CN106554687B - 一种建筑外墙水性丙烯酸酯乳液 - Google Patents

一种建筑外墙水性丙烯酸酯乳液 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种建筑外墙水性丙烯酸酯乳液，按重量份计，包括：按重量份计，包括：改性丙烯酸酯100份；填料2～25份；颜料1.5～2.5份；量子点50～80份；去离子水100～150份；其中改性丙烯酸酯的重均分子量范围为5000～8000。本发明提供的建筑外墙水性丙烯酸酯乳液，化学性质稳定，延长了贮存的时间，提升了贮存的稳定性，使耐划性能增强，具有优异的耐候性。

Description

一种建筑外墙水性丙烯酸酯乳液
技术领域
本发明涉及建筑涂料技术领域，更具体地，本发明涉及一种建筑外墙水性丙烯酸酯乳液。
背景技术
涂料是现代社会所不可缺少的重要材料之一，它在建筑住房、家居用品和机械装备等许多领域有着很广泛的应用。传统的溶剂型涂料以有机溶剂作为分散剂，在生产和施工过程中会释放出大量的有毒有害气体到大气中，对环境和人类健康造成极大的危害，并且浪费大量的溶剂资源，已经不符合现代社会的环保要求。
近些年，水性丙烯酸酯作为一种环保涂料的发展取得了突破。丙烯酸酯乳液主要用于乳胶漆的基料，在建筑涂料市场占有重要的应用，目前其应用还在不断扩大；近年来丙烯酸树脂水分散体的开发、应用日益引起人们的重视，在工业涂料、民用涂料领域的应用不断拓展。水性丙烯酸树脂类为当今水性涂料运用最广泛的一类。水性丙烯酸树脂涂料已经被广泛的应用于水性木器漆、水性建筑涂料(内外墙漆)以及水性金属防腐涂料中。
目前，丙烯酸酯乳液作为建筑外墙用涂料，仍然存在“热粘冷脆”，力学强度不够，易划伤的缺点。针对这一问题，本发明提出了解决方案。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种建筑外墙水性丙烯酸酯乳液。
为了实现上述发明目的，本发明采取了以下技术方案：
一种建筑外墙水性丙烯酸酯乳液，按重量份计，包括：
其中改性丙烯酸酯的重均分子量范围为5000～8000。
作为一种优选的技术方案，一种建筑外墙水性丙烯酸酯乳液，按重量份计，包括：
其中改性丙烯酸酯的重均分子量范围为5000～8000。
作为一种优选的技术方案，一种建筑外墙水性丙烯酸酯乳液，按重量份计，
其中改性丙烯酸酯的重均分子量范围为5000～8000。
作为一种优选的技术方案，改性丙烯酸酯为羟基异喹啉改性的丙烯酸酯。
作为一种优选的技术方案，所述羟基异喹啉选自5-羟基异喹啉、7-羟基异喹啉、2-异丙基-1-羟基异喹啉、3-羟基异喹啉、8-羟基异喹啉中的一种或几种。
作为一种优选的技术方案，所述的改性丙烯酸酯中丙烯酸酯与羟基异喹啉的质量比为1：(0.5～0.75)。
作为一种优选的技术方案，所述量子点选自ZnS、ZnSe、CdS、CdSe、HgS中的一种或几种。
作为一种优选的技术方案，所述量子点粒径范围为3～15nm。
本发明另一方面提供了一种建筑外墙水性丙烯酸酯乳液的制备方法，包括以下步骤：
(1)在烧瓶中加入去离子水，加入含有金属的化合物以及巯基乙醇酸，调节PH为10～12，氮气条件下加热沸腾，并迅速加入量子化试剂。
(2)在烧瓶中加入引发剂，丙酮后搅拌溶解，溶解完全后，加入甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸、丙烯酸羟乙酯以及巯基乙醇，加热搅拌，冷凝回流，反应6h～8h后，冷却至室温，向反应体系内加入硫酸氢钠，羟基异喹啉，加热反应液至80℃～100℃后，反应5h后，将反应产物降温至35～40℃。加入氨水、三乙胺调节溶液为中性，搅拌，加入去离子水，并蒸馏除去丙酮溶剂。
(3)在广口瓶中依次加入步骤(2)中产物改性丙烯酸酯、乳化剂、去离子水以及缓冲剂，快速搅拌，搅拌均匀后加入步骤(1)制备得到的量子点溶液，加入颜料以及填料，迅速搅拌成均一溶液，即得建筑外墙水性丙烯酸酯乳液。
作为一种优选的技术方案，所述的量子化试剂选自NaHSe溶液或Na2S溶液。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
本发明提供的建筑外墙用丙烯酸酯在采用羟基异喹啉改性后，使得改性后的丙烯酸酯中共轭体系增大，异喹啉基团中的十个p电子是互相交叠的，异喹啉分子中吡啶环和苯环上的所有π电子存在一个相互交叠的大π键，化学性质稳定，延长了贮存的时间，提升了贮存的稳定性。当一束光照射到墙体上时，改性的丙烯酸酯对于可见光区内的红外和紫外两个光区内可以吸收光子，吸收的能量传递给量子点，促进量子点价带上的电子跃迁到导带，导带上的电子还可以再跃迁回价带而发射光子，也可以落入半导体材料的电子陷阱中。当跃迁发射的光子以荧光的形式辐射出去，并同时对建筑墙体起到保温作用。当电子落入较深的电子陷阱中的时候，绝大部分电子以非辐射的形式而猝灭了，只有极少数的电子以光子的形式跃迁回价带或吸收一定能量后又跃迁回到导带上，由于改性的丙烯酸酯中异喹啉中有一个电负性很强富电子氮原子，与量子点表面离子的相互作用增强，在涂料表面形成致密壁垒，使耐划性能增强，具有优异的耐候性。
具体实施方式
参选以下本发明的优选实施方法的详述以及包括的实施例可更容易地理解本发明的内容。除非另有限定，本文使用的所有技术以及科学术语具有与本发明所属领域普通技术人员通常理解的相同的含义。当存在矛盾时，以本说明书中的定义为准。
本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
一种建筑外墙水性丙烯酸酯乳液，按重量份计，包括：
其中改性丙烯酸酯的重均分子量范围为5000～8000。
所述改性丙烯酸酯进一步优选为羟基异喹啉改性的丙烯酸酯。
丙烯酸酯：
丙烯酸酯，是丙烯酸及其同系物的酯类的总称，能自聚或和其他单体共聚，是制造胶粘剂、合成树脂、特种橡胶和塑料的单体。比较重要的丙烯酸酯有丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、2-甲基丙烯酸甲酯和2-甲基丙烯酸乙酯等。
本发明提供的丙烯酸酯的原料选取丙烯酸丁酯(BA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸(AA)、丙烯酸羟乙酯(HEA)。
丙烯酸酯的合成方法如下：
在四口烧瓶中加入按计算所得的引发剂偶氮二异丁腈，倒入丙酮，搅拌下进行溶解，待引发剂完全溶解后，将单体甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸和丙烯酸羟乙酯，转移剂巯基乙醇加入烧瓶中。加料完毕后在水浴中加热并搅拌，使温度维持在65℃左右冷凝回流。观察烧瓶内的现象并开始计，反应6h后，冷却至室温。
在一种优选的实施方式中，改性丙烯酸酯的制备方法如下：
向上述反应体系内加入硫酸氢钠，羟基异喹啉，加热反应液至80℃～100℃后，反应5h后，将反应产物降温至35℃左右。然后加入氨水、三乙胺中和，搅拌10min，待其中和完毕，加入适量去离子水，搅拌水化，并蒸馏除去丙酮溶剂。氨水的加入，使丙烯酸酯中的羟基与氨水中的N原子，以及异喹啉中的N原子与水分子相互作用，存在氢键的产生，促进了丙烯酸酯的水化。
所述羟基异喹啉优选自5-羟基异喹啉、7-羟基异喹啉、2-异丙基-1-羟基异喹啉、3-羟基异喹啉、8-羟基异喹啉中的一种或几种。进一步优选为5-羟基异喹啉。
填料：
在一种优选的实施方式中，填料选自纳米二氧化硅，纳米三氧化二铝。
颜料：
所述颜料优选自氧化铁红、氧化铁绿、钛白粉、永固橙、永固红、永固黄、酞菁绿。在一种优选的实施方式中，颜料选自氧化铁红/永固橙、氧化铁绿/永固红、钛白粉/永固黄、氧化铁红/永固橙/酞菁绿。
在一种优选的实施方式中，颜料为有机颜料与无机颜料复合，与本发明中所述量子点在向外发射荧光的同时加强了颜料的附着力，是涂料不易褪色。
量子点：
术语量子点(Quantum Dot)又称为半导体纳米晶体(SemiconductorNanocrystals)，是一种半径小于或接近于激子玻尔半径的新型半导体纳米材料，具有独特的光、声、电、磁、催化、化学活性等性质，主要是由Ⅱ-Ⅵ族(如MgS、CdSe、ZnTe、HgSe等)和Ⅲ－Ⅴ族(如GaAs、InGaAs、InP、InAs等)元素组成的均一或核/壳结构(如CdS/HgS/CdS等)纳米颗粒。
量子尺寸效应：当体相材料尺寸缩小至可与激子半径相比拟的时候，由于载流子运动受到空间的限制，能量发生量子化，其电子结构由连续的能带变为分立的能级。通过控制量子点的形状、结构和尺寸，就可以方便地调节其能隙宽度、激子束缚能的大小以及激子的能量蓝移等电子状态。随着量子点尺寸的逐渐减小，量子点的光吸收谱出现蓝移现象。尺寸越小，则谱蓝移现象越显著。
量子点优选自ZnS、ZnSe、CdS、CdSe、HgS中的一种或几种。进一步优选为CdS、CdSe、ZnS、ZnSe、HgS。
所述量子点粒径范围优选为3～15nm，进一步优选为5～10nm。
本发明的另一方面提供了一种建筑外墙水性丙烯酸酯乳液的制备方法，包括以下步骤：
在烧瓶中加入去离子水，加入含有金属的化合物以及巯基乙醇酸，调节PH为10～12，氮气条件下加热沸腾，并迅速加入量子化试剂。
在烧瓶中加入引发剂，丙酮后搅拌溶解，溶解完全后，加入甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸、丙烯酸羟乙酯以及巯基乙醇，加热搅拌，冷凝回流，反应6h～8h后，冷却至室温，向反应体系内加入硫酸氢钠，羟基异喹啉，加热反应液至80℃～100℃后，反应5h后，将反应产物降温至35～40℃。加入氨水、三乙胺调节溶液为中性，搅拌，加入去离子水，并蒸馏除去丙酮溶剂。
在广口瓶中依次加入步骤(2)中产物改性丙烯酸酯、乳化剂、去离子水以及缓冲剂，快速搅拌，搅拌均匀后加入步骤(1)制备得到的量子点溶液，加入颜料以及填料，迅速搅拌成均一溶液，即得建筑外墙水性丙烯酸酯乳液。
所述的量子化试剂选自NaHSe溶液或Na2S溶液。
NaHSe的制备：向反应容器中依次加入少量二次去离子水和0.04gNaBH4，磁力搅拌。待NaBH4溶解后，在氮气保护下加入0.04gSe粉，4℃下恒温反应。静置一段时间后取上层NaHSe清液。
Na2S溶液购买自百灵威科技有限公司，规格：100g，纯度≥98％。
水溶性量子点的制备：以ZnS量子点的制备为例。
以ZnS量子点的制备圆底烧瓶中加入去离子水，通氮气后，加入的ZnC12·2.5H2O磁力搅拌溶解后加入巯基乙醇酸，用NaOH溶液调节pH至11左右，继续通入氮气，加热到沸腾，剧烈搅拌下迅速加入新制备的NaHSe溶液，沸水回流。
本发明提供的建筑外墙用丙烯酸酯在采用羟基异喹啉改性后，使得改性后的丙烯酸酯中共轭体系增大，异喹啉基团中的十个p电子是互相交叠的，异喹啉分子中吡啶环和苯环上的所有π电子存在一个相互交叠的大π键，化学性质稳定，延长了贮存的时间，提升了贮存的稳定性。
当一束光照射到墙体上时，改性的丙烯酸酯对于可见光区内的红外和紫外两个光区内可以吸收光子，吸收的能量传递给量子点，促进量子点价带上的电子跃迁到导带，导带上的电子还可以再跃迁回价带而发射光子，也可以落入半导体材料的电子陷阱中。当跃迁发射的光子以荧光的形式辐射出去，并同时对建筑墙体起到保温作用。
当电子落入较深的电子陷阱中的时候，绝大部分电子以非辐射的形式而猝灭了，只有极少数的电子以光子的形式跃迁回价带或吸收一定能量后又跃迁回到导带上，由于改性的丙烯酸酯中异喹啉中有一个电负性很强富电子氮原子，与量子点表面离子的相互作用增强，在涂料表面形成致密壁垒，使得耐划性能增强，具有优异的耐候性。
下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
本发明所述的原料没有特殊说明均为市售。
实施例1
水溶性量子点的制备：
ZnSe量子点的制备。圆底烧瓶中加入去1000ml离子水，通氮气后，加入20g的ZnC12·2.5H2O磁力搅拌溶解后加入8ml巯基乙醇酸，用NaOH(1mol/L)溶液调节pH至10，继续通入氮气，加热到沸腾，剧烈搅拌下迅速加入新制备的NaHSe溶液，沸水回流。
NaHSe的制备：向反应容器中依次加入少量二次去离子水和0.04gNaBH4，磁力搅拌。待NaBH4溶解后，在氮气保护下加入0.04gSe粉，4℃下恒温反应。静置一段时间后取上层NaHSe清液。
改性丙烯酸酯的制备：
在500ml四口烧瓶中加入按计算所得的引发剂偶氮二异丁腈1.0g，倒入100ml丙酮，搅拌下进行溶解，待引发剂完全溶解后，将单体5g甲基丙烯酸甲酯、7g丙烯酸丁酯、4g丙烯酸和4g丙烯酸羟乙酯，转移剂巯基乙醇0.5g加入烧瓶中。加料完毕后在水浴中加热并搅拌，使温度维持在65℃左右冷凝回流。反应8h后，冷却室温，向反应体系内加入5g硫酸氢钠，12g 5-羟基异喹啉，加热反应液至100℃后，反应5h后，将反应产物降温至40℃。然后加入2ml氨水(28％)、三乙胺中和至PH为7，搅拌10min，待其中和完毕，加入100ml去离子水，搅拌水化，并蒸馏除去丙酮溶剂。
丙烯酸酯乳液的合成方法：
取制备得到的丙烯酸酯20g加入到1000ml广口瓶中，加入乳化剂5gDNS-86和OP-10、100ml去离子水、缓冲剂25ml NaHCO3，快速搅拌。添加15g上述水溶性ZnSe量子点，1.5g氧化铁红/永固橙的复合颜料，以及2g纳米二氧化硅，混合均匀后在磁力搅拌器上高速搅拌15min，快速搅拌，即得。
实施例2
水溶性量子点的制备：
CdSe量子点的制备。圆底烧瓶中加入去1000ml离子水，通氮气后，加入20g的CdC12·2.5H2O磁力搅拌溶解后加入5ml巯基乙醇酸，用NaOH(1mol/L)溶液调节pH至10，继续通入氮气，加热到沸腾，剧烈搅拌下迅速加入新制备的NaHSe溶液，沸水回流。
NaHSe的制备：向反应容器中依次加入少量二次去离子水和0.04gNaBH4，磁力搅拌。待NaBH4溶解后，在氮气保护下加入0.04gSe粉，4℃下恒温反应。静置一段时间后取上层NaHSe清液。
改性丙烯酸酯的制备：
在500ml四口烧瓶中加入按计算所得的引发剂偶氮二异丁腈1.0g，倒入100ml丙酮，搅拌下进行溶解，待引发剂完全溶解后，将单体5g甲基丙烯酸甲酯、7g丙烯酸丁酯、4g丙烯酸和4g丙烯酸羟乙酯，转移剂巯基乙醇0.5g加入烧瓶中。加料完毕后在水浴中加热并搅拌，使温度维持在65℃冷凝回流。反应7h后，冷却至室温，向反应体系内加入5g硫酸氢钠，13.5g 2-异丙基-1-羟基异喹啉，加热反应液至80℃后，反应5h后，将反应产物降温至38℃左右。加入2ml氨水(28％)、三乙胺中和至PH为7，搅拌10min，待其中和完毕，加入100ml去离子水，搅拌水化，并蒸馏除去丙酮溶剂。
丙烯酸酯乳液的合成方法：
取制备得到的丙烯酸酯20g加入到1000ml广口瓶中，加入乳化剂5gDNS-86和OP-10、100ml去离子水、缓冲剂25ml NaHCO3，快速搅拌。添加10g上述水溶性CdSe量子点，0.3g钛白粉/永固黄的复合颜料，以及0.4g纳米二氧化硅，混合均匀后在磁力搅拌器上高速搅拌15min，快速搅拌，即得。
实施例3
水溶性量子点的制备：
HgS量子点的制备。圆底烧瓶中加入去1000ml离子水，通氮气后，加入20g的HgC12·2.5H2O磁力搅拌溶解后加入5ml巯基乙醇酸，用NaOH(1mol/L)溶液调节pH至10，继续通入氮气，加热到沸腾，剧烈搅拌下迅速加入Na2S溶液，沸水回流。
改性丙烯酸酯的制备：
在500ml四口烧瓶中加入按计算所得的引发剂偶氮二异丁腈1.0g，倒入100ml丙酮，搅拌下进行溶解，待引发剂完全溶解后，将单体5g甲基丙烯酸甲酯、7g丙烯酸丁酯、4g丙烯酸和4g丙烯酸羟乙酯，转移剂巯基乙醇0.5g加入烧瓶中。加料完毕后在水浴中加热并搅拌，使温度维持在65℃左右冷凝回流。反应6h后，冷却至室温，向反应体系内加入5g硫酸氢钠，12g 7-羟基异喹啉，加热反应液至90℃后，反应5h后，将反应产物降温至35℃。然后加入2ml氨水(28％)、三乙胺中和至PH为7，搅拌10min，待其中和完毕，加入100ml去离子水，搅拌水化，并蒸馏除去丙酮溶剂。
丙烯酸酯乳液的合成方法：
取制备得到的丙烯酸酯20g加入到1000ml广口瓶中，加入乳化剂5gDNS-86和OP-10、100ml去离子水、缓冲剂25ml NaHCO3，快速搅拌。添加15g上述水溶性HgS量子点，0.5g氧化铁红/永固橙的复合颜料，以及5g纳米三氧化二铝，混合均匀后在磁力搅拌器上高速搅拌15min，快速搅拌，即得。
实施例4
水溶性量子点的制备：
CdS量子点的制备。圆底烧瓶中加入去1000ml离子水，通氮气后，加入20g的CdC12·2.5H2O磁力搅拌溶解后加入5ml巯基乙醇酸，用NaOH(1mol/L)溶液调节pH至10，继续通入氮气，加热到沸腾，剧烈搅拌下迅速加入Na2S溶液，沸水回流。
改性丙烯酸酯的制备：
在500ml四口烧瓶中加入按计算所得的引发剂偶氮二异丁腈1.0g，倒入100ml丙酮，搅拌下进行溶解，待引发剂完全溶解后，将单体5g甲基丙烯酸甲酯、7g丙烯酸丁酯、4g丙烯酸和4g丙烯酸羟乙酯，转移剂巯基乙醇0.5g加入烧瓶中。加料完毕后在水浴中加热并搅拌，使温度维持在65℃左右冷凝回流。反应6h后，冷却至室温，向反应体系内加入5g硫酸氢钠，12g 3-羟基异喹啉，加热反应液至80℃后，反应5h后，将反应产物降温至35℃。然后加入2ml氨水(28％)、三乙胺中和至PH为7搅拌10min，待其中和完毕，加入100ml去离子水，搅拌水化，并蒸馏除去丙酮溶剂。
丙烯酸酯乳液的合成方法：
取制备得到的丙烯酸酯20g加入到1000ml广口瓶中，加入乳化剂5gDNS-86和OP-10、100ml去离子水、缓冲剂25ml NaHCO3，快速搅拌。添加16g上述水溶性CdS量子点，0.3g氧化铁绿/永固红的复合颜料，以及1.5g纳米二氧化硅，混合均匀后在磁力搅拌器上高速搅拌15min，快速搅拌，即得。
实施例5
水溶性量子点的制备：
CdS量子点的制备。圆底烧瓶中加入去1000ml离子水，通氮气后，加入20g的CdC12·2.5H2O磁力搅拌溶解后加入5ml巯基乙醇酸，用NaOH(1mol/L)溶液调节pH至10，继续通入氮气，加热到沸腾，剧烈搅拌下迅速加入Na2S溶液，沸水回流。
改性丙烯酸酯的制备：
在500ml四口烧瓶中加入按计算所得的引发剂偶氮二异丁腈1.0g，倒入100ml丙酮，搅拌下进行溶解，待引发剂完全溶解后，将单体5g甲基丙烯酸甲酯、7g丙烯酸丁酯、4g丙烯酸和4g丙烯酸羟乙酯，转移剂巯基乙醇0.5g加入烧瓶中。加料完毕后在水浴中加热并搅拌，使温度维持在65℃左右冷凝回流。反应6h后，冷却至室温，向反应体系内加入5g硫酸氢钠，14.2g 8-羟基异喹啉，加热反应液至80℃后，反应5h后，将反应产物降温至35℃。然后加入2ml氨水(28％)、三乙胺中和至PH为7搅拌10min，待其中和完毕，加入100ml去离子水，搅拌水化，并蒸馏除去丙酮溶剂。
丙烯酸酯乳液的合成方法：
取制备得到的丙烯酸酯20g加入到1000ml广口瓶中，加入乳化剂5gDNS-86和OP-10、100ml去离子水、缓冲剂25ml NaHCO3，快速搅拌。添加11g上述水溶性CdS量子点，0.5g氧化铁绿/永固红的复合颜料，以及2g纳米二氧化硅，混合均匀后在磁力搅拌器上高速搅拌15min，快速搅拌，即得。
实施例6
水溶性量子点的制备：
CdS量子点的制备。圆底烧瓶中加入去1000ml离子水，通氮气后，加入20g的CdC12·2.5H2O磁力搅拌溶解后加入5ml巯基乙醇酸，用NaOH(1mol/L)溶液调节pH至10，继续通入氮气，加热到沸腾，剧烈搅拌下迅速加入Na2S溶液，沸水回流。
改性丙烯酸酯的制备：
在500ml四口烧瓶中加入按计算所得的引发剂偶氮二异丁腈1.0g，倒入100ml丙酮，搅拌下进行溶解，待引发剂完全溶解后，将单体5g甲基丙烯酸甲酯、7g丙烯酸丁酯、4g丙烯酸和4g丙烯酸羟乙酯，转移剂巯基乙醇0.5g加入烧瓶中。加料完毕后在水浴中加热并搅拌，使温度维持在65℃左右冷凝回流。反应6h后，冷却至室温，向反应体系内加入5g硫酸氢钠，15g 7-羟基异喹啉，加热反应液至80℃后，反应5h后，将反应产物降温至35℃。然后加入2ml氨水(28％)、三乙胺中和至PH为7，搅拌10min，待其中和完毕，加入100ml去离子水，搅拌水化，并蒸馏除去丙酮溶剂。
丙烯酸酯乳液的合成方法：
取制备得到的丙烯酸酯20g加入到1000ml广口瓶中，加入乳化剂5gDNS-86和OP-10、100ml去离子水、缓冲剂25ml NaHCO3，快速搅拌。添加13g上述水溶性HgS量子点，1.5g氧化铁绿/永固红的复合颜料，以及2g纳米二氧化硅，混合均匀后在磁力搅拌器上高速搅拌15min，快速搅拌，即得。
实施例7
水溶性量子点的制备：
ZnSe量子点的制备。圆底烧瓶中加入去1000ml离子水，通氮气后，加入20g的ZnC12·2.5H2O磁力搅拌溶解后加入8ml巯基乙醇酸，用NaOH(1mol/L)溶液调节pH至10，继续通入氮气，加热到沸腾，剧烈搅拌下迅速加入新制备的NaHSe溶液，沸水回流。
NaHSe的制备：向反应容器中依次加入少量二次去离子水和0.04gNaBH4，磁力搅拌。待NaBH4溶解后，在氮气保护下加入0.04gSe粉，4℃下恒温反应。静置一段时间后取上层NaHSe清液。
改性丙烯酸酯的制备：
在500ml四口烧瓶中加入按计算所得的引发剂偶氮二异丁腈1.0g，倒入100ml丙酮，搅拌下进行溶解，待引发剂完全溶解后，将单体5g甲基丙烯酸甲酯、7g丙烯酸丁酯、4g丙烯酸和4g丙烯酸羟乙酯，转移剂巯基乙醇0.5g加入烧瓶中。加料完毕后在水浴中加热并搅拌，使温度维持在65℃左右冷凝回流。反应6h后，冷却至室温。向反应体系内加入5g硫酸氢钠，12g 5-羟基异喹啉，加热反应液至80℃后，反应5h后，将反应产物降温至35℃。然后加入2ml氨水(28％)、三乙胺中和至PH为7，搅拌10min，待其中和完毕，加入100ml去离子水，搅拌水化，并蒸馏除去丙酮溶剂。
丙烯酸酯乳液的合成方法：
取制备得到的丙烯酸酯20g加入到1000ml广口瓶中，加入乳化剂5gDNS-86和OP-10、100ml去离子水、缓冲剂25ml NaHCO3，快速搅拌。添加15g上述水溶性ZnS量子点，0.3g氧化铁红/永固橙的复合颜料，以及4g纳米二氧化硅，混合均匀后在磁力搅拌器上高速搅拌15min，快速搅拌，即得。
对比例1
改性丙烯酸酯的制备：
在500ml四口烧瓶中加入按计算所得的引发剂偶氮二异丁腈1.0g，倒入100ml丙酮，搅拌下进行溶解，待引发剂完全溶解后，将单体5g甲基丙烯酸甲酯、7g丙烯酸丁酯、4g丙烯酸和4g丙烯酸羟乙酯，转移剂巯基乙醇0.5g加入烧瓶中。加料完毕后在水浴中加热并搅拌，使温度维持在65℃左右冷凝回流。反应6h后，冷却至室温，向反应体系内加入5g硫酸氢钠，12g 5-羟基异喹啉，加热反应液至100℃后，反应5h后，将反应产物降温至35℃。然后加入2ml氨水(28％)、三乙胺中和至PH为7，搅拌10min，待其中和完毕，加入100ml去离子水，搅拌水化，并蒸馏除去丙酮溶剂。
丙烯酸酯乳液的合成方法：
取制备得到的丙烯酸酯20g加入到1000ml广口瓶中，加入乳化剂5gDNS-86和OP-10、100ml去离子水、缓冲剂25ml NaHCO3，快速搅拌。添加0.4g氧化铁红/永固橙的复合颜料，以及2g纳米二氧化硅，混合均匀后在磁力搅拌器上高速搅拌15min，快速搅拌，即得。
对比例2
水溶性量子点的制备：
ZnSe量子点的制备。圆底烧瓶中加入去1000ml离子水，通氮气后，加入20g的ZnC12·2.5H2O磁力搅拌溶解后加入8ml巯基乙醇酸，用NaOH(1mol/L)溶液调节pH至10，继续通入氮气，加热到沸腾，剧烈搅拌下迅速加入新制备的NaHSe溶液，沸水回流。
NaHSe的制备：向反应容器中依次加入少量二次去离子水和0.04gNaBH4，磁力搅拌。待NaBH4溶解后，在氮气保护下加入0.04gSe粉，4℃下恒温反应。静置一段时间后取上层NaHSe清液。
改性丙烯酸酯的制备：(20g)
在500ml四口烧瓶中加入按计算所得的引发剂偶氮二异丁腈1.0g，倒入100ml丙酮，搅拌下进行溶解，待引发剂完全溶解后，将单体5g甲基丙烯酸甲酯、7g丙烯酸丁酯、4g丙烯酸和4g丙烯酸羟乙酯，转移剂巯基乙醇0.5g加入烧瓶中。加料完毕后在水浴中加热并搅拌，使温度维持在65℃左右冷凝回流。反应6h后，冷却至室温，加热反应液至100℃后，反应5h后，将反应产物降温至35℃。加入2ml氨水(28％)、三乙胺中和至PH为7，搅拌10min，待其中和完毕，加入100ml去离子水，搅拌水化，并蒸馏除去丙酮溶剂。
丙烯酸酯乳液的合成方法：
取制备得到的丙烯酸酯20g加入到1000ml广口瓶中，加入乳化剂5gDNS-86和OP-10、100ml去离子水、缓冲剂25ml NaHCO3，快速搅拌。添加10g上述水溶性ZnS量子点，0.3g氧化铁红/永固橙的复合颜料，以及4g纳米二氧化硅，混合均匀后在磁力搅拌器上高速搅拌15min，快速搅拌，即得。
对比例3
市售建筑外墙用涂料。
性能测试
将实施例与对比例均匀涂于建筑外墙上，并对其进行性能测试。
干燥时间：执行GB/T1728-1797测量标准。
耐洗刷性：执行GB/T9266测量标准。
低温稳定性：将实施例与对比例中的乳液放置与-20℃，并有光照射条件下，500h，观察乳液外观变化。
耐人工气候老化性：执行GB/T1865-1997测量标准。
耐划伤：执行GB/T9279-2007测量标准。
涂层耐温变性：执行JQ/T25-1999测量标准。
耐沾污性：执行GB/T15608-1995测量标准。
表1性能测试结果
通过表1的实施例与对比例的性能测试得到如下结论：
本发明提供的建筑外墙在干燥时间、耐洗刷性、低温稳定性、耐人工气候老化性、耐划伤性能以及涂层耐温变性均优于对比例中的乳液。
首先在采用羟基异喹啉改性后，使得改性后的丙烯酸酯中共轭体系增大，异喹啉基团中的十个p电子是互相交叠的，异喹啉分子中吡啶环和苯环上的所有π电子存在一个相互交叠的大π键，化学性质稳定，延长了贮存的时间，提升了贮存的稳定性。量子点的加入，显著的提升了外墙的保温作用。当电子落入较深的电子陷阱中的时候，绝大部分电子以非辐射的形式而猝灭了，只有极少数的电子以光子的形式跃迁回价带或吸收一定能量后又跃迁回到导带上，由于改性的丙烯酸酯中异喹啉中有一个电负性很强富电子氮原子，与量子点表面离子的相互作用增强，在涂料表面形成致密壁垒，使耐划性能增强，具有优异的耐候性。

Claims (9)

1.建筑外墙水性丙烯酸酯乳液，其特征在于，按重量份计，包括：
其中改性丙烯酸酯的重均分子量范围为5000～8000，所述改性丙烯酸酯为羟基异喹啉改性的丙烯酸酯。
2.如权利要求1所述的建筑外墙水性丙烯酸酯乳液，其特征在于，按重量份计，包括：
其中改性丙烯酸酯的重均分子量范围为5000～8000。
3.如权利要求2所述的建筑外墙水性丙烯酸酯乳液，其特征在于，按重量份计，包括：
其中改性丙烯酸酯的重均分子量范围为5000～8000。
4.如权利要求1所述的建筑外墙水性丙烯酸酯乳液，其特征在于，所述羟基异喹啉选自5-羟基异喹啉、7-羟基异喹啉、2-异丙基-1-羟基异喹啉、3-羟基异喹啉、8-羟基异喹啉中的一种或几种。
5.如权利要求1所述的建筑外墙水性丙烯酸酯乳液，其特征在于，所述改性丙烯酸酯中丙烯酸酯与羟基异喹啉的质量比为1：(0.5～0.75)。
6.如权利要求1所述的建筑外墙水性丙烯酸酯乳液，其特征在于，所述量子点选自ZnS、ZnSe、CdS、CdSe、HgS中的一种或几种。
7.如权利要求6所述的建筑外墙水性丙烯酸酯乳液，其特征在于，所述量子点粒径范围为3～15nm。
8.如权利要求1-7任意一项所述的一种建筑外墙水性丙烯酸酯乳液的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)在烧瓶中加入去离子水，加入含有金属的化合物以及巯基乙醇酸，调节pH为10～12，氮气条件下加热沸腾，并迅速加入量子化试剂；
(2)在烧瓶中加入引发剂，丙酮后搅拌溶解，溶解完全后，加入甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸、丙烯酸羟乙酯以及巯基乙醇，加热搅拌，冷凝回流，反应6h～8h后，冷却至室温，向反应体系内加入硫酸氢钠，羟基异喹啉，加热反应液至80℃～100℃后，反应5h后，将反应产物降温至35～40℃，加入氨水、三乙胺调节溶液为中性，搅拌，加入去离子水，并蒸馏除去丙酮溶剂；
(3)在广口瓶中依次加入步骤(2)中产物改性丙烯酸酯、乳化剂、去离子水以及缓冲剂，快速搅拌，搅拌均匀后加入步骤(1)制备得到的量子点溶液，加入颜料以及填料，迅速搅拌成均一溶液，即得建筑外墙水性丙烯酸酯乳液。
9.如权利要求8所述的建筑外墙水性丙烯酸酯乳液的制备方法，其特征在于，所述的量子化试剂选自NaHSe溶液或Na2S溶液。
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