CN106047063A - 一种环保耐酸耐高温建筑外墙涂料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种环保耐酸耐高温建筑外墙涂料及其制备方法，所述涂料包括如下成分：有机硅改性环氧树脂，双酚A型环氧树脂，隔热填料，纳米氧化硅，防锈颜料，羧甲基纤维素，丙酮，纳米碳酸钙，醋酸丁酯，助溶剂，去离子水，邻苯二甲酸二丁酯，pH调节剂，分散剂，成膜助剂，增稠剂。所述涂料采用双酚A型环氧树脂配合有机硅改性环氧树脂，具有良好的光泽度、良好的抗静电能力、较好的力学性能、耐老化性能及耐化学腐蚀性能，加入隔热填料和防锈颜料，可有效提升防涂料耐高温、防腐蚀、耐酸能力，而且还具有价格和环保优势，而且附着力强、延展性好、耐高温、使用寿命长，涂覆时采用辊涂代替喷涂，有效改善生产环境，有利于工人身体健康。

Description

一种环保耐酸耐高温建筑外墙涂料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种环保耐酸耐高温建筑外墙涂料及其制备方法。
背景技术
涂料，在中国传统名称为油漆。所谓涂料是涂覆在被保护或被装饰的物体表面，并能与被涂物形成牢固附着的连续薄膜，通常是以树脂、或油、或乳液为主，添加或不添加颜料、填料，添加相应助剂，用有机溶剂或水配制而成的粘稠液体。中国涂料界比较权威的《涂料工艺》一书是这样定义的：“涂料是一种材料，这种材料可以用不同的施工工艺涂覆在物件表面，形成粘附牢固、具有一定强度、连续的固态薄膜。这样形成的膜通称涂膜，又称漆膜或涂层。”
人们日常使用涂料过程中经常会接触到一些有毒害作用的化合物，这些化合物会对环境和人体健康造成一定的毒害作用。
而耐高温涂料可分为有机耐高温涂料和无机耐高温涂料两大类。磷酸盐铅粉涂料就是一种无机耐高温涂料。它具有耐热、防谤、导电的特点，原料价廉易得，制备工艺极其简单。这种涂料常用来涂刷高压静电除尘器的极板，可以延长电除尘器的使用寿命和改善操作状况。因此，受到水泥，冶金、电业等使用电除尘部门的广泛重视。
醇酸耐酸涂料为环氧树脂型高分子防腐防水系列，使用寿命为永久性防腐防水材料。具有适用范围广、寿命长，耐候性、抗变形、拉伸强度高、延伸率大，对基层收缩和开裂变形适应性强、抗酸性、抗碱性、防腐防水性能优越、任何复杂部位都容易施工，解决了传统防腐防水材料，如涂料立面下滑、卷材空鼓，以及复杂部份操作难的难题。完全取代于传统防腐防水材料。有着比之更好的防腐、防水、绝缘性能。
具有适用范围广、寿命长，耐候性、抗变形、拉伸强度高、延伸率大，对基层收缩和开裂变形适应性强、抗酸性、抗碱性、防腐防水性能优越、任何复杂部位都容易施工，解决了传统防腐防水材料，如涂料立面下滑、卷材空鼓，以及复杂部份操作难的难题。完全取代于传统防腐防水材料。有着比之更好的防腐、防水、绝缘性能。
对于耐酸耐高温涂料，目前国内主要存在如下专利文献：
专利公开号：CN105623501，公开了环保型耐高温涂料的制备技术领域，特别是一种环保型耐酸耐高温聚合涂料，按重量份数计，该涂料包括如下组分：树脂0.8-1.2、填料0.8-1.4、水性色浆0.7-1.2。本发明的聚合涂料整体具有无味无毒，水性环保，重防腐性能、耐酸、耐高温性能较好的特点，施工操作简单，社会效益高，可广泛应用于脱硫塔内部防腐系统、烟囱内壁耐酸耐高温防腐系统、化学反应釜、高温高压容器内壁以及各类有关石化设备的多元腐蚀环境。然而，该专利所提供的涂料，成分较为简单，其耐酸耐高温性能值得商榷。
此外，现有涂料的涂装方式大多采用喷涂，喷涂是通过喷枪或碟式雾化器，借助于压力或离心力，分散成均匀而微细的雾滴，施涂于被涂物表面的涂装方法。喷涂中的主要问题是高度分散的漆雾和挥发出来的溶剂(即挥发性有机污染物，VOCs)，既污染环境，不利于人体健康，又浪费涂料，造成经济损失。挥发、扩散到空气中的涂料，则形成挥发性有机污染物，危害人体健康。在喷涂车间，涂料作为挥发性有机污染物的主要来源，喷涂车间内空气中挥发性有机化合物浓度过高时很容易引起急性中毒，轻者会出现头痛、头晕、咳嗽、恶心、呕吐、或呈酩醉状；重者会出现肝中毒甚至很快昏迷，有的还可能有生命危险。长期待在挥发性有机化合物污染的喷涂车间内，可引起慢性中毒，损害肝脏和神经系统、引起全身无力、瞌睡、皮肤瘙痒等。
发明内容
为解决上述存在的问题，本发明的目的在于提供一种环保耐酸耐高温建筑外墙涂料及其制备方法，所述涂料采用双酚A型环氧树脂配合有机硅改性环氧树脂，具有良好的光泽度、良好的抗静电能力、较好的力学性能、耐老化性能及耐化学腐蚀性能，加入隔热填料和防锈颜料，可有效提升涂料耐高温、防腐蚀、耐酸能力，而且还具有价格和环保优势，而且附着力强、延展性好、耐高温、使用寿命长，涂覆时采用辊涂代替喷涂，有效改善生产环境，有利于工人身体健康。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种环保耐酸耐高温建筑外墙涂料，所述涂料包括如下重量份的成分：有机硅改性环氧树脂：20～30份，双酚A型环氧树脂：10～15份，隔热填料：5～10份，纳米氧化硅：5～10份，防锈颜料：10～15份，羧甲基纤维素：10～20份，丙酮：5～10份，纳米碳酸钙：1～5份，醋酸丁酯：1～5份，助溶剂：20～30份，去离子水：30～40份，邻苯二甲酸二丁酯：5～10份，pH调节剂：1～5份，分散剂：1～5份，成膜助剂：1～5份，增稠剂：1～5份。
进一步，所述涂料包括如下重量份的成分：有机硅改性环氧树脂：25～30份，双酚A型环氧树脂：10～13份，隔热填料：5～8份，纳米氧化硅：6～10份，防锈颜料：12～15份，羧甲基纤维素：10～15份，丙酮：7～10份，纳米碳酸钙：1～3份，醋酸丁酯：2～5份，助溶剂：20～25份，去离子水：35～40份，邻苯二甲酸二丁酯：5～8份，pH调节剂：3～5份，分散剂：1～3份，成膜助剂：1～4份，增稠剂：2～5份。
优选地，所述涂料包括如下重量份的成分：有机硅改性环氧树脂：25份，双酚A型环氧树脂：12份，隔热填料：6份，纳米氧化硅：7份，防锈颜料：13份，羧甲基纤维素：15份，丙酮：7份，纳米碳酸钙：2份，醋酸丁酯：4份，助溶剂：25份，去离子水：35份，邻苯二甲酸二丁酯：6份，pH调节剂：4份，分散剂：2份，成膜助剂：3份，增稠剂：4份。
另，所述有机硅改性环氧树脂的制备方法包括如下步骤：将20～30重量份的氨基硅油和15～25重量份的双酚A环氧树脂溶解于30～40重量份丙酮中，以200～300r/min的转速搅拌20～30min，升温至110～130℃，反应2～3h，反应结束后，减压蒸馏去除丙酮，然后将改性树脂与对5～10重量份的二氨基-二苯-甲烷混合，以100～200r/min的转速搅拌10～20min，干燥，冷却至室温，得所述有机硅改性环氧树脂。
另有，所述助溶剂选自异丙醇、仲丁醇、正丙醇、乙二醇丁醚、丙二醇甲醚、丙二醇丙醚、二丙二醇甲醚、正丁醇、乙二醇甲醚、丙二醇丁醚、二乙二醇甲醚中的一种。
再，所述分散剂为脂肪酸甘油酯、脂肪酸山梨坦、聚山梨酯中的一种。
再有，所述增稠剂为聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚氧化乙烯中的一种。
且，所述成膜助剂为十二醇酯或丙二醇。
另，所述隔热填料为膨胀珍珠岩、膨胀蛭石、空心玻璃微珠、海泡石中的一种；所述pH调节剂为2-氨基-2-甲基-1-丙醇。
同时，本发明还提供一种环保耐酸耐高温建筑外墙涂料的制备方法，包括如下步骤：将所述有机硅改性环氧树脂、羧甲基纤维素、双酚A型环氧树脂、醋酸丁酯、助溶剂、防锈颜料及邻苯二甲酸二丁酯加入搅拌机中，以900～1000r/min的转速搅拌10～15min，加入隔热填料、纳米氧化硅、丙酮、纳米碳酸钙、去离子水、pH调节剂、分散剂、成膜助剂及增稠剂，将转速提升至1200～1500r/min，搅拌15～20min，得所述环保耐酸耐高温建筑外墙涂料。
本发明的有益效果在于：
所述涂料采用双酚A型环氧树脂配合有机硅改性环氧树脂，具有良好的光泽度、良好的抗静电能力、较好的力学性能、耐老化性能及耐化学腐蚀性能，加入隔热填料和防锈颜料，可有效提升防涂料耐高温、防腐蚀、耐酸能力，而且还具有价格和环保优势，而且附着力强、延展性好、耐高温、使用寿命长，涂覆时采用辊涂代替喷涂，有效改善生产环境，有利于工人身体健康。辊涂成型快干的辊涂工艺代替喷涂工艺，涂装时塑胶漆的利用度能达到90％以上，减少了空气中的挥发和浪费，有效降低因喷涂导致塑胶漆挥发形成的VOCs，辊涂车间内VOCs排放量≤420ppm，环保效果好。可有效吸收电磁波，消除辐射危害，并可吸附甲醛，净化空气，降低空气中甲醛含量。理论遮盖率：8-12m2/kg(漆膜厚度＝20微米)；导电效应：≤0.025欧姆/cm2(漆膜厚度不少20微米)，膜厚：20～25微米(ASTM D4138-94)。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明做进一步的说明，但实施例并不限制本发明的保护范围。
本发明所提供的一种环保耐酸耐高温建筑外墙涂料，所述涂料包括如下重量份的成分：有机硅改性环氧树脂：20～30份，双酚A型环氧树脂：10～15份，隔热填料：5～10份，纳米氧化硅：5～10份，防锈颜料：10～15份，羧甲基纤维素：10～20份，丙酮：5～10份，纳米碳酸钙：1～5份，醋酸丁酯：1～5份，助溶剂：20～30份，去离子水：30～40份，邻苯二甲酸二丁酯：5～10份，pH调节剂：1～5份，分散剂：1～5份，成膜助剂：1～5份，增稠剂：1～5份。
进一步，所述涂料包括如下重量份的成分：有机硅改性环氧树脂：25～30份，双酚A型环氧树脂：10～13份，隔热填料：5～8份，纳米氧化硅：6～10份，防锈颜料：12～15份，羧甲基纤维素：10～15份，丙酮：7～10份，纳米碳酸钙：1～3份，醋酸丁酯：2～5份，助溶剂：20～25份，去离子水：35～40份，邻苯二甲酸二丁酯：5～8份，pH调节剂：3～5份，分散剂：1～3份，成膜助剂：1～4份，增稠剂：2～5份。
优选地，所述涂料包括如下重量份的成分：有机硅改性环氧树脂：25份，双酚A型环氧树脂：12份，隔热填料：6份，纳米氧化硅：7份，防锈颜料：13份，羧甲基纤维素：15份，丙酮：7份，纳米碳酸钙：2份，醋酸丁酯：4份，助溶剂：25份，去离子水：35份，邻苯二甲酸二丁酯：6份，pH调节剂：4份，分散剂：2份，成膜助剂：3份，增稠剂：4份。
另，所述有机硅改性环氧树脂的制备方法包括如下步骤：将20～30重量份的氨基硅油和15～25重量份的双酚A环氧树脂溶解于30～40重量份丙酮中，以200～300r/min的转速搅拌20～30min，升温至110～130℃，反应2～3h，反应结束后，减压蒸馏去除丙酮，然后将改性树脂与对5～10重量份的二氨基-二苯-甲烷混合，以100～200r/min的转速搅拌10～20min，干燥，冷却至室温，得所述有机硅改性环氧树脂。
另有，所述助溶剂选自异丙醇、仲丁醇、正丙醇、乙二醇丁醚、丙二醇甲醚、丙二醇丙醚、二丙二醇甲醚、正丁醇、乙二醇甲醚、丙二醇丁醚、二乙二醇甲醚中的一种。
再，所述分散剂为脂肪酸甘油酯、脂肪酸山梨坦、聚山梨酯中的一种。
再有，所述增稠剂为聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚氧化乙烯中的一种。
且，所述成膜助剂为十二醇酯或丙二醇。
另，所述隔热填料为膨胀珍珠岩、膨胀蛭石、空心玻璃微珠、海泡石中的一种；所述pH调节剂为2-氨基-2-甲基-1-丙醇。
同时，本发明还提供一种环保耐酸耐高温建筑外墙涂料的制备方法，包括如下步骤：将所述有机硅改性环氧树脂、羧甲基纤维素、双酚A型环氧树脂、醋酸丁酯、助溶剂、防锈颜料及邻苯二甲酸二丁酯加入搅拌机中，以900～1000r/min的转速搅拌10～15min，加入隔热填料、纳米氧化硅、丙酮、纳米碳酸钙、去离子水、pH调节剂、分散剂、成膜助剂及增稠剂，将转速提升至1200～1500r/min，搅拌15～20min，得所述环保耐酸耐高温建筑外墙涂料。
其中，表1为本发明各实施例所述一种环保耐酸耐高温建筑外墙涂料成分列表。表2为本发明各实施例所述一种环保耐酸耐高温建筑外墙涂料中有机硅改性环氧树脂的成分列表。
表1(单位：重量份)
表2(单位：重量分)
将本发明实施例所述一种环保防辐射建筑涂料通过辊涂方式涂覆，在200℃下固化后，冷却至室温，放置48小时，其中，耐冲击性能测试方法参照国家标准GB/T1732-93规定的测定漆膜耐冲击性能的方法，以固定质量(1kg)的重锤落于试板上而不引起漆膜破坏的最大高度(cm)表示漆膜耐冲击性能，高达70～80cm。
采用本发明所提供的一种环保防辐射建筑涂料，T弯性能可达1T。在230℃高温下不开裂、不变色，抗老化能力强，放置在户外连续日照10～15年不泛黄、不变色。耐酸耐腐蚀能力强，将辊涂好的产品放入85℃水内煮2H生再逐渐加热到100℃，产品无变色、掉漆、起泡。在常温下用5％的Nad溶液浸泡24H后，产品表面无锈蚀、变色及镀层脱落。把纯棉布蘸满95％酒精包在500g砝码上，以每分钟40-60次的速度(20mm)左右的行程在产品表面擦试50个循环，无掉色脱油。所得涂料涂膜铅笔硬度高达4～5H。
需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围中。

Claims (10)

1.一种环保耐酸耐高温建筑外墙涂料，其特征在于，所述涂料包括如下重量份的成分：
有机硅改性环氧树脂：20~30份，双酚A型环氧树脂：10~15份，隔热填料：5~10份，纳米氧化硅：5~10份，防锈颜料：10~15份，羧甲基纤维素：10~20份，丙酮：5~10份，纳米碳酸钙：1~5份，醋酸丁酯：1~5份，助溶剂：20~30份，去离子水：30~40份，邻苯二甲酸二丁酯：5~10份，pH调节剂：1~5份，分散剂：1~5份，成膜助剂：1~5份，增稠剂：1~5份。
2.根据权利要求1所述的环保耐酸耐高温建筑外墙涂料，其特征在于，所述涂料包括如下重量份的成分：有机硅改性环氧树脂：25~30份，双酚A型环氧树脂：10~13份，隔热填料：5~8份，纳米氧化硅：6~10份，防锈颜料：12~15份，羧甲基纤维素：10~15份，丙酮：7~10份，纳米碳酸钙：1~3份，醋酸丁酯：2~5份，助溶剂：20~25份，去离子水：35~40份，邻苯二甲酸二丁酯：5~8份，pH调节剂：3~5份，分散剂：1~3份，成膜助剂：1~4份，增稠剂：2~5份。
3.根据权利要求1所述的环保耐酸耐高温建筑外墙涂料，其特征在于，所述涂料包括如下重量份的成分：有机硅改性环氧树脂：25份，双酚A型环氧树脂：12份，隔热填料：6份，纳米氧化硅：7份，防锈颜料：13份，羧甲基纤维素：15份，丙酮：7份，纳米碳酸钙：2份，醋酸丁酯：4份，助溶剂：25份，去离子水：35份，邻苯二甲酸二丁酯：6份，pH调节剂：4份，分散剂：2份，成膜助剂：3份，增稠剂：4份。
4.根据权利要求1所述的环保耐酸耐高温建筑外墙涂料，其特征在于，所述有机硅改性环氧树脂的制备方法包括如下步骤：将20~30重量份的氨基硅油和15~25重量份的双酚A环氧树脂溶解于30~40重量份丙酮中，以200~300r/min的转速搅拌20~30min，升温至110~130℃，反应2~3h，反应结束后，减压蒸馏去除丙酮，然后将改性树脂与对5~10重量份的二氨基-二苯-甲烷混合，以100~200r/min的转速搅拌10~20min，干燥，冷却至室温，得所述有机硅改性环氧树脂。
5.根据权利要求1所述的环保耐酸耐高温建筑外墙涂料，其特征在于，所述助溶剂选自异丙醇、仲丁醇、正丙醇、乙二醇丁醚、丙二醇甲醚、丙二醇丙醚、二丙二醇甲醚、正丁醇、乙二醇甲醚、丙二醇丁醚、二乙二醇甲醚中的一种。
6.根据权利要求1所述的环保耐酸耐高温建筑外墙涂料，其特征在于，所述分散剂为脂肪酸甘油酯、脂肪酸山梨坦、聚山梨酯中的一种。
7.根据权利要求1所述的环保耐酸耐高温建筑外墙涂料，其特征在于，所述增稠剂为聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚氧化乙烯中的一种。
8.根据权利要求1所述的环保耐酸耐高温建筑外墙涂料，其特征在于，所述成膜助剂为十二醇酯或丙二醇。
9.根据权利要求1所述的环保耐酸耐高温建筑外墙涂料，其特征在于，所述隔热填料为膨胀珍珠岩、膨胀蛭石、空心玻璃微珠、海泡石中的一种；所述pH调节剂为2-氨基-2-甲基-1-丙醇。
10.一种根据权利要求1~9中任一项所述的环保耐酸耐高温建筑外墙涂料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将所述有机硅改性环氧树脂、羧甲基纤维素、双酚A型环氧树脂、醋酸丁酯、助溶剂、防锈颜料及邻苯二甲酸二丁酯加入搅拌机中，以900~1000r/min的转速搅拌10~15min，加入隔热填料、纳米氧化硅、丙酮、纳米碳酸钙、去离子水、pH调节剂、分散剂、成膜助剂及增稠剂，将转速提升至1200~1500r/min，搅拌15~20min，得所述环保耐酸耐高温建筑外墙涂料。
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