CN111362659A - 一种自清洁有机无机杂化复合涂料及其制备方法与应用 - Google Patents

一种自清洁有机无机杂化复合涂料及其制备方法与应用 Download PDF

Info

Publication number
CN111362659A
CN111362659A CN202010191160.4A CN202010191160A CN111362659A CN 111362659 A CN111362659 A CN 111362659A CN 202010191160 A CN202010191160 A CN 202010191160A CN 111362659 A CN111362659 A CN 111362659A
Authority
CN
China
Prior art keywords
parts
weight
self
inorganic hybrid
coating
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202010191160.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111362659B (zh
Inventor
梁利岩
梁相明
皮可
刘伟区
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Guoke Guanghua Fine Chemical Incubator Nanxiong Co ltd
Guoke Guanghua Nanxiong New Materials Research Institute Co ltd
Guangzhou Chemical Co Ltd of CAS
Original Assignee
Guoke Guanghua Nanxiong New Materials Research Institute Co ltd
Nanxiong Cas Incubator Operation Co ltd
Guangzhou Chemical Co Ltd of CAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Guoke Guanghua Nanxiong New Materials Research Institute Co ltd, Nanxiong Cas Incubator Operation Co ltd, Guangzhou Chemical Co Ltd of CAS filed Critical Guoke Guanghua Nanxiong New Materials Research Institute Co ltd
Priority to CN202010191160.4A priority Critical patent/CN111362659B/zh
Publication of CN111362659A publication Critical patent/CN111362659A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111362659B publication Critical patent/CN111362659B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/24Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing alkyl, ammonium or metal silicates; containing silica sols
    • C04B28/26Silicates of the alkali metals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F220/00Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F220/02Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/04Acids; Metal salts or ammonium salts thereof
    • C08F220/06Acrylic acid; Methacrylic acid; Metal salts or ammonium salts thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F265/00Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers of unsaturated monocarboxylic acids or derivatives thereof as defined in group C08F20/00
    • C08F265/02Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers of unsaturated monocarboxylic acids or derivatives thereof as defined in group C08F20/00 on to polymers of acids, salts or anhydrides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G77/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
    • C08G77/04Polysiloxanes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G77/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
    • C08G77/42Block-or graft-polymers containing polysiloxane sequences
    • C08G77/442Block-or graft-polymers containing polysiloxane sequences containing vinyl polymer sequences
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/00474Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
    • C04B2111/00482Coating or impregnation materials

Abstract

本发明公开一种自清洁有机无机杂化复合涂料及其制备方法与应用。该复合涂料包含以下重量份计的组分:无机硅酸盐溶液100份、硅钛溶胶20~30份、水10~60份、填料10~80份、色料0~30份、分散剂0.5~2份、消泡剂0.1~1份、增稠剂0.1~1份;本发明通过自制高硅含量的硅丙乳液,经过三元体系杂化反应得到有机无机杂化的硅钛溶胶,加入到无机硅酸盐涂料体系后得到有机无机杂化复合涂料,复合涂料不仅大大提高了涂层的韧性,有效防止了涂层的开裂、掉粉,甚至脱落等问题;且降低涂层的表面能,提高涂层材料表面接触角;使墙体涂层表面吸附的有机物在光催化作用下发生分解,达到自清洁效果,提高涂料的装饰、美化作用。

Description

一种自清洁有机无机杂化复合涂料及其制备方法与应用
技术领域
本发明涉及建筑内外墙涂料的技术领域,具体涉及一种自清洁有机无机杂化复合涂料及其制备方法与应用。
背景技术
目前,经济的发展与人民的生活高度重视低碳、节能、环保、防火,因此建筑涂料的无机化顺应了市场需求;而市售的无机涂料多为以无机硅酸盐为成膜物质,硅酸盐原料来源丰富、经济性好,成膜能力强、坚硬耐磨,耐老化、持久不褪色,防霉性好、阻燃性好,符合当代建筑涂料节能环保的要求。但以无机硅酸盐为主要成膜物质的无机硅酸盐内外墙涂料也存在涂膜性脆、易开裂、长时间使用后期粉化的技术弱点;而且无机硅酸盐涂料在成膜后,一部分渗透到基底中,在成膜过程中留下很多毛细微孔,使得矿物涂膜透气可呼吸,但其透气功能是优点也是缺点,特别对于外墙涂料,在日积月累的风吹日晒的作用下,灰尘等颗粒物会被吸附堆积在涂层的毛细微孔中,灰尘满布使得涂层脏污,从而弱化了涂料对墙体的装饰、美化作用。专利CN108084751A中公开了一种含氟钛溶胶、无机硅酸盐涂料及其制备方法,表面接触角可达110°-145°,但针对要求较高的环境,其自清洁以及防污效果仍不理想;而且在性能上主要以无机硅酸盐为成膜物质,涂膜韧性仍需进一步提高;在实际生产使用中,市场竞争激烈,而含氟单体价格昂贵,故氟钛溶胶的成本相对较高。
发明内容
为了克服现有技术的缺点与不足,本发明的首要目的在于提供一种自清洁有机无机杂化复合涂料。本发明通过自制高硅含量的硅丙乳液,经过三元体系杂化反应得到有机无机杂化的硅钛溶胶,并加入到无机硅酸盐涂料体系后得到有机无机杂化复合涂料,复合涂料不仅大大提高了涂层的韧性,有效的防止了涂层的开裂、掉粉,甚至脱落等问题;而且降低涂层的表面能,提高涂层材料表面接触角;同时使墙体涂层表面吸附的有机物在光催化作用下发生分解,而达到自清洁效果,得到具有自清洁作用的复合涂料。从而满足内外墙涂料的防污性能要求,提高涂料的装饰、美化作用。
本发明的另一目的在于提供上述自清洁有机无机杂化复合涂料的制备方法。
本发明的再一目的在于提供上述自清洁有机无机杂化复合涂料的应用。
本发明的目的通过下述技术方案实现:
一种自清洁有机无机杂化复合涂料,包含以下重量份计的组分:
Figure BDA0002415959170000021
进一步的,所述的自清洁有机无机杂化复合涂料,包含以下重量份计的组分:
Figure BDA0002415959170000022
所述的自清洁有机无机杂化复合涂料中,所述的无机硅酸盐溶液指模数为1.0~6.0的硅酸钠水溶液和模数为1.0~6.0的硅酸钾水溶液中的至少一种。
进一步的,所述的无机硅酸盐溶液指模数为1.0~6.0的硅酸钠水溶液和模数为2.8~6.0的硅酸钾水溶液中的至少一种。
所述的自清洁有机无机杂化复合涂料中,所述的硅钛溶胶通过以下步骤制备得到:
(1)有机硅接枝的高硅含量硅丙乳液的制备
a.丙烯酸酯乳液的制备:在溶剂中,加入丙烯酸,丙烯酸异丁酯,丙烯酸甲酯,甲基丙烯酸乙酯进行第一次回流反应,然后加入γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷,在引发剂AIBN(偶氮二异丁腈)作用下,进行第二次回流反应;冷却至室温后,在三乙胺环境下进行部分水解,加入去离子水,最后旋蒸除去溶剂,制成丙烯酸酯乳液;
所述的溶剂为丁酮;
所述的溶剂、丙烯酸、丙烯酸异丁酯、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、AIBN、三乙胺、去离子水,包含以下重量份计的组分:
Figure BDA0002415959170000031
进一步的,所述的溶剂、丙烯酸、丙烯酸异丁酯、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、AIBN、三乙胺、去离子水,包含以下重量份计的组分:
Figure BDA0002415959170000032
所述的第一次回流反应的条件为75℃~85℃回流反应3h~4h;优选为80℃回流反应3.5h;
所述的第二次回流反应的条件为75℃~85℃回流反应0.5h~1h;优选为80℃回流反应1h;
b.硅氧烷阴离子乳液的制备:在反应瓶中,加入八甲基环四硅氧烷(D4)、十二烷基苯磺酸(DBSA)和去离子水,升温至70℃~80℃,回流搅拌反应1.5h~2h,得硅氧烷阴离子乳液;
所述的八甲基环四硅氧烷(D4)、十二烷基苯磺酸(DBSA)、去离子水,包含以下重量份计的组分:
八甲基环四硅氧烷(D4) 10份
十二烷基苯磺酸(DBSA) 0.8~1.2份
去离子水 15~25份;
进一步的,所述的八甲基环四硅氧烷(D4)、十二烷基苯磺酸(DBSA)、去离子水,包含以下重量份计的组分:
八甲基环四硅氧烷(D4) 10份
十二烷基苯磺酸(DBSA) 1份
去离子水 20份;
进一步的,升温至75℃,回流搅拌反应1.75h。
c.有机硅接枝的高硅含量硅丙乳液的制备:将步骤a中制备的丙烯酸酯乳液和步骤b中制备的硅氧烷阴离子乳液在催化剂二丁基二月桂酸锡作用下,回流搅拌反应,得到有机硅接枝的高硅含量硅丙乳液;
所述的丙烯酸酯乳液、硅氧烷阴离子乳液、二丁基二月桂酸锡,包含以下重量份计的组分:
丙烯酸酯乳液 10份
硅氧烷阴离子乳液 1.5~2.5份
二丁基二月桂酸锡 0.2~0.5份;
进一步的,所述的丙烯酸酯乳液、硅氧烷阴离子乳液、二丁基二月桂酸锡,包含以下重量份计的组分:
丙烯酸酯乳液 10份
硅氧烷阴离子乳液 2份
二丁基二月桂酸锡 0.3份;
所述的回流搅拌反应的条件为在75℃~85℃下回流搅拌反应4h~6h;优选为80℃下回流搅拌反应5h;
(2)硅钛溶胶的制备
在烧杯中,加入30~70重量份由步骤(1)制备的有机硅接枝的高硅含量硅丙乳液,加入30~70重量份的硅溶胶和10~15重量份的钛溶胶,在常温下搅拌,三元体系进行杂化反应3h~4h(优选3h)后,得到稳定的硅钛溶胶。
进一步的,所述的硅溶胶为工业级,固含量30%,厂家为广州市浦源八达化工有限公司;
进一步的,所述的钛溶胶为粒径D90=5nm,固含量10%的纳米二氧化钛溶胶,厂家为北京德科岛津公司。
所述的自清洁有机无机杂化复合涂料中,所述的填料为钛白粉、硅灰石粉、碳酸钙、滑石粉中的至少一种。
进一步的,所述的填料为钛白粉、硅灰石粉、碳酸钙和滑石粉;
更进一步的,所述的填料为7~40质量份钛白粉、8~25质量份硅灰石粉、4~20质量份碳酸钙和1~10质量滑石粉;
所述的自清洁有机无机杂化复合涂料中,所述的色料为铁黄、铁红、群青、炭黑中的至少一种。
所述的自清洁有机无机杂化复合涂料中,所述的分散剂为丙烯酸盐、聚丙烯酸盐和羧酸钠盐中的至少一种。
所述的消泡剂为矿物油类消泡剂、聚硅氧烷类消泡剂、有机硅类消泡剂和EBS腊类中的一种或两种。
所述的自清洁有机无机杂化复合涂料中,所述的增稠剂为羟甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素中的一种或多种。
所述的自清洁有机无机杂化复合涂料的制备方法,包括以下步骤:
将无机硅酸盐溶液和分散剂加入到水中,在高速分散机中缓慢搅拌,加入填料和色料在高速分散机中高速分散1~2小时(优选1小时)后得到无机硅酸盐浆料,经过研磨机研磨分散,在高速分散机缓慢搅拌中加入全部硅钛溶胶分散均匀后复合反应3~5小时(优选3小时)后,加入消泡剂,待气泡完全消除后加入增稠剂,增稠完全后,即可得到所述的自清洁有机无机杂化复合涂料。
或者,将无机硅酸盐溶液和分散剂加入到水中,在高速分散机中缓慢搅拌,加入填料和色料在高速分散机中高速分散1~2小时(优选1小时)后得到无机硅酸盐浆料,经过研磨机研磨分散,缓慢搅拌中加入1/3硅钛溶胶分散均匀复合反应3~5小时(优选3小时)后,加入消泡剂,待气泡完全消除后,加入增稠剂,增稠完全后,得到所述的自清洁有机无机杂化复合涂料;在涂刷使用时将另外2/3的硅钛溶胶喷涂于表面,以面漆对涂层建立二道防线进行防护,其防污效果更佳。
所述的自清洁有机无机杂化复合涂料可以采用滚涂、刷涂、喷涂等工艺,涂刷后涂料的表面接触角为120°~155°之间。进一步的,涂刷后涂料的表面接触角为133°~155°之间。
所述的自清洁有机无机杂化复合涂料在高防污建筑内外墙领域中的应用。
本发明的机理为:
有机硅具有柔顺的Si-O-Si键和较低的表面能,能够迁移到涂层表面,从而使得聚合物涂层表面能降低,污染物不易吸附在涂层表面;纳米二氧化钛在能量大于其半导体能带的光子照射下能够产生空穴,可对环境中的污染物产生氧化降解作用,因此可利用此光催化作用使涂层表面的有机物分解。通过自制有机硅接枝的高硅含量硅丙乳液,和硅溶胶、钛溶胶进行三元体系杂化反应,得到硅钛溶胶;将硅钛溶胶与无机硅酸盐溶液复合,不仅增强涂膜的柔韧性,解决无机硅酸盐内外墙涂料存在的涂膜性脆、易开裂、长时间使用后期粉化的技术弱点,而且通过Si-O-Si键与钛溶胶的协同作用,制备得到具有自清洁作用的高防污的有机无机杂化复合涂料。
本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果:
(1)本发明所述的硅钛溶胶,是通过自制的有机硅接枝的高硅含量硅丙乳液,和硅溶胶、钛溶胶进行三元体系有机无机杂化反应后制备得到,添加到涂料中,有机无机复合可提高涂料韧性,同时降低涂层的表面能,并且使涂层表面吸附的有机物在光催化作用下发生分解,而达到自清洁效果。
(2)本发明所述的自清洁有机无机杂化复合涂料具有自清洁,耐沾污性,耐酸碱性,耐洗刷性(1200次无露底),有效的防止无机硅酸盐涂料涂层微孔灰尘的吸附以及开裂、脱落、掉粉等问题;因此,可广泛应用于高防污建筑内外墙领域。
(3)本发明所述的自清洁有机无机杂化复合涂料可以采用滚涂、刷涂、喷涂等工艺,涂刷后涂料的表面接触角为120°~155°之间,具有优异的自清洁和防污性能。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述,但本发明的实施方式不限于此。
实施例Ⅰ:
有机硅接枝的高硅含量硅丙乳液的制备步骤如下:
a.丙烯酸酯乳液的制备:在反应瓶中加入20g丁酮溶剂后,再加入4g丙烯酸,3g丙烯酸异丁酯,1.5g丙烯酸甲酯,1.5g甲基丙烯酸乙酯80℃回流反应3.5h,然后加入γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷0.5g,AIBN(已溶于5g丁酮中)0.4g,在80℃下进行第二次回流反应1h;最后冷却至室温后,滴入0.15g三乙胺进行部分水解,加入20g去离子水,最后旋蒸除去溶剂丁酮,得到丙烯酸酯乳液。
b.硅氧烷阴离子乳液的制备:在反应瓶中加入10g八甲基环四硅氧烷(D4)和1g十二烷基苯磺酸(DBSA),最后加入20g去离子水,升温至75℃,回流搅拌反应1.75h,得硅氧烷阴离子乳液。
c.最后,在反应瓶中加入由步骤a制备的丙烯酸酯乳液10g和步骤b制备的硅氧烷阴离子乳液2g,在0.3g二丁基二月桂酸锡催化剂作用下,在80℃下回流搅拌反应5h,得到有机硅接枝的高硅含量硅丙乳液。
硅钛溶胶的制备步骤如下:
实施例A:
在烧杯中,加入50重量份实施例Ⅰ制备的有机硅接枝的高硅含量硅丙乳液,加入50重量份的硅溶胶和10重量份的钛溶胶,在常温下搅拌,三元体系进行杂化反应3h后,得到稳定的硅钛溶胶。
实施例B:
在烧杯中,加入50重量份实施例Ⅰ制备的有机硅接枝的高硅含量硅丙乳液,加入50重量份的硅溶胶和15重量份的钛溶胶,在常温下搅拌,三元体系进行杂化反应3h后,得到稳定的硅钛溶胶。
实施例C:
在烧杯中,加入30重量份实施例Ⅰ制备的有机硅接枝的高硅含量硅丙乳液,加入70重量份的硅溶胶和10重量份的钛溶胶,在常温下搅拌,三元体系进行杂化反应3h后,得到稳定的硅钛溶胶。
实施例D:
在烧杯中,加入70重量份实施例Ⅰ制备的有机硅接枝的高硅含量硅丙乳液,加入30重量份的硅溶胶和10重量份的钛溶胶,在常温下搅拌,三元体系进行杂化反应3h后,得到稳定的硅钛溶胶。
实施例1:
自清洁有机无机杂化复合涂料的制备:将100重量份模数为2.8的硅酸钾水溶液和0.75重量份聚丙烯酸盐类分散剂加入到30重量份的水中,在高速分散机中缓慢搅拌分散均匀;加入10重量份钛白粉、12重量份硅灰石粉、8重量份碳酸钙、5重量份滑石粉、15重量份铁黄在高速分散机中高速搅拌分散1小时后得到无机硅酸盐浆料,经过研磨机研磨,在高速分散机缓慢搅拌中加入25重量份实施例A制备的硅钛溶胶,分散均匀,缓慢反应3小时后,加入0.5重量份矿物油类消泡剂消泡,待气泡完全消除后,加入0.5重量份羟乙基纤维素增稠,待增稠稳定后,即可出料得到所述的一种黄色自清洁有机无机杂化复合涂料。
将该涂料用辊筒进行涂膜,按照JGT26-2002标准进行测试其性能。测试结果如下:表干时间1.5h;施工性能:涂刷第二道无障碍;涂膜外观正常;耐碱性48h无异常;耐洗刷性:1200次无露底;对比率:0.93;接触角:146°。
实施例2:
自清洁有机无机杂化复合涂料的制备:将100重量份模数为2.8的硅酸钠水溶液和0.5重量份羧酸钠盐类分散剂加入到10重量份的水中,在高速分散机中缓慢搅拌分散均匀;加入7重量份钛白粉、8重量份硅灰石粉、4重量份碳酸钙、1重量份滑石粉和5重量份铁红在高速分散机中高速搅拌分散1小时后得到无机硅酸盐浆料,经过研磨机研磨,在高速分散机缓慢搅拌中加入20重量份实施例C制备的硅钛溶胶,分散均匀,缓慢反应3小时后,加入0.3重量份聚硅氧烷类消泡剂消泡,待气泡完全消除后,加入0.3重量份羟甲基纤维素增稠,待增稠稳定后,即可出料得到所述的一种红色自清洁有机无机杂化复合涂料。
将该涂料用辊筒进行涂膜,按照JGT26-2002标准进行测试其性能。测试结果如下:表干时间1.5h;施工性能:涂刷第二道无障碍;涂膜外观正常;耐碱性48h无异常;耐洗刷性:1200次无露底;对比率:0.91;接触角:133°。
实施例3:
自清洁有机无机杂化复合涂料的制备:将50重量份模数为2.8的硅酸钾水溶液、50重量份模数为2.8的硅酸钠水溶液和1.5重量份丙烯酸盐类分散剂加入到60重量份的水中,在高速分散机中缓慢搅拌分散均匀;加入25重量份钛白粉、25重量份硅灰石粉、20重量份碳酸钙、10重量份滑石粉、10重量份炭黑在高速分散机中高速搅拌分散1小时后得到无机硅酸盐浆料,经过研磨机研磨,在高速分散机缓慢搅拌中加入30重量份实施例D制备的硅钛溶胶,分散均匀,缓慢反应3小时后,加入0.75重量份有机硅类消泡剂消泡,待气泡完全消除后,加入0.75重量份羟丙基纤维素增稠,待增稠稳定后,即可出料得到所述的一种灰色自清洁有机无机杂化复合涂料。
将该涂料用辊筒进行涂膜,按照JGT26-2002标准进行测试其性能。测试结果如下:表干时间1.5h;施工性能:涂刷第二道无障碍;涂膜外观正常;耐碱性48h无异常;耐洗刷性:1200次无露底;对比率:0.94;接触角:150°。
实施例4:
自清洁有机无机杂化复合涂料的制备:将20重量份模数为6的硅酸钾水溶液、80重量份模数为1的硅酸钠水溶液和0.8重量份丙烯酸盐分散剂加入到22重量份的水中,在高速分散机中缓慢搅拌分散均匀;加入14重量份钛白粉、12重量份硅灰石粉、8重量份碳酸钙、6重量份滑石粉、5重量份群青在高速分散机中高速搅拌分散1小时后得到无机硅酸盐浆料,经过研磨机研磨,在高速分散机缓慢搅拌中加入23重量份实施例A制备的硅钛溶胶,分散均匀,缓慢反应3小时后,加入0.4重量份矿物油类消泡剂消泡和0.4重量份EBS腊类消泡剂,待气泡完全消除后,加入0.3重量份羟乙基纤维素增稠,待增稠稳定后,即可出料得到所述的一种蓝色自清洁有机无机杂化复合涂料。
将该涂料用辊筒进行涂膜,按照JGT26-2002标准进行测试其性能。测试结果如下:表干时间1.5h;施工性能:涂刷第二道无障碍;涂膜外观正常;耐碱性48h无异常;耐洗刷性:1200次无露底;对比率:0.92;接触角:140°。
实施例5:
自清洁有机无机杂化复合涂料的制备:将70重量份模数为2.8的硅酸钾水溶液、30重量份模数为6的硅酸钠水溶液和2重量份聚丙烯酸盐分散剂加入到53重量份的水中,在高速分散机中缓慢搅拌分散均匀;加入40重量份钛白粉、23重量份硅灰石粉、10重量份碳酸钙、2重量份滑石粉高速分散机中高速搅拌分散1小时后得到无机硅酸盐浆料,经过研磨机研磨,在高速分散机缓慢搅拌中加入27重量份实施例B制备的硅钛溶胶,分散均匀,缓慢反应3小时后,加入0.6重量份矿物油类消泡剂消泡,待气泡完全消除后,加入0.4重量份羟乙基纤维素和0.4重量份羟丙基纤维素增稠,待增稠稳定后,即可出料得到所述的一种白色自清洁有机无机杂化复合涂料。
将该涂料用辊筒进行涂膜,按照JGT26-2002标准进行测试其性能。测试结果如下:表干时间1.5h;施工性能:涂刷第二道无障碍;涂膜外观正常;耐碱性48h无异常;耐洗刷性:1200次无露底;对比率:0.94;接触角:143°。
实施例6:
自清洁有机无机杂化复合涂料的制备:将100重量份模数为2.8的硅酸钾水溶液和0.5重量份聚丙烯酸盐类分散剂加入到28重量份的水中,在高速分散机中缓慢搅拌分散均匀;加入20重量份钛白粉、12重量份硅灰石粉、16重量份碳酸钙、2重量份滑石粉高速分散机中高速搅拌分散1小时后得到无机硅酸盐浆料,经过研磨机研磨,在高速分散机缓慢搅拌中加入8重量份(全部的1/3)实施例A制备的硅钛溶胶,分散均匀,缓慢反应3小时后,加入0.4重量份矿物油类消泡剂消泡,待气泡完全消除后,加入0.3重量份羟乙基纤维素增稠,待增稠稳定后,即可出料得到所述的一种白色自清洁有机无机杂化复合涂料。在工地使用时将16重量份(全部的2/3)实施例A制备的硅钛溶胶以面漆喷涂于白色涂料的表面,得到具有高防污作用的墙体,其自清洁效果更优。
将该涂料用辊筒进行涂膜,按照JGT26-2002标准进行测试其性能。测试结果如下:表干时间1.5h;施工性能:涂刷第二道无障碍;涂膜外观正常;耐碱性48h无异常;耐洗刷性:1200次无露底;对比率:0.95;接触角:155°。
上述实施例为本发明较佳的实施方式,但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制,其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化,均应为等效的置换方式,都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种自清洁有机无机杂化复合涂料,其特征在于:包含以下重量份计的组分:
Figure FDA0002415959160000011
2.根据权利要求1所述的自清洁有机无机杂化复合涂料,其特征在于:
Figure FDA0002415959160000012
3.根据权利要求1或2所述的自清洁有机无机杂化复合涂料,其特征在于:
所述的硅钛溶胶通过以下步骤制备得到:
(1)有机硅接枝的高硅含量硅丙乳液的制备
a.丙烯酸酯乳液的制备:在20~30重量份溶剂中,加入3~5重量份丙烯酸,2~4重量份丙烯酸异丁酯,1~2重量份丙烯酸甲酯,1~2重量份甲基丙烯酸乙酯进行第一次回流反应,然后加入0.4~0.6重量份γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷,在0.3~0.5重量份引发剂AIBN作用下,进行第二次回流反应;冷却至室温后,在0.1~0.2重量份三乙胺环境下进行部分水解,加入15~25重量份去离子水,最后旋蒸除去溶剂,制成丙烯酸酯乳液;
b.硅氧烷阴离子乳液的制备:在反应瓶中,加入10重量份八甲基环四硅氧烷、0.8~1.2重量份十二烷基苯磺酸和15~25重量份去离子水,升温至70℃~80℃,回流搅拌反应1.5h~2h,得硅氧烷阴离子乳液;
c.有机硅接枝的高硅含量硅丙乳液的制备:将10重量份步骤a中制备的丙烯酸酯乳液和1.5~2.5重量份步骤b中制备的硅氧烷阴离子乳液在0.2~0.5重量份催化剂二丁基二月桂酸锡作用下,回流搅拌反应,得到有机硅接枝的高硅含量硅丙乳液;
(2)硅钛溶胶的制备
在烧杯中,加入30~70重量份由步骤(1)制备的有机硅接枝的高硅含量硅丙乳液,加入30~70重量份的硅溶胶和10~15重量份的钛溶胶,在常温下搅拌,三元体系进行杂化反应3h~4h后,得到稳定的硅钛溶胶。
4.根据权利要求3所述的自清洁有机无机杂化复合涂料,其特征在于:
步骤(1)a中,
所述的溶剂为丁酮;
所述的第一次回流反应的条件为75℃~85℃回流反应3h~4h;
所述的第二次回流反应的条件为75℃~85℃回流反应0.5h~1h;
步骤(1)c中,
所述的回流搅拌反应的条件为在75℃~85℃下回流搅拌反应4h~6h。
5.根据权利要求1或2所述的自清洁有机无机杂化复合涂料,其特征在于:
所述的无机硅酸盐溶液指模数为1.0~6.0的硅酸钠水溶液和模数为1.0~6.0的硅酸钾水溶液中的至少一种;
所述的填料为钛白粉、硅灰石粉、碳酸钙、滑石粉中的至少一种。
6.根据权利要求5所述的自清洁有机无机杂化复合涂料,其特征在于:
所述的无机硅酸盐溶液指模数为1.0~6.0的硅酸钠水溶液和模数为2.8~6.0的硅酸钾水溶液中的至少一种;
所述的填料为钛白粉、硅灰石粉、碳酸钙和滑石粉。
7.根据权利要求6所述的自清洁有机无机杂化复合涂料,其特征在于:
所述的填料为7~40质量份钛白粉、8~25质量份硅灰石粉、4~20质量份碳酸钙和1~10质量滑石粉。
8.根据权利要求1或2所述的自清洁有机无机杂化复合涂料,其特征在于:
所述的色料为铁黄、铁红、群青、炭黑中的至少一种;
所述的分散剂为丙烯酸盐、聚丙烯酸盐和羧酸钠盐中的至少一种;
所述的消泡剂为矿物油类消泡剂、聚硅氧烷类消泡剂、有机硅类消泡剂和EBS腊类中的一种或两种;
所述的增稠剂为羟甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素中的一种或多种。
9.权利要求1~8任一项所述的自清洁有机无机杂化复合涂料的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:
将无机硅酸盐溶液和分散剂加入到水中,缓慢搅拌,加入填料和色料高速分散1~2小时后得到无机硅酸盐浆料,经过研磨分散,缓慢搅拌中加入全部硅钛溶胶分散均匀后复合反应3~5小时后,加入消泡剂,待气泡完全消除后加入增稠剂,增稠完全后,即得到所述的自清洁有机无机杂化复合涂料;
或者,将无机硅酸盐溶液和分散剂加入到水中,缓慢搅拌,加入填料和色料高速分散1~2小时后得到无机硅酸盐浆料,经过研磨分散,缓慢搅拌中加入1/3硅钛溶胶分散均匀复合反应3~5小时后,加入消泡剂,待气泡完全消除后,加入增稠剂,增稠完全后,得到所述的自清洁有机无机杂化复合涂料。
10.权利要求1~8任一项所述的自清洁有机无机杂化复合涂料在高防污建筑内外墙领域中的应用。
CN202010191160.4A 2020-03-18 2020-03-18 一种自清洁有机无机杂化复合涂料及其制备方法与应用 Active CN111362659B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010191160.4A CN111362659B (zh) 2020-03-18 2020-03-18 一种自清洁有机无机杂化复合涂料及其制备方法与应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010191160.4A CN111362659B (zh) 2020-03-18 2020-03-18 一种自清洁有机无机杂化复合涂料及其制备方法与应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111362659A true CN111362659A (zh) 2020-07-03
CN111362659B CN111362659B (zh) 2022-04-05

Family

ID=71202670

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010191160.4A Active CN111362659B (zh) 2020-03-18 2020-03-18 一种自清洁有机无机杂化复合涂料及其制备方法与应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111362659B (zh)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111876036A (zh) * 2020-07-30 2020-11-03 马鞍山市金韩防水保温工程有限责任公司 一种自清洁型水性涂料及其加工方法
CN112280347A (zh) * 2020-11-20 2021-01-29 深圳市邦士富科技有限公司 一种长效抗雨水渗透荷叶效应无机涂料
CN113789073A (zh) * 2020-12-25 2021-12-14 优威康涂层科技(青岛)有限公司 一种无机复合双组分抗菌防霉易清洁涂料
CN113801503A (zh) * 2021-09-29 2021-12-17 上海宜瓷龙新材料股份有限公司 一种具有缓释除臭功能的面漆及其制备方法
WO2022088143A1 (zh) * 2020-10-31 2022-05-05 河北比尔尼克新材料科技股份有限公司 一种自清洁水性漆及其制备方法和应用
CN115304949A (zh) * 2022-08-30 2022-11-08 龙牌涂料(北京)有限公司 一种耐火的荧光外墙无机涂料及其制备方法
CN116285445A (zh) * 2023-04-28 2023-06-23 广东碧橙材料科技有限公司 一种防结露的无机硅酸盐涂料及其制备方法

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002167571A (ja) * 2000-12-01 2002-06-11 Nippon Yushi Basf Coatings Kk 防汚処理剤、防汚処理方法及び防汚処理物品
CN101781390A (zh) * 2009-05-12 2010-07-21 天津城市建设学院 一种建筑外墙用核壳结构高硅硅丙乳液的制备方法
CN102796230A (zh) * 2011-05-24 2012-11-28 武汉强力荷新材料有限公司 一种高固含量高硅含量硅丙乳液的制备方法
CN103087256A (zh) * 2013-01-23 2013-05-08 中科院广州化学有限公司 一种高有机硅含量的(甲基)丙烯酸树脂及其制备方法
CN103360890A (zh) * 2013-06-27 2013-10-23 中科院广州化学有限公司 含改性(甲基)丙烯酸酯聚合物乳液的有机无机杂化涂料
CN104017398A (zh) * 2014-06-09 2014-09-03 复旦大学 一种TiO2基水性自清洁涂料的制备方法
CN106146755A (zh) * 2015-04-09 2016-11-23 泉州市合创涂料科技有限公司 一种高固含量硅丙乳液的制备方法
CN106221476A (zh) * 2016-08-27 2016-12-14 合肥普庆新材料科技有限公司 一种水性有机无机杂化抗结冰涂料的制备方法
CN107057422A (zh) * 2017-05-18 2017-08-18 中科院广州化学有限公司南雄材料生产基地 一种高硬度高防污性的无机硅酸盐面涂涂料及其制备方法
CN108084751A (zh) * 2017-12-21 2018-05-29 中科院广州化学有限公司 一种含氟钛溶胶、无机硅酸盐涂料及其制备方法
CN109503846A (zh) * 2018-11-29 2019-03-22 中科院广州化学有限公司南雄材料生产基地 一种含钛溶胶有机硅氧烷杂化乳液及改性硅酸盐涂料
CN110105490A (zh) * 2019-06-04 2019-08-09 中科广化(重庆)新材料研究院有限公司 含反应性钛硅溶胶及其改性(甲基)丙烯酸酯聚合乳液的制备与应用

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002167571A (ja) * 2000-12-01 2002-06-11 Nippon Yushi Basf Coatings Kk 防汚処理剤、防汚処理方法及び防汚処理物品
CN101781390A (zh) * 2009-05-12 2010-07-21 天津城市建设学院 一种建筑外墙用核壳结构高硅硅丙乳液的制备方法
CN102796230A (zh) * 2011-05-24 2012-11-28 武汉强力荷新材料有限公司 一种高固含量高硅含量硅丙乳液的制备方法
CN103087256A (zh) * 2013-01-23 2013-05-08 中科院广州化学有限公司 一种高有机硅含量的(甲基)丙烯酸树脂及其制备方法
CN103360890A (zh) * 2013-06-27 2013-10-23 中科院广州化学有限公司 含改性(甲基)丙烯酸酯聚合物乳液的有机无机杂化涂料
CN104017398A (zh) * 2014-06-09 2014-09-03 复旦大学 一种TiO2基水性自清洁涂料的制备方法
CN106146755A (zh) * 2015-04-09 2016-11-23 泉州市合创涂料科技有限公司 一种高固含量硅丙乳液的制备方法
CN106221476A (zh) * 2016-08-27 2016-12-14 合肥普庆新材料科技有限公司 一种水性有机无机杂化抗结冰涂料的制备方法
CN107057422A (zh) * 2017-05-18 2017-08-18 中科院广州化学有限公司南雄材料生产基地 一种高硬度高防污性的无机硅酸盐面涂涂料及其制备方法
CN108084751A (zh) * 2017-12-21 2018-05-29 中科院广州化学有限公司 一种含氟钛溶胶、无机硅酸盐涂料及其制备方法
CN109503846A (zh) * 2018-11-29 2019-03-22 中科院广州化学有限公司南雄材料生产基地 一种含钛溶胶有机硅氧烷杂化乳液及改性硅酸盐涂料
CN110105490A (zh) * 2019-06-04 2019-08-09 中科广化(重庆)新材料研究院有限公司 含反应性钛硅溶胶及其改性(甲基)丙烯酸酯聚合乳液的制备与应用

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
王政芳等: ""具自清洁功能的有机-无机杂化涂料制备及性能研究"", 《广州城市职业学院学报》 *
皮可等: ""有机无机杂化自清洁涂料的制备及性能研究"", 《新型建筑材料》 *

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111876036A (zh) * 2020-07-30 2020-11-03 马鞍山市金韩防水保温工程有限责任公司 一种自清洁型水性涂料及其加工方法
WO2022088143A1 (zh) * 2020-10-31 2022-05-05 河北比尔尼克新材料科技股份有限公司 一种自清洁水性漆及其制备方法和应用
CN112280347A (zh) * 2020-11-20 2021-01-29 深圳市邦士富科技有限公司 一种长效抗雨水渗透荷叶效应无机涂料
CN113789073A (zh) * 2020-12-25 2021-12-14 优威康涂层科技(青岛)有限公司 一种无机复合双组分抗菌防霉易清洁涂料
CN113801503A (zh) * 2021-09-29 2021-12-17 上海宜瓷龙新材料股份有限公司 一种具有缓释除臭功能的面漆及其制备方法
CN115304949A (zh) * 2022-08-30 2022-11-08 龙牌涂料(北京)有限公司 一种耐火的荧光外墙无机涂料及其制备方法
CN116285445A (zh) * 2023-04-28 2023-06-23 广东碧橙材料科技有限公司 一种防结露的无机硅酸盐涂料及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN111362659B (zh) 2022-04-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111362659B (zh) 一种自清洁有机无机杂化复合涂料及其制备方法与应用
CN108084751B (zh) 一种含氟钛溶胶、无机硅酸盐涂料及其制备方法
CN109735158B (zh) 一种室内墙面的涂装施工工艺
CN103436159A (zh) 复合高分子防水涂料及其制备方法
CN113861731B (zh) 一种具有防火自清洁功能的建筑涂料面漆及其制备方法
CN1872920A (zh) 超耐候弹性防水涂料及其生产方法
CN105131772A (zh) 一种自清洁防污内墙涂料
CN105199514A (zh) 一种金属彩钢屋面氟碳弹性防水涂料及其制备方法
CN104193289A (zh) 一种疏水性防护涂料及其制备方法
CN110093078B (zh) 混凝土外墙涂料
CN112759967A (zh) 水性矿物内墙用无机涂料及其制备方法
CN106675395A (zh) 一种建筑表面用渗透型有机硅防护剂及其制备方法
CN103740198A (zh) 一种光催化自清洁高效防水单层弹性涂料
CN113698804A (zh) 一种抗裂耐水全无机涂料及其制备方法
CN110484134A (zh) 一种防水透气型清水混凝土保护剂及其制备方法
CN112266666A (zh) 用于空气污染物净化的光催化环保涂料及其制备方法
CN110256034B (zh) 一种仿花岗石墙砖涂料及其制备工艺
CN101629051A (zh) 一种用于建筑物的彩色混凝土瓦涂料
CN108659585A (zh) 一种制备防青苔纳米钛瓷涂料的方法
CN115895309A (zh) 一种阻燃型无机复合树脂及其制备方法与在无机涂料中的应用
CN105131744A (zh) 一种耐水抗菌内墙涂料
CN110684453A (zh) 一种隧道水性高亮易清洗瓷化涂料及其制备方法
CN108752590B (zh) 一种长链硅氧基含氟硅氧烷乳液和其改性无机硅酸盐涂料及其制备方法
CN111704817A (zh) 一种耐水透气型水性无机涂料及其制作方法
CN104774518B (zh) 一种水性质感涂料及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CP01 Change in the name or title of a patent holder

Address after: 510650 Guangdong city of Guangzhou province Tianhe District Xing Branch Road No. 368

Patentee after: GUANGZHOU CHEMISTRY Co.,Ltd. CHINESE ACADEMY OF SCIENCES

Patentee after: Guoke Guanghua fine chemical incubator (Nanxiong) Co.,Ltd.

Patentee after: Guoke Guanghua (Nanxiong) New Materials Research Institute Co.,Ltd.

Address before: 510650 Guangdong city of Guangzhou province Tianhe District Xing Branch Road No. 368

Patentee before: GUANGZHOU CHEMISTRY Co.,Ltd. CHINESE ACADEMY OF SCIENCES

Patentee before: NANXIONG CAS INCUBATOR OPERATION CO.,LTD.

Patentee before: Guoke Guanghua (Nanxiong) New Materials Research Institute Co.,Ltd.

CP01 Change in the name or title of a patent holder