改性納米硅溶膠罩面清漆及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明具體涉及一種改性納米硅溶膠罩面清漆及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 納米硅溶膠是以SiO2為基本單位在水中的分散體，其分子式為H2SiO 3，膠團(tuán)粒徑 細(xì)微，粒徑范圍一般在5?40nm。硅溶膠可隨水分蒸發(fā)而一次沉積并能通過強(qiáng)大的表面能 而相互結(jié)合形成-Si-O-Si-的高硬度涂膜。其涂膜具有優(yōu)良的耐候、耐水、耐污和耐燃性， 但強(qiáng)度差，不能隨基體膨脹而膨脹，易開裂，單獨(dú)不成膜，無拉伸強(qiáng)度。在涂料工業(yè)中，可用 作建筑涂料的成膜物質(zhì)，如可用作復(fù)層建筑涂料主層涂料的成膜物質(zhì)和木器涂料，也可用 于某些乳膠漆以提高硬度和耐污性等。
[0003] 硅溶膠涂料是目前最具發(fā)展前途的環(huán)保型建筑涂料之一。施工后，隨著水分的揮 發(fā)，SiO 2粒子間能形成牢固的-Si-O-Si-鍵，但當(dāng)硅溶膠常溫固化成膜時，往往存在裂紋、內(nèi) 部微孔等致命缺陷，所以常常與有機(jī)單體聚合或有機(jī)高分子乳液混合制得有機(jī)-無機(jī)復(fù)合 型涂料。由于硅溶膠粒徑尺寸較小，比表面積和表面張力較大，表面電荷分布不均，極易吸 附而發(fā)生團(tuán)聚，所以硅溶膠與有機(jī)單體共聚前都要對硅溶膠進(jìn)行表面改性，聚合體系pH值 對硅溶膠穩(wěn)定性有極大影響，這樣一來，使得涂料生產(chǎn)成本提高，生產(chǎn)過程復(fù)雜化。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于提供一種改性納米硅溶膠罩面清漆，解決現(xiàn)有罩面清漆耐水 性、耐候性、耐沾污性差，成本高，且施工之后喪失保護(hù)涂層能力的問題。
[0005] 本發(fā)明通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)： 方案一：改性納米硅溶膠罩面清漆，所述清漆由下列重量份的組分組成： 乳液 20-35份 納米硅溶膠 15-35份 去尚子水 40?50份 潤濕劑 0. 1?0. 3份 成膜助劑 1?2份 防凍劑 1?2份 防腐殺菌劑 0. 05?0. 1份。
[0006] 作為一種優(yōu)選，所述清漆由下列重量份的組分組成： 乳液 25-35份 納米硅溶膠 15-25份 去尚子水 40?50份 潤濕劑 0. 2?0. 3份 成膜助劑 1?2份 防凍劑 1?2份 防腐殺菌劑 0. 05?0. 1份。
[0007] 進(jìn)一步地，所述納米硅溶膠是以SiO2為基本單位在水中的分散體，其分子式為 H2SiO3,粒徑為 10 ?20nm，pH 值為 8. 5 ?10。
[0008] 再進(jìn)一步地，所述乳液為硅丙乳液。
[0009] 上述改性納米硅溶膠罩面清漆制備方法，包括以下步驟： (1) 將去離子水、潤濕劑、防凍劑依次加入燒杯中，攪拌均勻； (2) 在上述攪拌均勻的溶液中緩慢加入成膜助劑，并提高攪拌速度至700?800r/m，攪 拌均勻； (3) 在低速攪拌的條件下，加入乳液和防腐殺菌劑； (4) 在低速攪拌的條件下，加入納米硅溶膠，即得產(chǎn)品。
[0010] 方案二：改性納米硅溶膠罩面清漆，所述清漆由下列重量份的組分組成： 乳液 20-35份 納米硅溶膠 15-35份 去尚子水 40?50份 潤濕劑 0. 1?0. 3份 成膜助劑 1?2份 防凍劑 1?2份 防腐殺菌劑 0. 05?0. 1份 偶聯(lián)劑 0. 1?0. 3份 穩(wěn)定劑 0· 15?0· 35份。
[0011] 作為一種優(yōu)選，所述清漆由下列重量百分比的組分組成： 乳液 25-35份 納米硅溶膠 15-25份 去尚子水 40?50份 潤濕劑 0. 2?0. 3份 成膜助劑 1?2份 防凍劑 1?2份 防腐殺菌劑 0. 05?0. 1份 偶聯(lián)劑 0. 1?0. 3份 穩(wěn)定劑 0· 15?0· 35份。
[0012] 進(jìn)一步地，所述納米硅溶膠是以SiO2為基本單位在水中的分散體，其分子式為 H2SiO3,粒徑為 10 ?20nm，pH 值為 8. 5 ?10。
[0013] 再進(jìn)一步地，所述乳液為硅丙乳液，偶聯(lián)劑為硅氧烷類偶聯(lián)劑。
[0014] 上述改性納米硅溶膠罩面清漆的制備方法，包括以下步驟： (1) 將去離子水、潤濕劑、防凍劑、穩(wěn)定劑、偶聯(lián)劑依次加入燒杯中，攪拌均勻； (2) 在上述攪拌均勻的溶液中緩慢加入成膜助劑，并提高攪拌速度至700?800r/m，攪 拌均勻； (3) 在低速攪拌的條件下，加入乳液和防腐殺菌劑； (4) 在低速攪拌的條件下，加入納米硅溶膠，即得產(chǎn)品。
[0015] 本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)及有益效果： 本發(fā)明生產(chǎn)及使用過程中對人體無害、無腐蝕，經(jīng)濟(jì)性好，此外還具有以下優(yōu)點(diǎn)： ①比表面積大：膠體粒子維系10?20nm，具有較大的比表面積，分散膠體粒子本身大 小接近水分子之間的間隙，本身無色透明，不影響被覆蓋物的本色以及具有良好的耐水性。 [0016] ②粘度低：水能滲透的地方都能滲透，因此和其他物質(zhì)混合時分散性和滲透性都 非常好。
[0017] ③高附著力：當(dāng)硅溶膠水分蒸發(fā)時，膠體粒子牢固地附著在物體表面，鍵之間形成 硅氧結(jié)合，具有較好的粘合劑。
[0018] ④硅溶膠本身所形成的無機(jī)涂層比較脆，且涂層中殘留少量的親水基團(tuán)和較大的 孔隙率。引入乳液后，乳液中的有機(jī)高分子均勻地分布在"-Si-0-Si-"無機(jī)涂層的間隙中， 以有機(jī)物特有的較好的彈性彌補(bǔ)硅氧鍵的韌性不足，屏蔽無機(jī)涂層中殘存的親水基團(tuán)，在 冷熱交替時使涂層的收縮得到緩沖，并使涂層具有一定彈性，這樣不僅可以改善無機(jī)材料 在成膜后發(fā)硬變脆的弊??；同時又避免或減輕了有機(jī)材料易老化、不耐沾污、耐熱性差等問 題。
[0019] ⑤本發(fā)明最突出的優(yōu)勢是通過乳液、不同乳膠比(乳液與納米硅溶膠的比值)、偶 聯(lián)劑、穩(wěn)定劑成功解決改性改性納米硅溶膠罩面清漆易破乳，凝膠而導(dǎo)致的不具有施工應(yīng) 用的難題，具有良好的貯存穩(wěn)定性。
【具體實(shí)施方式】
[0020] 下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不限于此。
[0021] 實(shí)施例1 改性納米硅溶膠罩面清漆，所述清漆由下列組分組成：乳液、納米硅溶膠、去離子水、潤 濕劑、成膜助劑、防凍劑、防腐殺菌劑。各組分具體重量份如下： 方案A :乳液30份、納米硅溶膠25份、去離子水44份、潤濕劑0. 25份、成膜助劑1. 5 份、防凍劑1. 5份、防腐殺菌劑0. 05份。
[0022] 方案B :乳液25份、納米硅溶膠20份、去離子水48份、潤濕劑0.2份、成膜助劑1.2 份、防凍劑1. 8份、防腐殺菌劑0. 08份。
[0023] 方案C :乳液20份、納米硅溶膠