CN101117484B - 一种建筑外墙用的仿金属氟碳漆及其制备方法 - Google Patents

Abstract

一种建筑外墙用的水性仿金属氟碳漆的组分和配比为：固含量为48～52％的水性氟碳乳液55～68，消泡剂0.1～0.3，去离子水15～20，蜡乳液1.5～3.5，成膜助剂1～3，非浮型水性铝银浆5～7，分散剂0.4～0.6，异丙醇5～7，乙二醇2～4，增稠剂A、B的20％～30％重量百分含量的水溶液1.2～2.4、0.8～1.6，pH调节剂适量，防腐剂0.1～0.2，防霉剂0.4～0.6。制备方法是：首先用异丙醇和分散剂将铝银浆预分散均匀，再把水性氟碳乳液、消泡剂、去离子水、蜡乳液、成膜助剂、乙二醇、防腐剂、防霉剂均匀混合，该混合物加入分散好的铝银浆，分散均匀后进行增稠和pH值调节，过滤，得到环保、耐候性好、装饰性能达到铝幕墙板同样效果的自干型水性仿金属氟碳漆。

Description

一种建筑外墙用的仿金属氟碳漆及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种建筑外墙用的装饰保护漆，尤其是涉及一种仿金属效果的氟碳漆，本发明还涉及该仿金属效果的氟碳漆的制备方法。

背景技术

高档建筑的外墙多采用铝幕墙装饰和保护，可以保证20年以上的抗老化使用寿命，装饰效果典雅庄重，高贵大方。而要满足户外如此长时间的耐候性，涂料中的氟碳漆能够达到上述表面装饰和保护的要求，目前，无论是氟碳烤漆还是常温交联型氟碳漆都能满足上述要求，但它们都是溶剂型的，以有机溶剂作分散剂和稀释剂，不环保，易燃易爆，有刺激性气味，不仅存在安全隐患，施工上存在特殊要求，较为不便，而且因为含有大量有机溶剂，在生产、运输、储存和使用过程中，都会污染环境，危害人体健康。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种环保、耐候性好、装饰性能达到铝幕墙板同样效果的建筑外墙用自干型水性仿金属氟碳漆；本发明要解决的另一个技术问题是提供一种该建筑外墙用的水性仿金属氟碳漆的制备方法。

为解决上述问题，本发明提供一种建筑外墙用的仿金属氟碳漆，由下述重量配比的组分组成：

水性氟碳乳液           55～68

消泡剂                 0.1～0.3

去离子水               15～20

蜡乳液                 1.5～3.5

成膜助剂               1～3

非浮型水性铝银浆       5～7

分散剂                 0.4～0.6

异丙醇                 5～7

乙二醇                 2～4

增稠剂A的20％～30％重量百分含量的水溶液1.2～2.4

增稠剂B的20％～30％重量百分含量的水溶液0.8～1.6

PH调节剂适量

防腐剂                 0.1～0.2

防霉剂                 0.4～0.6

其中，所述的水性氟碳乳液是一种以丙烯酸单体和氟单体交联反应而得的聚合物，其固含量为48～52％。

进一步优选的所述各组分的配比为：

水性氟碳乳液           60～65

消泡剂                 0.2～0.3

去离子水               15～18

蜡乳液                    2.5～3.0

成膜助剂                  2.0～2.5

非浮型水性铝银浆          5.5～6.0

分散剂                    0.5～0.6

异丙醇                    5.5～6.0

乙二醇                    3.0～3.3

增稠剂A的20％～30％重量百分浓度的水溶液1.2～1.6

增稠剂B的20％～30％重量百分浓度的水溶液0.8～1.2

PH调节剂                  1.0～2.0

防腐剂                    0.1～0.12

防霉剂                    0.5～0.6

所述组分中异丙醇与非浮型水性铝银浆优选重量比例为1:1。

所述消泡剂为一种在聚乙二醇中的憎水固体与破泡聚硅氧烷混合物，或者由矿物油、金属皂、表面活性剂和少量有机硅组成的消泡剂；所述分散剂为一种阴离子型表面活性剂。

所述蜡乳液为一种聚乙烯醋酸乙烯蜡乳液；所述成膜助剂为2，2，4-三甲基--1，3-戊二醇单异丁酸酯。

所述增稠剂A为碱溶胀丙烯酸类增稠剂，增稠剂B为非离子型聚氨酯增稠剂，且所述增稠剂A和B的水溶液重量百分浓度分别为25％。

所述PH调节剂为二甲基乙醇氨的10％重量百分含量的水溶液；所述防腐剂为5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮、2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮和甲醛浓缩物组成的混合物；所述防霉剂为亚胺苯唑氨基甲酸酯、2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮和尿素衍生物的混合物。

所述各组分优选为：水性氟碳乳液为SHE-400、消泡剂为BYK024、蜡乳液为Aquacer526、成膜助剂为Texanol、分散剂为XL250、增稠剂A为ASE60、增稠剂B为PUR40、PH调节剂为DMEA、防腐剂为HF-1、防霉剂为ROCIMA361。

所述各组分进一步优选的重量配比为：

水性氟碳乳液           60.0

消泡剂                 0.2

去离子水               18

蜡乳液                 2.5

成膜助剂               2.0

非浮型水性铝银浆       5.5

分散剂                 0.5

异丙醇                 5.5

乙二醇                 3.0

增稠剂A的20％～30％重量百分浓度的水溶液1.6

增稠剂B的20％～30％重量百分浓度的水溶液1.2

PH调节剂              1.0～2.0

防腐剂                0.12

防霉剂                0.5

其中，PH调节剂为二甲基乙醇氨的10％重量百分含量的水溶液。

本发明还提供一种制备权利要求1所述的建筑外墙用的仿金属氟碳漆的方法，其特征在于该方法包括如下步骤：

步骤1：水性铝银浆的预分散：

将异丙醇和分散剂充分混合均匀，然后在低速搅拌的同时慢慢加入非浮型水性铝银浆，加完继续低速搅拌10～15分钟至完全分散均匀；

步骤2：在配料容器中加入水性氟碳乳液、消泡剂、去离子水、蜡乳液、成膜助剂、乙二醇、防腐剂、防霉剂，充分搅拌均匀；

步骤3：在低速搅拌的同时将步骤1得到的经预分散的水性铝银浆加入到步骤2得到的漆料中，加完继续搅拌至完全分散均匀；

步骤4：继续在低速搅拌下将增稠剂A的水溶液和增稠剂B的水溶液加入，并搅拌15分钟，然后加入PH调节剂适量，将PH值调整至8～9，过滤后得到建筑外墙用的水性仿金属氟碳漆。

本发明可以采取的应用方法是：本发明的水性仿金属氟碳漆，在施工前，加入10～15％重量的自来水，并搅拌均匀，然后采用喷涂的方式施工，经过两小时的干燥时间后，即可表干形成仿金属效果漆膜，完全干燥需7天。

本发明的建筑外墙用的水性仿金属氟碳漆的组分中，水性氟碳乳液选用一种以丙烯酸单体和氟单体交联反应而得的聚合物，其固含量为49～51％，由于其引入了氟元素，聚合物分子中形成了有机物中键能最高的F-C键，使该乳液具有优异的耐光性、耐候性，良好的抗沾污性，出色的耐酸耐碱性。消泡剂选用适合水性漆的消泡剂，能消除生产、包装、运输以及施工过程中所产生的各种气泡，本发明的蜡乳液有助于铝粉的防沉降并在施工后给铝粉提供良好的定向排列作用，使漆膜达到溶剂型铝粉漆的金属效果，其定向排列的功能优于水溶性CAB。成膜助剂可以降低乳液的最低成膜温度，使之能在较低的温度下施工并成膜。分散剂可以改善铝银粉的分散性，提高生产效率，提高储存稳定性和施工性。增稠剂用来改善漆的状态，提高产品的储存性和施工性。PH调节剂用来将漆调至合适的PH值以改善漆的储存稳定性。防腐剂用来杀灭生产过程中所有材料可能携带的各种细菌或细菌胞子并保持产品不出现腐败变质，提高漆的保质期。防霉剂则可防止施工后各种霉类和苔藓在漆膜上生长。

本发明的水性氟碳漆组分以及配比，是通过大量试验确定的，上述组合以及重量份范围使本发明的水性仿金属氟碳漆具有如下优点：

1.环保。本发明的氟碳漆是水性的，制备时以去离子水为分散介质，有机挥发物含量(VOC)低，使用该发明的氟碳漆在施工时以自来水为稀释剂，在满足涂料性能要求的同时减少了环境污染、满足了环保的需求，安全、方便、节省资源和能源。

2.常温固化成膜，能方便地在外墙现场直接施工成仿金属效果幕墙；自干型，其流平性、铝粉排列性非常好，漆膜外观与溶剂型氟碳漆无异。

3.漆膜耐候性和装饰性接近成本昂贵的铝幕墙板，也能实现溶剂型氟碳漆的性能，且综合成本低，仅为烘烤型铝幕墙的20％左右，不高于溶剂型氟碳漆成本，性价比高，所以可以成为昂贵的铝幕墙板的替代品。

4.颜色可千变万化，充分满足个性化需求，彻底改变目前铝幕墙板因为高温烘烤而受到颜色制约造成的颜色单调无法选择的局面。

5.维护方便，使用年限到期时，表面按现有技术的常规方法稍加处理，重新涂装即成为新的幕墙。

本发明的制备方法的优点是：操作简单，主要设备为涂料用高速分散机，无需其他生产特殊设备和工具。

具体实施方式

本发明的各组分均采用已知物质，实施例1～3选择的组分和重量份以及产品型号如表一所示：

表一

其中，SHE-400水性氟碳乳液是一种以丙烯酸单体和氟单体交联反应而得的聚合物，其固含量为49～51％，由于其引入了氟元素，聚合物分子中形成了有机物中键能最高的F-C键，使该乳液具有优异的耐光性、耐候性、良好的抗沾污性、出色的耐酸耐碱性和超强的附着力。

BYK024消泡剂为一种在聚乙二醇中的憎水固体与破泡聚硅氧烷混合物，能有效消除漆在生产、包装、运输以及施工当中所产生的各种气泡。

Aquacer526蜡乳液为一种聚乙烯醋酸乙烯蜡乳液，可提高施工后漆膜中的铝粉定向排列作用。

成膜助剂Texanol为2，2，4-三甲基--1，3-戊二醇单异丁酸酯，可以降低乳液的最低成膜温度，使漆能在较低的温度下施工并成膜。

分散剂选用比利时UCB公司的产品XL250，它是一种阴离子型表面活性剂，主要作用是改善铝银粉的分散性，提高生产效率，提高产品储存稳定性和施工性。

增稠剂A选用ASE60，它是一种碱溶胀丙烯酸类增稠剂；增稠剂B选用PUR40，为非离子型聚氨酯增稠剂，增稠剂A和增稠剂B均稀释为水溶液来使用，稀释后重量百分含量优选25％，也可以采用20％～30％之间的其它含量，两种增稠剂一起使用，能有效改善漆的状态，提高产品的储存稳定性和施工性。

二甲基乙醇氨作为PH值调节剂，用来调节氟碳漆的PH值，本实施方式中选用了深蓝公司DMEA，并稀释为10％水溶液来使用，主要作用是将漆的最终PH值调至8～9，改善漆的储存稳定性。

防腐剂选用HF-1，它为5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮、2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮和甲醛浓缩物组成的混合物，主要用于杀灭生产过程中所有材料可能携带的各种细菌或细菌胞子并保持产品不出现腐败变质，提高产品的保质期。

防霉剂选用ROCIMA361，为亚胺苯唑氨基甲酸酯、2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮和尿素衍生物的混合物，主要作用是防止各种霉类和苔藓在漆膜上生长。

以上原料选用其他公司生产的其它型号亦可。

表二所示为实施例得到的该氟碳漆性能测试结果。

表二

 

项目	实施例1	实施例2	实施例3
				漆膜外观	完全达到溶剂型氟碳漆铝粉排列及金属效果	完全达到溶剂型氟碳漆铝粉排列及金属效果	完全达到溶剂型氟碳漆铝粉排列及金属效果
耐水性(168h)	无异常	无异常	无异常
				耐砂浆性(24h)	无变化	无变化	无变化
耐洗刷性(≥次)	10000	10000	10000
				耐湿冷热循环性(10次)	无异常	无异常	无异常
耐人工老化	2000小时不起泡、不脱落、不开裂，无明显变色，轻微失光	2000小时不起泡、不脱落、不开裂，无明显变色，轻微失光	2000小时不起泡、不脱落、不开裂，无明显变色，轻微失光

下面结合具体的实施例说明本发明的技术方案。

实施例1

按表1实施例1所示重量量取各组分，制备方法按照如下步骤：

步骤1：进行水性铝银浆的预分散，即取异丙醇5.0kg和分散剂0.4kg充分混合均匀，然后在高速分散机中进行低速搅拌的情况下慢慢加入非浮型水性铝银浆5.0kg，加完继续低速搅拌10～15分钟至完全分散均匀。

步骤2：在配料容器中加入水性氟碳乳液55kg、消泡剂0.2kg、去离子水20kg、蜡乳液1.5kg、成膜助剂1.0kg、乙二醇2.0kg、防腐剂0.2kg、防霉剂0.4kg，并充分搅拌均匀，约需搅拌15分钟。

步骤3：在低速搅拌下将以上步骤1经预分散好的铝银浆加入到步骤2得到的漆料中，加完继续搅拌15分钟至完全分散均匀。

步骤4：继续在低速搅拌下将两种增稠剂的水溶液加入，并搅拌约15分钟，然后加入DMEA调整PH值至8～9，过滤后得到建筑外墙用的水性仿金属氟碳漆，包装即为成品。

其中，铝银浆的用量和型号取决于装饰效果的要求，对板选用。

上述配方经上述制备方法得到的建筑外墙用的水性仿金属氟碳漆性能测试结果如表二所示。

实施例2

以表一中指定的实施例2各组分重量、重复实施例1所述的方法(仅各组分重量改变)制备得到水性仿金属氟碳漆，性能测试如表二中实施例2对应结果所示。

实施例3

以表一中指定的实施例3各组分重量、重复实施例1所述的方法(仅各组分重量改变)制备水性仿金属氟碳漆，所得到的性能测试如表二中实施例3对应结果所示。

Claims (9)

1.一种建筑外墙用的仿金属氟碳漆，由下述重量份的组分组成：

水性氟碳乳液            55～68

消泡剂                  0.1～0.3

去离子水                15～20

蜡乳液                  1.5～3.5

成膜助剂                1～3

非浮型水性铝银浆        5～7

分散剂                  0.4～0.6

异丙醇                  5～7

乙二醇                  2～4

增稠剂A的20％～30％重量百分含量的水溶液 1.2～2.4

增稠剂B的20％～30％重量百分含量的水溶液 0.8～1.6

PH调节剂                适量

防腐剂                  0.1～0.2

防霉剂                  0.4～0.6

其中，所述的水性氟碳乳液是一种以丙烯酸单体和氟单体交联反应而得的聚合物，其固含量为48～52％；

所述增稠剂A为碱溶胀丙烯酸类增稠剂，增稠剂B为非离子型聚氨酯增稠剂；所述分散剂为一种阴离子型表面活性剂；所述蜡乳液为一种聚乙烯醋酸乙烯蜡乳液；所述成膜助剂为2，2，4-三甲基－1，3-戊二醇单异丁酸酯。

2.根据权利要求1所述的建筑外墙用的仿金属氟碳漆，其特征在于，所述各组分的重量份为：

水性氟碳乳液           60～65

消泡剂                 0.2～0.3

去离子水               15～18

蜡乳液                 2.5～3.0

成膜助剂               2.0～2.5

非浮型水性铝银浆       5.5～6.0

分散剂                 0.5～0.6

异丙醇                 5.5～6.0

乙二醇                 3.0～3.3

增稠剂A的20％～30％重量百分浓度的水溶液  1.2～1.6

增稠剂B的20％～30％重量百分浓度的水溶液  0.8～1.2

PH调节剂               1.0～2.0

防腐剂                 0.1～0.12

防霉剂                 0.5～0.6。

3.根据权利要求1或2所述的建筑外墙用的仿金属氟碳漆，其特征在于，所述组分中异丙醇与非浮型水性铝银浆重量比例为1∶1。

4.根据权利要求1或2所述的建筑外墙用的仿金属氟碳漆，其特征在于，所述消泡剂为一种在聚乙二醇中的憎水固体与破泡聚硅氧烷混合物，或者由矿物油、金属皂、表面活性剂和少量有机硅组成的消泡剂。

5.根据权利要求1或2所述的建筑外墙用的仿金属氟碳漆，其特征在于，所述增稠剂A和增稠剂B的水溶液重量百分浓度分别为25％。

6.根据权利要求1或2所述的建筑外墙用的仿金属氟碳漆，其特征在于，所述PH调节剂为二甲基乙醇氨的10％重量百分含量的水溶液；所述防腐剂为5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮、2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮和甲醛浓缩物组成的混合物；所述防霉剂为亚胺苯唑氨基甲酸酯、2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮和尿素衍生物的混合物。

7.根据权利要求1或2所述的建筑外墙用的仿金属氟碳漆，其特征在于，所述水性氟碳乳液为SHE-400、消泡剂为BYK024、蜡乳液为Aquacer526、成膜助剂为Texanol、分散剂为XL250、增稠剂A为ASE60、增稠剂B为PUR40、PH调节剂为DMEA、防腐剂为HF-1、防霉剂为ROCIMA361。

8.根据权利要求1或2所述的建筑外墙用的仿金属氟碳漆，其特征在于，所述各组分重量份为：

水性氟碳乳液               60.0

消泡剂                     0.2

去离子水                   18

蜡乳液                     2.5

成膜助剂                   2.0

非浮型水性铝银浆           5.5

分散剂                     0.5

异丙醇                     5.5

乙二醇                 3.0

增稠剂A的20％～30％重量百分浓度的水溶液  1.6

增稠剂B的20％～30％重量百分浓度的水溶液  1.2

PH调节剂               1.0～2.0

防腐剂                 0.12

防霉剂                 0.5

其中，PH调节剂为二甲基乙醇氨的10％重量百分含量的水溶液。

9.一种制备权利要求1所述的建筑外墙用的仿金属氟碳漆的方法，其特征在于该方法包括如下步骤：

步骤1：水性铝银浆的预分散：

将异丙醇和分散剂充分混合均匀，然后在低速搅拌的同时慢慢加入非浮型水性铝银浆，加完继续低速搅拌10～15分钟至完全分散均匀；

步骤2：在配料容器中加入水性氟碳乳液、消泡剂、去离子水、蜡乳液、成膜助剂、乙二醇、防腐剂、防霉剂，充分搅拌均匀；

步骤3：在低速搅拌的同时将步骤1得到的经预分散的水性铝银浆加入到步骤2得到的漆料中，加完继续搅拌至完全分散均匀；

步骤4：继续在低速搅拌下将增稠剂A的水溶液和增稠剂B的水溶液加入，并搅拌15分钟，然后加入PH调节剂适量，将PH值调整至8～9，过滤后得到建筑外墙用的水性仿金属氟碳漆。