高穩(wěn)定性的自清潔涂層材料及制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高穩(wěn)定性的自清潔涂層材料，包括如下重量份的各組分：丙烯酸酯乳液40?50份、乙醇10?30份、正硅酸四乙酯10?20份、鈦酸丁酯8?15份、氧化鋅1?3份、二氧化鈦5?12份、對(duì)羥基苯甲酸甲酯0.5?1份、二乙醇胺5?10份、鋁溶膠7?10份、表面活性劑2?4份、偶聯(lián)劑1?3份、羥甲基纖維素5?8份及去離子水25?40份。本發(fā)明的涂層材料具有良好的自清潔能力，使得建筑物外墻的耐污性能得到大大提升，同時(shí)，通過在材料組分中添加羥甲基纖維素并高速攪拌使其與其他組分相互配伍，從而提高了涂料的穩(wěn)定性能，置于惡劣環(huán)境下2年，涂料也不會(huì)出現(xiàn)分層、沉淀等現(xiàn)象，低溫穩(wěn)定性可達(dá)到5次循環(huán)不變質(zhì)。
【專利說明】
高穩(wěn)定性的自清潔涂層材料及制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及一種涂層材料，具體涉及一種高穩(wěn)定性的自清潔涂層材料及制備方 法;屬于涂料技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著城市化進(jìn)程的發(fā)展，建筑逐步向高層化發(fā)展，但是，由于建筑物外墻裸露在環(huán) 境中，容易污染且清洗難度高，這是外墻養(yǎng)護(hù)中的一大難題，因而，耐沾污性是評(píng)定建筑外 墻涂料優(yōu)劣的一個(gè)重要指標(biāo)，而目前建筑涂料普遍存在耐污性差或耐污性不能持久的問 題，這既影響了建筑物的美觀，又增加了維護(hù)成本。
[0003] 鑒于上述原因，"自清潔"概念自從被一些研究學(xué)者提出來后，就受到了人們?cè)絹?越多的關(guān)注和研究，自清潔涂料也成為建筑涂料行業(yè)的研究熱點(diǎn)，其產(chǎn)品越來越受到市場(chǎng) 的認(rèn)可和青睞。涂料耐沾污性首先與涂料自身的性質(zhì)有關(guān)，如漆膜的致密性、表面能、親水 親油性、平滑度、表面硬度等;其次與所處地理氣候環(huán)境有關(guān)，如溫度、濕度、雨水情況、空氣 中污染物情況等。
[0004] 申請(qǐng)?zhí)枮?01410280466的發(fā)明專利公布了一種自清潔涂料，由下述重量份的原料 組成的：丙烯酸酯乳液52.1-60、2,4_二甲基苯乙酮0.1-0.2、脲丙基三乙氧基硅烷0.6-1、氧 化鋅0.4-1、對(duì)羥基苯甲酸甲酯0.4-1、伊利石粉4-6、鈦白粉14-18、聚丙烯酸丁酯2-3、2_氨 基-2-甲基-1-丙醇1.3-2、乙撐雙硬脂酰胺1.3-2、成膜助劑5-7、去離子水26-40;該涂料耐 沾污性持久，可以通過雨水的沖刷達(dá)到自清潔的效果，特別適合做建筑外墻涂料，涂層穩(wěn)定 性強(qiáng)，抗菌防腐性好，綜合品質(zhì)高，但是該涂料的低溫穩(wěn)定性僅能達(dá)到3次循環(huán)不變質(zhì)，仍有 較高的改進(jìn)空間。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 為解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種穩(wěn)定性好、且具有優(yōu)良的自 清潔能力的涂層材料，同時(shí)還公開了該材料的制備方法。
[0006] 為了實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案：
[0007] 高穩(wěn)定性的自清潔涂層材料，包括如下重量份的各組分:丙烯酸酯乳液40-50份、 乙醇10-30份、正硅酸四乙酯10-20份、鈦酸丁酯8-15份、氧化鋅1-3份、二氧化鈦5-12份、對(duì) 羥基苯甲酸甲酯0.5-1份、二乙醇胺5-10份、鋁溶膠7-10份、表面活性劑2-4份、偶聯(lián)劑1-3 份、羥甲基纖維素5-8份及去離子水25-40份。
[0008] 優(yōu)選地，前述丙烯酸酯乳液中固含量為35-50 %。
[0009] 更優(yōu)選地，前述氧化鋅為粉體，平均粒徑為50-100微米。
[0010] 再優(yōu)選地，前述二氧化鈦為納米材料，平均粒徑為150-300nm。
[0011]更優(yōu)選地，前述表面活性劑為十二烷基磺酸鈉。
[0012] 進(jìn)一步優(yōu)選地，前述偶聯(lián)劑為KH-570。
[0013]更進(jìn)一步優(yōu)選地，前述鋁溶膠的固含量為30%以上。
[0014] 此外，本發(fā)明還公開了如前所述的自清潔涂層材料的制備方法，包括以下步驟：
[0015] S1、將氧化鋅與二氧化鈦混合，球磨均勻后加入到去離子水中，常溫?cái)嚢杌旌?-3h；
[0016] S2、將丙烯酸酯乳液、乙醇、正硅酸四乙酯、鈦酸丁酯、對(duì)羥基苯甲酸甲酯、二乙醇 胺、鋁溶膠、表面活性劑及偶聯(lián)劑加入步驟S1得到的混合物中，攪拌混合均勻；
[0017] S3、將羥甲基纖維素投入步驟S2得到的混合物中，高速攪拌5-10h，得到自清潔涂 層材料，包裝。
[0018] 優(yōu)選地，前述步驟S1中，利用行星球磨機(jī)進(jìn)行球磨，轉(zhuǎn)速為200-220r/min，球磨時(shí) 間為 20-30h。
[0019] 更優(yōu)選地，前述步驟S3中，高速攪拌速度為2000-2500r/min。
[0020] 本發(fā)明的有益之處在于:本發(fā)明的涂層材料具有良好的自清潔能力，使得建筑物 外墻的耐污性能得到大大提升，同時(shí)，通過在材料組分中添加羥甲基纖維素并高速攪拌使 其與其他組分相互配伍，從而提高了涂料的穩(wěn)定性能，置于惡劣環(huán)境下2年，涂料也不會(huì)出 現(xiàn)分層、沉淀等現(xiàn)象，低溫穩(wěn)定性可達(dá)到5次循環(huán)不變質(zhì)。
【具體實(shí)施方式】
[0021] 以下結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作具體的介紹。
[0022]本發(fā)明中無特殊說明，所有原料均為市購(gòu)。
[0023] 實(shí)施例1
[0024]按重量份稱取下列原料:丙烯酸酯乳液40份、乙醇10份、正硅酸四乙酯10份、鈦酸 丁酯8份、氧化鋅1份、二氧化鈦5份、對(duì)羥基苯甲酸甲酯0.5份、二乙醇胺5份、鋁溶膠7份、表 面活性劑2份、偶聯(lián)劑1份、羥甲基纖維素5份及去離子水25份。
[0025]其中，丙烯酸酯乳液中固含量為35-50% ;氧化鋅為粉體，平均粒徑為50-100微米； 二氧化鈦為納米材料，平均粒徑為150_300nm;表面活性劑為十二烷基磺酸鈉;偶聯(lián)劑為KH-570;鋁溶膠的固含量為30%以上。
[0026] 制備方法如下：
[0027] S1、將氧化鋅與二氧化鈦混合，利用行星球磨機(jī)進(jìn)行球磨，轉(zhuǎn)速為200-220r/min， 球磨時(shí)間為20-30h，球磨均勻后加入到去離子水中，常溫?cái)嚢杌旌?-3h;
[0028] S2、將丙烯酸酯乳液、乙醇、正硅酸四乙酯、鈦酸丁酯、對(duì)羥基苯甲酸甲酯、二乙醇 胺、鋁溶膠、表面活性劑及偶聯(lián)劑加入步驟S1得到的混合物中，攪拌混合均勻；
[0029] S3、將羥甲基纖維素投入步驟S2得到的混合物中，高速攪拌(轉(zhuǎn)速為2000-2500r/ min) 5-10h，得到自清潔涂層材料，包裝。
[0030] 實(shí)施例2
[0031] 本實(shí)施例與實(shí)施例1大致相似，區(qū)別僅在于各原料的重量份，具體如下：
[0032]丙烯酸酯乳液45份、乙醇20份、正硅酸四乙酯15份、鈦酸丁酯10份、氧化鋅2份、二 氧化鈦10份、對(duì)羥基苯甲酸甲酯0.8份、二乙醇胺8份、鋁溶膠8份、表面活性劑3份、偶聯(lián)劑2 份、羥甲基纖維素6份及去離子水30份。
[0033]制備方法與實(shí)施例1完全相同，本實(shí)施例中不作贅述。
[0034] 實(shí)施例3
[0035]本實(shí)施例與實(shí)施例1大致相似，區(qū)別僅在于各原料的重量份，具體如下：
[0036]丙烯酸酯乳液50份、乙醇30份、正硅酸四乙酯20份、鈦酸丁酯15份、氧化鋅3份、二 氧化鈦12份、對(duì)羥基苯甲酸甲酯1份、二乙醇胺10份、錯(cuò)溶膠10份、表面活性劑4份、偶聯(lián)劑3 份、羥甲基纖維素8份及去離子水40份。
[0037] 制備方法與實(shí)施例1完全相同，本實(shí)施例中不作贅述。
[0038] 對(duì)比例1
[0039] 本對(duì)比例與實(shí)施例2的區(qū)別在于:未添加羥甲基纖維素。
[0040] 制備方法如下：
[00411 S1、將氧化鋅與二氧化鈦混合，利用行星球磨機(jī)進(jìn)行球磨，轉(zhuǎn)速為200-220r/min， 球磨時(shí)間為20-30h，球磨均勻后加入到去離子水中，常溫?cái)嚢杌旌?-3h;
[0042] S2、將丙烯酸酯乳液、乙醇、正硅酸四乙酯、鈦酸丁酯、對(duì)羥基苯甲酸甲酯、二乙醇 胺、鋁溶膠、表面活性劑及偶聯(lián)劑加入步驟S1得到的混合物中，攪拌混合均勻，得到自清潔 涂層材料，包裝。
[0043]性能檢測(cè)
[0044] 使用方法:將實(shí)施例1-3及對(duì)比例1的涂料應(yīng)用于同一施工工地，要求建筑墻面要 預(yù)先用水泥膩?zhàn)优?，干燥，涂刷封底涂?-2道，干燥，然后，噴涂本發(fā)明的涂層材料，厚度 為2-3毫米左右為宜，然后立刻用壓花輥進(jìn)行輥壓，性能檢測(cè)結(jié)果如下：
[0045]
[0046] 表1實(shí)施例1-3及對(duì)比例1的性能測(cè)試數(shù)據(jù)
[0047] 從表1可見，本發(fā)明的涂料在受到紫外光照射后，接觸角僅為2-3°，說明其對(duì)有機(jī) 物等污染物的降解性能好，減少有機(jī)物在涂料表面的殘留，從而提高了涂料的耐污性能，需 要重點(diǎn)說明的是，經(jīng)過長(zhǎng)期研究發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明的涂層配方中，羥甲基纖維素對(duì)于涂料的性能 至關(guān)重要，能夠使涂料的耐污性能得到一定程度的提升，更加出乎意料的是，羥甲基纖維素 能夠顯著優(yōu)化涂料的穩(wěn)定性(低溫穩(wěn)定性和存放穩(wěn)定性）。
[0048] 以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該 了解，上述實(shí)施例不以任何形式限制本發(fā)明，凡采用等同替換或等效變換的方式所獲得的 技術(shù)方案，均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 高穩(wěn)定性的自清潔涂層材料，其特征在于，包括如下重量份的各組分:丙烯酸酯乳液 40-50份、乙醇10-30份、正娃酸四乙酯10-20份、鈦酸丁酯8-15份、氧化鋅1-3份、二氧化鈦5-12份、對(duì)羥基苯甲酸甲酯0.5-1份、二乙醇胺5-10份、錯(cuò)溶膠7-10份、表面活性劑2-4份、偶聯(lián) 劑1-3份、羥甲基纖維素5-8份及去離子水25-40份。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高穩(wěn)定性的自清潔涂層材料，其特征在于，所述丙烯酸酯乳液 中固含量為35-50%。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高穩(wěn)定性的自清潔涂層材料，其特征在于，所述氧化鋅為粉 體，平均粒徑為50-100微米。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高穩(wěn)定性的自清潔涂層材料，其特征在于，所述二氧化鈦為納 米材料，平均粒徑為150-300nm。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高穩(wěn)定性的自清潔涂層材料，其特征在于，所述表面活性劑為 十^烷基橫酸納。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高穩(wěn)定性的自清潔涂層材料，其特征在于，所述偶聯(lián)劑為KH-570〇7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高穩(wěn)定性的自清潔涂層材料，其特征在于，所述鋁溶膠的固含 量為30%以上。8. 如權(quán)利要求1所述的自清潔涂層材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟： 51、 將氧化鋅與二氧化鈦混合，球磨均勻后加入到去離子水中，常溫?cái)嚢杌旌?-3h; 52、 將丙烯酸酯乳液、乙醇、正硅酸四乙酯、鈦酸丁酯、對(duì)羥基苯甲酸甲酯、二乙醇胺、鋁 溶膠、表面活性劑及偶聯(lián)劑加入步驟Sl得到的混合物中，攪拌混合均勻； 53、 將羥甲基纖維素投入步驟S2得到的混合物中，高速攪拌5-10h，得到自清潔涂層材 料，包裝。9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的自清潔涂層材料的制備方法，其特征在于，所述步驟Sl中，利 用行星球磨機(jī)進(jìn)行球磨，轉(zhuǎn)速為200-220r/min，球磨時(shí)間為20-30h。10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的自清潔涂層材料的制備方法，其特征在于，所述步驟S3中，高 速攪拌速度為2000_2500r/min。
【文檔編號(hào)】C09D5/16GK105885594SQ201610506020
【公開日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2016年6月27日
【發(fā)明人】不公告發(fā)明人
【申請(qǐng)人】趙蘭