CN109627967A - 一种建筑用防尘涂料 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种建筑用防尘涂料，属于建筑材料技术领域。本发明将明胶粉与水按质量比1：50～1：100混合溶胀后，加热搅拌混合，即得明胶液；将亚麻油与明胶液按体积比1：20～1：30搅拌混合，再加入明胶液体积5～8倍的硫酸钠溶液搅拌混合，降温，随后加入亚麻油体积1～2倍的甲醛溶液，调节pH，静置固化，过滤，干燥，即得改性添加料；将有机硅树脂，氟碳树脂，固化剂，固化促进剂，缓凝剂，消泡剂，稀释剂，改性添加料，改性填料和碳酸氢钠搅拌混合，即得建筑用防尘涂料。本发明技术方案制备的建筑用防尘涂料具有优异的防尘性能的特点，在建筑材料技术行业的发展中具有广阔的前景。

Description

一种建筑用防尘涂料
技术领域
本发明公开了一种建筑用防尘涂料，属于建筑材料技术领域。
背景技术
城市里漂亮的建筑外墙、明亮多彩的玻璃窗、耀眼闪烁的霓虹灯、公路上的交通道路指示牌和警示牌、巨幅广告牌以及环保无污染的太阳能电池板等长时间在露天使用，无法保持自身洁净，从而大大影响整体的美感以及清晰度，并降低其使用性能；同时，清洗这些物体还需大量的人力物力，目前主要采用涂覆防尘涂料解决这一问题。防尘涂料是一种特种涂料，其特点是涂料成膜后，涂层表面不易被其他粘性物质所粘附或粘附后易被除去。大部分防尘涂料都以降低表面能为研究方向，如采用低表面能物质如含氟树脂作为涂料成膜物质，或者构建仿荷叶结构的微纳米表面。低表面能的涂层由于水在其表面接触角较大，易形成水珠从表面滑落，从而达到带走粘附在表面的污垢的效果。田军等使用含氟聚合物制备出防污降噪功能的涂料；李永华等以有机硅丙烯酸树脂为原料，研制出建筑防尘涂料。但是，这些产品仍具有一定的亲油性，容易吸附空气中的氮氧化物、硫氧化物等有机物；而仿荷叶结构的防尘涂料存在施工难度高、成本高的劣势。
由于目前低表面能防尘涂料的技术仍有很多难题，因此一部分研究者另辟蹊径，通过制备亲水涂层来达到防尘效果。目前已有的研究中，大部分自清洁亲水涂料含有可进行光诱导催化反应的纳米粒子，如纳米TiO2、纳米ZnO等，它们在光照条件下不仅能够催化分解涂膜表面的污渍，还能够使其表面更加亲水，便于清洗。但是这些纳米粒子与聚合物之间的作用力较弱，从而影响涂层的机械性能;同时由于纳米粒子周围存在着一些活性基团，会大大降低它们本身的光诱导效率。
而传统建筑用防尘涂料还存在防尘性能无法进一步提高的问题。因此，如何改善传统建筑用防尘涂料的缺点，以获取更高综合性能的提升，是其推广与应用于更广阔的领域，满足工业生产需求亟待解决的问题。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是：针对传统建筑用防尘涂料防尘性能无法进一步提高的问题，提供了一种建筑用防尘涂料。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
一种建筑用防尘涂料，是由以下重量份数的原料组成：
有机硅树脂 40～50份
氟碳树脂 10～20份
固化剂 5～8份
固化促进剂 3～5份
缓凝剂 3～5份
消泡剂 3～5份
稀释剂 20～30份
改性添加料 20～30份
改性填料 10～20份
碳酸氢钠 5～8份
所述建筑用防尘涂料的制备过程为：按原料组成称量各原料，将有机硅树脂，氟碳树脂，固化剂，固化促进剂，缓凝剂，消泡剂，稀释剂，改性添加料，改性填料和碳酸氢钠搅拌混合，即得建筑用防尘涂料。
所述有机硅树脂为聚甲基有机硅树脂，聚乙基有机硅树脂或聚芳基有机硅树脂中任意一种。
所述固化剂为二乙烯三胺，三乙烯四胺或二丙烯三胺中的任意一种。
所述固化促进剂为间苯二酚，二甲基苄胺或2-乙基-4-甲基咪唑中的任意一种。
所述缓凝剂为酒石酸钾，六偏磷酸钠或羟基盐酸中的任意一种。
所述消泡剂为聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚，聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚或聚氧丙烯甘油醚中的任意一种。
所述稀释剂为丙酮，二甲苯或乙醇中的任意一种。
所述改性添加料的制备过程为：将明胶粉与水按质量比1：50～1：100混合溶胀后，加热搅拌混合，即得明胶液；将亚麻油与明胶液按体积比1：20～1：30搅拌混合，再加入明胶液体积5～8倍的硫酸钠溶液搅拌混合，降温，随后加入亚麻油体积1～2倍的甲醛溶液，调节pH，静置固化，过滤，干燥，即得改性添加料。
所述改性填料的制备过程为：按重量份数计，将20～30份低熔点合金，10～20份氧化石墨烯，10～20份氮化铝晶须混合球磨，接着加入氧化石墨烯质量0.1～0.2倍的奶油磷脂，加热球磨，即得改性填料。
本发明的有益效果是：
本发明通过添加碳酸氢钠，改性填料和改性添加料，在使用过程中，首先，碳酸氢钠受热分解，生成的碳酸钠和水形成碳酸钠水溶液，同时，改性填料中的低熔点合金受热熔化，并携带氧化石墨烯和氮化铝晶须在体系中扩散，碳酸钠水溶液使得氧化石墨烯片层结构边沿上的羧基离子化，使得氧化石墨烯带负电荷，由于同种电荷相互排斥，一方面，使得氧化石墨烯能够在体系中良好的分散，另一方面，排斥力的存在使得熔化状态的低熔点合金体系膨胀，在膨胀过程中，使得坚硬的氮化铝晶须对改性添加料产生刺穿力，使得改性添加料中的亚麻油得以渗透出来，亚麻油在氧气的作用下固化，使得晶须间的连接更为紧密，使得体系中形成连通的氮化铝晶须导电网络，在体系逐渐降温后，体系中熔化的低熔点合金重新固化，使得氮化铝晶须间的连接进一步致密化，同时，在晶须与晶须的连接处通过凝固后的低熔点合金和良好分散的氧化石墨烯，有效降低了晶须连接处的接触电阻，使得体系的导电性能得到进一步的提升，有效避免静电在体系表面累积，从而进一步提升了体系的防尘性能。
具体实施方式
将亚麻油与明胶液按体积比1：20～1：30置于四口烧瓶中，于转速为300～500r/min条件下，搅拌混合20～30min，再向四口烧瓶中加入明胶液体积5～8倍的硫酸钠溶液，于转速为200～300r/min条件下，搅拌混合20～30min，随后将四口烧瓶置于冰水浴中，将四口烧瓶中的温度为降至10～15℃，随后向四口烧瓶中加入亚麻油体积1～2倍的甲醛溶液，接着向四口烧瓶中加入质量分数为20～30%的氨水调节pH至9.0～9.5，随后静置固化4～5h，得混合料液，再将混合料液过滤，得滤渣，随后将滤渣置于真空冷冻干燥箱中干燥，即得改性添加料；按重量份数计，将20～30份低熔点合金，10～20份氧化石墨烯，10～20份氮化铝晶须置于球磨机中混合球磨40～60min，接着球磨机中加入氧化石墨烯质量0.1～0.2倍的奶油磷脂，于温度为110～120℃条件下，加热球磨40～60min，即得改性填料；按重量份数计，将40～50份有机硅树脂，10～20份氟碳树脂，5～8份固化剂，3～5份固化促进剂，3～5份缓凝剂，3～5份消泡剂，20～30份稀释剂，20～30份改性添加料，10～20份改性填料和5～8份碳酸氢钠置于混料机中，于转速为600～800r/min条件下，搅拌混合40～60min，即得建筑用防尘涂料。所述有机硅树脂为聚甲基有机硅树脂，聚乙基有机硅树脂或聚芳基有机硅树脂中任意一种。所述固化剂为二乙烯三胺，三乙烯四胺或二丙烯三胺中的任意一种。所述固化促进剂为间苯二酚，二甲基苄胺或2-乙基-4-甲基咪唑中的任意一种。所述缓凝剂为酒石酸钾，六偏磷酸钠或羟基盐酸中的任意一种。所述消泡剂为聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚，聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚或聚氧丙烯甘油醚中的任意一种。所述稀释剂为丙酮，二甲苯或乙醇中的任意一种。所述低熔点合金为铋锡合金，铋锡合金中各组分质量含量为：铋占51%（ω），锡占30%（ω），铅占8%（ω），铟占11%（ω）。
实例1
将亚麻油与明胶液按体积比1：30置于四口烧瓶中，于转速为500r/min条件下，搅拌混合30min，再向四口烧瓶中加入明胶液体积8倍的硫酸钠溶液，于转速为300r/min条件下，搅拌混合30min，随后将四口烧瓶置于冰水浴中，将四口烧瓶中的温度为降至15℃，随后向四口烧瓶中加入亚麻油体积2倍的甲醛溶液，接着向四口烧瓶中加入质量分数为30%的氨水调节pH至9.5，随后静置固化5h，得混合料液，再将混合料液过滤，得滤渣，随后将滤渣置于真空冷冻干燥箱中干燥，即得改性添加料；按重量份数计，将30份低熔点合金，20份氧化石墨烯，20份氮化铝晶须置于球磨机中混合球磨60min，接着球磨机中加入氧化石墨烯质量0.2倍的奶油磷脂，于温度为120℃条件下，加热球磨60min，即得改性填料；按重量份数计，将50份有机硅树脂，20份氟碳树脂，8份固化剂，5份固化促进剂，5份缓凝剂，5份消泡剂，30份稀释剂，30份改性添加料，20份改性填料和8份碳酸氢钠置于混料机中，于转速为800r/min条件下，搅拌混合60min，即得建筑用防尘涂料。所述有机硅树脂为聚甲基有机硅树脂。所述固化剂为二乙烯三胺。所述固化促进剂为间苯二酚。所述缓凝剂为酒石酸钾。所述消泡剂为聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚。所述稀释剂为丙酮。所述低熔点合金为铋锡合金，铋锡合金中各组分质量含量为：铋占51%（ω），锡占30%（ω），铅占8%（ω），铟占11%（ω）。
实例2
按重量份数计，将30份低熔点合金，20份氧化石墨烯，20份氮化铝晶须置于球磨机中混合球磨60min，接着球磨机中加入氧化石墨烯质量0.2倍的奶油磷脂，于温度为120℃条件下，加热球磨60min，即得改性填料；按重量份数计，将50份有机硅树脂，20份氟碳树脂，8份固化剂，5份固化促进剂，5份缓凝剂，5份消泡剂，30份稀释剂，20份改性填料和8份碳酸氢钠置于混料机中，于转速为800r/min条件下，搅拌混合60min，即得建筑用防尘涂料。所述有机硅树脂为聚甲基有机硅树脂。所述固化剂为二乙烯三胺。所述固化促进剂为间苯二酚。所述缓凝剂为酒石酸钾。所述消泡剂为聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚。所述稀释剂为丙酮。所述低熔点合金为铋锡合金，铋锡合金中各组分质量含量为：铋占51%（ω），锡占30%（ω），铅占8%（ω），铟占11%（ω）。
实例3
将亚麻油与明胶液按体积比1：30置于四口烧瓶中，于转速为500r/min条件下，搅拌混合30min，再向四口烧瓶中加入明胶液体积8倍的硫酸钠溶液，于转速为300r/min条件下，搅拌混合30min，随后将四口烧瓶置于冰水浴中，将四口烧瓶中的温度为降至15℃，随后向四口烧瓶中加入亚麻油体积2倍的甲醛溶液，接着向四口烧瓶中加入质量分数为30%的氨水调节pH至9.5，随后静置固化5h，得混合料液，再将混合料液过滤，得滤渣，随后将滤渣置于真空冷冻干燥箱中干燥，即得改性添加料；按重量份数计，将50份有机硅树脂，20份氟碳树脂，8份固化剂，5份固化促进剂，5份缓凝剂，5份消泡剂，30份稀释剂，30份改性添加料，8份碳酸氢钠置于混料机中，于转速为800r/min条件下，搅拌混合60min，即得建筑用防尘涂料。所述有机硅树脂为聚甲基有机硅树脂。所述固化剂为二乙烯三胺。所述固化促进剂为间苯二酚。所述缓凝剂为酒石酸钾。所述消泡剂为聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚。所述稀释剂为丙酮。
实例4
将亚麻油与明胶液按体积比1：30置于四口烧瓶中，于转速为500r/min条件下，搅拌混合30min，再向四口烧瓶中加入明胶液体积8倍的硫酸钠溶液，于转速为300r/min条件下，搅拌混合30min，随后将四口烧瓶置于冰水浴中，将四口烧瓶中的温度为降至15℃，随后向四口烧瓶中加入亚麻油体积2倍的甲醛溶液，接着向四口烧瓶中加入质量分数为30%的氨水调节pH至9.5，随后静置固化5h，得混合料液，再将混合料液过滤，得滤渣，随后将滤渣置于真空冷冻干燥箱中干燥，即得改性添加料；按重量份数计，将30份低熔点合金，20份氧化石墨烯，20份氮化铝晶须置于球磨机中混合球磨60min，接着球磨机中加入氧化石墨烯质量0.2倍的奶油磷脂，于温度为120℃条件下，加热球磨60min，即得改性填料；按重量份数计，将50份有机硅树脂，20份氟碳树脂，8份固化剂，5份固化促进剂，5份缓凝剂，5份消泡剂，30份稀释剂，30份改性添加料，20份改性填料置于混料机中，于转速为800r/min条件下，搅拌混合60min，即得建筑用防尘涂料。所述有机硅树脂为聚甲基有机硅树脂。所述固化剂为二乙烯三胺。所述固化促进剂为间苯二酚。所述缓凝剂为酒石酸钾。所述消泡剂为聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚。所述稀释剂为丙酮。所述低熔点合金为铋锡合金，铋锡合金中各组分质量含量为：铋占51%（ω），锡占30%（ω），铅占8%（ω），铟占11%（ω）。
对比例：烟台某材料生产有限公司生产的建筑用防尘涂料。
将实例1至实例4所得的建筑用防尘涂料及对比例产品进行性能检测，具体检测方法如下：
接触角：用滴管取尽可能等量的水滴，以垂直角度随机滴定在制好的涂层表面上，即刻照相取样，在照片上直接测量接触角，每个配方的涂层都要经过多次取样测量，接触角度为多次测量的平均值；
电阻率：按照GB/T1410检测。
具体检测结果如表1所示：
表1建筑用防尘涂料具体检测结果
检测项目 实例1 实例2 实例3 实例4 对比例
接触角/° 86 65 71 68 42
电阻率/Ω 10<sup>6</sup> 10<sup>7</sup> 10<sup>8</sup> 10<sup>8</sup> 10<sup>9</sup>
由表1检测结果可知，本发明技术方案制备的建筑用防尘涂料具有优异的防尘性能的特点，在建筑材料技术行业的发展中具有广阔的前景。

Claims (9)

1.一种建筑用防尘涂料，其特征在于：是由以下重量份数的原料组成：
有机硅树脂 40～50份
氟碳树脂 10～20份
固化剂 5～8份
固化促进剂 3～5份
缓凝剂 3～5份
消泡剂 3～5份
稀释剂 20～30份
改性添加料 20～30份
改性填料 10～20份
碳酸氢钠 5～8份
所述建筑用防尘涂料的制备过程为：按原料组成称量各原料，将有机硅树脂，氟碳树脂，固化剂，固化促进剂，缓凝剂，消泡剂，稀释剂，改性添加料，改性填料和碳酸氢钠搅拌混合，即得建筑用防尘涂料。
2.根据权利要求1所述一种建筑用防尘涂料，其特征在于：所述有机硅树脂为聚甲基有机硅树脂，聚乙基有机硅树脂或聚芳基有机硅树脂中任意一种。
3.根据权利要求1所述一种建筑用防尘涂料，其特征在于：所述固化剂为二乙烯三胺，三乙烯四胺或二丙烯三胺中的任意一种。
4.根据权利要求1所述一种建筑用防尘涂料，其特征在于：所述固化促进剂为间苯二酚，二甲基苄胺或2-乙基-4-甲基咪唑中的任意一种。
5.根据权利要求1所述一种建筑用防尘涂料，其特征在于：所述缓凝剂为酒石酸钾，六偏磷酸钠或羟基盐酸中的任意一种。
6.根据权利要求1所述一种建筑用防尘涂料，其特征在于：所述消泡剂为聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚，聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚或聚氧丙烯甘油醚中的任意一种。
7.根据权利要求1所述一种建筑用防尘涂料，其特征在于：所述稀释剂为丙酮，二甲苯或乙醇中的任意一种。
8.根据权利要求1所述一种建筑用防尘涂料，其特征在于：所述改性添加料的制备过程为：将明胶粉与水按质量比1：50～1：100混合溶胀后，加热搅拌混合，即得明胶液；将亚麻油与明胶液按体积比1：20～1：30搅拌混合，再加入明胶液体积5～8倍的硫酸钠溶液搅拌混合，降温，随后加入亚麻油体积1～2倍的甲醛溶液，调节pH，静置固化，过滤，干燥，即得改性添加料。
9.根据权利要求1所述一种建筑用防尘涂料，其特征在于：所述改性填料的制备过程为：按重量份数计，将20～30份低熔点合金，10～20份氧化石墨烯，10～20份氮化铝晶须混合球磨，接着加入氧化石墨烯质量0.1～0.2倍的奶油磷脂，加热球磨，即得改性填料。
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