CN103740198A - 一种光催化自清洁高效防水单层弹性涂料 - Google Patents

Abstract

本发明的一种光催化自清洁高效防水单层弹性涂料具体组分和重量比例是：水：10-20%；多功能助剂：0.1-0.2%；润湿剂：0.1-0.2%；分散剂：0.4-0.8%；消泡剂：0.3-0.8%；丙二醇：1.5-3.0%；金红石型钛白粉：16-20%；沉淀硫酸钡：6-8%；重质碳酸钙：5-8%；自清洁光触媒：0.1-0.2%；不透明聚合物：3-5%；改性丙烯酸乳液：38-45%；Texanol:0.8-1.5%；防腐剂：0.1-0.2%；增稠剂：0.6-0.9%。该弹性外墙漆不仅具有高弹性，还具有高效防水、优异的耐沾污性、能显著改善墙体的开裂性能，并且具有“自清洁”的功能。

Description

一种光催化自清洁高效防水单层弹性涂料

技术领域

本发明涉及一种涂料，特别涉及一种用于建筑物外墙表面的保护和装饰，具有高耐候性、耐沾污性，能够有效遮盖裂纹的具有“自清洁”功能的高效防水单层弹性涂料，属于化工涂料技术领域。

背景技术

具有自清洁功能的涂料并不是一个新鲜的名词，早在2000年的时候，德国就推出了具有“荷叶自清洁”功能的硅树脂外墙涂料，墙面灰尘可通过雨水冲刷达到自清洁的效果。但由于成本以及使用效果问题，最终没有大规模的市场化，自清洁涂料只是昙花一现。随着纳米材料的不断开发与应用，近年来国内的很多机构纷纷开始研究自清洁涂料，利用纳米材料（TiO2/SiO2）的光催化作用来实现自清洁功能，该类技术及产品在汽车、玻璃、陶瓷、灯具等领域已经得到了广泛的应用。

当前纵观国内的弹性涂料市场，大部分的弹性涂料产品已经具备了高弹性的特征，能够有效的遮盖墙体裂纹，起到装饰和保护墙体的作用。但其耐水性和防水性较差，拉伸强度低，附着力一般。由于其不耐水、不防水，在经过雨水冲刷后其漆膜将会整体剥落，或由于含水率的不同造成开裂或剥落，雨水便渗入墙面，腐蚀墙面。同时由于弹性涂料的耐沾污性较差，施工之后容易受到悬浮在大气中的粉尘、油性物质的污染使漆膜表面受到污染，尤其是随着大气环境污染的日趋严重，沙尘、雾霾、酸雨等极端恶劣天气的出现，漆膜表面更容易受到侵害，污染更加严重。目前存在的这些弊病严重影响了其所具有的对基层的保护与装饰效果。因此研究具有良好耐沾污性、高效防水性的弹性涂料的意义重大。 

发明内容本发明的目的是提供一种光催化自清洁高效防水单层弹性涂料，该弹性外墙漆不仅具有高弹性，还具有高效防水、优异的耐沾污性、能显著改善墙体的开裂性能，并且具有“自清洁”的功能。

本发明的一种光催化自清洁高效防水单层弹性涂料具体组分和重量比例是：水：10-20%；多功能助剂：0.1-0.2%；润湿剂：0.1-0.2%；分散剂：0.4-0.8%；消泡剂：0.3-0.8%；丙二醇：1.5-3.0%；金红石型钛白粉：16-20%；沉淀硫酸钡：6-8%；重质碳酸钙：5-8%；自清洁光触媒：0.1-0.2%；不透明聚合物：3-5%；改性丙烯酸乳液：38-45%；Texanol:0.8-1.5%；防腐剂：0.1-0.2%；增稠剂：0.6-0.9%。 

一般来说，弹性涂料的弹性和耐沾污性成反比关系，即涂料在高弹状态下具有较低的耐沾污性。漆膜的污染途径主要有有机物粘附、静电吸附和吸入性污染。耐污染性优异的涂膜，从防止附着的角度来看，坚硬、抗静电效应好且表面平滑 被认为是好的涂膜，如从去污的角度来看，亲水性涂膜表面雨水的洗净效果和表面均匀污染而造成的雨迹及斑痕非显现化效果被认为是好的涂膜。本发明将能形成刚性、抗静电且表面平滑涂膜的含有特殊亲水基团的无皂乳液，使漆膜不仅具有高弹性还具有抗静电、漆膜平滑、亲水性的优点，从而使弹性涂料具备高弹性、高效防水、耐水性优良、耐沾污的性能。 

本发明使用的乳液为有机硅合成共聚乳液，为了赋予涂膜基本物性又具有优异耐沾污等性能，把涂膜表面设计成亲水性，使乳液粒子表面存在有效的亲水性官能团，从而使耐水性与润湿性同时并存，且附着力良好。 

本发明使用的钛白粉为氯化法制作的金红石型钛白粉，其特点是具有高光泽，极好的颜色、遮盖力和分散性以及良好的外用耐久性。其性能与涂膜的遮盖力、耐候性及耐粉化性有着密切关系。 

本发明使用的自清洁光触媒是纳米二氧化钛（TiO2），其具有粒径小，比表面积大的特点。在阳光的照射下发生纳米二氧化钛（TiO2）发生光催化反应，所产生的高活性的氧化-还原电子能够对墙体的游行污染物产生分解，以及在光诱导下产生的“超亲水”效应使得外墙涂层上的有性污染物更容易随雨水被冲刷干净，从而使涂膜产生“自清洁”效应，大大提高了外墙涂料产品的耐候性和耐沾污性，延长了涂料的使用寿命。 

本发明使用的分散剂为低分子量聚丙烯酸胺盐分散剂，可以显著提高颜填料分散浆的浓度及其稳定性，通过这种分散剂，可以在颜填料颗粒表面包围一层电荷，使颗粒之间相互排斥，从而达到稳定浆料的效果。 

本发明使用的不透明聚合物为空心聚合物球体，可表现出极强的遮盖性能，提高涂料的耐沾污性（抗积尘性）、增强户外保色性。 

本发明所使用的增稠剂主要有牛顿型非离子聚醚类流变改性剂和碱溶胀类增稠剂。 

本发明的生产工艺将上述重量比的组分在常温下进行混合，在低速搅拌下加入部分水、多功能助剂、润湿剂、分散剂、前期消泡剂、丙二醇、钛白粉、沉淀硫酸钡、重质碳酸钙，高速分散后研磨至浆料细度≤50um后，低速搅拌加入自清洁光触媒、不透明聚合物、乳液、Texanol、后期消泡剂、防腐剂、增稠剂、余量水，达到要求的粘度后，再低速搅拌10min,再经过检验、过滤、称重包装。 

具体实施方式下面是本发明的一个实施例。

本发明的一种光催化自清洁高效防水单层弹性涂料的组成（重量百分比）及生产工艺为：低速搅拌阶段依照顺序加入12.5份的去离子水、0.15份的多功能助剂AMP-95、0.1份的润湿剂X405、0.6份聚丙烯酸胺盐分散剂PR03、0.15份的消泡 剂NXZ、1.5份的丙二醇、18份的钛白粉595、7份细度800目的沉淀硫酸钡、8份细度1250目的重质碳酸钙，待全部加入后进入高速搅拌阶段，待搅拌均匀后高速研磨至细度≤50um，然后在低速搅拌下依次加入0.2份自清洁光触媒、4份的不透明聚合物优创、42份无皂乳液AP5085、0.8份的Texanol、0.15份的消泡剂NXZ、0.15份的防腐剂MV、0.4份的牛顿型非离子聚醚类流变改性剂增稠剂DSX2000和0.3份碱溶胀增稠剂TT935,4份的去离子水搅拌均匀，再低速搅拌10min,再经过检验、过滤、称重包装。 

依据本发明制作的一种光催化自清洁高效防水单层弹性涂料其各项指标均达到JG/T172-2005关于弹性建筑涂料所规定的要求，产品具有良好的耐候、耐沾污、耐水、耐碱性能，并且由于纳米二氧化钛的光催化作用和光诱导作用，使产品具有“自清洁”功能，被分解的油性污染物更容易的被雨水冲刷，从而保护了外墙装饰效果，延长了外墙使用寿命，节约了成本。客户反应效果良好。 

Claims (5)

1.本发明的一种光催化自清洁高效防水单层弹性涂料具体组分和重量比例是：水：10-20%；多功能助剂：0.1-0.2%；润湿剂：0.1-0.2%；分散剂：0.4-0.8%；消泡剂：0.3-0.8%；丙二醇：1.5-3.0%；金红石型钛白粉：16-20%；沉淀硫酸钡：6-8%；重质碳酸钙：5-8%；自清洁光触媒：0.1-0.2%；不透明聚合物：3-5%；改性丙烯酸乳液：38-45%；Texanol:0.8-1.5%；防腐剂：0.1-0.2%；增稠剂：0.6-0.9%。

2.根据权利要求1所述的一种光催化自清洁高效防水单层弹性涂料，其特征是所说的乳液为有机硅合成共聚乳液，具有优异耐沾污性能，耐水性与润湿性好，且附着力良好。

3.根据权利要求1所述的一种光催化自清洁高效防水单层弹性涂料，其特征是所说的金红石型钛白粉，其特点是具有高光泽，极好的颜色、遮盖力和分散性以及良好的外用耐久性。

4.根据权利要求1所述的一种光催化自清洁高效防水单层弹性涂料，其特征是所说的纳米二氧化钛（TiO2），其具有粒径小，在阳光的照射下发生光催化反应，具有“超亲水”和“自清洁”效应。

5.根据权利要求1所述的一种光催化自清洁高效防水单层弹性涂料，其特征是所说的不透明聚合物为空心聚合物球体，可表现出极强的遮盖性能，提高涂料的耐沾污性（抗积尘性）、增强户外保色性。