本發(fā)明涉及一種建筑外墻涂料,具體地說涉及到一種超耐候防酸雨抗雨痕外墻水漆及其制備方法。
背景技術(shù):
近年來,隨著我國經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展,建筑外墻飾面材料技術(shù)也日益進(jìn)步與優(yōu)化。經(jīng)過多年努力,丙烯酸酯類乳膠涂料的生產(chǎn)技術(shù)已經(jīng)成熟,在中低建筑上得到了廣泛的應(yīng)用,基本可滿足5-10年要求,而隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,許多大中型城市的建筑在向大型化、規(guī)模化、高層化發(fā)展,對涂料的性能要求逐步提高,加上中國“酸雨、濕熱、靜風(fēng)、粉塵、霉菌”等相對惡劣的環(huán)境條件,現(xiàn)有的丙烯酸涂料又存在高溫易返粘、低溫易脆裂、易被酸雨侵蝕、耐沾污性差、雨痕污染等缺陷,致使現(xiàn)有建筑涂料的應(yīng)用與推廣,受到了一定的制約與影響。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是針對上述問題,提供一種能夠遠(yuǎn)程遙控的超耐候防酸雨抗雨痕外墻水漆及其制備方法。本發(fā)明的目的在于要解決上述問題,選取了以利用活性硅烷/硅氧烷對優(yōu)質(zhì)聚合物乳液加以改性作為基料,優(yōu)選特殊功能助劑及合適的顏填料,科學(xué)設(shè)計(jì)涂料配方,工藝,突破傳統(tǒng)聚合物乳液涂料的性能局限,實(shí)現(xiàn)了一種超耐候、超耐沾污性、高保色性、耐酸雨、耐堿、抗雨痕和低污染的高性能低成本,各項(xiàng)指標(biāo)大大優(yōu)于國家建筑外墻涂料優(yōu)等品指標(biāo)的建筑外墻水漆及其制備方法。以得到具有合適粘度和良好穩(wěn)定性的涂料;
為達(dá)到上述目的,本發(fā)明采用了下列技術(shù)方案:本發(fā)明的一種超耐候防酸雨抗雨痕外墻水漆,所述超耐候防酸雨抗雨痕外墻水漆包括按質(zhì)量百分比的如下組分組成:
進(jìn)一步地,所述潤濕劑a為非離子型低泡效果的烷基聚氧乙烯醚,如陶氏的bd-109,科萊恩的la070等;所述潤濕劑b為低hlb值的eo/po-嵌段共聚物,提供有機(jī)顏料、炭黑等與體系相容性和穩(wěn)定性,顯著提高附著力,如科萊恩的ed3060、pf20;所述分散劑為可與締合型增稠產(chǎn)生疏水締合型的特殊三元共聚分散劑,如科寧的h34等,改善整個(gè)涂料體系的hlb值,使整個(gè)漆膜的性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過市面上普通的乳膠漆。
進(jìn)一步地,所述消泡劑為礦物油消泡劑,如布萊克本的cf-246,科寧的nxz、f-111等,顏填料有效分散并形成一個(gè)穩(wěn)定的、無氣泡、無縮孔的涂料體系。
更進(jìn)一步地,所述增稠劑a為經(jīng)活化的無機(jī)改性膨潤土,防止重質(zhì)顏填料的沉降,為涂料體系引入屈服值及觸變性,如洛克伍德公司的改性膨潤土等;所述增稠劑b為普通的疏水改性丙烯酸堿溶脹,如陶氏公司,海名斯公司的等;所述流平劑為搭配非離子聚氨酯增稠流平劑,如陶氏公司的等。三種增稠劑配合使用,有效的調(diào)整涂料在低、中、高剪切速率下的流變行為,以獲得流平性好,不流掛、存儲穩(wěn)定性好、施工性好的外墻涂料。
進(jìn)一步地,所述殺菌防霉劑為2-正辛基-4-異噻唑啉-3-酮苯并咪唑、異噻唑衍生物、羥甲基脲1,6二羥基-2-5二氧雜環(huán)己烷中的一種或幾種的組合,其作用是防止涂料存儲過程中的腐化變質(zhì)及涂裝后的涂膜長霉。
進(jìn)一步地,所述防凍劑為乙二醇或丙二醇中的任意一種;所述ph值穩(wěn)定劑為2-氨基-2-甲基-1-丙醇;所述成膜助劑為醇酯十二,如伊士曼公司的。這些助劑主要增加涂料的凍融穩(wěn)定性,幫助成膜及調(diào)節(jié)ph值以增加涂料體系的穩(wěn)定性。
本發(fā)明所述的超耐候防酸雨抗雨痕外墻水漆的制備方法,包括如下步驟:
(1)預(yù)凝漿制備:按所述的比例準(zhǔn)確稱取各組分,將去離子水于分散缸中,開始攪拌,在低速攪拌時(shí)緩慢加入增稠劑a,然后高速分散時(shí)間為15-20min;
(2)預(yù)混合:降低分散速度,將潤濕劑a、潤濕劑b、分散劑、消泡劑、成膜助劑、ph值穩(wěn)定劑和防凍劑按順序依次加入分散缸中,攪拌10-15min;
(3)高速分散:將鈦白粉、重晶石、云母粉、煅燒高嶺土按順序加入,高速分散時(shí)間為30-40min,上述顏填料在高速剪切力的作用下,被分散成原級粒子,并在潤濕分散增稠體系下獲得了穩(wěn)定狀態(tài);
(4)調(diào)漆:加入改性聚合物乳液、增稠劑b、流平劑和殺菌防霉劑,加入時(shí)進(jìn)行攪拌,攪拌時(shí)間為10-15min,制得超耐候防酸雨抗雨痕外墻水漆;
(5)調(diào)色,過濾包裝。
進(jìn)一步地,在步驟(1)中,所述低速攪拌速率為400-500r/min,高速分散速率為1500-1800r/min。
進(jìn)一步地,在步驟(2)中,所述分散速率為400-500r/min。
進(jìn)一步地,在步驟(3)中,所述高速分散速率為1500-1800r/min;在步驟(4)中,攪拌速率為500-600r/min。
有益效果:本發(fā)明的耐酸堿性,耐候性,耐水性好,防霉功能與抗雨痕功能優(yōu)異,耐洗刷性好,環(huán)保節(jié)能。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn):
(1)本發(fā)明以活性硅烷/硅氧烷對優(yōu)質(zhì)聚合物乳液加以改性作為基料,在成膜時(shí),硅氧烷水解、縮聚,可在聚合物分子之間以聚合物與基材之間形成牢固交聯(lián)的立體網(wǎng)絡(luò)(-si-o-si-)結(jié)構(gòu),使漆膜具有很強(qiáng)的耐水性和附著力,而且聚硅氧烷分子呈現(xiàn)螺旋結(jié)構(gòu),甲基向外排列并繞si-o鏈旋轉(zhuǎn),分子體積大,內(nèi)聚能密度低,從而使乳液有很強(qiáng)的憎水性和防塵性。另外,這種改性的乳液中si-0的鍵能遠(yuǎn)大于c-c鍵和c-o鍵,這使改性后的乳液的耐熱性、耐候性、抗氧能力增強(qiáng)。與此同時(shí),再配伍特殊潤濕分散劑、精選顏填料,又大大加強(qiáng)涂層的致密性、耐候性、耐沾污、防酸雨、抗雨痕等性能。
(2)本發(fā)明涂料整體性能優(yōu)異:耐酸堿性,如處于重量百分比為2%的亞硫酸溶液中經(jīng)144小時(shí)無異常;耐水性,置于水環(huán)境下168小時(shí)無異常;耐堿性168小時(shí)無異常;耐洗刷性,可洗刷高達(dá)8000次以上;抗沾污性低于10%;以外,本發(fā)明涂料還具有優(yōu)異的耐候性、防霉功能與抗雨痕功能等,其性能指標(biāo)分別提升了50%-100%;與每隔5-10年舊墻翻新所耗費(fèi)資金相比,其成本降低了20%以上。
(3)本發(fā)明中涂料的制備方法簡單易行。鈦白粉是金紅石型鈦白粉,根據(jù)顏色的不同,用量也不一樣。填料是重晶石,云母粉,煅燒高嶺土,填料的使用不僅會降低成本,而且會賦予涂料一些特殊的性能,如高嶺土六邊形晶體結(jié)構(gòu)折射率高,大大提高涂膜的干遮蓋力,扁平結(jié)構(gòu)利于涂膜表面平行排列,有效阻止水分滲透,提升涂膜耐洗刷和抗沾污性,較窄的膠態(tài)粒子分布范圍提供良好的流變性和觸變性,使涂膜豐滿等;云母粉六方片狀結(jié)構(gòu)減少龜裂和粉化,能提升色明度,耐化學(xué)腐蝕優(yōu)異,有良好的耐候性;重晶石是非常惰性的填料,并提升顏料的色澤和明亮度,同時(shí)具有良好的硬度和干遮蓋力。
(4)本產(chǎn)品無毒無害,低成本,無環(huán)境污染,流平性卓越,遮蓋力強(qiáng)。經(jīng)檢測,該涂料具有優(yōu)良的耐水、耐酸堿性能,其涂膜耐洗刷性次數(shù)大于8000次;有超強(qiáng)的耐候性及抗雨痕性能,耐人工老化性大于1500個(gè)小時(shí),是規(guī)?;?、高層化建筑的最優(yōu)選擇。
(5)本發(fā)明的改性聚合物乳液不同于市面上常用的外墻涂料用的純丙、苯丙乳液,是一種化學(xué)共聚法將有不飽和鍵的有機(jī)硅氧烷單體和丙烯酸酯類單體共聚,在聚合物主鏈上引入硅氧烷的改性乳液,最佳用量是涂料總量的28-35%。
具體實(shí)施方式
下面通過實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行具體描述,有必要在此指出的是,以下實(shí)施例只用于對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的說明,不能理解為對本發(fā)明保護(hù)范圍的限制,該領(lǐng)域的技術(shù)熟練人員可以根據(jù)上述發(fā)明內(nèi)容對本發(fā)明作出一些非本質(zhì)的改進(jìn)和調(diào)整。
實(shí)施例1
本發(fā)明的一種超耐候防酸雨抗雨痕外墻水漆,所述超耐候防酸雨抗雨痕外墻水漆包括按質(zhì)量百分比的如下組分組成:
所述潤濕劑a為非離子型低泡效果的烷基聚氧乙烯醚,如陶氏的bd-109,科萊恩的la070等;所述潤濕劑b為低hlb值的eo/po-嵌段共聚物,提供有機(jī)顏料、炭黑等與體系相容性和穩(wěn)定性,顯著提高附著力,如科萊恩的ed3060、pf20;所述分散劑為可與締合型增稠產(chǎn)生疏水締合型的特殊三元共聚分散劑,如科寧的h34等,改善整個(gè)涂料體系的hlb值,使整個(gè)漆膜的性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過市面上普通的乳膠漆。
所述消泡劑為礦物油消泡劑,如布萊克本的cf-246,科寧的nxz、f-111等,顏填料有效分散并形成一個(gè)穩(wěn)定的、無氣泡、無縮孔的涂料體系。
所述增稠劑a為經(jīng)活化的無機(jī)改性膨潤土,防止重質(zhì)顏填料的沉降,為涂料體系引入屈服值及觸變性,如洛克伍德的ck、987等;所述增稠劑b為普通的疏水改性丙烯酸堿溶脹,如陶氏的tt-935,海名斯的425等;所述流平劑為搭配非離子聚氨酯增稠流平劑,如陶氏公司的rm2020或rm2050d等。三種增稠劑配合使用,有效的調(diào)整涂料在低、中、高剪切速率下的流變行為,以獲得流平性好,不流掛、存儲穩(wěn)定性好、施工性好的外墻涂料。
所述殺菌防霉劑為2-正辛基-4-異噻唑啉-3-酮苯并咪唑,其作用是防止涂料存儲過程中的腐化變質(zhì)及涂裝后的涂膜長霉。
所述防凍劑為乙二醇;所述ph值穩(wěn)定劑為2-氨基-2-甲基-1-丙醇;所述成膜助劑為醇酯十二。這些助劑主要增加涂料的凍融穩(wěn)定性,幫助成膜及調(diào)節(jié)ph值以增加涂料體系的穩(wěn)定性。
本發(fā)明配方中的改性聚合物乳液不同于市面上常用的外墻涂料用的純丙、苯丙乳液,是一種化學(xué)共聚法將有不飽和鍵的有機(jī)硅氧烷單體和丙烯酸酯類單體共聚,在聚合物主鏈上引入硅氧烷的改性乳液,最佳用量是涂料總量的28-35%。
本發(fā)明所述的超耐候防酸雨抗雨痕外墻水漆的制備方法,其特征在于包括如下步驟:
(1)預(yù)凝漿制備:按所述的比例準(zhǔn)確稱取各組分,將去離子水于分散缸中,開始攪拌,在低速攪拌時(shí)緩慢加入增稠劑a,然后高速分散時(shí)間為15min;所述低速攪拌速率為400r/min,高速分散速率為1700r/min;
(2)預(yù)混合:降低分散速度,將潤濕劑a、潤濕劑b、防凍劑、分散劑、消泡劑、成膜助劑、ph值穩(wěn)定劑按順序依次加入分散缸中,攪拌13min;所述分散速率為500r/min;
(3)高速分散:高速分散時(shí)間為30min,顏填料在高速剪切力的作用下,被分散成原級粒子,并在潤濕分散增稠體系下獲得了穩(wěn)定狀態(tài);所述高速分散速率為1500r/min;
(4)調(diào)漆:加入改性聚合物乳液、增稠劑b、流平劑和殺菌防霉劑,加入時(shí)進(jìn)行攪拌,攪拌時(shí)間為10min,制得超耐候防酸雨抗雨痕外墻水漆;攪拌速率為600r/min。
(5)調(diào)色,過濾包裝。
實(shí)施例2
實(shí)施例2與實(shí)施例1的區(qū)別在于:本發(fā)明的一種超耐候防酸雨抗雨痕外墻水漆,所述超耐候防酸雨抗雨痕外墻水漆包括按質(zhì)量百分比的如下組分組成:
所述殺菌防霉劑為pvrogiven公司的2-正辛基-4-異噻唑啉-3-酮苯并咪唑、異噻唑衍生物、羥甲基脲1,6二羥基-2-5二氧雜環(huán)己烷中三種的組合。所述防凍劑為丙二醇。
本發(fā)明所述的超耐候防酸雨抗雨痕外墻水漆的制備方法,其特征在于包括如下步驟:
在步驟(1)中,預(yù)凝漿制備:按所述的比例準(zhǔn)確稱取各組分,將去離子水于分散缸中,開始攪拌,在低速攪拌時(shí)緩慢加入增稠劑a,然后高速分散時(shí)間為18min;所述低速攪拌速率為480r/min,高速分散速率為1800r/min;
在步驟(2)中,預(yù)混合:降低分散速度,將潤濕劑a、潤濕劑b、防凍劑、分散劑、消泡劑、成膜助劑、ph值穩(wěn)定劑按順序依次加入分散缸中,攪拌10min;所述分散速率為480r/min;
在步驟(3)中,高速分散:高速分散時(shí)間為40min,顏填料在高速剪切力的作用下,被分散成原級粒子,并在潤濕分散增稠體系下獲得了穩(wěn)定狀態(tài);所述高速分散速率為1800r/min;
在步驟(4)中,調(diào)漆:加入改性聚合物乳液、增稠劑b、流平劑和殺菌防霉劑,加入時(shí)進(jìn)行攪拌,攪拌時(shí)間為15min,制得超耐候防酸雨抗雨痕外墻水漆;攪拌速率為500r/min。
實(shí)施例3
實(shí)施例3與實(shí)施例1的區(qū)別在于:本發(fā)明的一種超耐候防酸雨抗雨痕外墻水漆,所述超耐候防酸雨抗雨痕外墻水漆包括按質(zhì)量百分比的如下組分組成:
所述殺菌防霉劑為異噻唑衍生物、羥甲基脲1,6二羥基-2-5二氧雜環(huán)己烷中的兩種的組合。
本發(fā)明所述的超耐候防酸雨抗雨痕外墻水漆的制備方法,包括如下步驟:
在步驟(1)中,預(yù)凝漿制備:按所述的比例準(zhǔn)確稱取各組分,將去離子水于分散缸中,開始攪拌,在低速攪拌時(shí)緩慢加入增稠劑a,然后高速分散時(shí)間為20min;所述低速攪拌速率為500r/min,高速分散速率為1500r/min;
在步驟(2)中,預(yù)混合:降低分散速度,將潤濕劑a、潤濕劑b、防凍劑、分散劑、消泡劑、成膜助劑、ph值穩(wěn)定劑按順序依次加入分散缸中,攪拌15min;所述分散速率為400r/min;
在步驟(3)中,高速分散:高速分散時(shí)間為35min,顏填料在高速剪切力的作用下,被分散成原級粒子,并在潤濕分散增稠體系下獲得了穩(wěn)定狀態(tài);所述高速分散速率為1700r/min;
在步驟(4)中,調(diào)漆:加入改性聚合物乳液、增稠劑b、流平劑和殺菌防霉劑,加入時(shí)進(jìn)行攪拌,攪拌時(shí)間為12min,制得超耐候防酸雨抗雨痕外墻水漆;攪拌速率為580r/min。
以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解,本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制,上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理,在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下,本發(fā)明還會有各種變化和改進(jìn),本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書、說明書及其等效物界定。