CN105400342A - 一种功能性真石漆及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种功能性真石漆及其制备方法，该真石漆由以下组分组成：30～40份乳液、30～55份天然彩砂、羟丙基甲基纤维素2～3份、抗紫外纳米复合材料2～5份、苯乙基酚聚氧丙烯聚氧乙烯醚1～2份、六钛酸钾晶须1～3份、氯氧化锑2～3份、二苯基氯化磷1～2份、氟硅酸镁1～3份、聚乙烯醇0.5～1份、成膜助剂3～5份、分散剂0.2～0.4份、消泡剂0.3～0.5份、去离子水25～45份。

Description

一种功能性真石漆及其制备方法

技术领域

本发明涉及涂料领域，尤其涉及一种功能性真石漆及其制备方法。

背景技术

真石漆又称仿石漆，是一种装饰效果酷似大理石、花岗岩的涂料，主要由聚合物乳液与各种颜色的天然石粉混合配制而成。真石漆作为一种建筑外墙涂料，会经受风吹、雨淋、日晒等户外环境条件的考验，因此真石漆需具有良好的耐水性、耐候性以及耐腐蚀性。现有的真石漆普遍存在耐水性不好的问题，耐候性也较差，被大雨冲刷后，漆膜表面便会泛白，且长久高温日照之后，真石漆表面会出现脱落现象，大大影响了建筑物的美观。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种功能性真石漆，其具有良好的耐水性、耐候性以及耐腐蚀性，同时还具有良好的隔热性能以及阻燃性能。

为达到以上目的，本发明提供一种功能性真石漆，其由以下组分组成，各组分的含量用重量份表示：

优选地，所述乳液为硅丙乳液与苯丙弹性乳液的混合物，混合质量比为1∶1。其中所述硅丙乳液的型号为TD661，来自日出化工；所述苯丙弹性乳液型号为2010，来自美国陶氏。

所述天然彩砂的尺寸为10～80目。

所述羟丙基甲基纤维素为增稠剂。

所述苯乙基酚聚氧丙烯聚氧乙烯醚既可以起到分散剂的作用也可以起到成膜助剂的作用。

所述六钛酸钾晶须的化学式为K₂Ti₆O₁₃，其晶体结构属于三斜晶系，Ti的配位数为6，以TiO₆八面体通过共面和共棱连结而成连锁的隧道状结构，K⁺离子居于隧道的中间，隧道轴与晶体轴平行。K⁺离子被隧道状结构包裹住，而与环境隔开，使K⁺离子无法突破这些隧道状包裹层而具备化学惰性，也正因为K⁺离子结构上的化学惰性，从而使六钛酸钾晶须具备有独特的隔热性能。

所述氯氧化锑为阻燃剂，所述二苯基氯化磷可以增强氯氧化锑的阻燃吸烟效果。

所述氟硅酸镁具有优良的耐热效果，可以起到耐热老化的作用。

所述聚乙烯醇作为增稠剂，也作为润湿剂。

所述成膜助剂的型号为TEXANOL，来自美国伊士曼化工。所述分散剂为三聚磷酸钠。所述的消泡剂型号为CF1892，来自美国布莱克。

所述抗紫外纳米复合材料是经过表面改性的抗紫外纳米材料，所述抗紫外纳米材料选自以下一种或几种：纳米二氧化钛、纳米氧化锌、纳米二氧化铈包覆纳米二氧化钛。优选地，选用硅烷偶联剂对所述抗紫外纳米材料进行表面改性，经过表面改性的所述抗紫外纳米材料可以更均匀地分散在真石漆中。

纳米二氧化钛中Ti⁴⁺离子本身可以强烈吸收紫外线，这是由于Ti⁴⁺的3d轨道式全空的，没有电子参加跃迁。纳米氧化锌禁带宽度大于4.5ev，吸收波长为280～320nm的紫外线，另外纳米氧化锌的颗粒尺寸远小于紫外线的波长，纳米粒子可将作用于其上的紫外线向各个方向散射，从而减少照射方向的紫外线强度，不仅如此将纳米氧化锌应用到真石漆中，可以防止真石漆的老化损伤。所述的纳米二氧化铈的4f电子结构具有很强的紫外线吸收能力，而且对可见光无特征吸收，同时纳米二氧化铈尺寸比光波小，对可见光可以透过，对紫外光具有较强的反射或散射作用，因此纳米二氧化铈对紫外线具有吸收和屏蔽双功能的作用，将纳米二氧化铈包覆在纳米二氧化钛的外层，增强了纳米二氧化钛吸收紫外线的能力，也可以增强纳米二氧化铈对紫外线的反射作用。

本发明还提供一种抗紫外纳米复合材料的制备方法，各组分的含量以质量份表示：将5～10份抗紫外纳米材料分散于100份的去离子水和200份的无水乙醇混合溶液中，加入5～15份的低分子聚丙烯酸钠，然后逐滴滴加3～6份的硅烷偶联剂，充分搅拌5～10分钟后将溶液的PH值调节至8～9，对上述溶液进行超声振荡10分钟，接着继续搅拌反应30～40分钟，然后离心、干燥得到所述抗紫外纳米复合材料。

所述抗紫外纳米材料选自以下一种或几种：纳米二氧化钛、纳米氧化锌、纳米二氧化铈包覆纳米二氧化钛。

本发明还提供一种纳米二氧化铈包覆纳米二氧化钛的制备方法，各组分的含量以质量份表示：将5～10份的纳米二氧化钛分散到200份无水乙醇中，然后加入10～12份的氯化铈以及3份硝酸铈铵，搅拌5～10分钟；然后将3～5质量份的乙酰丙酮逐滴加入到前述溶液中，室温密封搅拌1小时，陈化放置2小时；将上述溶液离心，反复加入1，2丙二醇和乙醇清洗，干燥后得到纳米二氧化铈包覆纳米二氧化钛。

本发明还提供一种功能性真石漆的制备方法，包括以下步骤：

1、将一定质量的分散剂、苯乙基酚聚氧丙烯聚氧乙烯醚、聚乙烯醇、羟丙基甲基纤维素以及一半的消泡剂加入去离子水中进行搅拌，搅拌速度为300～450rpm，搅拌时间为10～15min；

2、将搅拌速度提高至800～1000rpm，搅拌5min后将转速调节至600rpm，然后向步骤1的溶液中加入一定量的天然彩砂，加完后将搅拌速度调节至1000～1200rpm，高速分散10min后加入成膜助剂再搅拌10min；

3、将搅拌速度调节至500rpm，向步骤2的溶液中加入乳液，调节PH值至8～9，搅拌10～20min，得到浆料；

4、向所述浆料中依次加入抗紫外老化纳米复合材料、六钛酸钾晶须、氯氧化锑、二苯基氯化磷以及氟硅酸镁，加完后提高搅拌速度至600～800rpm，搅拌20～30min，然后加入剩余的消泡剂，搅拌10～15min，得到真石漆。

本发明的提供的功能性真石漆具有优良的耐水性、耐腐蚀性、隔热性以及耐光老化性，满足了实际使用时对于建筑涂料的综合要求。

具体实施方式

以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。

一、制备氯氧化锑

制备方法如下：将20份三氯化锑、20份氯化钠，以及30份去离子水混合搅拌均匀，缓慢加入20份三氧化二锑，温度控制在48℃；加完后将温度调整到95℃，回流搅拌1个小时，冷却至室温；析出结晶，过滤，用丙酮洗涤至无氯气释放为止，干燥、研磨后得到氯氧化锑产品。以上各组分的含量均为重量份。

二、制备纳米二氧化铈包覆纳米二氧化钛

制备方法如下：将10份的纳米二氧化钛分散到200份无水乙醇中，然后加入10份的氯化铈以及3份硝酸铈铵，搅拌10分钟；然后将5质量份的乙酰丙酮逐滴加入到前述溶液中，室温密封搅拌1小时，陈化放置2小时；将上述溶液离心，反复加入1，2丙二醇和乙醇清洗，干燥后得到纳米二氧化铈包覆纳米二氧化钛。以上各组分的含量均为重量份。

三、制备抗紫外纳米复合材料

制备方法如下：将10份纳米二氧化铈包覆纳米二氧化钛分散于100份的去离子水和200份的无水乙醇混合溶液中，加入15份的低分子聚丙烯酸钠，然后逐滴滴加6份的硅烷偶联剂，充分搅拌10分钟后将溶液的PH值调节至8～9，对上述溶液进行超声振荡10分钟，接着继续搅拌反应40分钟，然后离心、干燥得到所述抗紫外纳米复合材料。以上各组分的含量为质量份。

在以下制备功能性真石漆的实施例中，使用的氯氧化锑以及抗紫外耐老化纳米复合材料即通过上述方法制得。

四、制备功能性真石漆

实施例1

一种功能性真石漆通过以下方法制得：

1、将0.2份分散剂、1份苯乙基酚聚氧丙烯聚氧乙烯醚、0.6份聚乙烯醇、2份羟丙基甲基纤维素以及0.15份消泡剂加入30份去离子水中进行搅拌，搅拌速度为300rpm，搅拌时间为10min；

2、将搅拌速度提高至800rpm，搅拌5min后将转速调节至600rpm，然后向步骤1的溶液中加入35份天然彩砂，加完后将搅拌速度调节至1200rpm，高速分散10min后加入4份成膜助剂再搅拌10min；

3、将搅拌速度调节至500rpm，向步骤2的溶液中加入35份乳液，调节PH值至8～9，搅拌15min，得到浆料；

4、向所述浆料中依次加入4份抗紫外老化纳米复合材料、2份六钛酸钾晶须、2份氯氧化锑、1份二苯基氯化磷以及2份氟硅酸镁，加完后提高搅拌速度至700rpm，搅拌25min，然后加入0.15的消泡剂，搅拌10min，得到真石漆。

以上各组分的含量为质量份。乳液是质量比为1∶1的硅丙乳液和苯丙弹性乳液的混合物。天然彩砂的尺寸为30目。

实施例2

一种功能性真石漆通过以下方法制得：

1、将0.4份分散剂、2份苯乙基酚聚氧丙烯聚氧乙烯醚、1份聚乙烯醇、3份羟丙基甲基纤维素以及0.25份消泡剂加入25份去离子水中进行搅拌，搅拌速度为300rpm，搅拌时间为10min；

2、将搅拌速度提高至800rpm，搅拌5min后将转速调节至600rpm，然后向步骤1的溶液中加入40份天然彩砂，加完后将搅拌速度调节至1200rpm，高速分散10min后加入4份成膜助剂再搅拌10min；

3、将搅拌速度调节至500rpm，向步骤2的溶液中加入40份乳液，调节PH值至8～9，搅拌15min，得到浆料；

4、向所述浆料中依次加入3份抗紫外老化纳米复合材料、3份六钛酸钾晶须、3份氯氧化锑、2份二苯基氯化磷以及3份氟硅酸镁，加完后提高搅拌速度至700rpm，搅拌25min，然后加入0.25的消泡剂，搅拌10min，得到真石漆。

以上各组分的含量为质量份。其中，乳液是质量比为1∶1的硅丙乳液和苯丙弹性乳液的混合物。天然彩砂的尺寸为40目。

实施例3

一种功能性真石漆通过以下方法制得：

1、将0.4份分散剂、1份苯乙基酚聚氧丙烯聚氧乙烯醚、0.5份聚乙烯醇、3份羟丙基甲基纤维素以及0.2份消泡剂加入35份去离子水中进行搅拌，搅拌速度为300rpm，搅拌时间为10min；

2、将搅拌速度提高至800rpm，搅拌5min后将转速调节至600rpm，然后向步骤1的溶液中加入35份天然彩砂，加完后将搅拌速度调节至1200rpm，高速分散10min后加入5份成膜助剂再搅拌10min；

3、将搅拌速度调节至500rpm，向步骤2的溶液中加入30份乳液，调节PH值至8～9，搅拌15min，得到浆料；

4、向所述浆料中依次加入2份抗紫外老化纳米复合材料、1份六钛酸钾晶须、2份氯氧化锑、2份二苯基氯化磷以及1份氟硅酸镁，加完后提高搅拌速度至700rpm，搅拌25min，然后加入0.2的消泡剂，搅拌10min，得到真石漆。

其中，乳液是质量比为1∶1的硅丙乳液和苯丙弹性乳液的混合物。天然彩砂的尺寸为80目。

对比例1的真石漆的制备方法同实施例1，对比例1各组分的含量如表1所示。

对比例2的真石漆的制备方法同实施例1，对比例2各组分的含量如表1所示。

对比例3的真石漆的制备方法同实施例1，对比例3各组分的含量如表1所示。

对比例4的真石漆的制备方法同实施例1，对比例4各组分的含量如表1所示。

对比例5的真石漆的制备方法同实施例1，对比例5各组分的含量如表1所示。

对比例6的真石漆的制备方法同实施例1，对比例6各组分的含量如表1所示。

表1为各实施例和对比例的组分含量对照表。

表1

表1中横线表示该对比例中没有添加相应的组分。

将各实施例和对比例得到的真石漆喷涂在基材上进行相关性能的测试，测试方法依据本行业的国家标准以及行业标准，其中耐紫外光照射老化试验是使用100kGy紫外线在60度辐照48小时，然后测试得耐光老化数据。测试的结果显示在表2中。

表2

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (7)

1.一种功能性真石漆，其特征在于，由以下组分组成，各组分的含量用重量份表示：

。

2.根据权利要求1所述的功能性真石漆，其特征在于，所述乳液为质量比为1∶1的硅丙乳液与苯丙弹性乳液的混合物。

3.根据权利要求2所述的功能性真石漆，其特征在于，所述天然彩砂的尺寸为10～80目。

4.根据权利要求1-3任一所述的功能性真石漆，其特征在于，所述抗紫外纳米复合材料是经过表面改性剂改性的抗紫外纳米材料，所述抗紫外纳米材料选自以下一种或几种：纳米二氧化钛、纳米氧化锌、纳米二氧化铈包覆纳米二氧化钛，所述表面改性剂为硅烷偶联剂。

5.根据权利要求4所述的功能性真石漆，其特征在于，所述纳米二氧化铈包覆纳米二氧化钛通过以下方法制得，各组分的含量以质量份表示：将5～10份的纳米二氧化钛分散到200份无水乙醇中，然后加入10～12份的氯化铈以及3份硝酸铈铵，搅拌5～10分钟；然后将3～5质量份的乙酰丙酮逐滴加入到前述溶液中，室温密封搅拌1小时，陈化放置2小时；将上述溶液离心，反复加入1，2丙二醇和乙醇清洗，干燥后得到纳米二氧化铈包覆纳米二氧化钛。

6.根据权利要求4所述的功能性真石漆，其特征在于，所述述抗紫外纳米复合材料通过以下方法制得，各组分的含量以质量份表示：将5～10份抗紫外纳米材料分散于100份的去离子水和200份的无水乙醇混合溶液中，加入5～15份的低分子聚丙烯酸钠，然后逐滴滴加3～6份的硅烷偶联剂，充分搅拌5～10分钟后将溶液的PH值调节至8～9，对上述溶液进行超声振荡10分钟，接着继续搅拌反应30～40分钟，然后离心、干燥得到所述抗紫外纳米复合材料。

7.一种制备权利要求1-4任一所述的功能性真石漆的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)、将一定质量的分散剂、苯乙基酚聚氧丙烯聚氧乙烯醚、聚乙烯醇、羟丙基甲基纤维素以及一半的消泡剂加入去离子水中进行搅拌，搅拌速度为300～450rpm，搅拌时间为10～15min；

(2)、将搅拌速度提高至800～1000rpm，搅拌5min后将转速调节至600rpm，然后向步骤1的溶液中加入一定量的天然彩砂，加完后将搅拌速度调节至1000～1200rpm，高速分散10min后加入成膜助剂再搅拌10min；

(3)、将搅拌速度调节至500rpm，向步骤2的溶液中加入乳液，调节PH值至8～9，搅拌10～20min，得到浆料；

(4)、向所述浆料中依次加入抗紫外老化纳米复合材料、六钛酸钾晶须、氯氧化锑、二苯基氯化磷以及氟硅酸镁，加完后提高搅拌速度至600～800rpm，搅拌20～30min，然后加入剩余的消泡剂，搅拌10～15min，得到真石漆。