[发明专利]超耐候纳米自洁涂料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于化工领域，具体地，涉及超耐候纳米自洁涂料及其制备方法。

背景技术

外墙涂料因为长期暴露在室外条件下，要经受风吹、日晒、雨淋等恶劣自然条件的考 验；同时，由于近年来空气污染加重，大气中的灰尘以及悬浮物日益增多，会使涂层发生 粉化、变色、剥落、污渍污染等现象，使得涂层失去其装饰以及保护的效果影响建筑物的 美观。

近年来，纳米材料的应用越来越受到人们的重视，因为纳米涂料较传统涂料具有很多 的优势。然而纳米粒子表面极性大、表面能高、粒径小，极易发生团聚而使涂料达不到理 想的要求，因此，为了提高纳米材料分散性，增大纳米粒子与其他组分的界面结合力，科 研工作者对纳米粒子进行了改性，降低了粒子的表面能，减弱了粒子的表面活性。

然而，对于这种纳米涂料的不断开发已获得性能更优的涂料仍是科研工作者拭待解决 的关键问题。

发明内容

本申请是基于发明人对以下事实和问题的发现和认识作出的：

基于此，在本发明的第一方面，本发明提出了一种涂料。根据本发明的实施例，所述 涂料包括：180-220重量份的去离子水；2.5-3重量份的羟乙基纤维素；1.5-3重量份的润湿 剂；4-8重量份的分散剂；3-5重量份的消泡剂；4-8重量份的防霉剂；1-3重量份的胺中 和剂；15-20重量份的丙二醇；80-120重量份的改性纳米TiO₂；40-60重量份的硅灰石粉； 30-50重量份的重钙粉；450-500重量份的纳米水性氟硅乳液；25-30重量份的成膜助剂； 20-60重量份的自洁添加剂；4-8重量份的氟表面活性剂；6-8重量份的增稠剂。根据本发 明实施例的涂料是一种超耐候纳米自洁涂料，刷涂操作简单快捷，漆膜表面效果好，不存 在对室内装饰物的污染。且根据本发明实施例的涂料的显著优势在于：(1)TiO₂具有表面 羟基结构，可与Fe(OH)Cl₂，FeO(OH)等键合，在TiO₂表面形成包覆，这种膜可以 阻止电子空穴对H₂O，O₂的结合，从而使光化学活性降低，产品的耐候性得到极大提高； (2)利用氟表面活性剂的低表面能降低纳米粒子的表面能以及表面活性，使得涂料体系的 稳定性显著提高；(3)使用纳米水性氟硅乳液使涂膜表面呈现出超耐候、耐污、抗划伤、 耐酸碱等优异的性能。

根据本发明的实施例，上述涂料还可以进一步包括如下附加技术特征至少之一：

根据本发明的实施例，所述润湿剂为烷基聚氧乙烯醚。烷基聚氧乙烯醚对涂料具有良 好的润湿、渗透、乳化、分散、增溶和洗涤作用。

根据本发明的实施例，所述分散剂为聚丙烯酸铵盐。聚丙烯酸铵盐分散剂为疏水改性 的聚合物分散剂，聚丙烯酸铵盐分散剂能够降低研磨料粘度、改善涂料的储存稳定性、增 加涂料的光泽和流平性。

根消泡剂的选择不受特别限制，据本发明的实施例，所述消泡剂为聚硅氧烷-聚醚共聚 物乳液类、矿物油类中的任意一种。消泡剂在涂料加工过程中可降低涂料表面张力，抑制 泡沫产生或消除已产生泡沫。

根据本发明的实施例，所述防霉剂包括苯并咪唑氨基甲酸甲酯和N’-(3，4-二氯苯基) -N，N-二甲基脲。苯并咪唑氨基甲酸甲酯和N’-(3，4-二氯苯基)-N，N-二甲基脲的复配， 使得涂料的防霉效果显著提高。根据本发明的实施例，复配比例可采用1:1.5。

根据本发明的实施例，所述改性纳米TiO₂为铁包覆改性纳米TiO₂。所述铁包覆改性纳 米TiO₂是指TiO2的表面羟基结构，与Fe(OH)Cl2，FeO(OH)等键合，在TiO2表面 形成包覆。发明人发现，这种膜包覆可以阻止电子空穴对H₂O，O₂的结合，从而使光化学 活性降低，涂料产品的耐候性得到极大提高。

根据本发明的实施例，所述纳米水性氟硅乳液具有核壳结构。具体地，所述纳米水性 氟硅乳液的固含量为46-48％，粒径为30-50nm。发明人发现，纳米水性氟硅乳液使涂膜表 面呈现出超耐候、耐污、抗划伤、耐酸碱等优异的性能。

根据本发明的实施例，所述成膜助剂为十二碳醇酯。十二碳醇酯可促进涂料乳液成膜， 有效降低最低成膜温度。

根据本发明的实施例，所述自洁添加剂为聚醚改性羟基官能性聚二甲基硅氧烷。聚醚 改性羟基官能性聚二甲基硅氧烷作为疏水剂，可使涂料耐稳定、抗老化、电绝缘以及柔软。