CN101709189A - 一种高耐候性抗沾污弹性氟碳拉毛涂料及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高耐候性抗沾污弹性氟碳拉毛涂料及其制造方法，将水、分散稳定剂、高耐候性填料、润湿剂、金红石型钛白粉、水性聚偏氟乙烯乳液、弹性丙烯酸乳液、pH调节剂、消泡剂、增稠剂与成膜助剂等组分按照一定的工艺流程充分混合，充分利用水性聚偏氟乙烯乳液所具有的特殊低表面能、高致密度、憎水透气性与超强的耐候性能，与其他组分合理搭配组合，当漆膜干燥时，使聚合物分子之间以及其与基材之间形成网络结合模式，立体交联的牢固结构，提高了漆膜的柔韧性、延展性、抗沾污性与高耐候性。

Description

一种高耐候性抗沾污弹性氟碳拉毛涂料及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种涂料，尤其涉及一种用于建筑物外墙表面的装饰和保护且高耐候性抗沾污弹性氟碳拉毛涂料及其制造方法。

背景技术

随着人民生活水平的提高以及社会的不断发展，人们对建筑装饰性涂料的选择也日益重视，特别是在外墙涂料中，已不仅仅停留在最基本的对底材的保护上，同时更要求漆膜具有易清洁(即不易被沾污)、色彩保持持久(即高耐候性)等高装饰性要求，目前弹性拉毛涂料作为高档建筑装饰涂料，在具有弥盖底材细微裂缝，高装饰性等优点的同时，还存在着抗沾污能力不足的缺陷，其主要原因是由于弹性丙烯酸聚合乳液Tg(GlassTransition Temperature：玻璃态转化温度)较低，导致漆膜表面较软，再加上漆膜本身具有亲水性，而漆膜内部结构又不够密实，所以，当大气中的灰尘脏物附着于漆膜表面后，就会在涂层毛细孔力的作用下，以水气为介质被吸咐进漆膜表层，造成沾污，难以洗刷干净，从而影响漆膜的各项性能。

对此，目前市场上主要是通过在拉毛涂层上再涂布一层高Tg的透明光油来提高整个涂层的最终抗沾污能力，虽然通过此方式可以使漆膜耐沾污性得到部分提高，但其代价却是明显的，一则需多次施工，耗费工时，二则高Tg的透明光油涂布在低Tg的涂层上，容易产生因各种气候所引起的应力释放而导致透明光油层开裂等问题，从而失去其保护漆膜不被沾污功能。由此可见，现有技术有待于更进一步的改进和发展。

发明内容

本发明为解决上述技术问题提供一种高耐候性抗沾污弹性氟碳拉毛涂料及其制造方法，对现有技术中建筑涂料配方进行科学合理的改进，以提高其耐候性与抗沾污性。

为解决上述技术问题，本发明方案包括：

一种高耐候性抗沾污弹性氟碳拉毛涂料，按照重量百分比该组合物主要包括以下成分：

水：                    5％-18％；

无机盐类的高耐候性填料：15％-25％；

润湿剂：                0.1％-0.3％；

钛白粉：                9％-15％；

水性聚偏氟乙烯乳液：    15％-25％；

弹性丙烯酸聚合乳液：    25％-35％；

Ph调节剂：              0.1％-0.3％；

分散稳定剂：            0.5％-0.8％。

所述的抗沾污弹性氟碳拉毛涂料，其中，所述水为去离子水，所述无机盐类的高耐候性填料为硫酸钡，所述湿润剂为多元醇混合物，所述钛白粉为金红石型钛白粉，所述水性聚偏氟乙烯乳液为无皂水性聚偏氟乙烯聚合乳液，所述弹性丙烯酸聚合乳液为无皂弹性丙烯酸聚合乳液，所述Ph调节剂为氨水。

所述的抗沾污弹性氟碳拉毛涂料，其中，按照重量百分比上述组合物还包括：

消泡剂：                0.5％-1％；

增稠剂：                1％-2％；

成膜助剂：              0.5％-2％。

所述的抗沾污弹性氟碳拉毛涂料，其中，所述消泡剂为有机硅类消泡剂，比如BYK-022、SN-399等消泡剂；所述增稠剂为重量比是0.1-0.5％的羟乙基纤维素与重量比是0.5-1.0％的碱溶胀型增稠剂，比如ASE-60增稠剂；所述成膜助剂为醇酯类溶剂，比如醇酯-12、TEXANOL等溶剂。

一种制造所述抗抗沾污弹性氟碳拉毛涂料的方法，其主要包括以下步骤：

A、按照重量比例将5％-18％的水、0.5％-0.8％的分散稳定剂、0.1％-0.3％的润湿剂与占3/7之0.5％-1％的消泡剂混合并低速搅拌充分混合；

B、按照重量比例将9％-15％的钛白粉、15％-25％之无机盐类的高耐候性填料与占1/3之1％-2％的增稠剂加入到步骤A所得混合物中，高速分散研磨，制得均匀浆料；

C、按照重量比例将15％-25％的水性聚偏氟乙烯乳液、25％-35％的弹性丙烯酸聚合乳液、0.5％-2％的成膜助剂、占2/3之1％-2％的增稠剂与占4/7之0.5％-1％的消泡剂加入到步骤B所得浆料中，中速搅拌充分混合。

所述的制造方法，其中，所述步骤A中加入消泡剂的重量与所述步骤C中加入消泡剂的重量之比为3∶4；所述步骤B中加入的所述增稠剂为羟乙基纤维素，所述步骤C中加入的所述增稠剂为碱溶胀型增稠剂，且所述羟乙基纤维素与所述碱溶胀型增稠剂的重量之比为1∶2。

所述的制造方法，其中，所述步骤B中浆料的研磨细度≤40μm。

所述的制造方法，其中，所述步骤A中低速搅拌时间长度为5分钟至10分钟；所述步骤C中速搅拌时间长度为10分钟至20分钟。

并且还可以将步骤C所得的混合物搅拌过滤、称重后，密封于一定规格的包装物中。

以上各个步骤均是在常温常压下进行的。当然现有技术中高耐候性填料、润湿剂、Ph调节剂、分散稳定剂、消泡剂、增稠剂与成膜助剂种类很多，本发明为保证高耐候性抗沾污弹性氟碳拉毛涂料的高性能，对广泛的材料进行了选择性组合，在此仅描述了优选方案。且在上述工艺过程中出现的低速搅拌是指搅拌叶片的转速在500转/分钟-800转/分钟之间，高速搅拌是指搅拌叶片的转速在1500转/分钟-3000转/分钟之间，中速搅拌是指搅拌叶片的转速在800转/分钟-1500转/分钟之间。

本发明提供了一种高耐候性抗沾污弹性氟碳拉毛涂料及其制造方法，将水、分散稳定剂、高耐候性填料、润湿剂、金红石型钛白粉、水性聚偏氟乙烯乳液、弹性丙烯酸乳液、PH调节剂、消泡剂、增稠剂与成膜助剂等组分充分混合，通过利用水性聚偏氟乙烯乳液所具有的特殊低表面能、高致密度、憎水透气性以及超强的耐候性能，成膜时会逐渐迁移至漆膜表面，从而形成一具有高耐候性及憎水透气性能的弹性涂层，从而起到保护整个涂层的目的，使得漆膜表面所沾附的灰尘赃物会随着雨水或冲洗水的冲刷而一起离开漆膜，容易清洗。而弹性丙烯酸乳液具有遮盖裂缝的性能，但其黏度与厚度较大，因此加入分散稳定剂使其较好的分散，使涂料更均匀的分散，而涂料生产与应用过程中容易产生大量的泡沫，本发明中加入适量消泡剂，以加快泡沫的消破速度，而将上述组合物充分混合，使聚合物分子之间以及其与基材之间形成网络结合模式，立体交联的牢固结构，增强了漆膜的柔韧性、延展性、抗沾污性与高耐候性。

附图说明

图1是本发明中制造高耐候性抗沾污弹性氟碳拉毛涂料的工艺流程图。

具体实施方式

本发明提供了一种高耐候性抗沾污弹性氟碳拉毛涂料及其制造方法，为使本发明的目的、技术方案、及优点更加清楚、明确，以下将结合附图并列举实施例，对本发明进一步详细说明。

本发明提供的一种高耐候性抗沾污弹性氟碳拉毛涂料及其制造方法，对各组分进行科学合理的组合，并按照一定工艺流程生产，提高了其耐候性与抗沾污性，降低了其生产制造成本。

实施例1：

该种高耐候性抗沾污弹性氟碳拉毛涂料，按照重量百分比其主要包括：去离子水：9.5％、羟乙基纤维素：0.3％、氨水：0.2％、水性聚偏氟乙烯乳液：25％、分散剂：0.5％、弹性丙烯酸乳液：34％、润湿剂：0.2％、硫酸钡：15％、金红石型钛白粉：13％、碱溶胀型增稠剂：0.6％、消泡剂：0.7％与成膜助剂：1％。上述组合物中所述消泡剂为SN-399消泡剂，所述成膜助剂为TEXANOL溶剂，所述羟乙基纤维素与所述碱溶胀型增稠剂形成的增稠剂为ASE-60增稠剂。

将上述组合物按照如图1所示的工艺流程进行配制，其主要包括以下步骤：

步骤a：按照上述组合物的重量比例称取原料，依次加入去离子水9％，分散剂0.5％、润湿剂0.2％与消泡剂0.3％，低速搅拌5～10分钟充分混匀：

步骤b：按照上述组合物的重量比例向步骤a所得混合物中加入金红石型钛白粉13％、硫酸钡15％与羟乙基纤维素0.3％，并进行高速分散研磨，制成研磨细度小于等于40μm的均匀浆料；

步骤c：在中速搅拌条件下，按照上述组合物的重量比例向步骤b所得均匀浆料中加入水性聚偏氟乙烯乳液25％、弹性丙烯酸乳液34％、消泡剂0.4％与成膜助剂1％，并搅拌均匀；

步骤d：低速搅拌条件下，按照上述组合物的重量比例向步骤c所得浆料中加入氨水0.2％与碱溶胀型增稠剂0.6％，并对其低速搅拌10分钟；

步骤e：按照上述组合物的重量比例向步骤d中补加去离子水0.5％，低速搅拌10分钟，对混合物进行过滤处理，并称重包装。在上述工艺过程中的低速搅拌是指搅拌叶片的转速在500转/分钟-800转/分钟之间，高速搅拌是指搅拌叶片的转速在1500转/分钟-3000转/分钟之间，中速搅拌是指搅拌叶片的转速在800转/分钟-1500转/分钟之间。采用本发明制取的高耐候性抗沾污弹性氟碳拉毛涂料与现有技术中弹性拉毛涂料性能指标的比较如下表1所示的。

表1

实施例2

实施例2与实施例1不同之处在于各组分的重量比例有所变化，该种高耐候性抗沾污弹性氟碳拉毛涂料，按照重量百分比其主要包括：去离子水：16.45％、羟乙基纤维素：0.35％、氨水：0.2％、水性聚偏氟乙烯乳液：15％、分散剂：0.5％、弹性丙烯酸乳液：25％、润湿剂：0.2％、硫酸钡：25％、金红石型钛白粉：15％、碱溶胀型增稠剂：0.8％、消泡剂：0.7％与成膜助剂：0.8％。上述组合物中所述消泡剂为BYK-022消泡剂，所述成膜助剂为醇酯-12溶剂，所述羟乙基纤维素与所述碱溶胀型增稠剂形成的增稠剂为ASE-60增稠剂。

将上述组合物按照如图1所示的工艺流程进行配制，其主要包括以下步骤：

步骤f：按照上述组合物的重量比例称取原料，依次加入去离子水10％，分散剂0.5％、润湿剂0.2％与消泡剂0.3％，低速搅拌5～10分钟充分混匀：

步骤g：按照上述组合物的重量比例向步骤f所得混合物中加入金红石型钛白粉15％、硫酸钡25％与羟乙基纤维素0.35％，并进行高速分散研磨，制成研磨细度小于等于40μm的均匀浆料；

步骤h：在中速搅拌条件下，按照上述组合物的重量比例向步骤g所得均匀浆料中加入水性聚偏氟乙烯乳液15％、弹性丙烯酸乳液25％、消泡剂0.4％与成膜助剂0.8％，并搅拌均匀；

步骤i：低速搅拌条件下，按照上述组合物的重量比例向步骤h所得浆料中加入氨水0.2％与碱溶胀型增稠剂0.8％，并对其转速(500转/分)搅拌10分钟；

步骤j：按照上述组合物的重量比例向步骤i中补加去离子水6.45％，低速搅拌10分钟，对混合物进行过滤处理，并称重包装。在上述工艺过程中的低速搅拌是指搅拌叶片的转速在500转/分钟-800转/分钟之间，高速搅拌是指搅拌叶片的转速在1500转/分钟-3000转/分钟之间，中速搅拌是指搅拌叶片的转速在800转/分钟-1500转/分钟之间。采用本发明制取的高耐候性抗沾污弹性氟碳拉毛涂料与现有技术中弹性拉毛涂料性能指标的比较如上述表1所示的。

实施例3

实施例3与实施例1、实施例2不同之处在于各组分的重量比例有所变化，该种高耐候性抗沾污弹性氟碳拉毛涂料，按照重量百分比其主要包括：去离子水：17.25％、羟乙基纤维素：0.35％、氨水：0.2％、水性聚偏氟乙烯乳液：25％、分散剂：0.5％、弹性丙烯酸乳液：25％、润湿剂：0.2％、硫酸钡：20％、金红石型钛白粉：9％、碱溶胀型增稠剂：0.8％、消泡剂：0.7％与成膜助剂：1％。上述组合物中所述消泡剂为BYK-022消泡剂，所述成膜助剂为TEXANOL溶剂，所述羟乙基纤维素与所述碱溶胀型增稠剂形成的增稠剂为ASE-60增稠剂。

将上述组合物按照如图1所示的工艺流程进行配制，其主要包括以下步骤：

步骤k：按照上述组合物的重量比例称取原料，依次加入去离子水10％，分散剂0.5％、润湿剂0.2％与消泡剂0.3％，低速搅拌5～10分钟充分混匀：

步骤l：按照上述组合物的重量比例向步骤k所得混合物中加入金红石型钛白粉15％、硫酸钡25％与羟乙基纤维素0.35％，并进行高速分散研磨，制成研磨细度小于等于40μm的均匀浆料；

步骤m：在中速搅拌条件下，按照上述组合物的重量比例向步骤l所得均匀浆料中加入水性聚偏氟乙烯乳液15％、弹性丙烯酸乳液25％、消泡剂0.4％与成膜助剂0.8％，并搅拌均匀；

步骤n：低速搅拌条件下，按照上述组合物的重量比例向步骤m所得浆料中加入氨水0.2％与碱溶胀型增稠剂0.8％，并对其低速搅拌10分钟；

步骤o：按照上述组合物的重量比例向步骤n中补加去离子水7.45％，低速搅拌10分钟，对混合物进行过滤处理，并称重包装。在上述工艺过程中的低速搅拌是指搅拌叶片的转速在500转/分钟-800转/分钟之间，高速搅拌是指搅拌叶片的转速在1500转/分钟-3000转/分钟之间，中速搅拌是指搅拌叶片的转速在800转/分钟-1500转/分钟之间。采用本发明制取的高耐候性抗沾污弹性氟碳拉毛涂料与现有技术中弹性拉毛涂料性能指标的比较如上述表1所示的。

本发明中高耐候性抗沾污弹性氟碳拉毛涂料，也可以按照如下重量百分比进行配制，其主要包括：水：5％-18％；高耐候性填料：15％-25％；润湿剂：0.1％-0.3％；钛白粉：9％-15％；水性聚偏氟乙烯乳液：15％-25％；弹性丙烯酸聚合乳液：25％-35％；Ph调节剂：0.1％-0.3％；分散稳定剂：0.5％-0.8％。通过利用水性聚偏氟乙烯乳液所具有的特殊低表面能、高致密度、憎水透气性以及超强的耐候性能，成膜时会逐渐迁移至漆膜表面，从而形成一具有高耐候性及憎水透气性能的弹性涂层，从而起到保护整个涂层的目的，使得漆膜表面所沾附的灰尘赃物会随着雨水或冲洗水的冲刷而一起离开漆膜，容易清洗。还可以在上述组合物中添加适量的水、消泡剂、增稠剂与成膜助剂能更进一步的提高本发明的各项性能，能够显著降低颗粒界面的张力，增加了组合物的热力学稳定性，在上述实施例1、实施例2以及实施例3中已经描述，在此不再赘述。

综上所述，本发明提供的一种高耐候性抗沾污弹性氟碳拉毛涂料及其制造方法，将水、分散稳定剂、高耐候性填料、润湿剂、金红石型钛白粉、水性聚偏氟乙烯乳液、弹性丙烯酸乳液、PH调节剂、消泡剂、增稠剂与成膜助剂等组分按照一定的工艺流程充分混合，充分利用水性聚偏氟乙烯乳液所具有的特殊低表面能、高致密度、憎水透气性与超强的耐候性能，与其他组分合理搭配组合，当漆膜干燥时，使聚合物分子之间以及其与基材之间形成网络结合模式，立体交联的牢固结构，提高了漆膜的柔韧性、延展性、抗沾污性与高耐候性。

应当理解的是，上述针对较佳实施例的描述较为详细，在不脱离本发明权利要求所保护的范围情况下，还可以做出替换、简单组合等多种变形，这些均落入本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种高耐候性抗沾污弹性氟碳拉毛涂料，按照重量百分比该组合物主要包括以下成分：

水：                        5％-18％；

无机盐类的高耐候性填料：    15％-25％；

润湿剂：                    0.1％-0.3％；

钛白粉：                    9％-15％；

水性聚偏氟乙烯乳液：        15％-25％；

弹性丙烯酸聚合乳液：        25％-35％；

Ph调节剂：                  0.1％-0.3％；

分散稳定剂：                0.5％-0.8％。

2.根据权利要求1所述的抗沾污弹性氟碳拉毛涂料，其特征在于，所述水为去离子水，所述无机盐类的高耐候性填料为硫酸钡，所述湿润剂为多元醇混合物，所述钛白粉为金红石型钛白粉，所述水性聚偏氟乙烯乳液为无皂水性聚偏氟乙烯聚合乳液，所述弹性丙烯酸聚合乳液为无皂弹性丙烯酸聚合乳液，所述Ph调节剂为氨水。

3.根据权利要求1或2所述的抗沾污弹性氟碳拉毛涂料，其特征在于，按照重量百分比上述组合物还包括：

消泡剂：        0.5％-1％；

增稠剂：        1％-2％；

成膜助剂：      0.5％-2％。

4.根据权利要求3所述的抗沾污弹性氟碳拉毛涂料，其特征在于，所述消泡剂为有机硅类消泡剂，所述增稠剂为重量比是0.1-0.5％的羟乙基纤维素与重量比是0.5-1.0％的碱溶胀型增稠剂，所述成膜助剂为醇酯类溶剂。

5.一种制造如权利要求4所述抗抗沾污弹性氟碳拉毛涂料的方法，其主要包括以下步骤：

A、按照重量比例将5％-18％的水、0.5％-0.8％的分散稳定剂、0.1％-0.3％的润湿剂与占3/7之0.5％-1％的消泡剂混合并低速搅拌充分混合；

B、按照重量比例将9％-15％的钛白粉、15％-25％之无机盐类的高耐候性填料与占1/4-1/3之1％-2％的增稠剂加入到步骤A所得混合物中，高速分散研磨，制得均匀浆料；

C、按照重量比例将15％-25％的水性聚偏氟乙烯乳液、25％-35％的弹性丙烯酸聚合乳液、0.5％-2％的成膜助剂、占2/5-2/3之1％-2％的增稠剂与占4/7之0.5％-1％的消泡剂加入到步骤B所得浆料中，中速搅拌充分混合。

6.根据权利要求5所述的制造方法，其特征在于，所述步骤A中加入消泡剂的重量与所述步骤C中加入消泡剂的重量之比为3∶4；所述步骤B中加入的所述增稠剂为羟乙基纤维素，所述步骤C中加入的所述增稠剂为碱溶胀型增稠剂，且所述羟乙基纤维素与所述碱溶胀型增稠剂的重量之比为1∶2。

7.根据权利要求5所述的制造方法，其特征在于，所述步骤B中浆料的研磨细度≤40μm。

8.根据权利要求5所述的制造方法，其特征在于，所述步骤A中低速搅拌时间长度为5分钟至10分钟；所述步骤C中速搅拌时间长度为10分钟至20分钟。