CN111534218A - 一种耐污水漆及其生产工艺 - Google Patents

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Abstract

一种耐污水漆，以重量份计，包括如下组分：树脂乳液25～35％，粉体填料20～30％，超疏水剂15～25％，钛白粉3～6％，成膜助剂2～3％，分散剂0.3～0.5％，基材润湿剂0.5～1.0％，增稠剂0.1～0.5％，消泡剂0.05～0.1％，防霉剂0.05～0.1％，流变助剂0.5～1％，去离子水10～20％；所述树脂乳液为有机硅树脂乳液，所述粉体填料为轻质碳酸钙微米粉，所述超疏水剂为纳米超疏水粉在乙醇中的分散体，所述纳米超疏水粉为纳米二氧化钛、纳米二氧化硅、聚苯乙烯纳米粉中的一种；所述耐污水漆的生产工艺，包括预混合、分散研磨、调漆、检测包装四个步骤。

Description

一种耐污水漆及其生产工艺
技术领域
本发明涉及涂料领域，特别是涉及一种耐污水漆及其生产工艺。
背景技术
随着环境污染的不断加剧，越来越严重的雾霾、油性烟雾、尾气废气等给建筑外墙带来严重的侵蚀，影响其美观性、功能性及耐久性。耐污能力差是传统外墙涂料普遍存在的缺点，在一定程度上制约了其应用。因此，针对目前外墙涂料耐污能力不足的问题，具有自清洁功能的耐污涂料成为研究开发的热点。
清洁被污染的建筑外墙等不仅需要较高的投入，而且表面活性剂的使用会对环境造成严重污染，因此具有自清洁效果的功能涂料应运而生。自清洁耐污涂料能够借助雨水等自然条件冲刷保持户外物件表面干净，不仅能够降低维护费用，减少劳动力的需求，同时可以将对环境的污染降到最低，可广泛应用于高层建筑、幕墙、桥梁及汽车、风力发电等多个领域。
发明内容
本发明的目的是提供一种耐污水漆及其生产工艺，以解决现有涂料技术存在的耐污能力差问题，使其具有高效抗污性能。
为实现上述目的，本发的技术方案如下：
本发明提供一种耐污水漆，以重量份计，包括如下组分：树脂乳液25～35％，粉体填料20～30％，超疏水剂15～25％，钛白粉3～6％，成膜助剂2～3％，分散剂0.3～0.5％，基材润湿剂0.5～1.0％，增稠剂0.1～0.5％，消泡剂0.05～0.1％，防霉剂0.05～0.1％，流变助剂0.5～1％，去离子水10～20％。
所述树脂乳液为有机硅树脂乳液，所述有机硅树脂乳液的固含量为45％-50％，玻璃化温度25℃。
所述粉体填料为轻质碳酸钙微米粉。
所述超疏水剂为纳米超疏水粉在乙醇中的分散体；所述纳米超疏水粉为纳米二氧化钛、纳米二氧化硅、聚苯乙烯纳米粉中的一种。
所述成膜助剂为醇酯十二。
所述分散剂为低分子量聚丙烯酸钠。
所述基材润湿剂为聚醚改性聚硅氧烷。
所述增稠剂为聚乙烯醇稀溶液。
所述消泡剂为有机硅消泡剂。
所述防霉剂为五氯酚钠。
本发明还提供一种上述耐污水漆的生产工艺，包括以下步骤：
(1)预混合：将去离子水及润湿剂、流变助剂、分散剂、消泡剂、防霉剂等功能性助剂加入分散釜中，以500～1000转/分的搅拌速率低速搅拌15～20分钟，形成均匀胶状溶液；
(2)分散研磨：将粉体填料、超疏水剂、钛白粉加入到上述胶状溶液中，以2000～3000转/分的搅拌速率高速分散25～35分钟，制成均匀浆料；
(3)调漆：向上述浆料中加入树脂乳液、成膜助剂，搅拌均匀，最后加入增稠剂，搅拌均匀；
(4)检测细度与粘度、包装。
本发明的技术原理：
合适的表面粗糙度和低表面能物质的表面润湿性能与表面的微观结构有着密切关系。疏水表面的制备通常采用硅烷或氟碳链降低表面能，但研究表明在光滑的物体表面上通过化学方法调节表面能并不能完全实现超疏水自清洁的目的。因此，通过构建合适的微观粗糙结构与引入低表面能物质共同作用，才能更好地实现疏水自清洁。
合适的微纳米表面和低表面能物质是实现疏水自清洁的关键。根据“荷叶效应”自清洁的原理，实现疏水自清洁的途径主要有两种：一是在粗糙表面上修饰低表面能物质，通常用于制备疏水表面的低表面能材料主要有聚硅氧烷、氟碳化合物及其他有机物(如聚乙烯、聚苯乙烯等)；二是在疏水材料表面构建类似荷叶表面的微纳米粗糙结构，制备方法有无机纳米粒子(如TiO2、SiO2、ZnO等)修饰、激光/等离子体/化学刻蚀、模板法、静电纺丝法、溶胶-凝胶、自组装、电化学沉积及化学气相沉积等多种。
本发明的技术方案采用轻质碳酸钙微米粉与纳米二氧化钛/纳米二氧化硅/聚苯乙烯纳米粉组成微纳米粗糙表面结构，再用低表面能物质有机硅树脂乳液进行混合制备成超疏水涂料，该超疏水涂料喷涂到基材表面即形成具有“荷叶效应”的超疏水涂层，从而具有自清洁功能。
本发明具有以下有益效果：
(1)本发明所述的耐污水漆能够借助雨水等自然条件冲刷保持户外物件表面干净，不仅能够降低维护费用，减少劳动力的需求，同时可以将对环境的污染降到最低，可广泛应用于高层建筑、幕墙、桥梁及汽车、风力发电等多个领域。
(2)本发明所述的耐污水漆成本低、生产流程简单、不需要特殊的制造设备与苛刻的施工条件，是行之有效的自清洁技术。
附图说明
图1是本发明的生产工艺流程图。
具体实施方式
下面结合具体实施实例和附图对本发明作进一步的详细描述，但本发明的保护范围不局限于以下所述。
一种耐污水漆，以重量份计，包括如下组分：树脂乳液25～35％，粉体填料20～30％，超疏水剂15～25％，钛白粉3～6％，成膜助剂2～3％，分散剂0.3～0.5％，基材润湿剂0.5～1.0％，增稠剂0.1～0.5％，消泡剂0.05～0.1％，防霉剂0.05～0.1％，流变助剂0.5～1％，去离子水10～20％。
所述树脂乳液为有机硅树脂乳液，所述有机硅树脂乳液的固含量为45％-50％，玻璃化温度25℃。
所述粉体填料为轻质碳酸钙微米粉。
所述超疏水剂为纳米超疏水粉在乙醇中的分散体：所述纳米超疏水粉为纳米二氧化钛、纳米二氧化硅、聚苯乙烯纳米粉中的一种。
所述成膜助剂为醇酯十二。
所述分散剂为低分子量聚丙烯酸钠。
所述基材润湿剂为聚醚改性聚硅氧烷。
所述增稠剂为聚乙烯醇稀溶液。
所述消泡剂为有机硅消泡剂。
所述防霉剂为五氯酚钠。
本发明还提供一种上述耐污水漆的生产工艺，如图1所示，包括以下步骤：
(1)预混合：将去离子水及润湿剂、流变助剂、分散剂、消泡剂、防霉剂等功能性助剂加入分散釜中，以500～1000转/分的搅拌速率低速搅拌15～20分钟，形成均匀胶状溶液；
(2)分散研磨：将粉体填料、超疏水剂、钛白粉加入到上述胶状溶液中，以2000～3000转/分的搅拌速率高速分散25～35分钟，制成均匀浆料；
(3)调漆：向上述浆料中加入树脂乳液、成膜助剂，搅拌均匀，最后加入增稠剂，搅拌均匀；
(4)检测细度与粘度、包装。
实施例1
一种耐污水漆，以重量份计，包括如下组分：树脂乳液30％，粉体填料25％，超疏水剂20％，钛白粉4.5％，成膜助剂1.5％，分散剂0.4％，基材润湿剂0.75％，增稠剂0.3％，消泡剂0.075％，防霉剂0.075％，流变助剂0.75％，去离子水16.65％。
所述树脂乳液为有机硅树脂乳液，所述有机硅树脂乳液的固含量为45％-50％，玻璃化温度25℃。
所述粉体填料为轻质碳酸钙微米粉。
所述超疏水剂为纳米超疏水粉在乙醇中的分散体；所述纳米超疏水粉为纳米二氧化钛。
所述成膜助剂为醇酯十二。
所述分散剂为低分子量聚丙烯酸钠。
所述基材润湿剂为聚醚改性聚硅氧烷。
所述增稠剂为聚乙烯醇稀溶液。
所述消泡剂为有机硅消泡剂。
所述防霉剂为五氯酚钠。
本发明还提供一种上述耐污水漆的生产工艺，包括以下步骤：
(1)预混合：将去离子水及润湿剂、流变助剂、分散剂、消泡剂、防霉剂等功能性助剂加入分散釜中，以750转/分的搅拌速率低速搅拌18分钟，形成均匀胶状溶液；
(2)分散研磨：将粉体填料、超疏水剂、钛白粉加入到上述胶状溶液中，以1500转/分的搅拌速率高速分散30分钟，制成均匀浆料；
(3)调漆：向上述浆料中加入树脂乳液、成膜助剂，搅拌均匀，最后加入增稠剂，搅拌均匀；
(4)检测细度与粘度、包装。
对实施例1所制备的耐污水漆进行性能检测，检测结果如表1所示。
表1：
Figure BSA0000208052310000041
实施例2
一种耐污水漆，以重量份计，包括如下组分：树脂乳液25％，粉体填料30％，超疏水剂25％，钛白粉3％，成膜助剂2％，分散剂0.3％，基材润湿剂0.5％，增稠剂0.1％，消泡剂0.05％，防霉剂0.05％，流变助剂0.5％，去离子水13.5％。
所述树脂乳液为有机硅树脂乳液，所述有机硅树脂乳液的固含量为45％-50％，玻璃化温度25℃。
所述粉体填料为轻质碳酸钙微米粉。
所述超疏水剂为纳米超疏水粉在乙醇中的分散体；所述纳米超疏水粉为纳米二氧化硅。
所述成膜助剂为醇酯十二。
所述分散剂为低分子量聚丙烯酸钠。
所述基材润湿剂为聚醚改性聚硅氧烷。
所述增稠剂为聚乙烯醇稀溶液。
所述消泡剂为有机硅消泡剂。
所述防霉剂为五氯酚钠。
本发明还提供一种上述耐污水漆的生产工艺，包括以下步骤：
(1)预混合：将去离子水及润湿剂、流变助剂、分散剂、消泡剂、防霉剂等功能性助剂加入分散釜中，以500转/分的搅拌速率低速搅拌20分钟，形成均匀胶状溶液；
(2)分散研磨：将粉体填料、超疏水剂、钛白粉加入到上述胶状溶液中，以2000转/分的搅拌速率高速分散35分钟，制成均匀浆料；
(3)调漆：向上述浆料中加入树脂乳液、成膜助剂，搅拌均匀，最后加入增稠剂，搅拌均匀；
(4)检测细度与粘度、包装。
对实施例2所制备的耐污水漆进行性能检测，检测结果如表2所示。
表2：
Figure BSA0000208052310000051
Figure BSA0000208052310000061
实施例3
一种耐污水漆，以重量份计，包括如下组分：树脂乳液35％，粉体填料20％，超疏水剂15％，钛白粉6％，成膜助剂3％，分散剂0.5％，基材润湿剂1.0％，增稠剂0.5％，消泡剂0.1％，防霉剂0.1％，流变助剂1％，去离子水17.8％。
所述树脂乳液为有机硅树脂乳液，所述有机硅树脂乳液的固含量为45％-50％，玻璃化温度25℃。
所述粉体填料为轻质碳酸钙微米粉。
所述超疏水剂为纳米超疏水粉在乙醇中的分散体；所述纳米超疏水粉为聚苯乙烯纳米粉。
所述成膜助剂为醇酯十二。
所述分散剂为低分子量聚丙烯酸钠。
所述基材润湿剂为聚醚改性聚硅氧烷。
所述增稠剂为聚乙烯醇稀溶液。
所述消泡剂为有机硅消泡剂。
所述防霉剂为五氯酚钠。
本发明还提供一种上述耐污水漆的生产工艺，包括以下步骤：
(1)预混合：将去离子水及润湿剂、流变助剂、分散剂、消泡剂、防霉剂等功能性助剂加入分散釜中，以1000转/分的搅拌速率低速搅拌15分钟，形成均匀胶状溶液；
(2)分散研磨：将粉体填料、超疏水剂、钛白粉加入到上述胶状溶液中，以3000转/分的搅拌速率高速分散25分钟，制成均匀浆料；
(3)调漆：向上述浆料中加入树脂乳液、成膜助剂，搅拌均匀，最后加入增稠剂，搅拌均匀；
(4)检测细度与粘度、包装。
对实施例3所制备的耐污水漆进行性能检测，检测结果如表3所示。
表3：
Figure BSA0000208052310000062
Figure BSA0000208052310000071
实施例4
一种耐污水漆，以重量份计，包括如下组分：树脂乳液28％，粉体填料28％，超疏水剂22％，钛白粉4％，成膜助剂2.3％，分散剂0.35％，基材润湿剂0.6％，增稠剂0.2％，消泡剂0.06％，防霉剂0.06％，流变助剂0.7％，去离子水13.73％。
所述树脂乳液为有机硅树脂乳液，所述有机硅树脂乳液的固含量为45％-50％，玻璃化温度25℃。
所述粉体填料为轻质碳酸钙微米粉。
所述超疏水剂为纳米超疏水粉在乙醇中的分散体；所述纳米超疏水粉为聚苯乙烯纳米粉。
所述成膜助剂为醇酯十二。
所述分散剂为低分子量聚丙烯酸钠。
所述基材润湿剂为聚醚改性聚硅氧烷。
所述增稠剂为聚乙烯醇稀溶液。
所述消泡剂为有机硅消泡剂。
所述防霉剂为五氯酚钠。
本发明还提供一种上述耐污水漆的生产工艺，包括以下步骤：
(1)预混合：将去离子水及润湿剂、流变助剂、分散剂、消泡剂、防霉剂等功能性助剂加入分散釜中，以600转/分的搅拌速率低速搅拌17分钟，形成均匀胶状溶液；
(2)分散研磨：将粉体填料、超疏水剂、钛白粉加入到上述胶状溶液中，以2200转/分的搅拌速率高速分散28分钟，制成均匀浆料；
(3)调漆：向上述浆料中加入树脂乳液、成膜助剂，搅拌均匀，最后加入增稠剂，搅拌均匀；
(4)检测细度与粘度、包装。
对实施例4所制备的耐污水漆进行性能检测，检测结果如表4所示。
表4：
Figure BSA0000208052310000072
Figure BSA0000208052310000081
实施例5
一种耐污水漆，以重量份计，包括如下组分：树脂乳液32％，粉体填料23％，超疏水剂18％，钛白粉5％，成膜助剂2.8％，分散剂0.45％，基材润湿剂0.9％，增稠剂0.4％，消泡剂0.08％，防霉剂0.09％，流变助剂0.8％，去离子水16.48％。
所述树脂乳液为有机硅树脂乳液，所述有机硅树脂乳液的固含量为45％-50％，玻璃化温度25℃。
所述粉体填料为轻质碳酸钙微米粉。
所述超疏水剂为纳米超疏水粉在乙醇中的分散体；所述纳米超疏水粉为聚苯乙烯纳米粉。
所述成膜助剂为醇酯十二。
所述分散剂为低分子量聚丙烯酸钠。
所述基材润湿剂为聚醚改性聚硅氧烷。
所述增稠剂为聚乙烯醇稀溶液。
所述消泡剂为有机硅消泡剂。
所述防霉剂为五氯酚钠。
本发明还提供一种上述耐污水漆的生产工艺，包括以下步骤：
(1)预混合：将去离子水及润湿剂、流变助剂、分散剂、消泡剂、防霉剂等功能性助剂加入分散釜中，以800转/分的搅拌速率低速搅拌16分钟，形成均匀胶状溶液；
(2)分散研磨：将粉体填料、超疏水剂、钛白粉加入到上述胶状溶液中，以2800转/分的搅拌速率高速分散28分钟，制成均匀浆料；
(3)调漆：向上述浆料中加入树脂乳液、成膜助剂，搅拌均匀，最后加入增稠剂，搅拌均匀；
(4)检测细度与粘度、包装。
对实施例5所制备的耐污水漆进行性能检测，检测结果如表5所示。
表5：
Figure BSA0000208052310000082
Figure BSA0000208052310000091
对比例1
一种耐污水漆，以重量份计，包括如下组分：树脂乳液30％，粉体填料45％，钛白粉4.5％，成膜助剂1.5％，分散剂0.4％，基材润湿剂0.75％，增稠剂0.3％，消泡剂0.075％，防霉剂0.075％，流变助剂0.75％，去离子水16.65％。
所述树脂乳液为有机硅树脂乳液，所述有机硅树脂乳液的固含量为45％-50％，玻璃化温度25℃。
所述粉体填料为轻质碳酸钙微米粉。
所述成膜助剂为醇酯十二。
所述分散剂为低分子量聚丙烯酸钠。
所述基材润湿剂为聚醚改性聚硅氧烷。
所述增稠剂为聚乙烯醇稀溶液。
所述消泡剂为有机硅消泡剂。
所述防霉剂为五氯酚钠。
上述耐污水漆的生产工艺，包括以下步骤：
(1)预混合：将去离子水及润湿剂、流变助剂、分散剂、消泡剂、防霉剂等功能性助剂加入分散釜中，以750转/分的搅拌速率低速搅拌18分钟，形成均匀胶状溶液；
(2)分散研磨：将粉体填料、钛白粉加入到上述胶状溶液中，以1500转/分的搅拌速率高速分散30分钟，制成均匀浆料；
(3)调漆：向上述浆料中加入树脂乳液、成膜助剂，搅拌均匀，最后加入增稠剂，搅拌均匀；
(4)检测细度与粘度、包装。
对对比例1所制备的耐污水漆进行性能检测，检测结果如表6所示。
表6：
Figure BSA0000208052310000101
通过表1-5可以看出，本发明的耐污水漆在满足了常规内墙涂料的基本性能的基础上，同时具有较好的耐污性能。由于对比例1的技术方案中没有形成微纳米粗糙表面结构，因此通过表6可以看出，对比例1的技术方案的耐污性能不达标。
以上所述的实施例仅是对本发明的优选方案进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计思路的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (11)

1.一种耐污水漆，其特征在于，以重量份计，包括如下组分：树脂乳液25～35％，粉体填料20～30％，超疏水剂15～25％，钛白粉3～6％，成膜助剂2～3％，分散剂0.3～0.5％，基材润湿剂0.5～1.0％，增稠剂0.1～0.5％，消泡剂0.05～0.1％，防霉剂0.05～0.1％，流变助剂0.5～1％，去离子水10～20％。
2.根据权利要求1所述的一种耐污水漆，其特征在于，所述树脂乳液为有机硅树脂乳液，所述有机硅树脂乳液的固含量为45％-50％，玻璃化温度25℃。
3.根据权利要求1所述的一种耐污水漆，其特征在于，所述粉体填料为轻质碳酸钙微米粉。
4.根据权利要求1所述的一种耐污水漆，其特征在于，所述超疏水剂为纳米超疏水粉在乙醇中的分散体；所述纳米超疏水粉为纳米二氧化钛、纳米二氧化硅、聚苯乙烯纳米粉中的一种。
5.根据权利要求1所述的一种耐污水漆，其特征在于，所述成膜助剂为醇酯十二。
6.根据权利要求1所述的一种耐污水漆，其特征在于，所述分散剂为低分子量聚丙烯酸钠。
7.根据权利要求1所述的一种耐污水漆，其特征在于，所述基材润湿剂为聚醚改性聚硅氧烷。
8.根据权利要求1所述的一种耐污水漆，其特征在于，所述增稠剂为聚乙烯醇稀溶液。
9.根据权利要求1所述的一种耐污水漆，其特征在于，所述消泡剂为有机硅消泡剂。
10.根据权利要求1所述的一种耐污水漆，其特征在于，所述防霉剂为五氯酚钠。
11.一种如权利要求1所述的耐污水漆的生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：(1)预混合：将去离子水及润湿剂、流变助剂、分散剂、消泡剂、防霉剂等功能性助剂加入分散釜中，以500～1000转/分的搅拌速率低速搅拌15～20分钟，形成均匀胶状溶液；(2)分散研磨：将粉体填料、超疏水剂、钛白粉加入到上述胶状溶液中，以2000～3000转/分的搅拌速率高速分散25～35分钟，制成均匀浆料；(3)调漆：向上述浆料中加入树脂乳液、成膜助剂，搅拌均匀，最后加入增稠剂，搅拌均匀；(4)检测细度与粘度、包装。
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