專利名稱：一種有機無機復合親水涂料的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種有機無機復合親水涂料，特別適合作為外墻罩面透明涂料，起到親水自清潔的作用。
背景技術：
空氣中含有大量的粉塵、油污等污染物，這些污染物很容易粘附在建筑物外立面以及窗臺、露臺等平面結構處，嚴重的甚至滲入裝飾層的內部，日積月累使得建筑物變得灰暗老舊，嚴重影響建筑物的美觀和裝飾材料的裝飾效果，增加了建筑物墻面清潔和維護成本。近年來，大氣中油性污染物的比重逐漸增加，要求涂膜具有抵抗油性污染物的能力，親水涂料的作用越來越顯現(xiàn)。目前，外墻涂料所采用的罩光清漆初期耐沾污性較好，但隨著時間的延長，涂膜的耐沾污性逐漸下降，不能保持建筑物的長久美觀。所以，需要開發(fā)一種通過雨水沖刷能具備自清潔效果的超親水涂料。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種超親水且自清潔效果顯著的有機無機復合親水涂料，解決外墻涂料耐沾污差的問題。實現(xiàn)本發(fā)明目的的技術方案是一種有機無機復合親水涂料，其特征在于，由5 10重量份含硅羥基的丙烯酸酯乳液，10 40重量份的硅溶膠，O. 5 5重量份的親水改性助劑，O 5重量份的其它助劑，30 50重量份的去離子水組成；所述含硅羥基的丙烯酸酯乳液是以甲基丙烯酸甲酯單體20 60重量份，丙烯酸丁酯單體30 80重量份，丙烯酸羥乙酯單體10 20重量份，甲基丙烯酸單體2 10重量份，N-羥甲基丙烯酰胺單體5 10重量份，不飽和有機硅氧烷單體20 80重量份，復合乳化劑2 10重量份，過硫酸銨引發(fā)劑O. I 2. O重量份，水200 450重量份，pH調節(jié)劑O. 5 2. O重量份作為原料，經乳液聚合成而的，其中，不飽和有機硅氧烷單體為乙烯基二甲氧基娃燒、乙稀基二乙氧基娃燒、丙稀酸氧基二甲氧基娃燒、稀丙基二甲氧基娃燒中的一種；復合乳化劑為中海油常州環(huán)保涂料有限公司的DP-324，它是由80%的陰離子型乳化劑和20%的非離子型乳化劑混合組成；pH調節(jié)劑為2-氨基-2-甲基-I-丙醇、氨水、三乙基胺、三乙醇胺中的一種；所述硅溶膠為弱堿性硅溶膠，其pH值為7 10 ;所述親水改性助劑為含有親水單元的有機硅氧烷化合物；所述其它助劑為2，2，4_三甲基-1，3-戊二醇單異丁酸酯、丙二醇、乙醇中的一種或幾種。上述有機無機復合親水涂料中，所述硅溶膠為浙江宇達化工公司的改性鈉型硅溶膠GS-25或銨型硅溶膠NS-25。上述有機無機復合親水涂料中，所述含硅羥基的丙烯酸酯乳液的硅羥基是指與硅原子連接的羥基，該硅羥基含量占丙烯酸酯乳液固體份的7. O 19wt%。
上述有機無機復合親水涂料中，所述含硅羥基的丙烯酸酯乳液的具體制備步驟如下①按下述用量準備各原料甲基丙烯酸甲酯單體20 60重量份，丙烯酸丁酯單體30 80重量份，丙烯酸羥乙酯單體10 20重量份，甲基丙烯酸單體2 10重量份，N-羥甲基丙烯酰胺單體5 10重量份，不飽和有機硅氧烷單體20 80重量份，復合乳化劑2 10重量份，過硫酸銨引發(fā)劑O. I 2. O重量份，水200 450重量份，pH調節(jié)劑O. 5 2. O重量份，其中，不飽和有機娃氧燒單體為乙稀基二甲氧基娃燒、乙稀基二乙氧基娃燒、丙稀酸氧基二甲氧基娃燒、稀丙基三甲氧基硅烷中的一種；復合乳化劑為中海油常州環(huán)保涂料有限公司的DP-324 ;pH調節(jié)劑為2-氨基-2-甲基-I-丙醇、氨水、三乙基胺、三乙醇胺中的一種；②將部分水150 250重量份、10 20%的復合乳化劑和20 40%的過硫酸銨加入裝有攪拌器、溫度計、冷凝裝置和兩個滴液漏斗的反應容器中，將全部甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸及不飽和有機硅氧烷單體混合均勻，然后裝入一個滴液漏斗中，將剩余的水、復合乳化劑和過硫酸銨與全部N-羥甲基丙烯酰胺混合均勻，然后裝入另外一個滴液漏斗中；③開動攪拌并升溫，當溫度升至80°C后，同時滴加2個滴液漏斗中的物料，于I 2h內滴加完畢后，繼續(xù)保溫反應I I. 5h后，將體系溫度降至50°C以下，加入全部pH調節(jié)齊U，將體系的PH值調至8 9，停止攪拌，出料即為含硅羥基的丙烯酸酯乳液，其硅羥基含量占丙烯酸酯乳液固體份的7. O 19wt%。本發(fā)明的技術效果是本發(fā)明技術方案的有機無機復合親水涂料的主要成膜物是特制的含硅羥基的丙烯酸酯乳液，該乳液選用了恰當?shù)膯误w及用量并具有適量的與硅原子連接的羥基，成膜時，該硅羥基可以與硅溶膠進行縮聚反應，改善了無機硅溶膠的成膜性、附著性及柔韌性，同時還使涂膜具有了較高耐候性、親水性；涂料中的親水改性助劑也能夠與涂料體系中的硅羥基發(fā)生縮聚反應，將其親水單元接到涂膜的表面，可進一步提高涂膜的親水性；涂料各個組分之間具有相互協(xié)同作用，對提高涂料的超親水性和自清潔效果更為有利。本發(fā)明有機無機復合親水涂料可以采用刷涂、輥涂或噴涂方法應用于外墻涂料的最外層作為罩面層，使得墻體具有超親水性，在雨水沖刷作用下可保持建筑物持久的耐沾污性，使建筑物更美觀。
具體實施例方式以下結合實施例對本發(fā)明做進一步描述，但不局限于此。各實施例所用原材料除另有說明外均為市售工業(yè)用品，可通過商業(yè)渠道購得。(一)制備含硅羥基的丙烯酸酯乳液本發(fā)明含硅羥基的丙烯酸酯乳液是以甲基丙烯酸甲酯單體20 60重量份，丙烯酸丁酯單體30 80重量份，丙烯酸羥乙酯單體10 20重量份，甲基丙烯酸單體2 10重量份，N-羥甲基丙烯酰胺單體5 10重量份，不飽和有機硅氧烷單體20 80重量份，復合乳化劑2 10重量份，過硫酸銨引發(fā)劑O. I 2. O重量份，水200 450重量份，pH調節(jié)劑O. 5 2. O重量份作為原料，經乳液聚合成而的。·
實施例I
按以下步驟制備①按表I用量準備各原料；表I
權利要求
1.一種有機無機復合親水涂料，其特征在于，由5 10重量份含硅羥基的丙烯酸酯乳液，10 40重量份的硅溶膠，O. 5 5重量份的親水改性助劑，O 5重量份的其它助劑，30 50重量份的去離子水組成； 所述含硅羥基的丙烯酸酯乳液是以甲基丙烯酸甲酯單體20 60重量份，丙烯酸丁酯單體30 80重量份，丙烯酸羥乙酯單體10 20重量份，甲基丙烯酸單體2 10重量份，N-羥甲基丙烯酰胺單體5 10重量份，不飽和有機硅氧烷單體20 80重量份，復合乳化劑2 10重量份，過硫酸銨引發(fā)劑O. I 2. O重量份，水200 450重量份，pH調節(jié)劑O. 5 2.O重量份作為原料，經乳液聚合成而的，其中，不飽和有機硅氧烷單體為乙烯基三甲氧基娃燒、乙稀基二乙氧基娃燒、丙稀酸氧基二甲氧基娃燒、稀丙基二甲氧基娃燒中的一種；復合乳化劑為中海油常州環(huán)保涂料有限公司的DP-324，它是由80%的陰離子型乳化劑和20%的非離子型乳化劑混合組成；PH調節(jié)劑為2-氨基-2-甲基-I-丙醇、氨水、三乙基胺、三乙醇胺中的一種； 所述硅溶膠為弱堿性硅溶膠，其pH值為7 10 ; 所述親水改性助劑為含有親水單元的有機硅氧烷化合物； 所述其它助劑為2，2，4_三甲基-1，3-戊二醇單異丁酸酯、丙二醇、乙醇中的一種或幾種。
2.根據權利I所述的有機無機復合親水涂料，其特征在于，所述硅溶膠為浙江宇達化工公司的改性鈉型硅溶膠GS-25或銨型硅溶膠NS-25。
3.根據權利I所述的有機無機復合親水涂料，其特征在于，所述含硅羥基的丙烯酸酯乳液的硅羥基是指與硅原子連接的羥基，該硅羥基含量占丙烯酸酯乳液固體份的7. O 19wt % ο
4.根據權利要求I所述的有機無機復合親水涂料，其特征在于，所述含硅羥基的丙烯酸酯乳液的具體制備步驟如下 ①按下述用量準備各原料 甲基丙烯酸甲酯單體20 60重量份，丙烯酸丁酯單體30 80重量份，丙烯酸羥乙酯單體10 20重量份，甲基丙烯酸單體2 10重量份，N-羥甲基丙烯酰胺單體5 10重量份，不飽和有機硅氧烷單體20 80重量份，復合乳化劑2 10重量份，過硫酸銨引發(fā)劑O.I 2. O重量份，水200 450重量份，pH調節(jié)劑O. 5 2. O重量份，其中，不飽和有機硅氧燒單體為乙稀基二甲氧基娃燒、乙稀基二乙氧基娃燒、丙稀酸氧基二甲氧基娃燒、稀丙基三甲氧基硅烷中的一種；復合乳化劑為中海油常州環(huán)保涂料有限公司的DP-324 ;pH調節(jié)劑為2-氨基-2-甲基-I-丙醇、氨水、三乙基胺、三乙醇胺中的一種； ②將部分水150 250重量份、10 20%的復合乳化劑和20 40%的過硫酸銨加入裝有攪拌器、溫度計、冷凝裝置和兩個滴液漏斗的反應容器中，將全部甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸及不飽和有機硅氧烷單體混合均勻，然后裝入一個滴液漏斗中，將剩余的水、復合乳化劑和過硫酸銨與全部N-羥甲基丙烯酰胺混合均勻，然后裝入另外一個滴液漏斗中； ③開動攪拌并升溫，當溫度升至80°C后，同時滴加2個滴液漏斗中的物料，于I 2h內滴加完畢后，繼續(xù)保溫反應I I. 5h后，將體系溫度降至50°C以下，加入全部pH調節(jié)劑，將體系的PH值調至8 9，停止攪拌，出料即為含硅羥基的丙烯酸酯乳液，其硅羥基含量占丙烯酸酯乳液固體份的·7. O 19wt%。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種有機無機復合親水涂料，由5～10份含硅羥基的丙烯酸酯乳液，10～40份的硅溶膠，0.5～5份的親水改性助劑，0～5份的其它助劑，30～50份的去離子水組成，以上用量份均為重量份；所述含硅羥基的丙烯酸酯乳液是由甲基丙烯酸甲酯，丙烯酸丁酯，丙烯酸羥乙酯，甲基丙烯酸，N-羥甲基丙烯酰胺，不飽和有機硅氧烷，復合乳化劑，過硫酸銨引發(fā)劑，水，pH調節(jié)劑為原料，經乳液聚合而成的。與常規(guī)的水性雙組份罩光漆及溶劑型氟碳罩光漆相比，本發(fā)明涂料的涂膜具有超親水性，耐沾污效果十分明顯，具有親水自清潔作用,對建筑物外墻表面起到很好的保護作用，降低維護費用，安全環(huán)保。
文檔編號C09D133/08GK102911581SQ201210453939
公開日2013年2月6日 申請日期2012年11月14日 優(yōu)先權日2012年11月14日
發(fā)明者何慶迪, 孔志元, 史立平, 蔡青青 申請人:中國海洋石油總公司, 中海油常州涂料化工研究院, 中海油能源發(fā)展股份有限公司, 中海油常州環(huán)保涂料有限公司