CN101121839A - 纳米复合外墙涂料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开的是一种纳米复合外墙涂料及其制备方法。该涂料是用纳米二氧化钛浆料改性改性苯丙外墙涂料研制而成。其特征是：纳米二氧化钛浆料在涂料中的加入量为1.％～5％，改性苯丙乳液的在涂料中加入量为25％－40％，复合成膜助剂在涂料中的加入量为3％－9％(复合成膜助剂为丙二醇和醇脂十二)，溶剂(水)为10％～25％，金红石钛白粉为10％～25％，滑石粉为5％～10％，方解石粉为5％～10％，其它助剂为1％～2％。该涂料具有较好的耐候性、耐碱性、耐水性、耐擦洗性的综合技术性能和成本低廉，无污染，表面效果好等优点。

Description

纳米复合外墙涂料及其制备方法
技术领域
本发明涉及建筑外墙涂料领域，具体地说，本发明涉及一种纳米复合外墙涂料，更进一步还涉及这种纳米复合外墙涂料的制备方法。
技术背景
目前研制的改性苯丙外墙涂料，通用性和适用性强，是普遍应用在内外墙的价廉物美的一种涂料品种，但是在多年的使用中，该涂料越来越来暴露出其耐候性、耐碱性、耐水性、耐擦洗性等方面的一些不足。通过中国专利网和现有期刊的检索，用纳米材料改性苯丙涂料的方法较多，但对于用纳米TiO2改性改性苯丙外墙涂料及如何制备纳米复合外墙涂料，以提高该涂料的耐候性、耐碱性、耐水性、耐擦洗性，克服改性苯丙外墙涂料耐候性、耐碱性、耐水性、耐擦洗性等方面的一些不足还没有得到解决。
本发明采用纳米TiO2来研制纳米复合外墙涂料及其制备方法当前在所有检索文献中尚未见报道。
发明内容
技术问题为了解决上述的改性苯丙外墙涂料耐候性、耐碱性、耐水性、耐擦洗性等方面的一些缺点，提高纳米复合外墙涂料的综合技术性能，本发明提供一种纳米复合外墙涂料及其制备方法。
技术方案本发明提供的一种纳米复合外墙涂料，该涂料由纳米二氧化钛(TiO2)浆料、改性苯丙乳液、复合成膜助剂、填料及溶剂等制备而成，其配方按重量百分比为：纳米二氧化钛(TiO2)浆料的加入量为1.％～5％，改性苯丙乳液的加入量为25％-40％，复合成膜助剂在涂料中的加入量为3％-9％，溶剂(水)为10％～25％，金红石钛白粉为10％～25％，滑石粉为5％～10％，方解石粉为5％～10％，其它助剂为1％～2％。
本发明的另一方案是提供一种纳米复合外墙涂料的制备方法。
将溶剂、改性苯丙乳液、填料、及各种助剂按一定比例混合，搅拌分散30min，再将制备好的纳米二氧化钛(TiO2)浆料按配比加到涂料中，搅拌分散30-40min，然后用砂磨机研磨，过滤，装桶包装。
其中在先制备为备用物的纳米二氧化钛(TiO2)浆料是这样实现的：将溶剂(水)、改性苯丙乳液、成膜助剂、助剂(分散剂、消泡剂、流平剂等)、丙二醇、OP-10、纤维素按其重量比混合，搅拌均匀，然后加入纳米二氧化钛(TiO2)高速分散10min，升温至80℃左右，在高速分散20min后冷却制备而成.其中所述的改性苯丙乳液为10％～20％，水为70％～80％，TiO2为1％～5％，丙二醇为1％-4％，成膜助剂为2％-5％，助剂为2％-4％，纤维素为0.1％-0.3％，OP-10为0.2％-1％。
有益效果  将本发明的纳米复合外墙涂料与原来改性苯丙涂料检测结果相比较，见“表1技术要求及检验结果”可得知，容器中状态、施工性、低温稳定性、涂膜外观、干燥时间二者无异常差别。但是，耐水性、耐碱性、耐人工老化、耐洗刷性几方面，纳米复合外墙涂料比改性苯丙涂料均有明显提高。特别是耐洗刷性提高了近80％，其原因一是形成了致密的涂膜，二是纳米材料粒子密集在涂膜表层，充当了润滑剂的作用，降低了涂膜的摩擦系数，从而提高了涂膜的耐擦洗性。耐人工老化性提高了近60％，主要原因是：纳米粒子在涂料中均匀分散，使涂膜致密，增强了涂膜对紫外光及雨水和酸雨的屏蔽性能，另纳米粒子与高分子胶粘剂及其他填料粒子表面吸附，形成了更多的物理交联，从而增强了耐老化性能
本发明的主要优点是：耐水性、耐碱性、耐人工老化、耐洗刷性均有明显提高等优点，克服了改性苯丙外墙涂料耐候性、耐碱性、耐水性、耐擦洗性等方面的一些不足，产品性能居国内领先水平。具有一定的社会效益、经济效益和科学价值。在生产过程中无污染，是一项投资少、见效快值得推广的项目，有着很好的发展前景。
表1技术要求及检测结果
  项目   技术指标   纳米复合涂料检测结果   改性苯丙涂料检测结果
  容器中状态施工性低温稳定性涂膜外观干燥时间(h)对比率(白色及浅色)耐水性(96h)耐碱性(48h)耐洗刷性/次耐人工老化性(h)   无硬块，搅拌后呈均匀状态刷涂二道无障碍不变质涂膜外观正常≤2≥0.93无异常无异常≥2000600h   合格合格合格合格1h0.98240无异常240无异常180001600   合格合格合格合格1h0.96144无异常144无异常11000850
具体实施方式
下面结合具体实施例说明本发明的技术方案：
(1)纳米二氧化钛浆料及其制备
组分配方：纳米二氧化钛浆料主要有改性苯丙乳液为10％～20％，溶剂(水)为70％～80％，TiO2为1.0％～5.0％，丙二醇为1.0％-4.0％，成膜助剂为2.0％-5.0％，助剂为1.5％-4.0％，纤维素为0.1％-0.4％，OP-10为0.2％-1.0％，
表2纳米二氧化钛浆料配方范围
  改性苯丙乳液％   水％   TiO2％   丙二醇％   成膜助剂％   助剂％   纤维素％   OP-10％
  例110例220例312例414   80707570   5.01.02.03.0   1.03.02.04.0   2.03.05.04.0   1.52.83.44.0   0.30.10.20.4   0.21.00.40.6
制备方法：将水、改性苯丙乳液、成膜助剂、助剂(分散剂、消泡剂、流平剂等)、丙二醇、OP-10、纤维素按其重量比混合，搅拌均匀，然后加入纳米二氧化钛(TiO2)高速分散10min，升温至80℃左右，在高速分散20min后冷却制备而成。
(2)纳米复合外墙涂料及其制备
组分配方：水(A)、改性苯丙乳液(B)、金红石钛白粉(C)、滑石粉(D)、方解石粉(E)、纳米二氧化钛浆料(F)、复合成膜助剂(G)、其它助剂(H)，各组分在涂料中的加入量为表3中所列数量。
表3纳米复合外墙涂料用纳米二氧化钛浆料的研制范围
  A％   B％   C％   D％   E％   G％   H％   F％   耐水   耐碱   耐洗刷   耐老化
  例5例6例7例8   10232517   40253538   25231021   5.0109.07.0   5.0109.09.0   9.07.06.03.0   1.01.02.02.0   5.01.04.03.0   216h192h216h240h   216h192h216h240h   15000120001350018000   1500120013001600
制备方法：先将溶剂(水)、改性苯丙乳液、填料及各种助剂按表3中比例混合，搅拌分散30min，再将在先制备好的纳米二氧化钛(TiO2)浆料按配比加到涂料中，搅拌分散30-40min，然后用砂磨机研磨，过滤，装桶包装。

Claims (4)

1.纳米复合外墙涂料，该涂料由纳米二氧化钛浆料、改性苯丙乳液、复合成膜助剂、溶剂(水)、填料及其它助剂复合而成，其特征是：纳米二氧化钛浆料在涂料中的加入量为1.％～5％，改性苯丙乳液的在涂料中加入量为25％-40％，复合成膜助剂在涂料中的加入量为3％-9％(复合成膜助剂为丙二醇和醇脂十二)，溶剂(水)为10％～25％，金红石钛白粉为10％～25％，滑石粉为5％～10％，方解石粉为5％～10％，其它助剂为1％～2％。
2.根据权利要求1所述的纳米复合外墙涂料，其特征是：所述的纳米二氧化钛浆料是由组分和含量(按质量百分比)为：改性苯丙乳液为10％～20％，溶剂(水)为70％～80％，纳米二氧化钛(TiO2)为1.0％～5.0％，丙二醇为1.0％-4.0％，成膜助剂为2.0％-5.0％，助剂(分散剂、消泡剂、流平剂等)为1.5％-4.0％，纤维素为0.1％-0.4％，OP-10为0.2％-1.0％复合而成。
3.制备权利要求1纳米复合外墙涂料的方法，其特征包括下述步骤：
步骤1：将溶剂、乳液、填料及各种助剂按比例混合，高速搅拌30min均匀；
步骤2：依次加入纳米二氧化钛浆料、消泡剂高速搅拌分散均匀；
步骤3：用砂磨机研磨，过滤，装桶包装。
4.根据权利要求3所述的制备纳米复合外墙涂料的方法，其特征是：所述的纳米二氧化钛浆料为在先制备的备用物，其制备方法是：将溶剂(水)、改性苯丙乳液、成膜助剂、助剂(分散剂、消泡剂、流平剂等)、丙二醇、OP-10、纤维素按其质量比混合，搅拌均匀，然后加入纳米二氧化钛(TiO2)高速分散10min，升温至80℃左右，在高速分散20min后冷却制备而成。
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