本發(fā)明涉及涂料領(lǐng)域，具體涉及一種節(jié)能耐用自清潔變色外墻水漆及其制備方法。
背景技術(shù)：
在建筑物的墻壁上涂上涂料尤其是變色涂料可以美化環(huán)境和居室，但是傳統(tǒng)涂料經(jīng)過(guò)一段時(shí)間會(huì)被污染物沾污，發(fā)生色變脫落等現(xiàn)象，尤其是現(xiàn)在霧霾問(wèn)題日益嚴(yán)重，外墻涂料更是容易被污染。而且，有的外墻涂料的吸熱放熱效果明顯，還會(huì)容易造成房屋冬涼夏暖的問(wèn)題，需要更多能量來(lái)維持房屋的溫度。
目前已有專利報(bào)道了多種自清潔涂料。例如中國(guó)發(fā)明專利“一種自清潔涂料及其制備方法”(發(fā)明專利申請(qǐng)?zhí)枺?01010140748)采用納米氧化鋁顆粒、醇酸清漆及低表面能疏水助劑制備出了納米自清潔涂料，具有一定的自清潔效果。但是隨著建筑物自清潔要求不斷提高，僅靠上述幾種材料明顯不能滿足需求，而且上述涂料的隔熱效果也不能滿足現(xiàn)在的需求，
因此，開(kāi)發(fā)新型的節(jié)能耐用自清潔變色外墻水漆是目前解決以上問(wèn)題的重要方法。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的之一是提供一種節(jié)能耐用自清潔變色外墻水漆，其具有較好的耐沾污性能和隔熱效果，還能變換色彩，能夠滿足多方面的需求。
本發(fā)明的一方面提供了一種節(jié)能耐用自清潔變色外墻水漆，包含改性丙烯酸乳液、顏填料、功能性填料、色彩變化顏料、助劑和水，其中，所述改性丙烯酸乳液是由8-14質(zhì)量份含氟丙烯酸酯單體、10-20質(zhì)量份烯基硅烷和75-85質(zhì)量份丙烯酸酯類單體聚合而成，所述顏填料為鈦白粉、滑石粉和硫代硫酸鈉組成的混合物，所述功能性填料為谷殼灰，與顏填料的質(zhì)量比為2-8:100，所述色彩變化顏料為包覆有二氧化鈦納米膜的云母片，所述云母片的厚度為10-20μm，所述色彩變化顏料與改性丙烯酸乳液的質(zhì)量比為3-5:100。
在本發(fā)明的某些實(shí)施方式中，所述含氟丙烯酸酯單體選自甲基丙烯酸六氟丁酯、甲基丙烯酸十二氟庚酯、丙烯酸六氟丁酯和甲基丙烯酸三氟乙酯中的至少一種。
在本發(fā)明的某些實(shí)施方式中，所述烯基硅烷選自丙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷和γ-甲基丙烯酰氧基三甲氧基硅烷中的至少一種。
在本發(fā)明的某些實(shí)施方式中，所述谷殼灰的粒徑為50-100nm，例如60nm、75nm、80nm、90nm、100nm等。
在本發(fā)明的某些實(shí)施方式中，所述顏填料由10-16質(zhì)量份鈦白粉、60-100質(zhì)量份滑石粉和6-10質(zhì)量份硫代硫酸鈉組成。
在本發(fā)明的某些實(shí)施方式中，所述助劑選自成膜助劑、分散劑、消泡劑、ph調(diào)節(jié)劑、防腐劑、潤(rùn)濕劑、防凍劑、流平劑和增稠劑中的至少一種。
在本發(fā)明的某些實(shí)施方式中，所述的節(jié)能耐用自清潔變色外墻水漆包含以下質(zhì)量份的組分：
在本發(fā)明的某些實(shí)施方式中，所述成膜助劑為丙二醇甲醚、丙二醇丁醚、二丙二醇甲醚和二丙二醇丁醚中的至少一種，
所述分散劑為聚羧酸鈉鹽，
所述消泡劑為有機(jī)硅表面活性劑和礦物油類中的一種或兩種，
所述ph調(diào)節(jié)劑為醇胺，
所述防腐劑為異噻唑啉酮衍生物和苯并米唑酯中的一種或兩種，
所述潤(rùn)濕劑為聚醚改性硅氧烷類化合物、陰離子型表面活性劑和非離子型表面活性劑中的一種或多種，
所述防凍劑為醇類、氯代烴類和無(wú)機(jī)鹽中的至少一種，
所述流平劑為聚氨酯類，
所述增稠劑為聚丙烯酸增稠劑。
本發(fā)明的另一方面還提供了一種如上所述的節(jié)能耐用自清潔變色外墻水漆的制備方法，包括以下步驟：
將分散劑、潤(rùn)濕劑、防腐劑、防凍劑和水混合，再加入顏填料、功能性填料和色彩變化顏料，混合得到漿料a；
將改性丙烯酸乳液和成膜助劑混合得到漿料b；
將漿料a和漿料b混合均勻，然后加入消泡劑、流平劑、ph調(diào)節(jié)劑和增稠劑，得到節(jié)能耐用自清潔變色外墻水漆。
有益效果：
本發(fā)明提供的節(jié)能耐用自清潔變色外墻水漆具有較強(qiáng)的硬度、附著力和遮蓋力，能夠滿足外墻涂料的強(qiáng)度要求，而且還具有極佳的耐水性和耐酸堿性，能夠保持長(zhǎng)時(shí)間不色變脫落，并且隨著觀察視角的不同涂膜會(huì)變換顏色，非常耐用且具有很好的美觀效果。同時(shí)，由于涂料中含有特定的組分，該涂料還具有較好的耐沾污性能和隔熱性能，其耐沾污性能夠在外部環(huán)境下起到具有自清潔的效果，其較好的隔熱效果能夠維持室內(nèi)溫度，具有節(jié)能效果。
具體實(shí)施方式
通過(guò)解釋以下本申請(qǐng)的優(yōu)選實(shí)施方案，本發(fā)明的其他目的和優(yōu)點(diǎn)將變得清楚。
應(yīng)理解本發(fā)明中所述的術(shù)語(yǔ)僅僅是為描述特別的實(shí)施方式，并非用于限制本發(fā)明。另外，對(duì)于本發(fā)明中的數(shù)值范圍，應(yīng)理解為還具體公開(kāi)了該范圍的上限值和下限值之間的每個(gè)中間值。在任何陳述值或陳述范圍內(nèi)的中間值以及任何其他陳述值或在所述范圍內(nèi)的中間值之間的每個(gè)較小的范圍也包括在本發(fā)明內(nèi)。這些較小范圍的上限值和下限值可獨(dú)立地包括或排除在范圍內(nèi)。
另外，為了更好地說(shuō)明本發(fā)明的內(nèi)容，在下文的具體實(shí)施例中給出了眾多的具體細(xì)節(jié)。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，沒(méi)有某些具體細(xì)節(jié)，本發(fā)明同樣可以實(shí)施。在另外一些實(shí)施例中，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的方法、手段未作詳細(xì)描述，以便于凸顯本發(fā)明的主旨。本發(fā)明中，表示原料含量的單位均基于重量以份計(jì)，除非另外說(shuō)明。另外，關(guān)于本發(fā)明的技術(shù)指標(biāo)的測(cè)定方法均為本領(lǐng)域內(nèi)使用標(biāo)準(zhǔn)方法，具體可參見(jiàn)最新的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，除非另外說(shuō)明。
另外，為了更好地說(shuō)明本發(fā)明的內(nèi)容，在下文的具體實(shí)施例中給出了眾多的具體細(xì)節(jié)。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，沒(méi)有某些具體細(xì)節(jié)，本發(fā)明同樣可以實(shí)施。在另外一些實(shí)施例中，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的方法、手段未作詳細(xì)描述，以便于凸顯本發(fā)明的主旨。
本發(fā)明中，名詞術(shù)語(yǔ)既包括單數(shù)形式，也包括復(fù)數(shù)形式，除非上下文另行明確指出。本發(fā)明中所述的“至少一種”不僅僅指包含“一個(gè)”或“一種”的情況，更重要的還包含“多個(gè)”或“多種”的情況。
本發(fā)明所述的云母片可以通過(guò)市場(chǎng)購(gòu)買(mǎi)得到，也可以自己制備獲得。包覆有二氧化鈦納米膜的云母片可以采用cvd、pvd、離子濺射方法和液相法包膜來(lái)對(duì)云母片進(jìn)行處理制備得到。本發(fā)明中所述的助劑可以采用本領(lǐng)域常用的任何助劑。
在本發(fā)明中，涂料的變色效果通過(guò)不同視角觀察漆膜得到，通過(guò)觀察漆膜的艷麗程度來(lái)判斷涂料的變色效果。涂料的耐水性是指涂膜對(duì)水作用的抵抗能力，即涂膜不吸水、不滲水的性能。在本發(fā)明的實(shí)施例中，耐水性的測(cè)定是參考《gb/t1733-93漆膜耐水性測(cè)定法》的規(guī)定進(jìn)行。涂料的耐沾污性是指涂膜受灰塵、大氣懸浮物等沾污后，清除其表面污染物的難易程度。在本發(fā)明的實(shí)施例中，耐沾污性能的測(cè)定參考《gb/t9780-2013建筑涂料涂層耐沾污性能試驗(yàn)方法》的規(guī)定進(jìn)行。涂料的耐堿性是指涂膜對(duì)浸蝕的抵抗能力。即在規(guī)定的條件下，將涂料石板浸泡在一定濃度的堿液中觀察其有無(wú)發(fā)白、失光、起泡、脫落等現(xiàn)象。本發(fā)明實(shí)施例中的耐堿性測(cè)定按照《建筑涂料涂層耐堿性的測(cè)定》的規(guī)定進(jìn)行。涂料遮蓋力是指把色漆均勻涂布在物體表面上，使其底色不再呈現(xiàn)的最小用漆量，用g/m2表示。在本發(fā)明的實(shí)施例中，涂料的遮蓋力參考《gb/t1726-1979(1989)涂料遮蓋力測(cè)定法》測(cè)得。
實(shí)施例1
將8份聚羧酸鈉鹽、4份聚醚改性硅烷、3份異噻唑啉酮衍生物、1份無(wú)機(jī)鹽防凍劑和250份去離子水混合，再加入13份鈦白粉、80份滑石粉、8份硫代硫酸鈉、5份谷殼灰和15份色彩變化顏料，混合得到漿料a，其中所述色彩變化顏料為包覆有二氧化鈦納米膜的云母片，所述云母片的平均厚度為15μm左右；
將350份改性丙烯酸乳液和80份丙二醇甲醚混合得到漿料b，其中所述改性丙烯酸乳液是由10份甲基丙烯酸六氟丁酯、15份丙烯基三甲氧基硅烷和80份丙烯酸酯類單體聚合而成；
將漿料a和漿料b混合均勻，然后加入1.5份有機(jī)硅表面活性劑、3份聚氨酯類流平劑、6份乙醇胺和4份聚丙烯酸增稠劑，得到節(jié)能耐用自清潔變色外墻水漆1。
實(shí)施例2
將5份聚羧酸鈉鹽、6份陰離子型表面活性劑、2份苯并米唑酯、0.5份氯代烴防凍劑和200份去離子水混合，再加入10份鈦白粉、100份滑石粉、10份硫代硫酸鈉、3份谷殼灰和10份色彩變化顏料，混合得到漿料a，其中所述色彩變化顏料為包覆有二氧化鈦納米膜的云母片，所述云母片的平均厚度為10μm左右；
將300份改性丙烯酸乳液、100份丙二醇丁醚混合得到漿料b，其中所述改性丙烯酸乳液是由14份甲基丙烯酸十二氟庚酯、10份乙烯基三甲氧基硅烷和75份丙烯酸酯類單體聚合而成；
將漿料a和漿料b混合均勻，然后加入2份礦物油類消泡劑、2份聚氨酯類流平劑、4份二乙醇胺和3份聚丙烯酸增稠劑，得到節(jié)能耐用自清潔變色外墻水漆2。
實(shí)施例3
將10份聚羧酸鈉鹽、3份非離子型表面活性劑潤(rùn)濕劑、24-份異噻唑啉酮衍生物、1.5份無(wú)機(jī)鹽防凍劑和300份去離子水混合，再加入16份鈦白粉、60份滑石粉、10份硫代硫酸鈉、6份谷殼灰和20份色彩變化顏料，混合得到漿料a，其中所述色彩變化顏料為包覆有二氧化鈦納米膜的云母片，所述云母片的平均厚度為20μm左右；
將400份改性丙烯酸乳液和50份二丙二醇甲醚混合得到漿料b，其中所述改性丙烯酸乳液是由8份丙烯酸六氟丁酯、20份乙烯基三乙氧基硅烷和85份丙烯酸酯類單體聚合而成；
將漿料a和漿料b混合均勻，然后加入1份有機(jī)硅表面活性劑、4份聚氨酯類流平劑、8份amp-95和5份聚丙烯酸增稠劑，得到節(jié)能耐用自清潔變色外墻水漆3。
實(shí)施例4
將7份聚羧酸鈉鹽、4份非離子型表面活性劑潤(rùn)濕劑、3份異噻唑啉酮衍生物、1份無(wú)機(jī)鹽防凍劑和280份去離子水混合，再加入15份鈦白粉、80份滑石粉、5份硫代硫酸鈉、5份谷殼灰和18份色彩變化顏料，混合得到漿料a，其中所述色彩變化顏料為包覆有二氧化鈦納米膜的云母片，所述云母片的平均厚度為16μm左右；
將320份改性丙烯酸乳液和60份二丙二醇丁醚混合得到漿料b，其中所述改性丙烯酸乳液是由12份甲基丙烯酸三氟乙酯、18份γ-甲基丙烯酰氧基三甲氧基硅烷和80份丙烯酸酯類單體聚合而成；
將漿料a和漿料b混合均勻，然后加入1份礦物油類消泡劑、3份聚氨酯類流平劑、5份amp-95和3份聚丙烯酸增稠劑，得到節(jié)能耐用自清潔變色外墻水漆4。
實(shí)施例5
將6份聚羧酸鈉鹽、5份聚醚改性硅氧烷、4份異噻唑啉酮衍生物、2份無(wú)機(jī)鹽防凍劑和280份去離子水混合，再加入12份鈦白粉、90份滑石粉、8份硫代硫酸鈉、4份谷殼灰和12份色彩變化顏料，混合得到漿料a，其中所述色彩變化顏料為包覆有二氧化鈦納米膜的云母片，所述云母片的平均厚度為18μm左右；
將380份改性丙烯酸乳液和80份丙二醇甲醚混合得到漿料b，其中所述改性丙烯酸乳液是由12份甲基丙烯酸十二氟庚酯、18份丙烯基三甲氧基硅烷和80份丙烯酸酯類單體聚合而成；
將漿料a和漿料b混合均勻，然后加入2份有機(jī)硅表面活性劑、4份聚氨酯類流平劑、7份乙醇胺和4份聚丙烯酸增稠劑，得到節(jié)能耐用自清潔變色外墻水漆5。
對(duì)比例1
將實(shí)施例1中的改性丙烯酸乳液改為由5份甲基丙烯酸六氟丁酯、5份丙烯基三甲氧基硅烷和90份丙烯酸酯類單體聚合而成，其他條件不變，制備得到節(jié)能耐用自清潔變色外墻水漆6。
對(duì)比例2
將實(shí)施例1中的改性丙烯酸乳液改為由20份甲基丙烯酸六氟丁酯、30份丙烯基三甲氧基硅烷和60份丙烯酸酯類單體聚合而成，其他條件不變，制備得到節(jié)能耐用自清潔變色外墻水漆7。
對(duì)比例3
將實(shí)施例1中的谷殼灰去掉，其他條件不變，制備得到節(jié)能耐用自清潔變色外墻水漆8。
對(duì)比例4
將實(shí)施例1中的色彩變化顏料改為平均厚度15μm左右的云母片，其他條件不變，制備得到節(jié)能耐用自清潔變色外墻水漆9。
對(duì)比例5
將實(shí)施例1中的云母片的平均厚度改為30μm左右，其他條件不變，制備得到節(jié)能耐用自清潔變色外墻水漆10。
對(duì)比例6
將實(shí)施例1中的云母片平均厚度改為5μm左右，其他條件不變，制備得到節(jié)能耐用自清潔變色外墻水漆11。
對(duì)比例7
將實(shí)施例1中的色彩變化顏料的用量改為30份，其他條件不變，制備得到節(jié)能耐用自清潔變色外墻水漆12。
對(duì)比例8
將實(shí)施例1中的硫代硫酸鈉去掉，其他條件不變，制備得到節(jié)能耐用自清潔變色外墻水漆13。
對(duì)以上實(shí)施例1-5和對(duì)比例1-8中得到的節(jié)能耐用自清潔變色外墻水漆進(jìn)行分析測(cè)試，具體結(jié)果如表1和表2所示。
表1
表2
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(shuō)明書(shū)中描述的只是說(shuō)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(huì)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(shū)、說(shuō)明書(shū)及其等效物界定。