CN104212316A - 耐沾污性乳胶漆 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种耐沾污性乳胶漆，其特征是配方如下：(1)钨酸铵掺量为17～19％，(2)去离子水掺量为5～7％，(3)正硅酸乙酯掺量为4～6％，(4)无水乙醇掺量为2.5％，(5)盐酸掺量为2.5％，(6)全氟辛基-三乙氧基硅烷掺量为2～3％，(7)硅烷偶联剂掺量为1.2％，(8)聚酯树脂掺量为54～56％，(9)固化剂甲乙酮掺量为4％，(10)有机硅流平剂掺量为0.6％，(11)钛白粉掺量为1.5％，(12)蒸馏水掺量为1％。本发明所制乳胶漆具有耐沾污性能强、性价比好的优点。
Description
技术领域
本发明涉及建筑材料领域，特别涉及一种耐沾污性乳胶漆。
背景技术
耐沾污性一直是考察建筑乳胶漆性能的重要指标之一，针对目前建筑乳胶漆特别是外墙乳胶漆耐沾污性不太理想的情况，具有耐沾污性能的乳胶漆受到了越来越多的关注。但长期以来，耐沾污性外墙的概念经常是消极地与粉化外墙联系在一起。但粉化自洁系统的缺点非常明显，首先它会降低漆膜厚度，使漆膜失去光彩，而且粉化不均匀还会造成漆膜发花的现象，对深色乳胶漆尤其明显。
发明内容
针对现有技术中存在的不足，本发明的目的在于提供一种耐沾污性乳胶漆。
耐沾污性乳胶漆配比为：
(1)钨酸铵掺量为17％～19％，
(2)去离子水掺量为5％～7％，
(3)正硅酸乙酯掺量为4％～6％，
(4)无水乙醇掺量为2.5％，
(5)盐酸掺量为2.5％，
(6)全氟辛基-三乙氧基硅烷掺量为2％～3％，
(7)硅烷偶联剂掺量为1.2％，
(8)聚酯树脂掺量为54％～56％，
(9)固化剂甲乙酮掺量为4％，
(10)有机硅流平剂掺量为0.6％，
(11)钛白粉掺量为1.5％，
(12)蒸馏水掺量为1％。
最优配比为：
(1)钨酸铵掺量为18％，
(2)去离子水掺量为6％，
(3)正硅酸乙酯掺量为5％，
(4)无水乙醇掺量为2.5％，
(5)盐酸掺量为2.5％，
(6)全氟辛基-三乙氧基硅烷掺量为2.4％，
(7)硅烷偶联剂掺量为1.2％，
(8)聚酯树脂掺量为55.3％，
(9)固化剂甲乙酮掺量为4％，
(10)有机硅流平剂掺量为0.6％，
(11)钛白粉掺量为1.5％，
(12)蒸馏水掺量为1％。
制备工艺包括：
(1)纳米氧化钨微粒的制备
在钨酸铵中加去离子水，加热至60℃使其溶解，将正硅酸乙酯、掺量为1％的无水乙醇、掺量为0.8％的盐酸按比例依次混合加入钨酸铵溶液中，搅拌30min形成黄色H2WO4沉淀与正硅酸乙酯溶胶的混合液，将此溶液烘干得黄色粉末，在600℃下煅烧5h，自然冷却后在玛瑙研钵中研磨，得二氧化硅-三氧化钨纳米粉体。
(2)纳米氧化钨微粒活性处理
将纳米氧化钨粉体分散在剩余的无水乙醇中，加入蒸馏水，用剩余的盐酸调节pH值，加入全氟辛基-三乙氧基硅烷，搅拌下加热回流反应2h，再加入环氧基硅烷偶联剂，继续回流反应2h。减压蒸馏除去体系中的溶剂和水，干燥后制得具有反应活性的纳米氧化钨微粒。
(3)物料熔融挤出
将活性纳米氧化钨微粒与聚酯树脂、固化剂甲乙酮、有机硅流平剂、钛白粉加到高速混合机中混合5～10min，采用双螺杆挤出机熔融挤出。
采用干混工艺制备粉末乳胶漆效果较好，纳米氧化钨微粒用量可大幅减少，而漆层常规的物理机械性能则有了良好保证。干混工艺既可使纳米氧化钨微粒均匀分散，也能保证粉末乳胶漆熔融固化成膜过程中纳米微粒向漆层表面的聚集与排列组合。
(4)冷却破碎
用冷却辊压成1mm厚度的漆片并进行冷却，再用冷却带冷却至室温，然后用齿轮破碎机破碎至可以进行细粉碎的物料，冷却辊采用辊筒内部通冷却水的方法进行冷却。
破碎物料的温度控制为25～33℃。
(5)细粉碎
经熔融挤出混合后破碎的物料，采用空气分级磨进行细粉碎，然后用旋风分离器分离除去超细粉末乳胶漆。
(6)分级过筛
用过筛设备除去过粗粉末乳胶漆，便制得本发明。
本发明所制乳胶漆具有拒水保洁强、性价比好的优点，具有较好的应用前景。
具体实施方式
本实施例中耐沾污性乳胶漆配方如下：
(1)钨酸铵掺量为18％，
(2)去离子水掺量为6％，
(3)正硅酸乙酯掺量为5％，
(4)无水乙醇掺量为2.5％，
(5)盐酸掺量为2.5％，
(6)全氟辛基-三乙氧基硅烷掺量为2.4％，
(7)硅烷偶联剂掺量为1.2％，
(8)聚酯树脂掺量为55.3％，
(9)固化剂甲乙酮掺量为4％，
(10)有机硅流平剂掺量为0.6％，
(11)钛白粉掺量为1.5％，
(12)蒸馏水掺量为1％。
本发明利用纳米粒子的小尺寸效应，在漆层表面形成一层超疏水层，空气中的无机灰尘一般具有一定极性，在超疏水表面不能形成强烈吸附，极易被雨水冲刷掉；即使漆层上被有机物吸附，也可以利用纳米粒子超强的光催化活性，最终将有机物分解成CO2、H2O、H2SO4、HNO3等易冲刷物质。另外，荷叶表层生长着纳米级的蜡晶，使荷叶表面具有超疏水性，同时荷叶表面的微米乳突等形成微观粗糙表面，超疏水性和微观尺度上的粗糙结构赋予了荷叶“出污泥而不染”的功能，也就是荷叶效应。该漆层表面结构及耐沾污性原理与荷叶类似，能保证漆层表面清洁如新。
制备工艺包括：
(1)纳米氧化钨微粒的制备
在钨酸铵中加去离子水，加热至60℃使其溶解，将正硅酸乙酯、掺量为1％的无水乙醇、掺量为0.8％的盐酸按比例依次混合加入钨酸铵溶液中，搅拌30min形成黄色H2WO4沉淀与正硅酸乙酯溶胶的混合液，将此溶液烘干得黄色粉末，在600℃下煅烧5h，自然冷却后在玛瑙研钵中研磨，得二氧化硅-三氧化钨纳米粉体。
(2)纳米氧化钨微粒活性处理
将纳米氧化钨粉体分散在剩余的无水乙醇中，加入蒸馏水，用剩余的盐酸调节pH值，加入全氟辛基-三乙氧基硅烷，搅拌下加热回流反应2h，再加入环氧基硅烷偶联剂，继续回流反应2h。减压蒸馏除去体系中的溶剂和水，干燥后制得具有反应活性的纳米氧化钨微粒。
(3)物料熔融挤出
将活性纳米氧化钨微粒与聚酯树脂、固化剂甲乙酮、有机硅流平剂、钛白粉加到高速混合机中混合5～10min，采用双螺杆挤出机熔融挤出。
(4)冷却破碎
用冷却辊压成1mm厚度的漆片并进行冷却，再用冷却带冷却至室温，然后用齿轮破碎机破碎至可以进行细粉碎的物料，冷却辊采用辊筒内部通冷却水的方法进行冷却。
破碎物料的温度控制为25～33℃以下，特别是夏季生产时环境温度较高，注意破碎物料的温度不要太高，防止乳胶漆产品温度过高而影响乳胶漆的贮存稳定性。
(5)细粉碎
经熔融挤出混合后破碎的物料，为了达到静电粉末漆装要求的粉末乳胶漆粒度分布，还需要用空气分级磨进行细粉碎，然后用旋风分离器分离除去超细粉末乳胶漆。
空气分级磨粉碎的粉末乳胶漆粒度分布满足静电粉末漆装要求，通过空气分级磨的主磨电机速度、副磨电机速度、加料电机速度的调节来控制粉末乳胶漆的粒度分布，还通过旋风分离器的分离效果、引风机的风门大小等参数来控制超细粉的含量，超细粉的含量应不超过2％。
生产车间环境温度较高，影响破碎漆片的细粉碎效果，生产车间使用中央空调。在空气分级磨的进风口安装冷风机，降低粉碎物料和粉碎设备的温度，保证粉碎产品的温度低于35℃，防止粉末乳胶漆结块，保证粉末乳胶漆的松散性和贮存稳定性。
(6)分级过筛
用过筛设备除去过粗粉末乳胶漆，便制得本实施例。
经常检查筛网的破损情况，不要等到筛网破损以后再更换，最好根据筛网磨损情况的生产经验，每次筛网生产量达到一定程度后及时更换，避免中途筛网破损而影响产品质量。
活性纳米氧化钨微粒用量较小时，粉末漆层的物理机械性能较好，但疏水性较差；活性纳米氧化钨微粒用量大于30％时，漆层才具有一定的疏水性，但漆层的物理机械性能大大下降，甚至出现漆层不连续现象。
采用接触角测定仪测定水与漆层表面的接触角，表1为漆层水接触角随钨酸铵微粒用量变化情况。由表1可以看出：在试验工艺下，随着钨酸铵用量的增加，漆层的水接触角迅速增大，氧化钨用量超过17％时时水接触角增幅减少。这说明纳米氧化钨微粒的存在是漆层呈现疏水性的关键，但过量的纳米氧化钨微粒，则破坏了聚酯与固化剂的成膜反应。通过正交等试验，均衡漆层的疏水性与物理机械性能，确定钨酸铵用量为17％～19％。
表1漆层水接触角随钨酸铵用量变化情况
| 用量/％ | 0 | 9 | 11 | 13 | 15 | 17 | 19 | 21 |
| 水接触角/(°) | 75 | 101 | 116 | 133 | 146 | 157 | 160 | 161(漆层不连续) |
采用扫描电子显微镜进行扫描电子显微镜表征，显示漆层表面被纳米氧化钨微粒均匀覆盖，具有仿荷叶表面结构的微观构造，揭示了漆层的超疏水性和良好的保洁效果。
Claims (3)
1.一种耐沾污性乳胶漆，其特征是配方如下：
(1)钨酸铵掺量为17％～19％，
(2)去离子水掺量为5％～7％，
(3)正硅酸乙酯掺量为4％～6％，
(4)无水乙醇掺量为2.5％，
(5)盐酸掺量为2.5％，
(6)全氟辛基-三乙氧基硅烷掺量为2％～3％，
(7)硅烷偶联剂掺量为1.2％，
(8)聚酯树脂掺量为54％～56％，
(9)固化剂甲乙酮掺量为4％，
(10)有机硅流平剂掺量为0.6％，
(11)钛白粉掺量为1.5％，
(12)蒸馏水掺量为1％。
2.按照权利要求1所述的耐沾污性乳胶漆，其特征是最优配方如下：
(1)钨酸铵掺量为18％，
(2)去离子水掺量为6％，
(3)正硅酸乙酯掺量为5％，
(4)无水乙醇掺量为2.5％，
(5)盐酸掺量为2.5％，
(6)全氟辛基-三乙氧基硅烷掺量为2.4％，
(7)硅烷偶联剂掺量为1.2％，
(8)聚酯树脂掺量为55.3％，
(9)固化剂甲乙酮掺量为4％，
(10)有机硅流平剂掺量为0.6％，
(11)钛白粉掺量为1.5％，
(12)蒸馏水掺量为1％。
3.按照权利要求1或权利要求2所述的耐沾污性乳胶漆，其特征包括以下步骤：
(1)纳米氧化钨微粒的制备
在钨酸铵中加去离子水，加热至60℃使其溶解，将正硅酸乙酯、掺量为1％的无水乙醇、掺量为0.8％的盐酸按比例依次混合加入钨酸铵溶液中，搅拌30min形成黄色H2WO4沉淀与正硅酸乙酯溶胶的混合液，将此溶液烘干得黄色粉末，在600℃下煅烧5h，自然冷却后在玛瑙研钵中研磨，得二氧化硅-三氧化钨纳米粉体；
(2)纳米氧化钨微粒活性处理
将纳米氧化钨粉体分散在剩余的无水乙醇中，加入蒸馏水，用剩余的盐酸调节pH值，加入全氟辛基-三乙氧基硅烷，搅拌下加热回流反应2h，再加入环氧基硅烷偶联剂，继续回流反应2h；减压蒸馏除去体系中的溶剂和水，干燥后制得具有反应活性的纳米氧化钨微粒；
(3)物料熔融挤出
将活性纳米氧化钨微粒与聚酯树脂、固化剂甲乙酮、有机硅流平剂、钛白粉加到高速混合机中混合5～10min，采用双螺杆挤出机熔融挤出；
(4)冷却破碎
用冷却辊压成1mm厚度的漆片并进行冷却，再用冷却带冷却至室温，然后用齿轮破碎机破碎物料，冷却辊采用辊筒内部通冷却水的方法进行冷却；破碎物料的温度控制为25～33℃；
(5)细粉碎
经熔融挤出混合后破碎的物料，采用空气分级磨进行细粉碎，然后用旋风分离器分离除去超细粉末乳胶漆；
(6)分级过筛
用过筛设备除去过粗粉末乳胶漆，便制得本发明。
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| CN106433385A (zh) * | 2016-07-12 | 2017-02-22 | 佛山杰致信息科技有限公司 | 一种新型环保乳胶漆 |
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2014
- 2014-09-11 CN CN201410482125.2A patent/CN104212316B/zh not_active Expired - Fee Related
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