CN108864866B - 一种建筑外墙涂料及其制备方法 - Google Patents

一种建筑外墙涂料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种建筑外墙涂料，包括以下质量分数的组分：乳液基料100份、填料20‑40份、水15‑35份、乙二醇3‑6份、聚丙烯酸钠1‑3份、六偏磷酸钠2‑3份、羟乙基纤维素1‑4份、十二烷基苯磺酸钠1‑3份、矿物油消泡剂0.5‑1.5份、对氯间二甲基苯酚1‑4份，乳液基料包括纯丙乳液65‑85份、苯丙乳液15‑35份、氯丁胶乳0‑3份，填料包括云母粉15‑35份、改性膨胀蛭石5‑10份；并且提供了涂料的制备方法。本发明的有益效果是：本发明的涂料固着效果好、成膜稳定；由本发明的涂料制成的涂膜质感柔和、耐冲击性强，耐侯性和耐温变性好、不容易开裂，使用寿命长；本发明的制备方法简便、对设备要求不高，易于大规模推广应用。

Description

一种建筑外墙涂料及其制备方法
技术领域
本发明涉及涂料领域，尤其涉及一种建筑外墙涂料及其制备方法。
背景技术
涂料，我们平常所说的油漆只是其中的一种，指涂布于物体表面在一定的条件下能形成薄膜而起保护、装饰或其他特殊功能(绝缘、防锈、防霉、耐热等)的一类液体或固体材料。近年来，水性化、环保化、多功能化和高性能化已经成为建筑外墙涂料发展的趋势。
目前，我国采用的外墙涂料主要以丙烯酸乳液为基料，水性丙烯酸涂料具有成本适中、耐候性好、可调整性大等优点，是近年来发展十分速的一类涂料产品。
涂料在实际应用中往往会曝露在不同季节、不同气候条件下，随着季节、气候条件的变化，经常会出现起泡、粉化、开裂、剥落等现象，直接影响到涂料的使用寿命。有些涂料在北方地区出现此类现象的程度尤甚于南方地区，究其原因发现除了涂料的耐候性和耐低温性外，涂料的耐温变性也是影响使用寿命的一个重要的因素。耐温变性指涂膜经受高温和低温急速变化情况时，抵抗被破坏的能力。耐温变性差的涂膜在骤冷骤热情况下，由于涂膜机械强度变化会引起的开裂、起泡、脱皮等破坏现象。
发明内容
为了解决以上技术问题，本发明提供了一种固着效果好、成膜稳定、不容易开裂并且使用寿命长的建筑外墙涂料。
为了实现上述发明目的，本发明提供了一种建筑外墙涂料，所述涂料包括以下质量分数的组分：乳液基料100份、填料20-40份、水15-35份、乙二醇3-6份、聚丙烯酸钠1-3份、六偏磷酸钠2-3份、羟乙基纤维素1-4份、十二烷基苯磺酸钠1-3份、矿物油消泡剂0.5-1.5份、对氯间二甲基苯酚1-4份。
所述乳液基料包括纯丙乳液65-85份、苯丙乳液15-35份、氯丁胶乳0-3份；所述填料包括云母粉15-35份、改性膨胀蛭石5-10份。
所述改性膨胀蛭石的制备方法为：将膨胀蛭石加入相对于膨胀蛭石质量20-25倍的浓度为0.2-0.4mol/L的氢氧化钠溶液中，50-60℃搅拌1-2小时，冷却至室温后加入相对于膨胀蛭石质量2-4％的乙二醇继续搅拌20-40分钟，然后进行过滤、洗涤至中性，然后加入到相对于膨胀蛭石质量5-10倍浓度为3-6％的磷酸氢二铵溶液中，浸渍搅拌2-4小时形成均匀浆液，然后经过滤、100-120℃干燥1-2h、500℃焙烧2-4h得到改性膨胀蛭石。
优选地，所述涂料包括以下质量分数的组分：纯丙乳液65份、苯丙乳液35份、氯丁胶乳0份、云母粉20份、改性膨胀蛭石10份、水20份、乙二醇3份、聚丙烯酸钠3份、六偏磷酸钠2份、羟乙基纤维素2份、十二烷基苯磺酸钠2份、矿物油消泡剂1.5份、对氯间二甲基苯酚3份。
优选地，所述涂料包括以下质量分数的组分：纯丙乳液80份、苯丙乳液17份、氯丁胶乳3份、云母粉25份、改性膨胀蛭石5份、水15份、乙二醇5份、聚丙烯酸钠2份、六偏磷酸钠3份、羟乙基纤维素1份、十二烷基苯磺酸钠3份、矿物油消泡剂0.5份、对氯间二甲基苯酚2份。
优选地，所述涂料包括以下质量分数的组分：纯丙乳液78份、苯丙乳液20份、氯丁胶乳2份、云母粉30份、改性膨胀蛭石8份、水30份、乙二醇4份、聚丙烯酸钠1份、六偏磷酸钠2.5份、羟乙基纤维素3份、十二烷基苯磺酸钠1份、矿物油消泡剂1份、对氯间二甲基苯酚1份。
优选地，所述涂料包括以下质量分数的组分：纯丙乳液70份、苯丙乳液29份、氯丁胶乳1份、云母粉15份、改性膨胀蛭石10份、水25份、乙二醇6份、聚丙烯酸钠1份、六偏磷酸钠2.5份、羟乙基纤维素2份、十二烷基苯磺酸钠1份、矿物油消泡剂1份、对氯间二甲基苯酚4份。
优选地，所述涂料包括以下质量分数的组分：纯丙乳液85份、苯丙乳液15份、氯丁胶乳0份、云母粉35份、改性膨胀蛭石6份、水35份、乙二醇4份、聚丙烯酸钠2份、六偏磷酸钠2份、羟乙基纤维素4份、十二烷基苯磺酸钠3份、矿物油消泡剂1.5份、对氯间二甲基苯酚2.5份。
为了更好的实现上述发明目的，本发明还提供了一种以上所述的建筑外墙涂料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照质量配比将水和所述羟乙基纤维素增稠剂添加到容器中，在300-400rpm转速下搅拌3-5min；
(2)按照质量配比加入聚丙烯酸钠、六偏磷酸钠、以及1/2量的矿物油消泡剂，在300-400rpm转速下搅拌3-5min；
(3)在800-1000rpm转速搅拌下按照质量配比加入填料，搅拌30-40min；
(4)在600-800rpm转速搅拌下按照质量配比加入乳液基料，搅拌5-10min
(5)继续加入乙二醇、十二烷基苯磺酸钠、对氯间二甲基苯酚以及剩余矿物油消泡剂，在600-800rpm转速下搅拌5-10min，制得所述建筑外墙涂料。
本发明的有益效果是：本发明的涂料固着效果好、成膜稳定；由本发明的涂料制成的涂膜质感柔和、耐冲击性强，耐侯性和耐温变性好、不容易开裂，使用寿命长；本发明的制备方法简便、对设备要求不高，易于大规模推广应用。
具体实施方式
为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过对比例和实施例，对本方案进行阐述。
对比例1
本发明对比例说明了一种建筑外墙涂料，包括以下质量分数的组分：纯丙乳液80份、苯丙乳液20份、云母粉30份、水25份、乙二醇3份、聚丙烯酸钠3份、六偏磷酸钠2份、羟乙基纤维素3份、十二烷基苯磺酸钠2份、矿物油消泡剂1.5份。
将以上质量配比的组分按照传统方法制备涂料。
对比例2
本发明对比例说明了一种建筑外墙涂料，包括以下质量分数的组分：纯丙乳液70份、苯丙乳液30份、云母粉20份、水20份、乙二醇2份、聚丙烯酸钠2份、六偏磷酸钠2份、羟乙基纤维素2份、十二烷基苯磺酸钠1份、矿物油消泡剂1份。
将以上质量配比的组分按照传统方法制备涂料。
实施例1
本发明实施例提供了一种改性膨胀蛭石的制备方法，包括以下步骤：将膨胀蛭石加入相对于膨胀蛭石质量20-25倍的浓度为0.2-0.4mol/L的氢氧化钠溶液中，50-60℃搅拌1-2小时，冷却至室温后加入相对于膨胀蛭石质量2-4％的乙二醇继续搅拌20-40分钟，然后进行过滤、洗涤至中性，然后加入到相对于膨胀蛭石质量5-10倍浓度为3-6％的磷酸氢二铵溶液中，浸渍搅拌2-4小时形成均匀浆液，然后经过滤、100-120℃干燥1-2h、500℃焙烧2-4h得到改性膨胀蛭石。
实施例2
本发明实施例提供了一种建筑外墙涂料，包括以下质量分数的组分：纯丙乳液65份、苯丙乳液35份、氯丁胶乳0份、云母粉20份、按照实施例1提供的方法制备的改性膨胀蛭石10份、水20份、乙二醇3份、聚丙烯酸钠3份、六偏磷酸钠2份、羟乙基纤维素2份、十二烷基苯磺酸钠2份、矿物油消泡剂1.5份、对氯间二甲基苯酚3份。
将以上质量配比的组分按照以下步骤制备涂料：
(1)按照质量配比将水和所述羟乙基纤维素增稠剂添加到容器中，在300rpm转速下搅拌5min；
(2)按照质量配比加入聚丙烯酸钠、六偏磷酸钠、以及1/2量的矿物油消泡剂，在300rpm转速下搅拌3min；
(3)在800rpm转速搅拌下按照质量配比加入填料，搅拌30min；
(4)在600rpm转速搅拌下按照质量配比加入乳液基料，搅拌5min
(5)继续加入乙二醇、十二烷基苯磺酸钠、对氯间二甲基苯酚以及剩余矿物油消泡剂，在600rpm转速下搅拌10min，制得所述建筑外墙涂料。
实施例3
本发明实施例提供了一种建筑外墙涂料，包括以下质量分数的组分：纯丙乳液80份、苯丙乳液17份、氯丁胶乳3份、云母粉25份、按照实施例1提供的方法制备的改性膨胀蛭石5份、水15份、乙二醇5份、聚丙烯酸钠2份、六偏磷酸钠3份、羟乙基纤维素1份、十二烷基苯磺酸钠3份、矿物油消泡剂0.5份、对氯间二甲基苯酚2份。
将以上质量配比的组分按照以下步骤制备涂料：
(1)按照质量配比将水和所述羟乙基纤维素增稠剂添加到容器中，在350rpm转速下搅拌4min；
(2)按照质量配比加入聚丙烯酸钠、六偏磷酸钠、以及1/2量的矿物油消泡剂，在350rpm转速下搅拌4min；
(3)在1000rpm转速搅拌下按照质量配比加入填料，搅拌35min；
(4)在700rpm转速搅拌下按照质量配比加入乳液基料，搅拌8min
(5)继续加入乙二醇、十二烷基苯磺酸钠、对氯间二甲基苯酚以及剩余矿物油消泡剂，在700rpm转速下搅拌8min，制得所述建筑外墙涂料。
实施例4
本发明实施例提供了一种建筑外墙涂料，包括以下质量分数的组分：纯丙乳液78份、苯丙乳液20份、氯丁胶乳2份、云母粉30份、按照实施例1提供的方法制备的改性膨胀蛭石8份、水30份、乙二醇4份、聚丙烯酸钠1份、六偏磷酸钠2.5份、羟乙基纤维素3份、十二烷基苯磺酸钠1份、矿物油消泡剂1份、对氯间二甲基苯酚1份。
将以上质量配比的组分按照以下步骤制备涂料：
(1)按照质量配比将水和所述羟乙基纤维素增稠剂添加到容器中，在400rpm转速下搅拌3min；
(2)按照质量配比加入聚丙烯酸钠、六偏磷酸钠、以及1/2量的矿物油消泡剂，在400rpm转速下搅拌5min；
(3)在900rpm转速搅拌下按照质量配比加入填料，搅拌30min；
(4)在800rpm转速搅拌下按照质量配比加入乳液基料，搅拌5min
(5)继续加入乙二醇、十二烷基苯磺酸钠、对氯间二甲基苯酚以及剩余矿物油消泡剂，在800rpm转速下搅拌5min，制得所述建筑外墙涂料。
实施例5
本发明实施例提供了一种建筑外墙涂料，包括以下质量分数的组分：纯丙乳液70份、苯丙乳液29份、氯丁胶乳1份、云母粉15份、按照实施例1提供的方法制备的改性膨胀蛭石10份、水25份、乙二醇6份、聚丙烯酸钠1份、六偏磷酸钠2.5份、羟乙基纤维素2份、十二烷基苯磺酸钠1份、矿物油消泡剂1份、对氯间二甲基苯酚4份。
将以上质量配比的组分按照以下步骤制备涂料：
(1)按照质量配比将水和所述羟乙基纤维素增稠剂添加到容器中，在400rpm转速下搅拌5min；
(2)按照质量配比加入聚丙烯酸钠、六偏磷酸钠、以及1/2量的矿物油消泡剂，在400rpm转速下搅拌3min；
(3)在800rpm转速搅拌下按照质量配比加入填料，搅拌40min；
(4)在700rpm转速搅拌下按照质量配比加入乳液基料，搅拌10min
(5)继续加入乙二醇、十二烷基苯磺酸钠、对氯间二甲基苯酚以及剩余矿物油消泡剂，在700rpm转速下搅拌10min，制得所述建筑外墙涂料。
实施例6
本发明实施例提供了一种建筑外墙涂料，包括以下质量分数的组分：纯丙乳液85份、苯丙乳液15份、氯丁胶乳0份、云母粉35份、按照实施例1提供的方法制备的改性膨胀蛭石6份、水35份、乙二醇4份、聚丙烯酸钠2份、六偏磷酸钠2份、羟乙基纤维素4份、十二烷基苯磺酸钠3份、矿物油消泡剂1.5份、对氯间二甲基苯酚2.5份。
将以上质量配比的组分按照以下步骤制备涂料：
(1)按照质量配比将水和所述羟乙基纤维素增稠剂添加到容器中，在300rpm转速下搅拌4min；
(2)按照质量配比加入聚丙烯酸钠、六偏磷酸钠、以及1/2量的矿物油消泡剂，在300rpm转速下搅拌4min；
(3)在1000rpm转速搅拌下按照质量配比加入填料，搅拌35min；
(4)在800rpm转速搅拌下按照质量配比加入乳液基料，搅拌5min
(5)继续加入乙二醇、十二烷基苯磺酸钠、对氯间二甲基苯酚以及剩余矿物油消泡剂，在800rpm转速下搅拌5min，制得所述建筑外墙涂料。
实验例
将对比例1-2和实施例2-6制得的涂料按照GB/T 9755-2014提供的方法分别制板涂膜进行性能检测，观察涂膜外观，并且检测耐水性、耐碱性、耐洗刷性、耐人工气候老化性、耐温变性。以上7种样品的涂膜外观均为正常，192h耐水性和96h耐碱性均无异常，4000次耐洗刷性测试均为漆膜未损坏。
耐人工气候老化性检测结果如表1所示，以上7种样品400h后的老化均未出现粉化和开裂；600h的老化后，对比例1-2、实施例1和5未添加氯丁胶乳的样品出现了1级粉化；1200h的老化后，对比例1-2、实施例1和5这些未添加氯丁胶乳的样品出现了2级粉化，其中对比例1-2的样品还出现了1级开裂。
耐温变性检测结果如表2所示，以上7种样品在3次耐温变循环后均无异常；6次耐温变循环后，对比例1-2这两个未添加改性膨胀蛭石和氯丁胶乳的样品出现了1级开裂；24次耐温变循环后，对比例1-2、实施例1和5未添加氯丁胶乳的样品均出现了开裂。
总结以上实验结果，本发明的建筑外墙涂料，在其他条件均能满足施工要求指标的情况下，耐人工气候老化性和耐温变性有了很大的提高，特别是在温差变化大的地区使用，能够有效延长涂膜的使用寿命。
表1耐人工气候老化性
Figure BDA0001681638180000071
表2耐温变性
Figure BDA0001681638180000072
Figure BDA0001681638180000081
本发明未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述，当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种建筑外墙涂料，其特征在于，所述涂料包括以下质量分数的组分：乳液基料100份、填料20-40份、水15-35份、乙二醇3-6份、聚丙烯酸钠1-3份、六偏磷酸钠2-3份、羟乙基纤维素1-4份、十二烷基苯磺酸钠1-3份、矿物油消泡剂0.5-1.5份、对氯间二甲基苯酚1-4份；
所述乳液基料包括纯丙乳液65-85份、苯丙乳液15-35份、氯丁胶乳0-3份；所述填料包括云母粉15-35份、改性膨胀蛭石5-10份；
所述改性膨胀蛭石的制备方法为：
将膨胀蛭石加入相对于膨胀蛭石质量20-25倍的浓度为0.2-0.4mol/L的氢氧化钠溶液中，50-60℃搅拌1-2小时，冷却至室温后加入相对于膨胀蛭石质量2-4%的乙二醇继续搅拌20-40分钟，然后进行过滤、洗涤至中性，然后加入到相对于膨胀蛭石质量5-10倍浓度为3-6%的磷酸氢二铵溶液中，浸渍搅拌2-4小时形成均匀浆液，然后经过滤、100-120℃干燥1-2h、500℃焙烧2-4h得到改性膨胀蛭石。
2.根据权利要求1所述的建筑外墙涂料，其特征在于，所述涂料包括以下质量分数的组分：纯丙乳液65份、苯丙乳液35份、氯丁胶乳0份、云母粉20份、改性膨胀蛭石10份、水20份、乙二醇3份、聚丙烯酸钠3份、六偏磷酸钠2份、羟乙基纤维素2份、十二烷基苯磺酸钠2份、矿物油消泡剂1.5份、对氯间二甲基苯酚3份。
3.根据权利要求1所述的建筑外墙涂料，其特征在于，所述涂料包括以下质量分数的组分：纯丙乳液80份、苯丙乳液17份、氯丁胶乳3份、云母粉25份、改性膨胀蛭石5份、水15份、乙二醇5份、聚丙烯酸钠2份、六偏磷酸钠3份、羟乙基纤维素1份、十二烷基苯磺酸钠3份、矿物油消泡剂0.5份、对氯间二甲基苯酚2份。
4.根据权利要求1所述的建筑外墙涂料，其特征在于，所述涂料包括以下质量分数的组分：纯丙乳液78份、苯丙乳液20份、氯丁胶乳2份、云母粉30份、改性膨胀蛭石8份、水30份、乙二醇4份、聚丙烯酸钠1份、六偏磷酸钠2.5份、羟乙基纤维素3份、十二烷基苯磺酸钠1份、矿物油消泡剂1份、对氯间二甲基苯酚1份。
5.一种如权利要求1-4任一项所述的建筑外墙涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）按照质量配比将水和所述羟乙基纤维素增稠剂添加到容器中，在300-400rpm转速下搅拌3-5min；
（2）按照质量配比加入聚丙烯酸钠、六偏磷酸钠、以及1/2量的矿物油消泡剂，在300-400rpm转速下搅拌3-5min；
（3）在800-1000rpm转速搅拌下按照质量配比加入填料，搅拌30-40min；
（4）在600-800rpm转速搅拌下按照质量配比加入乳液基料，搅拌5-10min
（5）继续加入乙二醇、十二烷基苯磺酸钠、对氯间二甲基苯酚以及剩余矿物油消泡剂，在600-800rpm转速下搅拌5-10min，制得所述建筑外墙涂料。
6.根据权利要求5所述的建筑外墙涂料的制备方法，其特征在于，所述乳液基料包括纯丙乳液65-85份、苯丙乳液15-35份、氯丁胶乳0-3份；所述填料包括云母粉15-35份、改性膨胀蛭石5-10份。
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