CN105111870A - 一种有机无机复配外墙罩面漆 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种有机无机复配外墙罩面漆，以重量份数计，包括以下组分：无机复合丙烯酸聚合物乳液40～50份、烷基-ZnO₂修饰的有机硅材料10～15份、纳米硅乳液0～15份和氟碳表面活性剂0.1～1份。该罩面漆以无机复合丙烯酸聚合物乳液作为主体成膜物，再配伍烷基-ZnO₂修饰的有机硅材料和氟碳表面活性剂，使得漆膜的外层具有优异的亲水性，而其疏水里层能够有效防止污染源的进一步侵入，使得外墙罩面漆具有较高的耐污染性；具有自清洁效果。该罩面漆为水性材料，更低碳，更环保，更节能；具有良好的透气性，防水性；具有较高的耐老化能力。实验结果表明：其耐沾污性为3～5％；老化1000h后，耐沾污效果仍在5％以下。

Description

一种有机无机复配外墙罩面漆

技术领域

本发明涉及有机无机复配高分子材料技术领域，尤其涉及一种有机无机复配外墙罩面漆。

背景技术

自20世纪90年代以来，建筑乳胶涂料在我国开始得到快速发展和广泛应用。建筑外墙乳胶罩面漆对建筑物不仅起到装饰和保护作用，并有质轻、安全、施工简便、工效高、工期短、维修更新方便、造价较低等优点，是目前建筑外墙装饰中应用最广泛的一类重要建筑装饰材料。

目前，我国60％～70％的建筑外墙面装饰采用外墙乳胶罩面漆。但是随着工业化和城镇化进程的加快以及各类车辆的快速增加，大气环境污染日益严重，空气中含有大量的粉尘、油污等污染物，这些污染物很容易粘附在建筑物外面，日积月累使得建筑物外立面变得灰暗老旧，而那些沉积于建筑物平面结构如窗台、露台等处的污染物在雨水的作用下也会污染建筑物外立面，严重影响建筑物的美观和装饰材料的装饰效果，增加了建筑物墙面清洁和维护成本。因此，研究高耐污染的外墙乳胶罩面漆具有重要意义。

申请号为201510228617.3的中国专利公开了一种防护罩面漆及其制备方法，该防护罩面漆由如下重量份的组分组成：水55～72份、水性丙烯酸乳液20～35份、润湿剂0.2～0.4份、消泡剂0.1～0.3份、抗冻剂0.3～0.9份、pH值调节剂0.4～0.7份、增稠剂1.2～2.2份、耐沾污剂2.0～3.2份、成膜助剂0.6～1.0份、防霉抗藻剂0.2～0.5份和分散剂0.1～0.3份；所述成膜助剂包括邻苯基甲酚、石蜡、聚乙烯醇、油酸、硬脂酰乳酸钠、单硬脂酸甘油酯和聚丙烯酸中的一种或多种；所述防霉抗藻剂包括吡啶硫酮锌和/基片TiO₂；所述耐沾污剂包括丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸、苯乙烯、过硫酸铵和四氟乙烯中的一种或多种。该罩面漆以水性丙烯酸乳液和水为主体成分，其它组分作为助剂，使其具有较好的耐水性和耐碱性，但是其耐沾污性高达8.3％，耐沾污性较弱。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种有机无机复配外墙罩面漆，本发明提供的有机无机复配外墙罩面漆的耐沾污性较强。

本发明提供了一种有机无机复配外墙罩面漆，以重量份数计，包括以下组分：

无机复合丙烯酸聚合物乳液40～50份、烷基-ZnO₂修饰的有机硅材料10～15份、纳米硅乳液0～15份和氟碳表面活性剂0.1～1份。

优选地，所述烷基-ZnO₂修饰的有机硅材料由以下方法制得：

将正硅酸酯在溶剂中水解，得到水解产物；

将所述水解产物、ZnO₂和有机硅烷化合物共缩聚，得到烷基-ZnO₂修饰的有机硅材料。

优选地，所述正硅酸酯选自正硅酸四甲酯、正硅酸四乙酯和正硅酸四丙酯中的一种或多种；

所述有机硅烷化合物选自烷基氯硅烷和/或烷氧基硅烷。

优选地，所述正硅酸脂、溶剂和有机硅烷化合物的体积与ZnO₂的质量比为(30～34)mL:(44～50)mL:(26～28)mL:(0.2～0.5)g。

优选地，所述共缩聚的温度为45～55℃；

所述共缩聚的时间为2～3h。

优选地，所述无机复合丙烯酸聚合物乳液中的无机粒子包括TiO₂、ZnO、CdS、WO₃、Fe₂O₃、PbS、SnO₂、ZnS、SrTiO₃和SiO₂中的一种或多种。

优选地，以重量份数计，所述外墙罩面漆还包括成膜助剂0.1～2份、防冻剂0.5～1份、pH值稳定剂0.1～2份、增稠剂0.1～5份，余量为水。

优选地，所述成膜助剂选自十二碳醇酯、苯甲醇、乙二醇丁醚和丙二醇苯醚中的一种；

所述防冻剂选自乙二醇、丙二醇、异丙醇和二甘醇中的一种。

优选地，所述pH值稳定剂选自2-氨基-2-甲基-1-丙醇、二甲基乙醇胺、单乙醇胺、N-甲基乙醇胺、丁基乙醇胺和氨水中的一种；

所述增稠剂选自邻苯二甲酸二丙烯酯类聚合物、聚硅氧烷-聚醚共聚物和聚氨酯流变性增稠剂中的一种或多种。

优选地，以重量份数计，所述有机无机复配罩面清漆包括以下组分：

无机复合丙烯酸聚合物乳液45份，烷基-ZnO₂修饰的有机硅材料15份，纳米硅乳液5份和氟碳表面活性剂0.6份。

本发明提供了一种有机无机复配外墙罩面漆，以重量份数计，包括以下组分：无机复合丙烯酸聚合物乳液40～50份、烷基-ZnO₂修饰的有机硅材料10～15份、纳米硅乳液0～15份和氟碳表面活性剂0.1～1份。本发明提供的外墙罩面漆以无机复合丙烯酸聚合物乳液和烷基-ZnO₂修饰的有机硅材料为主体成分，无机复合丙烯酸聚合物乳液作为主体成膜物，再配伍烷基-ZnO₂修饰的有机硅材料，在成膜过程中，烷基-ZnO₂修饰的有机硅材料中的ZnO₂纳米粒子均匀分布在漆膜的表层，使形成的漆膜表层具有亲水效应；烷基-ZnO₂修饰的有机硅材料中的有机材料结合无机复合丙烯酸聚合物乳液中的无机纳米粒子形成漆膜疏水的里层，无机复合丙烯酸聚合物乳液中的无机纳米粒子提供极佳的表面硬度，同时降低表面孔隙率；漆膜的外层具有优异的亲水性，而其疏水里层能够有效防止污染源的进一步侵入，使得外墙罩面漆具有较高的耐污染性。另外，该外墙罩面漆成膜得到的漆膜的表层形成一层亲水漆膜，里层形成疏水层，从而保证污染源在自然雨水的冲刷下可以达到自清洁效果。另外，本发明提供的罩面漆具有良好的透气性、防水性；具有较高的耐老化能力；其为水性材料，更低碳、更环保，更节能。实验结果表明：本发明提供的有机无机复配外墙罩面漆的耐沾污性为3％～5％；25℃下96h耐水性和耐碱性无异常；透水性0.1～0.3mL；挥发性有机化合物35～50g/L；苯、甲苯、乙苯、二甲苯和游离甲醛未检出；老化1000h后，其耐沾污效果仍在5％以下。

具体实施方式

本发明提供了一种有机无机复配外墙罩面漆，以重量份数计，包括以下组分：

无机复合丙烯酸聚合物乳液40～50份、烷基-ZnO₂修饰的有机硅材料10～15份、纳米硅乳液0～15份和氟碳表面活性剂0.1～1份。

本发明提供的外墙罩面漆以无机复合丙烯酸聚合物乳液和烷基-ZnO₂修饰的有机硅材料为主体成分，无机复合丙烯酸聚合物乳液作为主体成膜物，再配伍烷基-ZnO₂修饰的有机硅材料，在成膜过程中，烷基-ZnO₂修饰的有机硅材料中的ZnO₂纳米粒子均匀分布在漆膜的表层，使形成的漆膜表层具有亲水效应；烷基-ZnO₂修饰的有机硅材料中的有机材料结合无机复合丙烯酸聚合物乳液中的无机纳米粒子形成漆膜疏水的里层，无机复合丙烯酸聚合物乳液中的无机纳米粒子提供极佳的表面硬度，同时降低表面孔隙率；漆膜的外层具有优异的亲水性，而其疏水里层能够有效防止污染源的进一步侵入，使得外墙罩面漆具有较高的耐污染性。另外，该外墙罩面漆成膜得到的漆膜的表层形成一层亲水漆膜，里层形成疏水层，从而保证污染源在自然雨水的冲刷下可以达到自清洁效果。该罩面漆为水性材料，更低碳，更环保，更节能。该罩面漆具有良好的透气性，防水性，既能保证水无法侵入到墙体内，又能保证水气从墙体内挥发出，很好的保证了建筑物的呼吸性，有效地避免了建筑物外潮内湿的情况，为人的生活居住提供了良好的环境。在自然条件下，该罩面漆通过雨水的冲刷可达到自清洁的效果。

本发明提供的有机无机复配外墙罩面漆，以重量份数计，包括无机复合丙烯酸聚合物乳液40～50份，优选为42～48份。在本发明中，烷基-ZnO₂修饰的有机硅材料中的有机材料结合无机复合丙烯酸聚合物乳液中的无机纳米粒子形成漆膜疏水的里层，无机复合丙烯酸聚合物乳液中的无机纳米粒子提供极佳的表面硬度，同时降低表面孔隙率。本发明对所述无机复合丙烯酸聚合物乳液的来源没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的无机复合丙烯酸聚合物乳液即可，如可以采用其市售商品，也可以采用本领域技术人员熟知的制备无机复合丙烯酸聚合物乳液的技术方案自行制备。在本发明中，所述无机复合丙烯酸聚合物乳液优选按照以下方法制得：

将丙烯酸聚合物乳液和无机纳米粒子混合，得到无机复合丙烯酸聚合物乳液。

在本发明中，所述无机纳米粒子优选选自TiO₂、ZnO、CdS、WO₃、Fe₂O₃、PbS、SnO₂、ZnS、SrTiO₃和SiO₂中的一种或多种；所述无机纳米粒子的粒径优选为30～100nm。无机复合丙烯酸聚合物乳液中固含量为30wt％～40wt％。其中的固含量指乳液中除去水之后的固体物质含量，即指乳液中有效物质。

在本发明具体实施例中，所述无机复合丙烯酸聚合物乳液具体可以为陶氏化学的无机复合丙烯酸聚合物乳液SL-200，所述型号为SL-200的无机复合丙烯酸聚合物乳液SL-200的固含量为32.5wt％，pH值为8.8，玻璃化转变温度为20℃；也可以为巴德富实业有限公司的无机复合丙烯酸聚合物乳液RS-2520DC。

本发明提供的有机无机复配外墙罩面漆包括烷基-ZnO₂修饰的有机硅材料10～15份，优选为10.5～14.5份。在本发明中，所述烷基-ZnO₂修饰的有机硅材料中的ZnO₂纳米粒子均匀分布在漆膜的表层，使形成的漆膜表层具有亲水效应。在本发明中，所述烷基-ZnO₂修饰的有机硅材料10～15份优选按照以下方法制得：

将正硅酸酯在溶剂中水解，得到水解产物；

将所述水解产物、ZnO₂和有机硅烷化合物共缩聚，得到烷基-ZnO₂修饰的有机硅材料。

本发明将正硅酸酯在溶剂中水解，得到水解产物。在本发明中，所述正硅酸酯包括正硅酸四甲酯、正硅酸四乙酯和正硅酸四丙酯中的一种或多种。在本发明中，所述溶剂优选为烷烃类溶剂和水的混合溶剂；所述烷烃类溶剂和水的体积比优选为1:1～5。在本发明中，所述烷烃类溶剂优选选自C2～C10脂肪烷烃或环烷烃，更优选选自正庚烷、环己烷、正己烷、正戊烷、异戊烷和异辛烷中的一种或多种。

在本发明中，所述正硅酸酯的水解的温度优选为20～30℃；更优选为25℃；所述正硅酸酯的水解的时间优选为1～2h。

得到水解产物后，本发明将所述水解产物、ZnO₂和有机硅烷化合物共缩聚，得到烷基-ZnO₂修饰的有机硅材料。

本发明对所述ZnO₂没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的ZnO₂即可，如可以采用其市售商品。在本发明中，所述ZnO₂的粒径优选为10nm～50nm。

在本发明中，所述有机硅烷化合物优选选自烷基氯硅烷和/或烷氧基硅烷，更优选选自二氯二甲基硅烷、二氯二乙基硅烷、甲基苯基二氯硅烷、二甲基二甲氧基硅烷和甲基苯基二乙氧基硅烷中的一种或多种。

在本发明中，所述正硅酸脂、溶剂和有机硅烷化合物的体积与ZnO₂的质量比为(30～34)mL:(44～50)mL:(26～28)mL:(0.2～0.5)g，更优选为32mL：47mL：27mL：0.4g。

在本发明中，所述共缩聚的温度优选为45～55℃，更优选为50℃；所述共缩聚的时间优选为2～3h。

本发明提供的有机无机复配外墙罩面漆包括纳米硅乳液0～15份，优选为1～14份。在本发明中，所述纳米硅乳液优选为纳米二氧化硅溶液；所述纳米二氧化硅溶液中二氧化硅的粒径优选为10～100nm；所述纳米二氧化硅溶液的固含量优选为25wt％～30wt％。在本发明中，所述纳米硅乳液具有很好的渗透性，可以更好的渗透到被保护的基材中，提高层间结合力。本发明对所述纳米硅乳液的来源没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的上述纳米硅乳液即可，如可以采用其市售商品。在本发明的具体实施例中，所述纳米硅乳液优选采用青岛市基亿达硅胶试剂厂的JYD-01。

本发明提供的有机无机复配外墙罩面漆包括氟碳表面活性剂0.1～1份，优选为0.2～0.9份。在本发明中，所述氟碳表面活性剂的加入大大降低了漆膜的表面张力，使得大部分污染物很难附着于漆膜表面。在本发明中，所述氟碳表面活性剂优选为非离子型水基氟碳表面活性剂；所述非离子型水基氟碳表面活性剂的有效成分的质量含量为50％。在本发明的具体实施例中，所述氟碳表面活性剂优选采用杜邦化工的FS610。

在本发明中，所述有机无机复配外墙罩面漆优选具体为以下任意一种：

无机复合丙烯酸聚合物乳液45份，烷基-ZnO₂修饰的有机硅材料15份，纳米硅乳液5份和氟碳表面活性剂0.6份；

无机复合丙烯酸聚合物乳液48份，烷基-ZnO₂修饰的有机硅材料17份，纳米硅乳液8份和氟碳表面活性剂0.8份；

无机复合丙烯酸聚合物乳液40份，烷基-ZnO₂修饰的有机硅材料12份，纳米硅乳液10份和氟碳表面活性剂0.4份。

本发明提供的有机无机复配外墙罩面漆优选还包括0.1～2份的成膜助剂，优选为0.2～1.8份。在本发明中，所述成膜物质能够改善罩面漆的成膜性能，除了明显降低罩面漆的最低成膜温度外，还可以改善罩面漆的聚结性、耐候性耐、擦洗性及展色性，使漆膜同时具有良好的储存稳定性。在本发明中，所述成膜助剂优选选自十二碳醇酯、苯甲醇、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯、乙二醇丁醚和丙二醇苯醚中的一种或多种；更优选包括十二碳醇酯和/或2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯。在本发明的具体实施例中，所述成膜助剂具体为伊斯曼化工公司的型号为TEXANOL的2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯，也可以具体为江苏润泰化学有限公司的十二碳醇酯。

本发明提供的有机无机复配外墙罩面漆优选还包括防冻剂0.5～1份，优选为0.6～0.9份。在本发明中，所述防冻剂优选选自乙二醇、丙二醇、异丙醇和二甘醇中的一种。本发明对所述防冻剂的来源没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的上述防冻剂即可，如可以采用其市售商品。在本发明中，所述罩面漆添加防冻剂后，能在低温环境下得到有效的保护。

本发明提供的有机无机复配外墙罩面漆优选还包括pH值稳定剂0.1～2份，优选为0.2～1.8份。在本发明中，所述pH值稳定剂能够调节罩面漆的pH值，使其稳定在所需pH值范围内。在本发明中，所述pH值稳定剂优选选自2-氨基-2-甲基-1-丙醇、二甲基乙醇胺、单乙醇胺、N-甲基乙醇胺、丁基乙醇胺和氨水中的一种，更优选包括2-氨基-2-甲基-1-丙醇、N-甲基乙醇胺、丁基乙醇胺和氨水中的一种。本发明对所述pH值稳定剂的来源没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的上述pH值稳定剂即可，如可以采用其市售商品。在本发明具体实施例中，所述防冻剂可以采用陶氏化学的型号为AMP-95的2-氨基-2-甲基-1-丙醇。

本发明提供的有机无机复配外墙罩面漆优选还包括增稠剂0.1～5份，优选为0.5～4.5份。在本发明中，所述增稠剂具有良好的触变性和增稠性，能够调节罩面漆的流动性。在本发明中，所述增稠剂优选选自邻苯二甲酸二丙烯酯类聚合物、聚硅氧烷-聚醚共聚物和聚氨酯流变性增稠剂中的一种或多种。本发明对所述增稠剂的来源没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的增稠剂即可，如可以采用其市售商品。在本发明具体实施例中，所述增稠剂可以采用罗门哈斯的型号为RM-2020的聚氨酯流变性增稠剂。

本发明提供的有机无机复配外墙罩面漆除上述组分外，优选余量为水。本发明对水没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的水即可。在本发明中，所述水优选为去离子水。

在本发明中，所述有机无机复配外墙罩面漆的制备方法优选包括以下步骤：

将无机复合丙烯酸聚合物乳液、烷基-ZnO₂修饰的有机硅材料、纳米硅乳液和氟碳表面活性剂混合，得到有机无机复配外墙罩面漆。

在本发明中，所述无机复合丙烯酸聚合物乳液、烷基-ZnO₂修饰的有机硅材料、纳米硅乳液和氟碳表面活性剂的种类、来源和用量与上述技术方案所述无机复合丙烯酸聚合物乳液、烷基-ZnO₂修饰的有机硅材料、纳米硅乳液和氟碳表面活性剂的种类、来源和用量一致，在此不再赘述。

上述制备罩面漆的方法简单易行，易于实现工业化生产。

在本发明的具体实施例中，所述有机无机复配外墙罩面漆的制备方法优选包括以下步骤：

将水、防冻剂、成膜助剂、pH值稳定剂、氟碳表面活性剂和烷基-ZnO₂修饰的有机硅材料进行混合，得到混合物；

将所述混合物和无机复合丙烯酸聚合物乳液、纳米硅乳液和增稠剂混合，得到有机无机复配外墙罩面漆。

在本发明中，所述水、防冻剂、成膜助剂、pH值稳定剂和增稠剂的种类、来源和用量与上述技术方案所述水、防冻剂、成膜助剂、pH值稳定剂和增稠剂的种类、来源和用量一致，在此不再赘述。

本发明优选在搅拌的条件下进行上述混合。本发明对搅拌的方法没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的搅拌技术方案即可。

本发明对上述有机无机复配外墙罩面漆进行性能测试。本发明采用GB/T1728-89(乙法)《漆膜、腻子膜干燥时间测定法》对有机无机复配外墙罩面漆进行表干测试。本发明采用GB/T1728-9(甲法)对有机无机复配外墙罩面漆进行实干测试。本发明采用GB/T9780-2013(B法)《建筑涂料涂层耐沾污性试验方法》对有机无机复配外墙罩面漆进行耐沾污性测试。本发明采用GB/T9268-2008(A法)《乳胶漆耐冻融性的测定》对有机无机复配外墙罩面漆进行低温稳定性测试。本发明采用GB/T1733-93(甲法)《漆膜耐水性测试方法》对有机无机复配外墙罩面漆进行耐水性测试，测试条件为：25℃，96h。本发明采用GB/T9265《建筑涂料涂层的耐碱性的测定》对有机无机复配外墙罩面漆进行耐碱性测试，测试条件为：25℃，96h。本发明采用GB/T9755-2014《合成树脂乳液外墙涂料》中附录B对有机无机复配外墙罩面漆进行透水性测试。本发明采用JG/T25《建筑涂料涂层耐冻融驯化性测定法》对有机无机复配外墙罩面漆进行涂层耐温变性(3次循环)测试。本发明采用GB/T1865-2009《色漆和清漆人工气候老化和热工辐射曝露》对有机无机复配外墙罩面漆进行耐人工气候老化性、粉色和变色测试，采用GB/T176-2008《水泥化学分析方法》评定。本发明采用GB18582-2008《室内装饰装修材料内墙涂料中有害物质限量》对有机无机复配外墙罩面漆进行挥发性有机化合物(VOC)、苯、甲苯、乙苯、二甲苯总和、游离甲醛和可溶性重金属的检测。

本发明提供了一种有机无机复配外墙罩面漆，以重量份数计，包括以下组分：无机复合丙烯酸聚合物乳液40～50份、烷基-ZnO₂修饰的有机硅材料10～15份、纳米硅乳液0～15份和氟碳表面活性剂0.1～1份。本发明提供的外墙罩面漆以无机复合丙烯酸聚合物乳液和烷基-ZnO₂修饰的有机硅材料为主体成分，无机复合丙烯酸聚合物乳液作为主体成膜物，再配伍烷基-ZnO₂修饰的有机硅材料，在成膜过程中，烷基-ZnO₂修饰的有机硅材料中的ZnO₂纳米粒子均匀分布在漆膜的表层，使形成的漆膜表层具有亲水效应；烷基-ZnO₂修饰的有机硅材料中的有机材料结合无机复合丙烯酸聚合物乳液中的无机纳米粒子形成漆膜疏水的里层，无机复合丙烯酸聚合物乳液中的无机纳米粒子提供极佳的表面硬度，同时降低表面孔隙率；漆膜的外层具有优异的亲水性，而其疏水里层能够有效防止污染源的进一步侵入，使得外墙罩面漆具有较高的耐污染性。另外，该外墙罩面漆成膜得到的漆膜的表层形成一层亲水漆膜，里层形成疏水层，从而保证污染源在自然雨水的冲刷下可以达到自清洁效果。另外，本发明提供的罩面漆具有良好的透气性、防水性；具有较高的耐老化能力；其为水性材料，更低碳、更环保，更节能。实验结果表明：本发明提供的有机无机复配外墙罩面漆的耐沾污性为3％～5％；25℃下96h耐水性和耐碱性无异常；透水性0.1～0.3mL；挥发性有机化合物35～50g/L；苯、甲苯、乙苯、二甲苯和游离甲醛未检出；老化1000h后，其耐沾污效果仍在5％以下。

本发明提供的罩面漆施工简单，可以应用于各类建筑饰面，也可以用于各类石材的防护，它具有良好的渗透性，可以与各种基材结合为一个整体，牢固耐久，减少了建筑物的保养清洁费用。

为了进一步说明本发明，下面结合实施例对本发明提供的一种有机无机复配外墙罩面漆进行详细地描述，但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。

下述实施例中采用的无机复合丙烯酸聚合物乳液、纳米硅乳液、氟碳表面活性剂、成膜助剂、防冻剂、pH值稳定剂、增稠剂，均为市售产品。

实施例1

将32mL正硅酸四甲酯在21mL正己烷和26mL水组成的混合溶剂中进行水解，得到水解产物；

将所述水解产物、0.4g粒径为10～50nm的ZnO₂和27mL有机硅烷化合物共缩聚，得到烷基-ZnO₂修饰的有机硅材料。

将乙二醇0.5份、型号为TEXANOL的2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯1.8份、pH值稳定剂AMP-950.1份、氟碳表面活性剂FS6100.6份、上述制得的烷基-ZnO₂修饰的有机硅材料15份进行混合，通过一定剪切搅拌均匀；然后加入无机复合丙烯酸聚合物乳液RS-2520DC45份、增稠剂RM-20200.3份，去离子水36.7份，混合搅拌均匀，得到有机无机复配外墙罩面漆。

本发明按照上述技术方案对制得的有机无机复配外墙罩面漆进行性能测试，测试结果见表1，表1为本发明实施例1制备的有机无机复配外墙罩面漆的性能测试结果：

表1本发明实施例1制备的有机无机复配外墙罩面漆的性能测试结果

实施例2

将33mL正硅酸四甲酯在21mL正己烷和27mL水组成的混合溶剂中进行水解，得到水解产物；

将所述水解产物、0.5g粒径为10～50nm的ZnO₂和27mL有机硅烷化合物共缩聚，得到烷基-ZnO₂修饰的有机硅材料。

将乙二醇1份、成膜助剂TEXANOL2份、pH值稳定剂AMP-650.2份、氟碳表面活性剂FS6101份、上述制得的烷基-ZnO₂修饰的有机硅材料15份进行混合，通过一定剪切搅拌均匀；然后加入无机复合丙烯酸聚合物乳液RS-2520DC50份、纳米硅乳液JYD-0115份、增稠剂RM-20200.5份，去离子水15.4份，混合搅拌均匀，得到有机无机复配外墙罩面漆。

本发明按照上述技术方案对制得的有机无机复配外墙罩面漆进行性能测试，测试结果见表2，表2为本发明实施例2制备的有机无机复配外墙罩面漆的性能测试结果：

表2本发明实施例2制备的有机无机复配外墙罩面漆的性能测试结果

实施例3

将30mL正硅酸四甲酯在20mL正己烷和24mL水组成的混合溶剂中进行水解，得到水解产物；

将所述水解产物、0.45g粒径为10～50nm的ZnO₂和26mL有机硅烷化合物共缩聚，得到烷基-ZnO₂修饰的有机硅材料。

将防冻剂乙二醇1份、成膜助剂TEXANOL1.5份、pH值稳定剂0.1份、氟碳表面活性剂FS6011份、上述制得的烷基-ZnO₂修饰的有机硅材料15份进行混合，通过一定剪切搅拌均匀；然后加入无机复合丙烯酸聚合物乳液SL-20040份、纳米硅乳液JYD-0110份、增稠剂RM-20200.1份，去离子水31.3份，混合搅拌均匀，得到有机无机复配外墙罩面漆。

本发明按照上述技术方案对制得的有机无机复配外墙罩面漆进行性能测试，测试结果见表3，表3为本发明实施例3制备的有机无机复配外墙罩面漆的性能测试结果：

表3本发明实施例3制备的有机无机复配外墙罩面漆的性能测试结果

实施例4

将34mL正硅酸四甲酯在23mL正己烷和27mL水组成的混合溶剂中进行水解，得到水解产物；

将所述水解产物、0.5g粒径为10～50nm的ZnO₂和28mL有机硅烷化合物共缩聚，得到烷基-ZnO₂修饰的有机硅材料。

将防冻剂乙二醇0.5份、成膜助剂TEXANOL1.4份、pH值稳定剂AMP-950.1份、氟碳表面活性剂FS6011份、上述制得的烷基-ZnO₂修饰的有机硅材料10份进行混合，通过一定剪切搅拌均匀；然后加入无机复合丙烯酸聚合物乳液SL-20030份、纳米硅乳液JYD-0115份、增稠剂RM-20200.4份，去离子水41.6份，混合搅拌均匀，得到有机无机复配外墙罩面漆。

本发明按照上述技术方案对制得的有机无机复配外墙罩面漆进行性能测试，测试结果见表4，表4为本发明实施例4制备的有机无机复配外墙罩面漆的性能测试结果：

表4本发明实施例4制备的有机无机复配外墙罩面漆的性能测试结果

由以上实施例可知，本发明提供了一种有机无机复配外墙罩面漆，以重量份数计，包括以下组分：无机复合丙烯酸聚合物乳液40～50份、烷基-ZnO₂修饰的有机硅材料10～15份、纳米硅乳液0～15份和氟碳表面活性剂0.1～1份。本发明提供的外墙罩面漆以无机复合丙烯酸聚合物乳液和烷基-ZnO₂修饰的有机硅材料为主体成分，无机复合丙烯酸聚合物乳液作为主体成膜物，再配伍烷基-ZnO₂修饰的有机硅材料，在成膜过程中，烷基-ZnO₂修饰的有机硅材料中的ZnO₂纳米粒子均匀分布在漆膜的表层，使形成的漆膜表层具有亲水效应；烷基-ZnO₂修饰的有机硅材料中的有机材料结合无机复合丙烯酸聚合物乳液中的无机纳米粒子形成漆膜疏水的里层，无机复合丙烯酸聚合物乳液中的无机纳米粒子提供极佳的表面硬度，同时降低表面孔隙率；漆膜的外层具有优异的亲水性，而其疏水里层能够有效防止污染源的进一步侵入，使得外墙罩面漆具有较高的耐污染性。另外，该外墙罩面漆成膜得到的漆膜的表层形成一层亲水漆膜，里层形成疏水层，从而保证污染源在自然雨水的冲刷下可以达到自清洁效果。另外，本发明提供的罩面漆具有良好的透气性、防水性；具有较高的耐老化能力；其为水性材料，更低碳、更环保，更节能。实验结果表明：本发明提供的有机无机复配外墙罩面漆的耐沾污性为3％～5％；25℃下96h耐水性和耐碱性无异常；透水性0.1～0.3mL；挥发性有机化合物35～50g/L；苯、甲苯、乙苯、二甲苯和游离甲醛未检出；老化1000h后，其耐沾污效果仍在5％以下。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种有机无机复配外墙罩面漆，以重量份数计，包括以下组分：

无机复合丙烯酸聚合物乳液40～50份、烷基-ZnO₂修饰的有机硅材料10～15份、纳米硅乳液0～15份和氟碳表面活性剂0.1～1份。

2.根据权利要求1所述的有机无机复配外墙罩面漆，其特征在于，所述烷基-ZnO₂修饰的有机硅材料由以下方法制得：

将正硅酸酯在溶剂中水解，得到水解产物；

将所述水解产物、ZnO₂和有机硅烷化合物共缩聚，得到烷基-ZnO₂修饰的有机硅材料。

3.根据权利要求2所述的有机无机复配外墙罩面漆，其特征在于，所述正硅酸酯选自正硅酸四甲酯、正硅酸四乙酯和正硅酸四丙酯中的一种或多种；

所述有机硅烷化合物选自烷基氯硅烷和/或烷氧基硅烷。

4.根据权利要求2所述的有机无机复配外墙罩面漆，其特征在于，所述正硅酸脂、溶剂和有机硅烷化合物的体积与ZnO₂的质量比为(30～34)mL:(44～50)mL:(26～28)mL:(0.2～0.5)g。

5.根据权利要求2所述的有机无机复配外墙罩面漆，其特征在于，所述共缩聚的温度为45～55℃；

所述共缩聚的时间为2～3h。

6.根据权利要求1所述的有机无机复配外墙罩面漆，其特征在于，所述无机复合丙烯酸聚合物乳液中的无机粒子选自TiO₂、ZnO、CdS、WO₃、Fe₂O₃、PbS、SnO₂、ZnS、SrTiO₃和SiO₂中的一种或多种。

7.根据权利要求1所述的有机无机复配外墙罩面漆，其特征在于，以重量份数计，所述外墙罩面漆还包括成膜助剂0.1～2份、防冻剂0.5～1份、pH值稳定剂0.1～2份、增稠剂0.1～5份，余量为水。

8.根据权利要求7所述的有机无机复配外墙罩面漆，其特征在于，所述成膜助剂选自十二碳醇酯、苯甲醇、乙二醇丁醚和丙二醇苯醚中的一种；

所述防冻剂选自乙二醇、丙二醇、异丙醇和二甘醇中的一种。

9.根据权利要求7所述的有机无机复配外墙罩面漆，其特征在于，所述pH值稳定剂选自2-氨基-2-甲基-1-丙醇、二甲基乙醇胺、单乙醇胺、N-甲基乙醇胺、丁基乙醇胺和氨水中的一种；

所述增稠剂选自邻苯二甲酸二丙烯酯类聚合物、聚硅氧烷-聚醚共聚物和聚氨酯流变性增稠剂中的一种或多种。

10.根据权利要求1所述的有机无机复配外墙罩面漆，其特征在于，以重量份数计，所述有机无机复配罩面清漆包括以下组分：

无机复合丙烯酸聚合物乳液45份，烷基-ZnO₂修饰的有机硅材料15份，纳米硅乳液5份和氟碳表面活性剂0.6份。