CN109266221A - 一种耐候性防霉新型涂层材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供的一种耐候性防霉新型涂层材料，包括以下重量百分比的组份：50‑70份聚苯乙烯树脂，30‑50份有机高分子复合物，颜料20‑30份，填料5‑10份，固化剂5‑10份，分散剂1‑3份，流平剂1‑3份，催干剂1‑3份，增塑剂1‑3份，成膜助剂1‑3份，溶剂汽油100份。本发明还提供了上述耐候性防霉新型涂层材料的制备方法。本发明提供的耐候性防霉新型涂层材料，制备方法简单，采用高分子和纳米银复合，一方面大大提高了耐候性，另一方面，防腐防霉效果好。

Description

一种耐候性防霉新型涂层材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及涂料材料领域，特别涉及一种耐候性防霉新型涂层材料，还涉及其制备方法。
背景技术
涂料是指附着于物体表面的一定条件下形成薄膜，可以起到保护、装饰等功能。如绝缘、防锈、防霉、耐热等的一类液体或固体材料。
涂料、建筑用塑料、橡胶制品等，应用于室外经受气候的考验，如光照、冷热、风雨、细菌等造成的综合破坏，其耐受能力叫耐候性。耐候性是指制品因受到阳光照射，温度变化，风吹雨淋等外界条件的影响，而出现的褪色，变色，龟裂，粉化和强度下降等一系列老化的现象。光照、高温和潮湿是造成涂料涂层失光、褪色、黄变、粉化的主要原因，油漆涂层的耐候性优劣与涂料组分的光谱敏感性有关。现有涂料耐候性不足，用于建筑外墙失光、褪色、黄变。
此外，建筑物防水、防霉效果不仅关系到建筑物的外观及使用寿命，而且跟人们的身体健康和环境保护有着至关重要的影响。因此，高性能的防水防霉涂料日益受到人们的关注。
发明内容
发明目的：为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种耐候性防霉新型涂层材料。
本发明的第二目的在于提供上述耐候性防霉新型涂层材料的制备方法。
技术方案：本发明提供的一种耐候性防霉新型涂层材料，包括以下重量百分比的组份：50-70份聚苯乙烯树脂，30-50份有机高分子复合物，颜料20-30份，填料5-10份，固化剂5-10份，分散剂1-3份，流平剂1-3份，催干剂1-3份，增塑剂1-3份，成膜助剂1-3份，溶剂汽油100份；
该有机高分子复合物为式(I)所示的聚合物、聚偏氯乙烯、纳米银的复合物；其中，式(I)所示的聚合物的结构式为：
式中，n为500～2000之间的整数。
作为改进，所述填料为质量比为(2-4):1的碳酸钙和滑石粉的混合物；所述固化剂为质量比(2-5)：1四氢苯二酸酐或乙烯基三胺；所述分散剂为质量比1:(3-5)的DisperBYK101分散剂和Disper BYK160分散剂的混合物；所述流平剂为质量比1:(3-5)的DC-431和DC-836的混合物；所述催干剂质量比(1-3):1的环烷酸和塔油酸的混合物；所述增塑剂为质量比(1-2):1的环氧大豆油和邻苯二甲酸二辛酯的混合物；所述成膜助剂为质量比(4-6):1的酮醇酯有机化合物和二亚烷基二醇苯基醚的混合物。
本发明还提供了一种耐候性防霉新型涂层材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)有机高分子复合物的制备，包括以下步骤：
(1.1)在惰性气体的保护、350～400℃下，将膦酸二甲酯与4,4’-二氨基苯基羟基氧化膦在催化剂作用下反应8-12h，降温至300℃，即得式(I)所示的聚合物；
(1.2)以50℃/h的速度降温至250℃，同时加入聚偏氯乙烯；恒温1-2h，同时加入纳米银；冷却后真空干燥，即得式(I)所示的聚合物、聚偏氯乙烯、纳米银的复合物；
(2)称取有机高分子复合物、颜料、填料、固化剂、分散剂、流平剂、催干剂、增塑剂和成膜助剂，将其预混合；
(3)将预混合的物料进行熔融挤出，挤出参数为：一区110℃，二区100℃，螺杆转速60Hz；
(4)冷却，粗粉碎，得片状物；
(5)片状物至于球磨机中球墨，球磨机转速为1000-1100rpm，得混合物；
(6)将步骤(5)的混合物真空冷冻干燥，再在旋风分离器中收集，即得；冷冻干燥真空压力为0.1-0.2Kpa，时间为1-2h。
步骤(1.1)中，催化剂选自磷酸三苯酯、三乙胺、乙二胺中的一种或几种。
步骤(1.1)中，膦酸二甲酯与4,4’-二氨基苯基羟基氧化膦的摩尔比为(1～1.2)∶1。
步骤(1.2)中，聚偏氯乙烯、纳米银与式(I)所示的聚合物的摩尔比为(1～1.2)∶(0.01-0.03)∶1，其中，式(I)所示的聚合物以4,4’-二氨基苯基羟基氧化膦的用量计。
有益效果：本发明提供的耐候性防霉新型涂层材料，制备方法简单，采用高分子和纳米银复合，一方面大大提高了耐候性，另一方面，防腐防霉效果好。
具体实施方式
根据下述实施例，可以更好地理解本发明。然而，本领域的技术人员容易理解，实施例所描述的内容仅用于说明本发明，而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本发明。
实施例1
有机高分子复合物的制备方法，包括以下步骤：
(1)在惰性气体的保护、375℃下，将膦酸二甲酯与4,4’-二氨基苯基羟基氧化膦在催化剂作用下反应10h，降温至300℃，即得式(I)所示的聚合物；催化剂选自磷酸三苯酯、三乙胺、乙二胺中的一种或几种；膦酸二甲酯与4,4’-二氨基苯基羟基氧化膦的摩尔比为1.1∶1；
取样，冷却降至室温，真空干燥，水洗、烘干和粉碎，检测聚合度为1750，1％的热失重分解速度为289.9℃；
(2)以50℃/h的速度降温至250℃，同时加入聚偏氯乙烯；恒温1.5h，同时加入纳米银；冷却后真空干燥，即得式(I)所示的聚合物、聚偏氯乙烯、纳米银的复合物；聚偏氯乙烯、纳米银与式(I)所示的聚合物的摩尔比为1.1∶0.02∶1，其中，式(I)所示的聚合物以4,4’-二氨基苯基羟基氧化膦的用量计。
实施例2
有机高分子复合物的制备方法，包括以下步骤：
(1)在惰性气体的保护、350℃下，将膦酸二甲酯与4,4’-二氨基苯基羟基氧化膦在催化剂作用下反应12h，降温至300℃，即得式(I)所示的聚合物；催化剂选自磷酸三苯酯、三乙胺、乙二胺中的一种或几种；膦酸二甲酯与4,4’-二氨基苯基羟基氧化膦的摩尔比为1∶1；
取样，冷却降至室温，真空干燥，水洗、烘干和粉碎，检测聚合度为1710，1％的热失重分解速度为287.1℃；
(2)以50℃/h的速度降温至250℃，同时加入聚偏氯乙烯；恒温1h，同时加入纳米银；冷却后真空干燥，即得式(I)所示的聚合物、聚偏氯乙烯、纳米银的复合物；聚偏氯乙烯、纳米银与式(I)所示的聚合物的摩尔比为1.2∶0.01∶1，其中，式(I)所示的聚合物以4,4’-二氨基苯基羟基氧化膦的用量计。
实施例3
有机高分子复合物的制备方法，包括以下步骤：
(1)在惰性气体的保护、400℃下，将膦酸二甲酯与4,4’-二氨基苯基羟基氧化膦在催化剂作用下反应8h，降温至300℃，即得式(I)所示的聚合物；催化剂选自磷酸三苯酯、三乙胺、乙二胺中的一种或几种；膦酸二甲酯与4,4’-二氨基苯基羟基氧化膦的摩尔比为1.2∶1；
取样，冷却降至室温，真空干燥，水洗、烘干和粉碎，检测聚合度为1450，1％的热失重分解速度为255.0℃；
(2)以50℃/h的速度降温至250℃，同时加入聚偏氯乙烯；恒温2h，同时加入纳米银；冷却后真空干燥，即得式(I)所示的聚合物、聚偏氯乙烯、纳米银的复合物；聚偏氯乙烯、纳米银与式(I)所示的聚合物的摩尔比为1∶0.03∶1，其中，式(I)所示的聚合物以4,4’-二氨基苯基羟基氧化膦的用量计。
利用实施例1至3的有机高分子复合物制备耐候性防霉新型涂层材料。
实施例4
耐候性防霉新型涂层材料，包括以下重量百分比的组份：60份聚苯乙烯树脂，40份有机高分子复合物，颜料25份，填料7.5份，固化剂7.5份，分散剂2份，流平剂2份，催干剂2份，增塑剂2份，成膜助剂2份，溶剂汽油100份。
所述填料为质量比为6:1的碳酸钙和滑石粉的混合物；所述固化剂为质量比3.5：1四氢苯二酸酐或乙烯基三胺；所述分散剂为质量比1:4的Disper BYK101分散剂和DisperBYK160分散剂的混合物；所述流平剂为质量比1:4的DC-431和DC-836的混合物；所述催干剂质量比2:1的环烷酸和塔油酸的混合物；所述增塑剂为质量比1.5:1的环氧大豆油和邻苯二甲酸二辛酯的混合物；所述成膜助剂为质量比5:1的酮醇酯有机化合物和二亚烷基二醇苯基醚的混合物。
上述耐候性防霉新型涂层材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)称取有机高分子复合物、颜料、填料、固化剂、分散剂、流平剂、催干剂、增塑剂和成膜助剂，将其预混合；
(2)将预混合的物料进行熔融挤出，挤出参数为：一区110℃，二区100℃，螺杆转速60Hz；
(3)冷却，粗粉碎，得片状物；
(4)片状物至于球磨机中球墨，球磨机转速为1000-1100rpm，得混合物；
(5)将步骤(4)的混合物真空冷冻干燥，再在旋风分离器中收集，即得；冷冻干燥真空压力为0.2Kpa，时间为2h。
实施例5
耐候性防霉新型涂层材料，包括以下重量百分比的组份：50份聚苯乙烯树脂，50份有机高分子复合物，颜料30份，填料5份，固化剂10份，绝缘剂4份，分散剂3份，流平剂1份，催干剂3份，增塑剂1份，成膜助剂3份，溶剂汽油100份。
所述填料为质量比为2:1的碳酸钙和滑石粉的混合物；所述固化剂为质量比5：1四氢苯二酸酐或乙烯基三胺；所述分散剂为质量比1:3的Disper BYK101分散剂和DisperBYK160分散剂的混合物；所述流平剂为质量比1:5的DC-431和DC-836的混合物；所述催干剂质量比1:1的环烷酸和塔油酸的混合物；所述增塑剂为质量比2:1的环氧大豆油和邻苯二甲酸二辛酯的混合物；所述成膜助剂为质量比4:1的酮醇酯有机化合物和二亚烷基二醇苯基醚的混合物。
上述耐候性防霉新型涂层材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)称取有机高分子复合物、颜料、填料、固化剂、分散剂、流平剂、催干剂、增塑剂和成膜助剂，将其预混合；
(2)将预混合的物料进行熔融挤出，挤出参数为：一区110℃，二区100℃，螺杆转速60Hz；
(3)冷却，粗粉碎，得片状物；
(4)片状物至于球磨机中球墨，球磨机转速为1000-1100rpm，得混合物；
(5)将步骤(4)的混合物真空冷冻干燥，再在旋风分离器中收集，即得；冷冻干燥真空压力为0.2Kpa，时间为1h。
实施例6
耐候性防霉新型涂层材料，包括以下重量百分比的组份：70份聚苯乙烯树脂，30份有机高分子复合物，颜料20份，填料10份，固化剂5份，绝缘剂6份，分散剂1份，流平剂3份，催干剂1份，增塑剂3份，成膜助剂1份，溶剂汽油100份。
所述填料为质量比为4:1的碳酸钙和滑石粉的混合物；所述固化剂为质量比2：1四氢苯二酸酐或乙烯基三胺；所述分散剂为质量比1:5的Disper BYK101分散剂和DisperBYK160分散剂的混合物；所述流平剂为质量比1:3的DC-431和DC-836的混合物；所述催干剂质量比3:1的环烷酸和塔油酸的混合物；所述增塑剂为质量比1:1的环氧大豆油和邻苯二甲酸二辛酯的混合物；所述成膜助剂为质量比6:1的酮醇酯有机化合物和二亚烷基二醇苯基醚的混合物。
上述耐候性防霉新型涂层材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)称取有机高分子复合物、颜料、填料、固化剂、分散剂、流平剂、催干剂、增塑剂和成膜助剂，将其预混合；
(2)将预混合的物料进行熔融挤出，挤出参数为：一区110℃，二区100℃，螺杆转速60Hz；
(3)冷却，粗粉碎，得片状物；
(4)片状物至于球磨机中球墨，球磨机转速为1000-1100rpm，得混合物；
(5)将步骤(4)的混合物真空冷冻干燥，再在旋风分离器中收集，即得；冷冻干燥真空压力为0.1Kpa，时间为2h。
对实施例1至6的耐候性防霉新型涂层材料以及聚偏氯乙烯在模具中涂覆，并进行性能测试。
(1)耐水性实验：水中浸泡若干天；
(2)耐盐水性实验：3％NaCl水溶液中浸泡若干天；
(3)耐酸性实验：5％硫酸中浸泡若干天；
(4)耐碱性实验：5％NaOH水溶液中浸泡若干天；
(5)耐盐雾实验：
(6)耐油性实验：汽油和煤油混合物中，浸泡若干天；
(7)防霉实验：将酵母菌和霉菌点于涂料上，若干天后看霉斑是否扩大；

Claims (6)

1.一种耐候性防霉新型涂层材料，其特征在于：包括以下重量百分比的组份：50-70份聚苯乙烯树脂，30-50份有机高分子复合物，颜料20-30份，填料5-10份，固化剂5-10份，分散剂1-3份，流平剂1-3份，催干剂1-3份，增塑剂1-3份，成膜助剂1-3份，溶剂汽油100份；
该有机高分子复合物为式(I)所示的聚合物、聚偏氯乙烯、纳米银的复合物；其中，式(I)所示的聚合物的结构式为：
式中，n为500～2000之间的整数。
2.根据权利要求1所述一种耐候性防霉新型涂层材料，其特征在于：所述填料为质量比为(2-4):1的碳酸钙和滑石粉的混合物；所述固化剂为质量比(2-5)：1四氢苯二酸酐或乙烯基三胺；所述分散剂为质量比1:(3-5)的Disper BYK101分散剂和Disper BYK160分散剂的混合物；所述流平剂为质量比1:(3-5)的DC-431和DC-836的混合物；所述催干剂质量比(1-3):1的环烷酸和塔油酸的混合物；所述增塑剂为质量比(1-2):1的环氧大豆油和邻苯二甲酸二辛酯的混合物；所述成膜助剂为质量比(4-6):1的酮醇酯有机化合物和二亚烷基二醇苯基醚的混合物。
3.权利要求1所述的一种耐候性防霉新型涂层材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)有机高分子复合物的制备，包括以下步骤：
(1.1)在惰性气体的保护、350～400℃下，将膦酸二甲酯与4,4’-二氨基苯基羟基氧化膦在催化剂作用下反应8-12h，降温至300℃，即得式(I)所示的聚合物；
(1.2)以50℃/h的速度降温至250℃，同时加入聚偏氯乙烯；恒温1-2h，同时加入纳米银；冷却后真空干燥，即得式(I)所示的聚合物、聚偏氯乙烯、纳米银的复合物；
(2)称取有机高分子复合物、颜料、填料、固化剂、分散剂、流平剂、催干剂、增塑剂和成膜助剂，将其预混合；
(3)将预混合的物料进行熔融挤出，挤出参数为：一区110℃，二区100℃，螺杆转速60Hz；
(4)冷却，粗粉碎，得片状物；
(5)片状物至于球磨机中球墨，球磨机转速为1000-1100rpm，得混合物；
(6)将步骤(5)的混合物真空冷冻干燥，再在旋风分离器中收集，即得；冷冻干燥真空压力为0.1-0.2Kpa，时间为1-2h。
4.根据权利要求2所述的一种耐候性防霉新型涂层材料的制备方法，其特征在于：步骤(1.1)中，催化剂选自磷酸三苯酯、三乙胺、乙二胺中的一种或几种。
5.根据权利要求2所述的一种耐候性防霉新型涂层材料的制备方法，其特征在于：步骤(1.1)中，膦酸二甲酯与4,4’-二氨基苯基羟基氧化膦的摩尔比为(1～1.2)∶1。
6.根据权利要求2所述的一种耐候性防霉新型涂层材料的制备方法，其特征在于：步骤(1.2)中，聚偏氯乙烯、纳米银与式(I)所示的聚合物的摩尔比为(1～1.2)∶(0.01-0.03)∶1，其中，式(I)所示的聚合物以4,4’-二氨基苯基羟基氧化膦的用量计。
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