CN103483883A - 一种高性能硅溶胶无机外墙涂料 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高性能硅溶胶无机外墙涂料，含有重量百分比为15-25%的硅溶胶、8-10%的乳液、38-45%颜填料、15-20%的水和5-10%的添加剂。此产品符合德国DIN18363标准中2.4.1硅酸盐涂料的定义，由于硅溶胶原料便宜，采用该发明制成的高性能硅溶胶无机外墙涂料比普通有机外墙涂料成本低，同时具有有良好的附着力，耐候保色性好，耐水耐化学品优异，不起皮不剥落，与常规的无机涂料相比，具有良好的储存稳定性和耐候性。

Description

一种高性能硅溶胶无机外墙涂料

技术领域

本发明涉及一种硅溶胶无机外墙涂料，特别涉及一种以硅溶胶为主要成膜物质，少量纯丙乳液加以改性的无机外墙涂料，属于建筑涂料领域。

背景技术

从环境保护的立场来看，涂料产业应向水性化、无公害化、节约能源和资源的方向发展，目前建筑墙面上常用的涂料为有机涂料，由于其主要成分为有机物，因此其耐候性、耐水性、耐污性、防霉性较差，硅溶胶无机外墙涂料国内近几年开始发展起来。欧美等国家已大量使用无机涂料作为外墙装饰与保护，其优异的耐候保色性及透气性已得到人们的认可。

对硅溶胶涂料的研究由来已久，但由于硅溶胶不易成膜，易出现龟裂，稳定性也稍差，因此硅溶胶涂料在成膜性及储存稳定性上有很大缺陷。

发明内容

本发明的目的就是提供一种高性能硅溶胶无机涂料，以纯丙乳液进行改性，改进产品的成膜性，选用最佳的pH稳定剂改进硅溶胶涂料容易凝胶、稳定性差等缺陷。本发明的硅溶胶无机涂料兼备有机涂料和无机涂料的双重优点，成本低，耐候保色性优异，同时兼有附着力好、透气、憎水、防霉等优点。

本发明的目的是这样实现的：一种高性能硅溶胶无机涂料，含有重量百分比为15-25%的硅溶胶、8-10%的纯丙烯酸乳液、38-45%颜填料、15-20%的水、0.3-0.5%分散剂、0.1-0.2%润湿剂、0.2-0.4%消泡剂、0.5-0.6%pH稳定剂、0.8-1%成膜助剂、1-2%丙二醇、0.4-0.5%增稠剂、0.2-0.3%杀菌剂、1-2%有机硅憎水剂。

所述硅溶胶为低钠型硅溶胶，这种硅溶胶在涂料中具有较好的稳定性，SiO₂含量29-31%，pH值为8.5-10.0。如果硅溶胶重量比低于15%，涂层耐候性变差，容易粉化脱落，当重量比大于25%时，涂料稳定性变成，涂层容易变脆。

当所述纯丙烯酸乳液的用量重力比低于8%，涂层容易出现龟裂，会产生泛白，耐水性差。当所述纯丙烯酸乳液的用量超过10%重量比时，涂料中有机成分就超过了DIN18363标准中2.4.1硅酸盐涂料的定义的5%的最高限量。

所述纯丙烯酸乳液的固体含量为48-49%。

所述38-45%颜填料由占高性能硅溶胶无机涂料总量12-15%重量百分比的颜料、占高性能硅溶胶无机涂料总量8-10%重量百分比的高岭土和占高性能硅溶胶无机涂料总量18-20%重量百分比重钙组成。

所述颜料为金红石型钛白粉。

所述pH稳定剂为AMP-95，如其重量百分比小于0.5%，硅溶胶容易出现凝胶，储存稳定性显著下降。

所述增稠剂为羟乙基纤维素。

所述有机硅憎水剂为BS1306。

所述分散剂为均聚羧酸盐分散剂。

所述润湿剂为BD-109。

所述消泡剂为SN-DEFOAMER1340。

所述成膜助剂为醇酯十二。

所述杀菌剂为A26。

本发明与现有技术相比具有如下优点：

以硅溶胶为基础的无机涂料，原材料便宜，成本低，性能优越，性价比高，具有较高的市场竞争力。本发明通过纯丙乳液改性，配以合适的pH稳定剂改进其容易龟裂、凝胶等缺陷，与常规的无机涂料比，具有良好的储存稳定性和涂层成膜性。

本发明在涂料配方中加少量纯丙乳液和pH稳定剂进行改性，解决了以上缺陷，使本发明产品硅溶胶无机涂料兼备有机涂料和无机涂料的双重优点，具有很高的应用价值。

根据德国DIN18363标准中2.4.1硅酸盐涂料的定义，其中规定硅酸盐涂料可以包含有机成分（乳化剂）的最高限额为涂料总重量的5%。因此本发明中乳液重量百分比≤10%，乳液固含≤49%，因此本发明的硅溶胶无机外墙涂料中有机成分≤5%，符合德国硅酸盐涂料的标准。本产品性能符合JG/T26-2002“外墙无机建筑涂料”的标准。

具体实施方式：

实施例1：

一种高性能硅溶胶无机外墙涂料，含有重量百分比为17%的硅溶胶、8%的纯丙烯酸乳液、45%颜填料、24%的水和6%的添加剂。

其制备方法是：首先将水、羟乙基纤维素、pH稳定剂、消泡剂、分散剂、润湿剂、金红石钛白粉、高岭土、重钙混合后在高速分散釜内分散，分散时间为30分钟，然后将硅溶胶、乳液、杀菌剂、成膜助剂、丙二醇、有机硅憎水剂加入分散釜搅拌，搅拌20分钟后过滤，制得高性能硅溶胶无机外墙涂料。

所选用的原料如下：

硅溶胶选自浙江宇达化工有限公司的LS-30型号硅溶胶SiO₂含量30%，pH值为9。

纯丙烯酸乳液选自陶氏公司的AC-261C型号纯丙烯酸乳液。固含量49%。

颜填料由占高性能硅溶胶无机涂料总量15%重量百分比的金红石型钛白粉、占高性能硅溶胶无机涂料总量10%重量百分比的高岭土和占高性能硅溶胶无机涂料总量20%重量百分比重钙组成。其中金红石型钛白粉选自四川龙蟒集团有限责任公司公司的R996型号金红石型钛白粉，高岭土选自内蒙古蒙西高岭土股份有限公司公司的MXK201型号高岭土，重钙选自富阳市白玉化工有限公司的1250目重钙。

6%的添加剂由占高性能硅溶胶无机涂料总量0.5%分散剂、0.2%润湿剂、0.3%消泡剂、0.5%pH稳定剂、0.8%成膜助剂、2%丙二醇、0.5%增稠剂、0.2%杀菌剂、1%有机硅憎水剂组成，其中分散剂选自陶氏公司的快易型号分散剂，润湿剂选自陶氏公司的BD-109型号润湿剂，消泡剂选自诺普科公司的SN-DEFOAMER1340型号消泡剂，pH稳定剂为美国陶氏化学公司的AMP-95，成膜助剂选自伊士曼公司的醇酯十二型号成膜助剂，增稠剂选自羟乙基纤维素，杀菌剂选自舒美公司的A26型号杀菌剂，有机硅憎水剂为德国瓦克BS1306。

实施例2：一种高性能硅溶胶无机外墙涂料，含有重量百分比为25%的硅溶胶、10%的纯丙烯酸乳液、38%颜填料、19.5%的水和7.5%的添加剂。

其制备方法是：首先将水、羟乙基纤维素、pH稳定剂、消泡剂、分散剂、润湿剂、金红石钛白粉、高岭土、重钙混合后在高速分散釜内分散，分散时间为30分钟，然后将硅溶胶、乳液、杀菌剂、成膜助剂、丙二醇、有机硅憎水剂加入分散釜搅拌，搅拌20分钟后过滤，制得高性能硅溶胶无机外墙涂料。

所选用的原料如下：

硅溶胶选自浙江宇达化工有限公司的LS-30型号硅溶胶SiO₂含量30%，pH值为9。

纯丙烯酸乳液选自陶氏公司的AC-261C型号纯丙烯酸乳液固含量49%。

颜填料由占高性能硅溶胶无机涂料总量18%重量百分比的金红石型钛白粉、占高性能硅溶胶无机涂料总量8%重量百分比的高岭土和占高性能硅溶胶无机涂料总量12%重量百分比重钙组成。其中金红石型钛白粉选自四川龙蟒集团有限责任公司公司的R996型号金红石型钛白粉，高岭土选自内蒙古蒙西高岭土股份有限公司公司的MXK201型号高岭土，重钙选自富阳市白玉化工有限公司的1250目重钙。

7.5%的添加剂由占高性能硅溶胶无机涂料总量0.6%分散剂、0.2%润湿剂、0.3%消泡剂、0.6%pH稳定剂、1%成膜助剂、2%丙二醇、0.5%增稠剂、0.3%杀菌剂、2%有机硅憎水剂组成，其中分散剂选自陶氏公司的快易型号分散剂，润湿剂选自陶氏公司的BD-109型号润湿剂，消泡剂选自诺普科公司的SN-DEFOAMER1340型号消泡剂，pH稳定剂为美国陶氏化学公司的AMP-95，成膜助剂选自伊士曼公司的醇酯十二型号成膜助剂，增稠剂选自羟乙基纤维素，杀菌剂选自舒美公司的A26型号杀菌剂，有机硅憎水剂为德国瓦克BS1306。

上述实施例1和实施例2与对比例1目前市场上销售的领越牌的水性外墙无机涂料按JG/T26-2002外墙无机建筑涂料的标准进行各种指标的检测，结果

如表1所示：

Claims (8)

1.一种高性能硅溶胶无机涂料，其特征是含有重量百分比为15-25%的硅溶胶、8-10%的纯丙烯酸乳液、38-45%颜填料、15-20%的水、0.3-0.5%分散剂、0.1-0.2%润湿剂、0.2-0.4%消泡剂、0.5-0.6%pH稳定剂、0.8-1%成膜助剂、1-2%丙二醇、0.4-0.5%增稠剂、0.2-0.3%杀菌剂、1-2%有机硅憎水剂。

2.根据权利要求1所述的一种高性能硅溶胶无机涂料，其特征在于：所述硅溶胶为低钠型硅溶胶，SiO₂含量29-31%，pH值为8.5-10.0。

3.根据权利要求1所述的一种高性能硅溶胶无机涂料，其特征在于：所述纯丙烯酸乳液的固体含量为48-49%。

4.根据权利要求1所述的一种高性能硅溶胶无机涂料，其特征在于：所述38-45%颜填料由占高性能硅溶胶无机涂料总量12-18%重量百分比的颜料、占高性能硅溶胶无机涂料总量8-10%重量百分比的高岭土和占高性能硅溶胶无机涂料总量18-20%重量百分比重钙组成。

5.根据权利要求4所述的一种高性能硅溶胶无机涂料，其特征在于：所述颜料为金红石型钛白粉。

6.根据权利要求1所述的一种高性能硅溶胶无机涂料，其特征在于：所述pH稳定剂为AMP-95。

7.根据权利要求1所述的一种高性能硅溶胶无机涂料，其特征在于：所述增稠剂为羟乙基纤维素。

8.根据权利要求1所述的一种高性能硅溶胶无机涂料，其特征在于：所述有机硅憎水剂为BS1306。