素0.5份、醇酯十二12份、消泡剂1份、六偏磷酸钠1.5份、去离子 水30份。
实施例2
本发明提出的一种耐候隔热外墙乳胶漆，其原料按重量份包括以下组分： 有机硅改性丙烯酸酯乳液40份、水溶性醇酸树脂25份、疏水性二氧化硅气凝 胶10份、沉淀硫酸钡20份、膨润土10份、轻质碳酸钙10份、滑石粉10份、 丙二醇3份、乙二醇2份、乙烯基三乙氧基硅烷2份、纤维素纳米晶4份、羟 乙基纤维素2份、乙二醇单丁醚3份、三乙二醇单丁醚2份、消泡剂3份、六 偏磷酸钠0.5份、去离子水50份。
实施例3
本发明提出的一种耐候隔热外墙乳胶漆，其原料按重量份包括以下组分： 有机硅改性丙烯酸酯乳液50份、水溶性醇酸树脂21份、疏水性二氧化硅气凝 胶18份、沉淀硫酸钡15份、膨润土14份、轻质碳酸钙9份、滑石粉18份、 丙二醇2.3份、乙二醇4份、乙烯基三乙氧基硅烷1.6份、纤维素纳米晶5份、 羟乙基纤维素1.6份、二丙二醇单丁醚3份、丙二醇苯醚5份、消泡剂2.3份、 六偏磷酸钠0.9份、去离子水45份；
其中，所述疏水性二氧化硅气凝胶按照以下工艺进行制备：按摩尔份将1 份正硅酸乙酯、3份无水乙醇、20份去离子水和0.02份催化剂混合均匀，然后 加入10份氨水搅拌均匀后加入0.2份氧化铝纤维和0.8份氧化铁，搅拌4h后 形成凝胶，然后浸入无水乙醇中老化4d，然后加入0.5份三甲基氯硅烷和1.5 份正己烷进行表面改性3d，用正己烷洗涤至中性后加入马弗炉中，在450℃下 热处理60min，降温后得到疏水性二氧化硅气凝胶。
实施例4
本发明提出的一种耐候隔热外墙乳胶漆，其原料按重量份包括以下组分： 有机硅改性丙烯酸酯乳液53份、水溶性醇酸树脂18份、疏水性二氧化硅气凝 胶20份、沉淀硫酸钡12份、膨润土16份、轻质碳酸钙8份、滑石粉21份、 丙二醇1.8份、乙二醇5.7份、乙烯基三乙氧基硅烷1份、纤维素纳米晶5.5 份、羟乙基纤维素1.2份、醇酯十二2份、乙二醇单丁醚3份、三乙二醇单丁 醚3份、二丙二醇单丁醚1份、丙二醇苯醚1份、消泡剂1.7份、六偏磷酸钠 1.3份、去离子水38份；
其中，所述疏水性二氧化硅气凝胶按照以下工艺进行制备：按摩尔份将1 份正硅酸乙酯、8份无水乙醇、10份去离子水和0.06份硫酸混合均匀，然后加 入3份氨水搅拌均匀后加入0.5份氧化铝纤维和0.5份氧化铁，搅拌10h后形 成凝胶，然后浸入无水乙醇中老化3d，然后加入1份三甲基氯硅烷和0.8份正 己烷进行表面改性4d，用正己烷洗涤至中性后加入马弗炉中，在300℃下热处 理80min，降温后得到疏水性二氧化硅气凝胶。
实施例5
本发明提出的一种耐候隔热外墙乳胶漆，其原料按重量份包括以下组分： 有机硅改性丙烯酸酯乳液52份、水溶性醇酸树脂20份、疏水性二氧化硅气凝 胶19份、沉淀硫酸钡13份、膨润土14.6份、轻质碳酸钙8.6份、滑石粉20 份、丙二醇2份、乙二醇5.2份、乙烯基三乙氧基硅烷1.3份、纤维素纳米晶 5.2份、羟乙基纤维素1.4份、乙二醇单丁醚9份、消泡剂2份、六偏磷酸钠 1.1份、去离子水40份；
其中，所述疏水性二氧化硅气凝胶按照以下工艺进行制备：按摩尔份将1 份正硅酸乙酯、5份无水乙醇、17份去离子水和0.04份催化剂混合均匀，然后 加入7份氨水搅拌均匀后加入0.35份氧化铝纤维和0.7份氧化铁，搅拌7h后 形成凝胶，然后浸入无水乙醇中老化3.5d，然后加入0.7份三甲基氯硅烷和1.2 份正己烷进行表面改性3d，用正己烷洗涤至中性后加入马弗炉中，在400℃下 热处理70min，降温后得到疏水性二氧化硅气凝胶；其中，所述催化剂为盐酸、 硫酸按摩尔比为1:4的混合物。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局 限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本 发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护 范围之内。