CN107892846A - 一种纳米SiO2改性纯丙烯酸外墙涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明采用一种纳米SiO₂改性纯丙烯酸外墙涂料，原料按重量份包括以下组分：纯丙烯酸乳液50‑60份、遮盖性乳液5‑10份、钛白粉10‑20份，负离子添加剂1‑3份，纳米TiO₂ 1‑3份、纳米SiO₂ 1‑3份、硅藻土5‑10份、碳酸钙3‑6粉、虹彩珠光颜料1‑3份、杀虫剂0.3‑0.5份、灭菌剂0.5‑0.8份、润湿剂0.4‑0.8份、pH调节剂0.1‑0.3份、分散剂0.5‑1.0份、消泡剂0.2‑0.5份、成膜助剂1.0‑2.5份、增稠剂0.5‑0.8份、防冻剂1‑3份、去离子水20‑50份。本发明还提供其制备方法，该涂料具有良好的耐水性、耐碱性、耐洗刷性、耐侯性、耐粘污性，静态持续释放负离子、祛除甲醛、氨、苯等有害气体、抗菌抑菌、净化空气、呼吸调湿、和杀虫灭菌等优点。

Description

一种纳米SiO2改性纯丙烯酸外墙涂料及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种外墙涂料，具体涉及一种纳米SiO₂改性纯丙烯酸外墙涂料及其制备方法。

背景技术

负离子不仅能促成人体合成和储存维生素，强化和激活人体的生理活动，因此它又被称为" 空气维生素"，认为它像食物的维生素一样，对人体及其他生物的生命活动有着十分重要的影响，如雷雨过后，空气的负离子增多，人们感到心情舒畅。而在空调房间，因空气中负离子经过一系列空调净化处理和漫长通风管道后几乎全部消失，人们在其中长期停留会感到胸闷、头晕、乏力、工作效率和健康状况下降，被称之为“空调综合症”。在医学界，负离子被确认是具有杀灭病菌及净化空气的有效手段。其机理主要在于负离子与细菌结合后，使细菌产生结构的改变或能量的转移，导致细菌死亡，最终降沉于地面。医学研究表明，空气中带负电的微粒使血中含氧量增加，有利于血氧输送、吸收和利用，具有促进人体新陈代谢，提高人体免疫能力，增强人体肌能，调节肌体功能平衡的作用。据考证，负离子对人体7 个系统，近30 多种疾病具有抑制、缓解和辅助治疗作用，尤其对人体的保健作用更为明显。

建筑涂料在内外墙中得到了广泛应用，主要有以下几方面的原因，一是经济方面，采用涂料远比玻璃或金属幕墙，装饰石材，壁纸等建筑材料便宜和方便；二是涂料的品种多，有耐久、耐污染、施工方便等优势，可满足不同建筑装饰的需要；三是装饰效果好，用涂料装饰的内墙色彩丰富，鲜艳明快，并可根据人们的喜好，使用一段时间后变换色彩，保持室内的新鲜感；四是涂料质轻安全，且能防水防霉与其它装饰材料相比，更具保护性、安全性。传统的溶剂型涂料由于含有有机溶剂，对环境带来污染，损害人们的身体健康，开发新型的环境友好涂料是未来涂料发展趋势。涂料种类繁多，在许多领域都得到广泛的应用。在现有涂料中大部分都是单一功效的涂料比较多，还没有一款合格的、安全性能高的、既有杀虫灭菌的作用效果还有负离子存在的外墙涂料的销售。

发明内容

本发明的目的就是针对现有问题，提供一种纳米SiO₂改性纯丙烯酸外墙涂料，该一种纳米SiO₂改性纯丙烯酸外墙涂料以纯丙烯酸乳液为成膜物质，添加遮盖性乳液、钛白粉，负离子添加剂，纳米TiO₂、纳米SiO₂、硅藻土、碳酸钙、虹彩珠光颜料和杀虫剂、灭菌剂并加入部分助剂，制备得到的一种纳米SiO₂改性纯丙烯酸外墙涂料。该种一种纳米SiO₂改性纯丙烯酸外墙涂料不但具有良好的低温稳定性、耐水性、耐碱性、耐洗刷性、耐侯性、耐粘污性和抗老化性，而且具有静态持续释放负离子、祛除甲醛、氨、苯等有害气体、抗菌抑菌、净化空气、呼吸调湿、和杀虫灭菌等优点。

本发明的另一目的在于提供一种纳米SiO₂改性纯丙烯酸外墙涂料的制备方法，操作简单，可以广泛应用。

为实现上述目的本发明所采用的技术方案如下：一种纳米SiO₂改性纯丙烯酸外墙涂料，其原料按重量份包括以下组分：纯丙烯酸乳液50-60 份、遮盖性乳液5-10份、钛白粉10-20份，负离子添加剂 1-3份，纳米TiO₂ 1-3份、纳米SiO₂ 1-3份、硅藻土5-10份、碳酸钙3-6粉、虹彩珠光颜料1-3份、杀虫剂0.3-0.5份、灭菌剂0.5-0.8份、润湿剂0.4-0.8份、pH 调节剂0.1-0.3份、分散剂0.5-1.0 份、消泡剂0.2-0.5 份、成膜助剂1.0-2.5 份、增稠剂0.5-0.8 份、防冻剂1-3 份、去离子水20-50 份。

进一步地，所述的钛白粉为金红石型钛白粉，粒径为100 ～ 150μm。

进一步地，所述的负离子添加剂为粒度为80-150nm 的电气石粉末。

进一步地，所述的硅藻土为粉剂，其粒径50 ～ 150μm。

进一步地，所述碳酸钙采用1500目粉剂。

进一步地，所述的杀虫剂为采用中草药提取液、除虫菊粉、溴氰菊酯三者按一定3：1：1比例的混合在一起的组合物。

进一步地，所述的分散剂为三聚磷酸钠、六偏磷酸钠、焦磷酸钠、十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、甲基戊醇、聚丙烯酰胺中的一种或多种。

进一步地，所述的增稠剂增稠剂为水性纤维素类增稠剂。

进一步地，所述防冻剂为乙二醇。

进一步地，其制备方法包括以下步骤：

S10、将去离子水加入到带有分散机的反应罐中，启动分散机；

S11、在搅拌的同时，顺次将分散剂、润湿剂、杀虫剂、灭菌剂、成膜助剂、一半的消泡剂加入到反应罐中，搅拌的速度为400-500 转/min，搅拌时间为5-10 分钟；

S12、然后钛白粉，负离子添加剂，纳米TiO₂、纳米SiO₂、硅藻土、碳酸钙、虹彩珠光颜料等按密度先小后大的顺序缓慢加入，搅拌速度提高至1000-1200 转/min，搅拌10-20min，速搅拌结束后，同时根据情况加入余量消泡剂，以减少搅拌过程中产生的气泡，然后缓慢加入部分增稠剂，低速搅拌均匀后再移到高速搅拌分散机，加入剩余的部分增稠剂和防冻剂，高速分散约20-30min即得浆料；

S13、将纯丙烯酸乳液和遮盖性乳液缓慢加入调制好的浆料中，低速搅拌30-40min，调节黏度和PH值，既得到所需一种纳米SiO₂改性纯丙烯酸外墙涂料。

与现有技术对比，本发明具有如下优点：

1、本发明中加入了纳米二氧化钛屏蔽紫外线作用强，防止紫外线的侵害，提高了涂料的使用寿命。同时，其较高的硬度、密度、介电常数及折射率，有助于提高涂料的遮盖力和着色力，而且对阳光中的热辐射有很好的反射作用；

2、本发明采用硅藻土为填料，具有孔隙度大、吸收性强、化学性质稳定、耐磨、耐热等特点，能为涂料提供优异的表面性能，增容，增稠以及提高附着力。由于它具有较大的孔体积，能使涂膜缩短干燥时间。还可减少树脂的用量，降低成本。该产品被认为是一种具有良好性价比的高效涂料用消光粉产品，已被国际上众多的大型涂料生产商作为指定用品，广泛应用于水性硅藻泥。并且其还具有不燃、隔音、防水、重量轻以及隔热等特点外，还有除湿、除臭、净化室内空气等作用，是优良的环保型室内外装修材料；

3、本发明中加入的负离子添加剂，纳米TiO₂、纳米SiO₂、硅藻土、碳酸钙、虹彩珠光颜料、在太阳光（尤其是紫外线）照射下生成OH-，能有效除去室内外的苯、甲醛、硫化物、氨和臭味物质，并具有杀菌功能，为绿色环保涂料。并且能每分钟持续释放负离子，能有效改善室内空气质量，祛除室内空气中甲醛、甲苯，氨等有害污染物质；该涂料还能迅速消除室内香烟、油烟雾、家用电器所产生的空气污染和电子污染；大大降低电磁辐射强度等多功能于一体，其24 小时杀菌、灭菌率达90% 以上，其健康性表现为通过改善了空气质量，达到增强人体免疫力、预防多种疾病的辅助作用，符合人们对环保和健康的双重要求；

4、本发明中添加的纳米SiO₂粒子具有大颗粒所不具备的特殊光学性能，存在---蓝移---现象，即光吸收带向短波方向移动，同时加入了具有杀虫功效的杀虫剂、灭菌剂和吸虫的虹彩珠光颜料，能在光蓝移的时候吸引害虫集中在一起更好地将其杀灭掉；

5、本发明的一种纳米SiO₂改性纯丙烯酸外墙涂料不但具有良好的低温稳定性、耐水性、耐碱性、耐洗刷性、耐侯性、耐粘污性和抗老化性，而且具有静态持续释放负离子、祛除甲醛、氨、苯等有害气体、抗菌抑菌、净化空气、呼吸调湿、和杀虫灭菌等优点。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明

进行进一步详细说明。此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

一种纳米SiO₂改性纯丙烯酸外墙涂料，其原料按重量份包括以下组分：纯丙烯酸乳液50 份、遮盖性乳液5份、钛白粉10份，负离子添加剂 1份，纳米TiO₂ 1份、纳米SiO₂ 1份、硅藻土5份、碳酸钙3粉、虹彩珠光颜料1份、杀虫剂0.3份、灭菌剂0.5份、润湿剂0.4份、pH 调节剂0.1份、分散剂0.5份、消泡剂0.2份、成膜助剂1.0份、增稠剂0.5份、防冻剂1份、去离子水20份。

所述的钛白粉为金红石型钛白粉，粒径为100 μm。

所述的负离子添加剂为粒度为80nm 的电气石粉末。

所述的硅藻土为粉剂，其粒径50 μm。

所述碳酸钙采用1500目粉剂。

所述的杀虫剂为采用中草药提取液、除虫菊粉、溴氰菊酯三者按一定3：1：1比例的混合在一起的组合物。

所述的分散剂为三聚磷酸钠。

所述的增稠剂增稠剂为水性纤维素类增稠剂。

所述防冻剂为乙二醇。

其制备方法包括以下步骤：

S10、将去离子水加入到带有分散机的反应罐中，启动分散机；

S11、在搅拌的同时，顺次将分散剂、润湿剂、杀虫剂、灭菌剂、成膜助剂、一半的消泡剂加入到反应罐中，搅拌的速度为400 转/min，搅拌时间为5分钟；

S12、然后钛白粉，负离子添加剂，纳米TiO₂、纳米SiO₂、硅藻土、碳酸钙、虹彩珠光颜料等按密度先小后大的顺序缓慢加入，搅拌速度提高至1000 转/min，搅拌10min，速搅拌结束后，同时根据情况加入余量消泡剂，以减少搅拌过程中产生的气泡，然后缓慢加入部分增稠剂，低速搅拌均匀后再移到高速搅拌分散机，加入剩余的部分增稠剂和防冻剂，高速分散约20min即得浆料；

S13、将纯丙烯酸乳液和遮盖性乳液缓慢加入调制好的浆料中，低速搅拌30min，调节黏度和PH值，既得到所需一种纳米SiO₂改性纯丙烯酸外墙涂料。

实施例2

一种纳米SiO₂改性纯丙烯酸外墙涂料，其原料按重量份包括以下组分：纯丙烯酸乳液60 份、遮盖性乳液10份、钛白粉20份，负离子添加剂 3份，纳米TiO₂ 3份、纳米SiO₂ 3份、硅藻土10份、碳酸钙6粉、虹彩珠光颜料3份、杀虫剂0.5份、灭菌剂0.8份、润湿剂0.8份、pH 调节剂0.3份、分散剂1.0 份、消泡剂0.5 份、成膜助剂2.5 份、增稠剂0.8 份、防冻剂3 份、去离子水50 份。

所述的钛白粉为金红石型钛白粉，粒径为150μm。

所述的负离子添加剂为粒度为150nm 的电气石粉末。

所述的硅藻土为粉剂，其粒径150μm。

所述碳酸钙采用1500目粉剂。

所述的杀虫剂为采用中草药提取液、除虫菊粉、溴氰菊酯三三者按一定3：1：1比例的混合在一起的组合物。

所述的分散剂为六偏磷酸钠。

所述的增稠剂增稠剂为水性纤维素类增稠剂。

所述防冻剂为乙二醇。

其制备方法包括以下步骤：

S10、将去离子水加入到带有分散机的反应罐中，启动分散机；

S11、在搅拌的同时，顺次将分散剂、润湿剂、杀虫剂、灭菌剂、成膜助剂、一半的消泡剂加入到反应罐中，搅拌的速度为500 转/min，搅拌时间为10 分钟；

S12、然后钛白粉，负离子添加剂，纳米TiO₂ 、纳米SiO₂、硅藻土、碳酸钙、虹彩珠光颜料等按密度先小后大的顺序缓慢加入，搅拌速度提高至1200 转/min，搅拌20min，速搅拌结束后，同时根据情况加入余量消泡剂，以减少搅拌过程中产生的气泡，然后缓慢加入部分增稠剂，低速搅拌均匀后再移到高速搅拌分散机，加入剩余的部分增稠剂和防冻剂，高速分散约30min即得浆料；

S13、将纯丙烯酸乳液和遮盖性乳液缓慢加入调制好的浆料中，低速搅拌40min，调节黏度和PH值，既得到所需一种纳米SiO₂改性纯丙烯酸外墙涂料。

实施例3

一种纳米SiO₂改性纯丙烯酸外墙涂料，其原料按重量份包括以下组分：纯丙烯酸乳液55份、遮盖性乳液6份、钛白粉15份，负离子添加剂 2份，纳米TiO₂ 2份、纳米SiO₂ 2份、硅藻土6份、碳酸钙5粉、虹彩珠光颜料2份、杀虫剂0.4份、灭菌剂0.6份、润湿剂0.6份、pH 调节剂0.2份、分散剂0.8份、消泡剂0.4份、成膜助剂1..5 份、增稠剂0.7份、防冻剂2份、去离子水30 份。

所述的钛白粉为金红石型钛白粉，粒径为120μm。

所述的负离子添加剂为粒度为100nm 的电气石粉末。

所述的硅藻土为粉剂，其粒径100μm。

所述碳酸钙采用1500目粉剂。

所述的杀虫剂为采用中草药提取液、除虫菊粉、溴氰菊酯三者按一定3：1：1比例的混合在一起的组合物。

所述的分散剂为十二烷基硫酸钠。

所述的增稠剂增稠剂为水性纤维素类增稠剂。

所述防冻剂为乙二醇。

其制备方法包括以下步骤：

S10、将去离子水加入到带有分散机的反应罐中，启动分散机；

S11、在搅拌的同时，顺次将分散剂、润湿剂、杀虫剂、灭菌剂、成膜助剂、一半的消泡剂加入到反应罐中，搅拌的速度为450 转/min，搅拌时间为8分钟；

S12、然后钛白粉，负离子添加剂，纳米TiO₂、纳米SiO₂、硅藻土、碳酸钙、虹彩珠光颜料等按密度先小后大的顺序缓慢加入，搅拌速度提高至1100 转/min，搅拌15min，速搅拌结束后，同时根据情况加入余量消泡剂，以减少搅拌过程中产生的气泡，然后缓慢加入部分增稠剂，低速搅拌均匀后再移到高速搅拌分散机，加入剩余的部分增稠剂和防冻剂，高速分散约25min即得浆料；

S13、将纯丙烯酸乳液和遮盖性乳液缓慢加入调制好的浆料中，低速搅拌35min，调节黏度和PH值，既得到所需一种纳米SiO₂改性纯丙烯酸外墙涂料。

Claims (10)

1.一种纳米SiO₂改性纯丙烯酸外墙涂料，其特征在于，其原料按重量份包括以下组分：纯丙烯酸乳液50-60 份、遮盖性乳液5-10份、钛白粉10-20份，负离子添加剂 1-3份，纳米TiO₂ 1-3份、纳米SiO₂ 1-3份、硅藻土5-10份、碳酸钙3-6粉、虹彩珠光颜料1-3份、杀虫剂0.3-0.5份、灭菌剂0.5-0.8份、润湿剂0.4-0.8份、pH 调节剂0.1-0.3份、分散剂0.5-1.0份、消泡剂0.2-0.5 份、成膜助剂1.0-2.5 份、增稠剂0.5-0.8 份、防冻剂1-3 份、去离子水20-50 份。

2.根据权利要求1 所述的一种纳米SiO₂改性纯丙烯酸外墙涂料，其特征在于：所述的钛白粉为金红石型钛白粉，粒径为100 ～ 150μm。

3.根据权利要求1 所述的一种纳米SiO₂改性纯丙烯酸外墙涂料，其特征在于：所述的负离子添加剂为粒度为80-150nm 的电气石粉末。

4.根据权利要求1 所述的一种纳米SiO₂改性纯丙烯酸外墙涂料，其特征在于：所述的硅藻土为粉剂，其粒径50 ～ 150μm。

5.根据权利要求1 所述的一种纳米SiO₂改性纯丙烯酸外墙涂料，其特征在于：所述碳酸钙采用1500目粉剂。

6.根据权利要求1 所述的一种纳米SiO₂改性纯丙烯酸外墙涂料，其特征在于：所述的杀虫剂为采用中草药提取液、除虫菊粉、溴氰菊酯三者按一定3：1：1比例的混合在一起的组合物。

7.根据权利要求1 所述的一种纳米SiO₂改性纯丙烯酸外墙涂料，其特征在于：所述的分散剂为三聚磷酸钠、六偏磷酸钠、焦磷酸钠、十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、甲基戊醇、聚丙烯酰胺中的一种或多种。

8.根据权利要求1 所述的一种纳米SiO₂改性纯丙烯酸外墙涂料，其特征在于：所述的增稠剂增稠剂为水性纤维素类增稠剂。

9.根据权利要求1 所述的一种纳米SiO₂改性纯丙烯酸外墙涂料，其特征在于：所述防冻剂为乙二醇。

10.根据权利要求1 所述的一种纳米SiO₂改性纯丙烯酸外墙涂料，其特征在于：其制备方法包括以下步骤：

S10、将去离子水加入到带有分散机的反应罐中，启动分散机；

S11、在搅拌的同时，顺次将分散剂、润湿剂、杀虫剂、灭菌剂、成膜助剂、一半的消泡剂加入到反应罐中，搅拌的速度为400-500 转/min，搅拌时间为5-10 分钟；

S12、然后钛白粉，负离子添加剂，纳米TiO₂、纳米SiO₂、硅藻土、碳酸钙、虹彩珠光颜料等按密度先小后大的顺序缓慢加入，搅拌速度提高至1000-1200 转/min，搅拌10-20min，速搅拌结束后，同时根据情况加入余量消泡剂，以减少搅拌过程中产生的气泡，然后缓慢加入部分增稠剂，低速搅拌均匀后再移到高速搅拌分散机，加入剩余的部分增稠剂和防冻剂，高速分散约20-30min即得浆料；

S13、将纯丙烯酸乳液和遮盖性乳液缓慢加入调制好的浆料中，低速搅拌30-40min，调节黏度和PH值，既得到所需一种纳米SiO₂改性纯丙烯酸外墙涂料。