一種納米復合材料改性的抗老化建筑涂料及其制備方法
【技術領域】
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[0001]本發(fā)明涉及涂料技術領域，具體的涉及一種納米復合材料改性的抗老化建筑涂料。
【背景技術】
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[0002]建筑涂料的發(fā)展方向是高裝飾性、強耐污性、高耐久性及節(jié)省資源、節(jié)省能源、無公害、無污染、利于環(huán)保、符合可持續(xù)發(fā)展的要求。但是建筑涂料收到紫外線的照射后涂膜基體中高分子鏈容易產(chǎn)生斷裂、粉化等現(xiàn)象。納米級氧化鈦、氧化硅和氧化鋅等具有優(yōu)異的耐老化性能，可以明顯地提高涂料的耐老化性能。納米氧化硅具有紫外線吸收、紅外線反射的光學特性，對波長400nm以內的紫外線吸收率可達70%以上，對波長為80nm以外的紅外線反射可達70%以上，其分子結構中存在著大量的不飽和殘鍵及不同狀態(tài)的羥基，可與樹脂的某些基團發(fā)生鍵合作用，大大改善材料的熱穩(wěn)定性和化學穩(wěn)定性。但是納米復合材料表面能很大，實現(xiàn)其穩(wěn)定分散是一個難題，且將納米材料引入涂料基體比較困難。
[0003]中國專利(02133550.8)公開了一種無機納米復合材料改性的抗老化建筑涂料，其是將平均粒徑為15-50nm的納米復合材料加入水、乙二醇或丙二醇、助劑、填料和丙烯酸酯均聚物或共聚物乳液于混合反應釜中，按常規(guī)方法進行攪拌、分散和研磨制得，制備的涂料抗老化指標較不添加無機納米復合材料的涂料提高了50-120%，耐洗刷性能、耐水性、抗粘污性等較不含無機納米復合材料的涂料提高了 1-5倍，但是該涂料穩(wěn)定性差、涂膜附著力差。

【發(fā)明內容】

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[0004]本發(fā)明的目的是提供一種納米復合材料改性的抗老化建筑涂料，其抗老化性能優(yōu)異，耐洗刷性能、耐水性，耐玷污性能好，穩(wěn)定性好，涂膜附著力強，且其VOC含量低，有利于環(huán)境保護。
[0005]本發(fā)明的另一個目的是提供該納米復合材料改性的抗老化建筑涂料的制備方法。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術方案:
[0007]—種納米復合材料改性的抗老化建筑涂料，以重量份計，包括以下組分:
[0008]聚酯樹脂20-50份，
[0009]納米蒙脫土2-5份，
[0010]納米改性氧化鈦1-3份，
[0011]聚丙烯酸鈉1.5-2份，
[0012]分散劑1-1.5份，
[0013]固化劑2-3份，
[0014]填料0.8-1.2份，
[0015]其他助劑1-2份，
[0016]去離子水20-30份。
[0017]作為上述技術方案的優(yōu)選，一種納米復合材料改性的抗老化建筑涂料，以重量份計，包括以下組分:
[0018]聚酯樹脂35份，
[0019]納米蒙脫土3份，
[0020]納米改性氧化鈦2.5份，
[0021]聚丙烯酸鈉1.5份，
[0022]分散劑1.3份，
[0023]固化劑2份，
[0024]填料I份，
[0025]其他助劑2份，
[0026]去離子水20份。
[0027]作為上述技術方案的優(yōu)選，所述納米蒙脫土的直徑大小為200_300nm，厚度為5-1Onm0
[0028]作為上述技術方案的優(yōu)選，所述納米改性二氧化鈦是在納米氧化鈦表面包覆一層納米氧化娃。
[0029]作為上述技術方案的優(yōu)選，所述分散劑為聚丙烯酸-馬來酸酐聚合物、十二烷基硫酸鈉，吐溫80，有機硅偶聯(lián)劑中的一種或多種混合。
[0030]作為上述技術方案的優(yōu)選，所述填料為鈦白粉、納米碳酸鈣的混合物，二者質量比為 1:1。
[0031 ]作為上述技術方案的優(yōu)選，所述其他助劑為疏水劑、流平劑、防霉劑、消泡劑、防腐劑、成膜助劑中的一種或多種混合。
[0032]—種納米復合材料改性的抗老化建筑涂料的制備方法，包括以下步驟:
[0033](1)將去離子水和納米氧化鈦混合攪拌均勻，以1-21111/1^11的速度滴加正硅酸丁酯，攪拌混合均勻，升溫至40-50°C，加入固體酸，升溫至100-120°C，回流2_5小時，冷卻至室溫，得到納米改性氧化鈦混合液；
[0034](2)將聚酯樹脂、納米蒙脫土、分散劑和去離子水混合攪拌均勻，在500W的功率下，超聲3-5小時，得到混合分散液；
[0035](3)將步驟(I)得到的納米改性氧化鈦混合液、步驟(2)得到的混合分散液、聚丙烯酸鈉和填料加入至高速攪拌機中，在8000-10000轉/分的狀態(tài)下混合攪拌均勻，繼續(xù)加入固化劑和其他助劑，混合均勻，得到納米復合材料改性的抗老化建筑涂料。
[0036]作為上述技術方案的優(yōu)選，步驟(I)中，所述回流的溫度為120°C，所述回流的時間為3小時。
[0037]作為上述技術方案的優(yōu)選，步驟(2)中，所述超聲的時間為4小時。
[0038]本發(fā)明具有以下有益效果:
[0039]本發(fā)明通過控制正硅酸丁酯的滴加速度，在納米氧化鈦表面包覆納米氧化硅;納米蒙脫土和聚酯樹脂混合，同時添加分散劑，在超聲的條件下，納米蒙脫土被剝離成更薄的片層，同時聚酯樹脂利用分散劑與納米蒙脫土表面實現(xiàn)穩(wěn)定的交聯(lián)；由此制備得到的涂料穩(wěn)定性好，抗老化性能持久；
[0040]本發(fā)明制備的涂料耐水性、耐玷污性、耐洗刷性能優(yōu)異，附著力強，涂膜性能好，且其VOC含量低，對人體無害，制備過程中無有毒物質釋放，且工藝條件溫和，易于控制，生產(chǎn)成本低。
【具體實施方式】
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[0041]為了更好的理解本發(fā)明，下面通過實施例對本發(fā)明進一步說明，實施例只用于解釋本發(fā)明，不會對本發(fā)明有任何的限定。
[0042]實施例1
[0043]—種納米復合材料改性的抗老化建筑涂料，以重量份計，包括以下組分:
[0044]聚酯樹脂20份，納米蒙脫土2份，
[0045]納米改性氧化鈦I份，聚丙烯酸鈉1.5份，
[0046]分散劑I份，固化劑2份，
[0047]填料0.8份，其他助劑I份，
[0048]去離子水20份。
[0049]其制備方法包括以下步驟:
[0050](I)將去離子水和納米氧化鈦混合攪拌均勻，以lml/min的速度滴加正硅酸丁酯，攪拌混合均勻，升溫至40°C，加入固體酸，升溫至100°C，回流2小時，冷卻至室溫，得到納米改性氧化鈦混合液；
[0051](2)將聚酯樹脂、納米蒙脫土、分散劑和去離子水混合攪拌均勻，在500W的功率下，超聲3小時，得到混合分散液；
[0052](3)將步驟(I)得到的納米改性氧化鈦混合液、步驟(2)得到的混合分散液、聚丙烯酸鈉和填料加入至高速攪拌機中，在8000轉/分的狀態(tài)下混合攪拌均勻，繼續(xù)加入固化劑和其他助劑，混合均勻，得到納米復合材料改性的抗老化建筑涂料。
[0053]實施例2
[0054]一種納米復合材料改性的抗老化建筑涂料，以重量份計，包括以下組分:
[0055]聚酯樹脂50份，納米蒙脫土5份，
[0056]納米改性氧化鈦3份，聚丙烯酸鈉2份，
[0057]分散劑1.5份，固化劑3份，
[0058]填料1.2份，其他助劑2份，
[0059]去離子水30份。
[0060]其制備方法包括以下步驟:
[0061 ] (I)將去離子水和納米氧化鈦混合攪拌均勻，以2ml/min的速度滴加正硅酸丁酯，攪拌混合均勻，升溫至50°C，加入固體酸，升溫至120°C，回流5小時，冷卻至室溫，得到納米改性氧化鈦混合液；
[0062](2)將聚酯樹脂、納米蒙脫土、分散劑和去離子水混合攪拌均勻，在500W的功率下，超聲5小時，得到混合分散液；
[0063](3)將步驟(I)得到的納米改性氧化鈦混合液、步驟(2)得到的混合分散液、聚丙烯酸鈉和填料加入至高速攪拌機中，在10000轉/分的狀態(tài)下混合攪拌均勾，繼續(xù)加入固化劑和其他助劑，混合均勻，得到納米復合材料改性的抗老化建筑涂料。
[0064]實施例3
[0065]—種納米復合材料改性的抗老化建筑涂料，以重量份計，包括以下組分:
[0066]聚酯樹脂35份，納