CN108864913A - 一种在建筑墙体表面形成防水阻燃耐污涂层的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种在建筑墙体表面形成防水阻燃耐污涂层的方法，将水性聚氨酯乳液、聚醋酸乙烯酯乳液混合得基料，向其中加入膨胀阻燃剂体系、可膨胀石墨、钛白粉及石蜡微胶囊，再添加助剂，搅拌充分混合均匀，用胶体磨多次研磨，得防水阻燃建筑涂料；将光催化剂二氧化钛经分散体聚丙烯酰胺分散后，与所得防水阻燃建筑涂料复合，机械搅拌后超声波振荡，用漆膜涂布器采用涂刷法均匀涂覆于建筑墙体表面，自然风干；向纳米二氧化硅微球中加入甲基含氢硅油，加入催化剂二月硅酸二丁基锡，室温条件下磁力搅拌改性，抽滤、用无水乙醇洗涤，洗涤过程中采用超声振荡分散；将所得超疏水改性二氧化硅粒子喷涂于涂覆涂料的建筑墙体上，即形成防水阻燃耐污涂层。

Description

一种在建筑墙体表面形成防水阻燃耐污涂层的方法
技术领域
本发明属于建筑涂料技术领域，具体涉及一种在建筑墙体表面形成防水阻燃耐污涂层的方法。
背景技术
节能环保是目前世界各国科学家都追求的目标，石蜡是应用十分广范的相变材料，具有许多优点，但同时存在着固液相变体积变化大、泄露以及传热差等缺点。将石蜡微胶囊化能很好的解决上述问题，是近年来研究的热点。且把石蜡微胶囊应用在建筑涂料中具有重大意义，它可以吸收太阳辐射的热量，在不消耗电能的情况下使室内的温度不变，达到保温隔热的作用。
随着人们物质生活水平的不断提高，人们对室内环境的美观、舒适也有了更高的要求，但室内装修所使用的各种装修材料及家具己经成为室内环境的主要污染源，如室内装修所使用的涂料、油漆、装饰品以及日用品中都会释放挥发性的有机化合物。本发明将光催化剂纳米二氧化钛与涂料复合，制备光催化涂料，可进行降解甲醛。
建筑外墙乳液涂料相比传统的面砖而言，具有色彩丰富，施工简便，安全可靠等优点，在外墙装饰材料领域具有非常好的前景。沾污是造成外墙乳胶漆膜性能劣化的最主要因素，通过简单有效的方式提升耐沾污性，是影响外墙乳胶漆实际应用程度的关键之处。超疏水表面是由“荷叶效应”为灵感而研究出的，微纳米结构和低表面能是其具有良好疏水性的条件。它具有类似荷叶的自清洁效应。于是我们意图采用改性二氧化硅的方法制备超疏水粒子，将其喷涂在外墙漆膜表面，来提升其耐沾污性，同时提高超疏水粒子的附着性与持久性。
发明内容
本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种在建筑墙体表面形成防水阻燃耐污涂层的方法，依照该方法在建筑墙体表面制作的涂层具有优异的防水、防火阻燃、耐污性能，且能保温隔热、降解甲醛。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种在建筑墙体表面形成防水阻燃耐污涂层的方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）石蜡微胶囊的合成：
向0.8-0.9份乳化剂中加入21-24份混合石蜡，加热熔融，加入100-113份蒸馏水、12-14份氯化钠，在58-62℃下乳化反应30-35min，滴加预聚体溶液，反应15-20min，用10%的柠檬酸调节pH为2，继续反应1-2h，升温至88-90℃反应1-2h，减压抽滤分离，用石油醚和55-65℃去离子水清洗，干燥得石蜡微胶囊；
（2）防水阻燃建筑涂料的制备：
将36-40份水性聚氨酯乳液、32-35份聚醋酸乙烯酯乳液混合得基料，向其中加入膨胀阻燃剂体系、4-6份可膨胀石墨、5-7份钛白粉及(1)中所得物料，再添加助剂，搅拌1-2h充分混合均匀，用胶体磨多次研磨，得防水阻燃建筑涂料；
将7-9份光催化剂纳米二氧化钛经分散体聚丙烯酰胺分散后，与上述所得防水阻燃建筑涂料复合，机械搅拌后超声波振荡，用漆膜涂布器采用涂刷法均匀涂覆于建筑墙体表面，湿膜厚度为400um，自然风干；
（3）防水阻燃耐污涂层的制备：
含氢硅油改性二氧化硅超疏水粒子的制备：向5-10份纳米二氧化硅微球中1:1加入甲基含氢硅油，加入0.5-1份催化剂二月硅酸二丁基锡，室温条件下磁力搅拌改性3-4h，抽滤、用无水乙醇洗涤3-5次，洗涤过程中采用超声振荡分散；
将所得超疏水改性二氧化硅粒子喷涂于(2)中涂覆涂料的建筑墙体上，形成防水阻燃耐污涂层。
进一步的，步骤（1）中预聚体溶液的制备：向9-10份尿素中加入18-20份甲醛水溶液，用三乙醇胺调节pH为8，在68-72℃水浴中反应55-65min，加入60-67份去离子水形成尿素-甲醛预聚体溶液；
乳化剂为OP-10，混合石蜡由液体石蜡:十八烷:固体石蜡等质量组成。
进一步的，步骤（2）中将催化剂多聚磷酸铵、成炭剂季戊四醇磷酸酯、发
泡剂三聚氰胺磷酸盐按配比1: 0.63: 0.68混合复配，制备得到35-40份膨胀阻燃体系。
进一步的，助剂由5-10份分散剂、1-2份保湿剂、0.5-1份消泡剂组成。
本发明相比现有技术具有以下优点：
（1）以脲醛树脂为壳材料、以石蜡混合物为芯材，采用原位聚合方法制备脲醛树脂石蜡微胶囊，脲醛树脂成功的包覆了不同石蜡，并将制备的微胶囊添加到涂料中，制成保温隔热涂料。
（2）以多聚磷酸铵为催化剂、季戊四醇磷酸酯为成炭剂、三聚氰胺磷酸盐为发泡剂，制备了防火涂料用阻燃剂，复配形成了良好的协同效应，阻燃剂耐火性能优，炭层膨胀倍率高；具有良好热稳定性的三聚氰胺磷酸盐和季戊四醇磷酸酯在受热时生成偏磷酸盐等，偏磷酸盐能促进聚合物脱水成炭；
以阻燃剂和钛白粉为颜填料，水为溶剂，以水性聚氨酯乳液和聚醋酸乙烯酯乳液为树脂基料制备防火阻燃性能优的涂料。
（3）采用含氢硅油改性纳米二氧化硅粒子，含氢硅油成功接枝在二氧化硅微球表面，将改性后的二氧化硅粒子喷涂在基体表面，得到了接触角可达168-170°、滚动角为3-5°的超疏水表面，具有优异的耐沾污性能。
具体实施方式
实施例1
一种在建筑墙体表面形成防水阻燃耐污涂层的方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）石蜡微胶囊的合成：
向0.8份乳化剂中加入21份混合石蜡，加热熔融，加入100份蒸馏水、12份氯化钠，在58-62℃下乳化反应30min，滴加预聚体溶液，反应15min，用10%的柠檬酸调节pH为2，继续反应1h，升温至88-90℃反应1h，减压抽滤分离，用石油醚和55-65℃去离子水清洗，干燥得石蜡微胶囊；
（2）防水阻燃建筑涂料的制备：
将36份水性聚氨酯乳液、32份聚醋酸乙烯酯乳液混合得基料，向其中加入膨胀阻燃剂体系、4份可膨胀石墨、5份钛白粉及(1)中所得物料，再添加助剂，搅拌1h充分混合均匀，用胶体磨多次研磨，得防水阻燃建筑涂料；
将7份光催化剂纳米二氧化钛经分散体聚丙烯酰胺分散后，与上述所得防水阻燃建筑涂料复合，机械搅拌后超声波振荡，用漆膜涂布器采用涂刷法均匀涂覆于建筑墙体表面，湿膜厚度为400um，自然风干；
（3）防水阻燃耐污涂层的制备：
含氢硅油改性二氧化硅超疏水粒子的制备：向5份纳米二氧化硅微球中1:1加入甲基含氢硅油，加入0.5份催化剂二月硅酸二丁基锡，室温条件下磁力搅拌改性3h，抽滤、用无水乙醇洗涤3次，洗涤过程中采用超声振荡分散；
将所得超疏水改性二氧化硅粒子喷涂于(2)中涂覆涂料的建筑墙体上，形成防水阻燃耐污涂层。
进一步的，步骤（1）中预聚体溶液的制备：向9份尿素中加入18份甲醛水溶液，用三乙醇胺调节pH为8，在68-72℃水浴中反应55min，加入60份去离子水形成尿素-甲醛预聚体溶液；
乳化剂为OP-10，混合石蜡由液体石蜡:十八烷:固体石蜡等质量组成。
进一步的，步骤（2）中将催化剂多聚磷酸铵、成炭剂季戊四醇磷酸酯、发
泡剂三聚氰胺磷酸盐按配比1: 0.63: 0.68混合复配，制备得到35份膨胀阻燃体系。
进一步的，助剂由5份分散剂、1份保湿剂、0.5份消泡剂组成。
实施例2
一种在建筑墙体表面形成防水阻燃耐污涂层的方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）石蜡微胶囊的合成：
向0.9份乳化剂中加入24份混合石蜡，加热熔融，加入113份蒸馏水、14份氯化钠，在58-62℃下乳化反应35min，滴加预聚体溶液，反应20min，用10%的柠檬酸调节pH为2，继续反应2h，升温至88-90℃反应2h，减压抽滤分离，用石油醚和55-65℃去离子水清洗，干燥得石蜡微胶囊；
（2）防水阻燃建筑涂料的制备：
将40份水性聚氨酯乳液、35份聚醋酸乙烯酯乳液混合得基料，向其中加入膨胀阻燃剂体系、6份可膨胀石墨、7份钛白粉及(1)中所得物料，再添加助剂，搅拌2h充分混合均匀，用胶体磨多次研磨，得防水阻燃建筑涂料；
将9份光催化剂纳米二氧化钛经分散体聚丙烯酰胺分散后，与上述所得防水阻燃建筑涂料复合，机械搅拌后超声波振荡，用漆膜涂布器采用涂刷法均匀涂覆于建筑墙体表面，湿膜厚度为400um，自然风干；
（3）防水阻燃耐污涂层的制备：
含氢硅油改性二氧化硅超疏水粒子的制备：向10份纳米二氧化硅微球中1:1加入甲基含氢硅油，加入1份催化剂二月硅酸二丁基锡，室温条件下磁力搅拌改性4h，抽滤、用无水乙醇洗涤5次，洗涤过程中采用超声振荡分散；
将所得超疏水改性二氧化硅粒子喷涂于(2)中涂覆涂料的建筑墙体上，形成防水阻燃耐污涂层。
进一步的，步骤（1）中预聚体溶液的制备：向10份尿素中加入20份甲醛水溶液，用三乙醇胺调节pH为8，在68-72℃水浴中反应65min，加入67份去离子水形成尿素-甲醛预聚体溶液；
乳化剂为OP-10，混合石蜡由液体石蜡:十八烷:固体石蜡等质量组成。
进一步的，步骤（2）中将催化剂多聚磷酸铵、成炭剂季戊四醇磷酸酯、发
泡剂三聚氰胺磷酸盐按配比1: 0.63: 0.68混合复配，制备得到40份膨胀阻燃体系。
进一步的，助剂由10份分散剂、2份保湿剂、1份消泡剂组成。
按照本发明方法在建筑墙体表面制作的涂层，具有优异的防水、防火阻燃、耐污性能，且能保温隔热、降解甲醛。

Claims (4)

1.一种在建筑墙体表面形成防水阻燃耐污涂层的方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）石蜡微胶囊的合成：
向0.8-0.9份乳化剂中加入21-24份混合石蜡，加热熔融，加入100-113份蒸馏水、12-14份氯化钠，在58-62℃下乳化反应30-35min，滴加预聚体溶液，反应15-20min，用10%的柠檬酸调节pH为2，继续反应1-2h，升温至88-90℃反应1-2h，减压抽滤分离，用石油醚和55-65℃去离子水清洗，干燥得石蜡微胶囊；
（2）防水阻燃建筑涂料的制备：
将36-40份水性聚氨酯乳液、32-35份聚醋酸乙烯酯乳液混合得基料，向其中加入膨胀阻燃剂体系、4-6份可膨胀石墨、5-7份钛白粉及(1)中所得物料，再添加助剂，搅拌1-2h充分混合均匀，用胶体磨多次研磨，得防水阻燃建筑涂料；
将7-9份光催化剂纳米二氧化钛经分散体聚丙烯酰胺分散后，与上述所得防水阻燃建筑涂料复合，机械搅拌后超声波振荡，用漆膜涂布器采用涂刷法均匀涂覆于建筑墙体表面，湿膜厚度为400um，自然风干；
（3）防水阻燃耐污涂层的制备：
含氢硅油改性二氧化硅超疏水粒子的制备：向5-10份纳米二氧化硅微球中1:1加入甲基含氢硅油，加入0.5-1份催化剂二月硅酸二丁基锡，室温条件下磁力搅拌改性3-4h，抽滤、用无水乙醇洗涤3-5次，洗涤过程中采用超声振荡分散；
将所得超疏水改性二氧化硅粒子喷涂于(2)中涂覆涂料的建筑墙体上，即形成防水阻燃耐污涂层。
2.根据权利要求1所述的一种在建筑墙体表面形成防水阻燃耐污涂层的方法，其特征在于，步骤（1）中预聚体溶液的制备：
向9-10份尿素中加入18-20份甲醛水溶液，用三乙醇胺调节pH为8，在68-72℃水浴中反应55-65min，加入60-67份去离子水形成尿素-甲醛预聚体溶液；
乳化剂为OP-10，混合石蜡由液体石蜡:十八烷:固体石蜡等质量组成。
3.根据权利要求1所述的一种在建筑墙体表面形成防水阻燃耐污涂层的方法，其特征在于，步骤（2）中将催化剂多聚磷酸铵、成炭剂季戊四醇磷酸酯、发泡剂三聚氰胺磷酸盐按配比1: 0.63: 0.68混合复配，制备得到35-40份膨胀阻燃体系。
4.根据权利要求1所述的一种在建筑墙体表面形成防水阻燃耐污涂层的方法，其特征在于，步骤（2）中助剂由5-10份分散剂、1-2份保湿剂、0.5-1份消泡剂组成。
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