本發(fā)明涉及涂料制備，尤其涉及一種纖維素微粉外墻涂料及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、近年來，外墻涂料在建筑行業(yè)的運用日益普及，但當前外墻涂料行業(yè)的產(chǎn)品卻暴露出若干不足之處。在長期的戶外使用過程中，外墻涂料極易遭受自然環(huán)境的嚴峻考驗，包括風(fēng)吹、日曬、雨淋、鹽霧侵蝕以及溫度的大幅波動等，進而導(dǎo)致涂層出現(xiàn)開裂、粉化、剝落及褪色等劣化現(xiàn)象。此狀況不僅削弱了涂層的裝飾美學(xué)價值，還可能降低其保護墻體的功能，加速墻體的自然老化進程。此外，部分外墻涂料在疏水性能上存在缺陷，難以有效抵御水分的滲透，致使墻體易于受潮并發(fā)生霉變，這對建筑物的長期使用壽命及居住環(huán)境的舒適度均構(gòu)成了不利影響。隨著時間的推移，外墻涂料在戶外環(huán)境中還易受到多種污染物的侵襲，如塵埃積累及雨水中攜帶的雜質(zhì)等。若涂料的耐擦洗性能不足，即便進行常規(guī)清潔，也難以恢復(fù)其原有的清潔度與美觀性，給建筑維護工作帶來了額外的挑戰(zhàn)。

2、有鑒于此，有必要設(shè)計一種改進的纖維素微粉外墻涂料及其制備方法和應(yīng)用，以解決上述問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種纖維素微粉外墻涂料及其制備方法和應(yīng)用。

2、為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，一方面，本發(fā)明提供了一種纖維素微粉外墻涂料，包括如下原料：纖維素微粉混合物、硅烷偶聯(lián)劑、丙烯酸酯共聚物、成膜助劑、流平劑、消泡劑、防霉劑，所述纖維素微粉混合物為采用微粉化處理纖維素纖維得到的第一纖維素微粉和第二纖維素微粉混合得到；

3、所述第一纖維素微粉和所述第二纖維素微粉的質(zhì)量比為1:1-1:5，所述第一纖維素微粉的粒徑為3-100μm、長徑比為5:1-30:1，所述第二纖維素微粉的粒徑為100-500nm，長徑比1:1-1.5:1。

4、優(yōu)選的，所述纖維素微粉外墻涂料包括如下質(zhì)量份數(shù)的原料：纖維素微粉混合物1-5份、硅烷偶聯(lián)劑5-10份、丙烯酸酯共聚物30-40份、成膜助劑15-30份、流平劑2-5份、消泡劑2-5份、防霉劑2-5份。

5、優(yōu)選的，所述硅烷偶聯(lián)劑為乙烯基硅烷、氨基硅烷、脲基硅烷、酰胺基硅烷、氨丙基硅烷、芳基硅烷、陽離子硅烷中的一種。

6、優(yōu)選的，所述成膜助劑為丙二醇丁醚、苯甲醇、醇酯十六、丙烯酸雙環(huán)戊烯基氧乙基酯中的一種，所述流平劑為水性聚氨酯流平劑、聚醚流平劑、丙烯酸酯流平劑、氟碳流平劑、有機硅類流平劑中的一種，所述消泡劑為聚硅氧烷類消泡劑、聚醚類消泡劑、礦物油類消泡劑、硅酸鎂類消泡劑、氫氧化鋁類消泡劑中的一種，所述防霉劑為聯(lián)苯、鄰苯基苯酚、過硫酸銨、磷酸鈣、鋅離子、銀離子、銅離子化合物、芥子萃取物中的一種。

7、進一步地，本發(fā)明還提供了所述纖維素微粉外墻涂料的制備方法，包括如下步驟：

8、s1、將纖維素織物用切割機粉碎后獲得有色短纖，對所述有色短纖進行微粉化處理，得到第一纖維素微粉漿料和第二纖維素微粉漿料；分別對所述第一纖維素微粉漿料和所述第二纖維素微粉漿料進行干燥處理后，得到第一纖維素微粉和第二纖維素微粉，按照質(zhì)量比1:1-1:5將第一纖維素微粉和第二纖維素微粉混合均勻，即制得纖維素微粉混合物；

9、s2、將步驟s1中制得的所述纖維素微粉混合物與硅烷偶聯(lián)劑、丙烯酸酯共聚物、成膜助劑、流平劑、消泡劑、防霉劑混合均勻，制得纖維素微粉外墻涂料。

10、優(yōu)選的，在步驟s1中，所述微粉化處理按照如下方式進行：將有色短纖和去離子水混合后，以氧化鋯球體為球磨介質(zhì)對有色短纖進行處理，球磨結(jié)束后，冷卻到16-30℃得到第一纖維素微粉漿料或第二纖維素微粉漿料。

11、優(yōu)選的，所述第一纖維素微粉的制備過程中有色短纖與去離子水的質(zhì)量比為1:10-1:30，氧化鋯球體的尺寸為6-8mm，其加入量為20-25kg，球磨時間為1-6h，球磨過程的轉(zhuǎn)速為180-330rpm。

12、優(yōu)選的，所述第二纖維素微粉的制備過程中有色短纖與去離子水的質(zhì)量比為1:10-1:30，氧化鋯球體的尺寸為2-4mm，其加入量為20-25kg，球磨時間為6-12h，球磨過程的轉(zhuǎn)速為180-330rpm。

13、優(yōu)選的，在步驟s1中，所述干燥處理過程中進口溫度為180℃，出口溫度為100-130℃，第一纖維素微粉漿料和第二纖維素微粉漿料的流速為20-40ml/min。

14、特別地，采用本發(fā)明提出的制備方法制得的纖維素微粉外墻涂料能夠應(yīng)用于建筑領(lǐng)域。

15、本發(fā)明的有益效果是：

16、1、本發(fā)明提供的纖維素微粉外墻涂料的制備方法，通過以具有特定粒徑和長徑比的纖維素微粉混合物為顏填料，進一步制備成涂料，該過程可利用纖維素微粉混合物中尺寸性能不同的第一纖維素微粉和第二纖維素微粉之間的協(xié)同作用，利于涂料中各個組分混合均勻，同時提升涂料的疏水性，促使涂料在形成涂層后具有較大的粗糙度，提升了基材與涂料之間的界面結(jié)合牢固性，提高了涂料使用過程的穩(wěn)定性。通過采用上述方式，本發(fā)明制得具有強去污能力、穩(wěn)定性、耐日曬、耐水性、可清潔性的纖維素微粉外墻涂料。

17、2、本發(fā)明提供的纖維素微粉外墻涂料的制備方法，通過加入不同尺寸的纖維素微粉，可利用二者之間的尺寸特性協(xié)同增強涂料的疏水性和粗糙度，賦予涂層優(yōu)異的抗污性能，提升了涂料使用過程中與基材之間的結(jié)合力，從整體上改善了涂層的穩(wěn)定性，得到性能優(yōu)異的涂層；通過調(diào)控微粉化處理的條件，可對纖維素微粉的尺寸進行精準調(diào)控，實現(xiàn)了涂料的可控制備；通過調(diào)整第一纖維素微粉和第二纖維素微粉的加入量，實現(xiàn)了涂料性能的精細化調(diào)控，該過程中，可利用大尺寸的第一纖維素微粉改變涂料的粘稠度，并在后續(xù)涂覆過程中借助于第一纖維素微粉在涂層上形成紋理結(jié)構(gòu)，賦予涂層更好的美感，另一方面，第一纖維素微粉可與小尺寸的第二纖維素微粉一起改善涂料的粗糙度和疏水性，提升涂料的附著性。在上述幾個方面的共同作用下，提升了涂料與基材之間的附著力，并制得防裂、防曬、防水性能優(yōu)異的纖維素微粉外墻涂料。

技術(shù)特征：

1.一種纖維素微粉外墻涂料，其特征在于，包括如下原料：纖維素微粉混合物、硅烷偶聯(lián)劑、丙烯酸酯共聚物、成膜助劑、流平劑、消泡劑、防霉劑，所述纖維素微粉混合物為采用微粉化處理纖維素纖維得到的第一纖維素微粉和第二纖維素微粉混合得到；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的纖維素微粉外墻涂料，其特征在于，所述纖維素微粉外墻涂料包括如下質(zhì)量份數(shù)的原料：纖維素微粉混合物1-5份、硅烷偶聯(lián)劑5-10份、丙烯酸酯共聚物30-40份、成膜助劑15-30份、流平劑2-5份、消泡劑2-5份、防霉劑2-5份。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的纖維素微粉外墻涂料，其特征在于，所述硅烷偶聯(lián)劑為乙烯基硅烷、氨基硅烷、脲基硅烷、酰胺基硅烷、氨丙基硅烷、芳基硅烷、陽離子硅烷中的一種。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的纖維素微粉外墻涂料，其特征在于，所述成膜助劑為丙二醇丁醚、苯甲醇、醇酯十六、丙烯酸雙環(huán)戊烯基氧乙基酯中的一種，所述流平劑為水性聚氨酯流平劑、聚醚流平劑、丙烯酸酯流平劑、氟碳流平劑、有機硅類流平劑中的一種，所述消泡劑為聚硅氧烷類消泡劑、聚醚類消泡劑、礦物油類消泡劑、硅酸鎂類消泡劑、氫氧化鋁類消泡劑中的一種，所述防霉劑為聯(lián)苯、鄰苯基苯酚、過硫酸銨、磷酸鈣、鋅離子、銀離子、銅離子化合物、芥子萃取物中的一種。

5.一種如權(quán)利要求1-4中任一權(quán)利要求所述的纖維素微粉外墻涂料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于，在步驟s1中，所述微粉化處理按照如下方式進行：將有色短纖和去離子水混合后，以氧化鋯球體為球磨介質(zhì)對有色短纖進行處理，球磨結(jié)束后，冷卻到16-30℃得到第一纖維素微粉漿料或第二纖維素微粉漿料。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于，所述第一纖維素微粉的制備過程中有色短纖與去離子水的質(zhì)量比為1:10-1:30，氧化鋯球體的尺寸為6-8mm，其加入量為20-25kg，球磨時間為1-6h，球磨過程的轉(zhuǎn)速為180-330rpm。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于，所述第二纖維素微粉的制備過程中有色短纖與去離子水的質(zhì)量比為1:10-1:30，氧化鋯球體的尺寸為2-4mm，其加入量為20-25kg，球磨時間為6-12h，球磨過程的轉(zhuǎn)速為180-330rpm。

9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于，在步驟s1中，所述干燥處理過程中進口溫度為180℃，出口溫度為100-130℃，第一纖維素微粉漿料和第二纖維素微粉漿料的流速為20-40ml/min。

10.一種如權(quán)利要求1-4中任一權(quán)利要求所述的纖維素微粉外墻涂料或權(quán)利要求5-9中任一權(quán)利要求所述制備方法制得的纖維素微粉外墻涂料在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種纖維素微粉外墻涂料及其制備方法和應(yīng)用，該外墻涂料通過以具有特定粒徑和長徑比的纖維素微粉混合物為顏填料制得，采用此種方法，可利用纖維素微粉混合物中尺寸性能不同的第一纖維素微粉和第二纖維素微粉之間的協(xié)同作用，利于涂料中各個組分混合均勻，同時提升涂料的疏水性和粗糙度，增強了基材與涂料之間的界面結(jié)合牢固性，提高了涂料使用過程的穩(wěn)定性，且可在形成涂層的過程中借助于纖維素微粉的尺寸差異，在涂層上形成紋理結(jié)構(gòu)。通過采用上述方式，制得具有強去污能力、穩(wěn)定性、耐日曬、耐水性、可清潔性的纖維素微粉外墻涂料。

技術(shù)研發(fā)人員：王金鳳,郭塽,趙仲,劉清濤,李鈺瑩
受保護的技術(shù)使用者：武漢紡織大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/11/14