CN110804357B - 一种耐候性好的建筑外墙涂料及外墙涂层施工工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种耐候性好的建筑外墙涂料及外墙涂层施工工艺，建筑外墙涂料包括第一面漆层用涂料与第二面漆层用涂料，第一面漆层用涂料按重量份包括以下组分：聚丙烯酸乙酯乳液45‑65份、碳酸氢钙10‑15份、聚丙烯酰胺树脂微粒5‑8份、聚乙烯醇2‑4份、丙二醇1‑2份、氢氧化镁1‑3份、木质素磺酸钠0.4‑0.8份、增稠剂0.5‑1.5份以及石英砂5‑10份；第二面漆层用涂料按重量份包括以下组分：聚四氟乙烯乳液40‑70份、钛白粉6‑10份、硬脂酸钙5‑8份、丙烯酰胺3‑6份、木质素磺酸钠0.4‑0.8份、丙二醇1.5‑2.5份、UV‑O0.3‑0.6份、丙烯酸0.5‑1.5份、硼酸锌2‑4份、乙烯基三乙氧基硅烷0.4‑0.8份以及增稠剂0.7‑1.2份。本发明提高涂层在使用年限内的耐候性能的效果。

Description

一种耐候性好的建筑外墙涂料及外墙涂层施工工艺
技术领域
本发明涉及建筑材料的技术领域，尤其是涉及一种耐候性好的建筑外墙涂料及外墙涂层施工工艺。
背景技术
涂料就是能够涂覆在基体材料表面并能形成牢固附着的连续薄膜的材料，能给予建筑物起到保护和美观的作用。涂料与油漆是同一概念。油漆是人们沿用已久的习惯名称，引进我国后，就一直利用在建筑行业。涂料的作用可以概括为三个方面：保护作用、装饰作用以及特殊功能作用。
建筑外墙涂料涂覆在外墙表面形成涂层，涂层包括位于最外侧的面漆层，面漆层通常需要涂覆两道，包括位于内侧的第一面漆层以及位于外侧的第二面漆层。由于涂层暴露于大气中，要经受风吹、日晒、盐雾腐蚀、雨淋、冷热变化等作用，在这些外界自然环境的长期反复作用下，涂层容易发生开裂甚至剥落的现象，导致涂层失去原有的装饰保护功能。因此，如何提高涂层在使用年限内的耐候性能，从而降低涂层开裂甚至剥落的可能性，是目前建筑材料行业内亟需解决的问题。
发明内容
本发明的目的一是提供一种耐候性好的建筑外墙涂料。
本发明的目的二是提供一种采用目的一中的建筑外墙涂料的外墙涂层施工工艺。
本发明的上述技术目的一是通过以下技术方案得以实现的：一种耐候性好的建筑外墙涂料，包括第一面漆层用涂料与第二面漆层用涂料，所述第一面漆层用涂料按重量份包括以下组分：聚丙烯酸乙酯乳液45-65份、碳酸氢钙10-15份、聚丙烯酰胺树脂微粒5-8份、聚乙烯醇2-4份、丙二醇1-2份、氢氧化镁1-3份、木质素磺酸钠0.4-0.8份以及增稠剂0.5-1.5份；所述聚丙烯酰胺树脂微粒的粒径为0.05-0.15mm；
所述第二面漆层用涂料按重量份包括以下组分：聚四氟乙烯乳液40-70份、钛白粉6-10份、硬脂酸钙5-8份、丙烯酰胺3-6份、木质素磺酸钠0.4-0.8份、丙二醇1.5-2.5份、UV-O0.3-0.6份以及增稠剂0.7-1.2份。
通过采用上述技术方案，聚丙烯酰胺树脂颗粒与其他组分不相溶，当第一面漆层干燥后，部分聚丙烯酰胺树脂颗粒浮在第一面漆层的表面，从而增大第一面漆层表面的粗糙度，以此增大第一面漆层的表面张力，同时增大了第二面漆层与第一面漆层的接触面积，以此提高第一面漆层与第二面漆层之间的附着力，从而增大了面漆层的整体强度，降低了外墙涂层在自然环境下开裂、剥落的可能性，从而提高了外墙涂层的耐候性；
聚丙烯酰胺树脂颗粒是具有酰胺基的极性吸附树脂，在第二面漆层用涂料中添加丙烯酰胺，根据极性“相似相溶”原理，聚丙烯酰胺树脂颗粒通过范德华力对丙烯酰胺进行吸附，从而提高了第一面漆层的表面张力，以此提高第一免漆层与第二面漆层之间的连接强度，从而提高外墙涂层的强度，以此提高外墙涂层的抗裂性与抗剥落性；
聚丙烯酰胺树脂颗粒的粒径控制在0.05-0.15mm，避免粒径过大而造成第一面漆层表面积过大而提高第二面漆层的涂覆成本，同时避免粒径过小而导致第一面漆层表面粗糙度不足；
木质素磺酸钠作为分散剂，含磺酸基的分散剂性质稳定，且分散效果强，从而提高第一面漆层用涂料与第二面漆层用涂料中各组分的分散稳定性；
聚丙烯酸乙酯乳液具有优良的粘结、抗裂、抗冻、防渗、防腐、抗氯离子渗透、耐老化和耐蚀性能，因此，选用聚丙烯酸乙酯乳液作为第一面漆层用涂料的主要组分；
聚四氟乙烯乳液由于引入的氟元素电负性大，碳氟键能强，具有特别优越的耐候性、耐热性、耐低温性等理化性能，作为第二面漆层的主要组分，聚四氟乙烯乳液的耐候性提高了整个面漆层的强度。
本发明进一步设置为：所述第二面漆层用涂料的组分还包括乙烯基三乙氧基硅烷0.4-0.8份。
通过采用上述技术方案，乙烯基三乙氧基硅烷分子中的硅烷氧基对第一面漆层中的无机物具有反应性，而乙烯基与第一面漆层中的有机物具有反应性，从而产生化学键键合，以此提高第二面漆层与第一面漆层之间的附着力，从而提高两者的连接强度，进一步提高外墙涂层的抗裂性以及抗剥落性。
本发明进一步设置为：第一面漆层涂料还包括石英砂5-10份。
通过采用上述技术方案，石英砂不仅作为第一面漆层用涂料的填料，增强第一面漆层用涂料组分间的粘结强度，还因其与其他组分不相溶的特性，在第一面漆层干燥后，部分石英砂同样浮在第一面漆层的表面，由于石英砂自身的表面粗糙度大于聚丙烯酰胺树脂颗粒的表面粗糙度，从而进一步增大第一面漆层表面的粗糙度，以此增大第一面漆层的表面张力，从而提高第一面漆层与第二面漆层之间的表面附着力，降低了外墙涂层在自然环境下开裂、剥落的可能性，从而进一步提高了外墙涂层的耐候性。
本发明进一步设置为：所述石英砂的粒径为0.5-3.5mm。
通过采用上述技术方案，石英砂的粒径为0.5-3.5mm，避免粒径过大而造成第一面漆层表面积过大而提高第二面漆层的涂覆成本，同时避免粒径过小而导致第一面漆层表面粗糙度不足。
本发明进一步设置为：所述第二面漆层用涂料还包括硼酸锌2-4份。
通过采用上述技术方案，硼酸锌的添加具有以下两点效果：①硼酸锌是良好的阻燃剂，由于第二面漆层位于第一面漆层的外侧，且其直接与外部空气接触，更加需要提升自身的阻燃性能，从而提高外墙涂层的阻燃性能；②硼酸锌中的硼酸根具有提高第二面漆层表面张力的效果，从而提高第二面漆层与第一面漆层之间的连接强度，以此提高外墙涂层的整体耐候性。
本发明进一步设置为：所述第二面漆层用涂料还包括丙烯酸0.5-1.5份。
通过采用上述技术方案，丙烯酸具有极强的活性，添加至第二面漆层用涂料中，有利于提高聚四氟乙烯乳液的表面活化能，从而促使以聚四氟乙烯乳液为主要组分的第二面漆层吸附在第一面漆层上，以此进一步提高面漆层的表面活性，从而提高外墙涂层的耐候性。
本发明进一步设置为：所述增稠剂包括质量分数比为1：(1-3)的AMP-95与ASE。
通过采用上述技术方案，AMP-95是具有碱性的酸碱调节剂，ASE是非缔合型碱溶胀增稠剂，其分子结构上具有较多的羧基，与具有碱性的AMP-95中和，生成聚合物盐，显示出一定的粘性，从而提高第一面漆层用涂料与第二面漆层用涂料的粘连性能，以此提高两者的连接强度，从而提高外墙涂层的抗裂性能以及抗脱落性能。
本发明的上述技术目的二是通过以下技术方案得以实现的：一种外墙涂层施工工艺，具体包括以下工艺步骤：
S1.基面检查：对墙面的平整度、开裂面积、空鼓脱落、酸碱度以及湿度等性能进行检查修补，清理掉墙面的附着杂质；
S2.腻子施工：在墙面涂覆2道腻子层，每层腻子的厚度不大于1mm；
S3.底漆施工：腻子层干燥后在其表面涂覆底漆，底漆涂覆采用先边角后大面的涂覆方法；
S4.修补：底漆干燥后，对边角存在缺陷的位置使用腻子进行修补；
S5.第一面漆层施工：采用第一面漆层用涂料涂覆在底漆表面，第一面漆层用涂料采用先边角后大面自上而下的涂覆方法；
S6.第二面漆层施工：采用第二面漆层用涂料涂覆在第一面漆层用涂料表面，第二面漆层用涂料采用先边角后大面自上而下的涂覆方法；
S7.二次修补：第二面漆层干燥后，对边角存在缺陷的位置使用第二面漆层用涂料进行修补；
S8.后处理：撤除保护膜、清理被污染部位，并对外墙涂层进行自检、验收等后处理。
通过采用上述技术方案，在涂覆腻子前，要清理墙面的附着杂质，附着杂质的存在会降低腻子与墙面之间的吸附性能，增加腻子从墙面上剥落的可能性；第一面漆层表面的石英砂以及聚丙烯酰胺树脂颗粒不仅提高了第一面漆层与第二面漆层之间的连接强度，还提高了第一面漆层与底漆之间的连接强度，从而提高了外墙涂层的整体强度。
综上所述，本发明的有益技术效果为：
1.部分聚丙烯酰胺树脂颗粒浮在第一面漆层的表面，从而增大第一面漆层表面的粗糙度，以此增大第一面漆层的表面张力，同时增大了第二面漆层与第一面漆层的接触面积，以此提高第一面漆层与第二面漆层之间的附着力，从而增大了面漆层的整体强度，从而提高了外墙涂层的耐候性；
2.聚丙烯酰胺树脂颗粒是具有酰胺基的极性吸附树脂，根据极性“相似相溶”原理，聚丙烯酰胺树脂颗粒通过范德华力对丙烯酰胺进行吸附，从而提高了第一面漆层的表面张力，以此提高第一免漆层与第二面漆层之间的连接强度，从而提高外墙涂层的强度，以此提高外墙涂层的抗裂性与抗剥落性；
3.石英砂不仅增强第一面漆层用涂料组分间的粘结强度，还进一步增大第一面漆层表面的粗糙度，以此增大第一面漆层的表面张力，从而提高第一面漆层与第二面漆层之间的表面附着力，降低了外墙涂层在自然环境下开裂、剥落的可能性，从而进一步提高了外墙涂层的耐候性；
4.ASE是非缔合型碱溶胀增稠剂，其分子结构上具有较多的羧基，与具有碱性的AMP-95中和，生成聚合物盐，显示出一定的粘性，从而提高第一面漆层用涂料与第二面漆层用涂料的粘连性能，以此提高两者的连接强度，从而提高外墙涂层的抗裂性能以及抗脱落性能。
附图说明
图1是本实施例的生产工艺流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
实施例1，为本发明公开的一种耐候性好的建筑外墙涂料，包括第一面漆层用涂料与第二面漆层用涂料，第一面漆层用涂料按重量份包括以下组分：
组分 重量份 组分 重量份
聚丙烯酸乙酯乳液 55 氢氧化镁 2.1
碳酸氢钙 12 木质素磺酸钠 0.65
聚丙烯酰胺树脂微粒 6.5 AMP-95 0.33
聚乙烯醇 3 ASE 0.67
丙二醇 1.5 石英砂 7.5
聚丙烯酰胺树脂微粒的粒径为0.1mm；石英砂的粒径为1.5mm；
第二面漆层用涂料按重量份包括以下组分：
组分 重量份 组分 重量份
聚四氟乙烯乳液 55 UV-O 0.45
钛白粉 8 AMP-95 0.475
硬脂酸钙 6.5 ASE 0.475
丙烯酰胺 4.5 丙烯酸 1
木质素磺酸钠 0.6 硼酸锌 3
丙二醇 2 乙烯基三乙氧基硅烷 0.6
一种外墙涂层施工工艺，具体工艺步骤如下：
S1.基面检查：对墙面的平整度、开裂面积、空鼓脱落、酸碱度以及湿度等性能进行检查修补，清理掉墙面的附着杂质；
S2.腻子施工：在墙面涂覆2道腻子层，每层腻子的厚度为1mm；
S3.底漆施工：腻子层干燥后在其表面涂覆底漆，底漆涂覆采用先边角后大面的涂覆方法；
S4.修补：底漆干燥后，对边角存在缺陷的位置使用腻子进行修补；
S5.第一面漆层施工：采用第一面漆层用涂料涂覆在底漆表面，第一面漆层用涂料采用先边角后大面自上而下的涂覆方法；
S6.第二面漆层施工：采用第二面漆层用涂料涂覆在第一面漆层用涂料表面，第二面漆层用涂料采用先边角后大面自上而下的涂覆方法；
S7.二次修补：第二面漆层干燥后，对边角存在缺陷的位置使用第二面漆层用涂料进行修补；
S8.后处理：撤除保护膜、清理被污染部位，并对外墙涂层进行自检、验收等后处理。
实施例2，为本发明公开的一种耐候性好的建筑外墙涂料，包括第一面漆层用涂料与第二面漆层用涂料，第一面漆层用涂料按重量份包括以下组分：
组分 重量份 组分 重量份
聚丙烯酸乙酯乳液 65 氢氧化镁 3
碳酸氢钙 15 木质素磺酸钠 0.8
聚丙烯酰胺树脂微粒 8 AMP-95 0.375
聚乙烯醇 4 ASE 1.125
丙二醇 2 石英砂 10
聚丙烯酰胺树脂微粒的粒径为0.1mm；石英砂的粒径为1.5mm；
第二面漆层用涂料按重量份包括以下组分：
Figure BDA0002277085110000051
Figure BDA0002277085110000061
一种外墙涂层施工工艺，具体工艺步骤同实施例1。
实施例3，为本发明公开的一种耐候性好的建筑外墙涂料，包括第一面漆层用涂料与第二面漆层用涂料，第一面漆层用涂料按重量份包括以下组分：
组分 重量份 组分 重量份
聚丙烯酸乙酯乳液 45 氢氧化镁 1
碳酸氢钙 10 木质素磺酸钠 0.4
聚丙烯酰胺树脂微粒 5 AMP-95 0.25
聚乙烯醇 2 ASE 0.25
丙二醇 1 石英砂 5
聚丙烯酰胺树脂微粒的粒径为0.1mm；石英砂的粒径为1.5mm；
第二面漆层用涂料按重量份包括以下组分：
组分 重量份 组分 重量份
聚四氟乙烯乳液 40 UV-O 0.3
钛白粉 6 AMP-95 0.2
硬脂酸钙 5 ASE 0.175
丙烯酰胺 3 丙烯酸 0.525
木质素磺酸钠 0.4 硼酸锌 2
丙二醇 1.5 乙烯基三乙氧基硅烷 0.4
一种外墙涂层施工工艺，具体工艺步骤同实施例1。
实施例4，与实施例1的不同之处在于聚丙烯酰胺树脂微粒的粒径为0.05mm；石英砂的粒径为0.5mm。
实施例5，与实施例1的不同之处在于聚丙烯酰胺树脂微粒的粒径为0.15mm；石英砂的粒径为3.5mm。
对比例1，为本发明公开的一种耐候性好的建筑外墙涂料，包括第一面漆层用涂料与第二面漆层用涂料，第一面漆层用涂料按重量份包括以下组分：
组分 重量份 组分 重量份
聚丙烯酸乙酯乳液 55 氢氧化镁 2.1
碳酸氢钙 12 木质素磺酸钠 0.65
聚丙烯酰胺树脂微粒 0 AMP-95 0.33
聚乙烯醇 3 ASE 0.67
丙二醇 1.5 石英砂 7.5
石英砂的粒径为1.5mm；
第二面漆层用涂料按重量份包括以下组分：
Figure BDA0002277085110000062
Figure BDA0002277085110000071
一种外墙涂层施工工艺，具体工艺步骤同实施例1。
对比例2，为本发明公开的一种耐候性好的建筑外墙涂料，包括第一面漆层用涂料与第二面漆层用涂料，第一面漆层用涂料按重量份包括以下组分：
组分 重量份 组分 重量份
聚丙烯酸乙酯乳液 55 氢氧化镁 2.1
碳酸氢钙 12 木质素磺酸钠 0.65
聚丙烯酰胺树脂微粒 6.5 AMP-95 0.33
聚乙烯醇 3 ASE 0.67
丙二醇 1.5 石英砂 0
聚丙烯酰胺树脂微粒的粒径为0.1mm；
第二面漆层用涂料按重量份包括的组分同实施例1；
一种外墙涂层施工工艺，具体工艺步骤同实施例1。
对比例3，为本发明公开的一种耐候性好的建筑外墙涂料，包括第一面漆层用涂料与第二面漆层用涂料，
第一面漆层用涂料按重量份包括的组分同实施例1；
聚丙烯酰胺树脂微粒的粒径为0.1mm；石英砂的粒径为1.5mm；
第二面漆层用涂料按重量份包括以下组分：
组分 重量份 组分 重量份
聚四氟乙烯乳液 55 UV-O 0.45
钛白粉 8 AMP-95 0.475
硬脂酸钙 6.5 ASE 0.475
丙烯酰胺 4.5 丙烯酸 0
木质素磺酸钠 0.6 硼酸锌 3
丙二醇 2 乙烯基三乙氧基硅烷 0.6
一种外墙涂层施工工艺，具体工艺步骤同实施例1。
对比例4，为本发明公开的一种耐候性好的建筑外墙涂料，包括第一面漆层用涂料与第二面漆层用涂料，
第一面漆层用涂料按重量份包括的组分同实施例1；
聚丙烯酰胺树脂微粒的粒径为0.1mm；石英砂的粒径为1.5mm；
第二面漆层用涂料按重量份包括以下组分：
Figure BDA0002277085110000072
Figure BDA0002277085110000081
一种外墙涂层施工工艺，具体工艺步骤同实施例1。
性能检测试验
对由实施例1-5以及对比例1-4中的涂料以及施工工艺制备的涂层进行以下性能测试：
涂层附着性能测试：涂层附着性能采用ISO-2409划格法进行测试，划格间距1mm；测试结果分为6级：0级：完全光滑，无任何方格分层；1级：交叉处有小块的剥离，影响面积为5％；2级：交叉点沿边缘剥落，影响面积为5－15％；3级：沿边缘整条剥落，影响面积15－35％；4级：沿边缘整条剥落，有些格子部分或全部剥落，影响面积35－65％；5级：任何大于4级的剥落级别；测试结果记录于表1；
断裂伸长率测试：根据GB/T16777-2008标准对涂层的断裂伸长率进行测试，测试结果记录于表1。
表1-实施例1-5以及对比例1-4中的外墙涂层的各项性能测试数据
剥落等级 断裂伸长率(％)
实施例1 0 353
实施例2 0 321
实施例3 0 335
实施例4 1 326
实施例5 1 317
对比例1 4 243
对比例2 3 268
对比例3 2 297
对比例4 2 302
根据表1中的测试数据可知：将第一面漆层用涂料与第二面漆层用涂料各组分控制在合适的范围内，可提高外墙涂层的抗裂以及抗剥落性能，从而提高外墙涂层的耐候性能；
将聚丙烯酰胺树脂颗粒添加至第一面漆层用涂料中，将丙烯酰胺添加至第二面漆层用涂料中，两者之间的吸附结合有利于提高涂层的断裂伸长率，从而提高涂层的抗裂性能，同时，还有利于提高涂层的抗剥落性能；
石英砂具有提高外墙涂层抗裂以及抗剥落性能的效果；
丙烯酸以及硼酸锌同样具有提高外墙涂层抗裂以及抗剥落性能的效果。
本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种耐候性好的建筑外墙涂料，包括第一面漆层用涂料与第二面漆层用涂料，其特征在于：所述第一面漆层用涂料按重量份包括以下组分：聚丙烯酸乙酯乳液45-65份、碳酸氢钙10-15份、聚丙烯酰胺树脂微粒5-8份、聚乙烯醇2-4份、丙二醇1-2份、氢氧化镁1-3份、木质素磺酸钠0.4-0.8份以及增稠剂0.5-1.5份；所述聚丙烯酰胺树脂微粒的粒径为0.05-0.15mm；
所述第二面漆层用涂料按重量份包括以下组分：聚四氟乙烯乳液40-70份、钛白粉6-10份、硬脂酸钙5-8份、丙烯酰胺3-6份、木质素磺酸钠0.4-0.8份、丙二醇1.5-2.5份、UV-O0.3-0.6份以及增稠剂0.7-1.2份。
2.根据权利要求1所述的一种耐候性好的建筑外墙涂料，其特征在于：所述第二面漆层用涂料的组分还包括乙烯基三乙氧基硅烷0.4-0.8重量份。
3.根据权利要求1所述的一种耐候性好的建筑外墙涂料，其特征在于：第一面漆层涂料还包括石英砂5-10重量份。
4.根据权利要求3所述的一种耐候性好的建筑外墙涂料，其特征在于：所述石英砂的粒径为0.5-3.5mm。
5.根据权利要求1所述的一种耐候性好的建筑外墙涂料，其特征在于：所述第二面漆层用涂料还包括硼酸锌2-4重量份。
6.根据权利要求1所述的一种耐候性好的建筑外墙涂料，其特征在于：所述第二面漆层用涂料还包括丙烯酸0.5-1.5重量份。
7.根据权利要求1所述的一种耐候性好的建筑外墙涂料，其特征在于：所述增稠剂包括质量分数比为1：（1-3）的AMP-95与ASE。
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