CN115029065A - 一种屋面耐候疏水自洁涂料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种屋面耐候疏水自洁涂料及其制备方法，涂料按重量百分比计，由如下组分组成：氟硅树脂45％‑55％；成膜助剂1％‑2％；膨润土4％‑6％；钛白粉14％‑17％；硫酸钡4％‑6％；绢云母粉1.5％‑2.5％；重钙8％‑12％；多功能助剂0.2％‑0.4％；氨盐分散剂0.5％‑0.7％；润湿剂0.1％‑0.2％；消泡剂0.3％‑0.5％；增稠剂0.7％‑1％；防腐剂0.1％‑0.2％；水余量。本发明能够实现屋面耐候疏水自洁涂料的性能的进一步提升和突破。
Description
技术领域
本发明涉及涂料领域，具体涉及一种屋面耐候疏水自洁涂料及其制备方法。
背景技术
涂料是涂覆在被保护或被装饰的物体表面，并能与被涂物形成牢固附着的连续薄膜，通常是以树脂、或油、或乳液为主，添加或不添加颜料、填料，添加相应助剂，用有机溶剂或水配制而成的粘稠液体，涂料是一种材料，这种材料可以用不同的施工工艺涂覆在物件表面，形成粘附牢固、具有一定强度、连续的固态薄膜，这样形成的膜通称涂膜，又称漆膜或涂层，涂料早期大多以植物油为主要原料，故被叫做“油漆”，不论是传统的以天然物质为原料的涂料产品，还是现代发展中的以合成化工产品为原料的涂料产品，都属于有机化工高分子材料，所形成的涂膜属于高分子化合物类型，按照现代通行的化工产品的分类，涂料属于精细化工产品，疏水功能表面因其自清洁、抗粘着、防污防腐以及减阻等优良特性，在建筑、环保、军事和航运等领域具有极大应用前景，其中自清洁涂料是可以用在基材(如玻璃陶瓷或者木材石材等)表面，依靠涂料本身所具有的疏水和亲水物理特性，能够起到防污和易洁作用的涂料。
自洁涂料是一种新型的功能涂料，它可以用在基材表面，依靠涂料本身的疏水或亲水特性，起到防污易清洁的效果。疏水自洁涂料是通过涂料在基材表面形成一层疏水膜，当雨水或水滴接触到疏水表面时，通过疏水作用力将表面的污渍和灰尘同时带走，从而起到节省人工、自清洁的效果，这种涂料在建筑外墙、屋面、公路防护、光伏背板、风电自洁防护等领域都有重要的应用价值。
目前的自清洁型疏水涂料大多为有机硅树脂类纳米涂料，例如自洁涂料、疏水纳米自洁玻璃，缺点是附着性差、不耐摩擦、寿命短、而且不可防油及抗菌，涂料在长期使用过程中极易脱落或破损，尤其在一些户外或者环境恶劣的工况条件下，涂料的使用寿命较短，不能实现对涂料的成份进行改进，来使涂料的耐磨性、附着性、抗菌性以及防油性能得到提升，无法达到通过将涂料在保留良好的自清洁和疏水的基础上进行耐磨性、附着性、抗菌性、防止微生物滋生及防油性能提升的目的，从而给涂料的推广使用十分不利。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提出一种屋面耐候疏水自洁涂料及其制备方法，其能够实现涂料性能的进一步提升。
所采用的技术方案为：
一种屋面耐候疏水自洁涂料，按重量百分比计，由如下组分组成：氟硅树脂45％-55％；成膜助剂1％-2％；膨润土4％-6％；钛白粉14％-17％；硫酸钡4％-6％；绢云母粉1.5％-2.5％；重钙8％-12％；多功能助剂0.2％-0.4％；氨盐分散剂0.5％-0.7％；润湿剂0.1％-0.2％；消泡剂0.3％-0.5％；增稠剂0.7％-1％；防腐剂0.1％-0.2％；水余量。
进一步地，氟硅树脂50％；成膜助剂1％；膨润土5％；钛白粉15％；硫酸钡5％；绢云母粉2％；重钙10％；多功能助剂0.2％；氨盐分散剂0.6％；润湿剂0.15％；消泡剂0.3％；增稠剂0.8％；防腐剂0.15％；水9.8％。
进一步地，所述氟硅树脂为氟立方F332氟硅树脂。
进一步地，所述氟硅树脂为改性的氟硅树脂，该改性的氟硅树脂通过如下方法制备：
在容器中依次石墨烯纳米片、甲苯、硅烷偶联剂KH570和改性前的氟硅树脂；然后密封，抽真空，充氮气气体，在油浴中充分回流反应；然后除去甲苯，得到改性的氟硅树脂。
进一步地，石墨烯纳米片、甲苯、硅烷偶联剂KH570和改性前的氟硅树脂的重量比为：1:100-120：2-3:9-10。
进一步地，所述成膜助剂为酯醇十二成膜助剂。
进一步地，所述增稠剂为中高剪聚氨酯增稠剂和低剪聚氨酯增稠剂的混合物。
进一步地，所述多功能助剂包括pH值调节剂、防沉剂、颜料中的一种或两种。
本发明的一种屋面耐候疏水自洁涂料的制备方法，包括如下步骤：
S1.将膨润土加入水中，用700-800转/分的速度搅拌；然后加入多功能助剂、氨盐分散剂、润湿剂、一部分消泡剂充分搅拌分散；
S2.加入钛白粉、硫酸钡、绢云母粉、重钙，转速调为1200-1300转/分，充分分散；
S3.加入氟硅树脂，转速调为700-800转/分，充分分散；
S4.加入成膜助剂、剩余的消泡剂、防腐剂，保持700-800转/分，充分分散；
S5.加入增稠剂，将稠度调整到100-120KU。
进一步地，S1中，分散5-10分钟；S2中，分散15-20分钟；S3中，分散8-10分钟；S4中，分散15-20分钟。
本发明的有益效果在于：
本发明可以进一步采用改进的氟硅树脂，其能够实现屋面耐候疏水自洁涂料的性能的进一步提升和突破。
具体实施方式
下面通过具体的实施例对本发明进行详细说明，但这些例举性实施方式的用途和目的仅用来例举本发明，并非对本发明的实际保护范围构成任何形式的任何限定，更非将本发明的保护范围局限于此。
实施例1
本实施例的一种屋面耐候疏水自洁涂料，按重量百分比计，由如下组分组成：氟硅树脂50％；成膜助剂1％；膨润土5％；钛白粉15％；硫酸钡5％；绢云母粉2％；重钙10％；多功能助剂0.2％；氨盐分散剂0.6％；润湿剂0.15％；消泡剂0.3％；增稠剂0.8％；防腐剂0.15％；水9.8％。
氟硅树脂为改性的氟硅树脂，该改性的氟硅树脂通过如下方法制备：
在容器中依次石墨烯纳米片、甲苯、硅烷偶联剂KH570和改性前的氟硅树脂；然后密封，抽真空，充氮气气体，在油浴中充分回流反应；然后除去甲苯，得到改性的氟硅树脂。其中，石墨烯纳米片、甲苯、硅烷偶联剂KH570和改性前的氟硅树脂的重量比为：1:100：2:9。
其中成膜助剂为酯醇十二成膜助剂。增稠剂为中高剪聚氨酯增稠剂和低剪聚氨酯增稠剂的混合物。中高剪聚氨酯增稠剂的重量含量为0.3％；低剪聚氨酯增稠剂的重量含量为0.5％。
多功能助剂为pH值调节剂。硫酸钡为1250目的硫酸钡；绢云母粉为1250目绢云母粉；重钙为800目重钙；消泡剂为普为DF1360消泡剂；防腐剂为卡松CMT25防腐剂。
本实施例的屋面耐候疏水自洁涂料的制备方法，包括如下步骤：
S1.将膨润土加入水中，用700-800转/分的速度搅拌；然后加入多功能助剂、氨盐分散剂、润湿剂、一部分消泡剂充分搅拌分散；分散5-10分钟；
S2.加入钛白粉、硫酸钡、绢云母粉、重钙，转速调为1200-1300转/分，充分分散；分散15-20分钟；
S3.加入氟硅树脂，转速调为700-800转/分，充分分散；分散8-10分钟；
S4.加入成膜助剂、剩余的消泡剂、防腐剂，保持700-800转/分，充分分散；分散15-20分钟；
S5.加入增稠剂，将稠度调整到100-120KU，得到屋面耐候疏水自洁涂料。
实施例2
参照实施例1，与实施例1不同的是，本实施例的一种屋面耐候疏水自洁涂料，按重量百分比计，由如下组分组成：氟硅树脂45％％；成膜助剂1％；膨润土4％；钛白粉14％；硫酸钡4％；绢云母粉1.5％；重钙8％；多功能助剂0.2％；氨盐分散剂0.5％；润湿剂0.1％；消泡剂0.3％；增稠剂0.7％；防腐剂0.1％；水余量，补齐100％。
制备方法参照实施例1制备。
实施例3
参照实施例1，与实施例1不同的是，本实施例的一种屋面耐候疏水自洁涂料，按重量百分比计，由如下组分组成：氟硅树脂50％；成膜助剂1％；膨润土4％；钛白粉14％；硫酸钡4％；绢云母粉1.5％；重钙8％；多功能助剂0.2％；氨盐分散剂0.7％；润湿剂0.1％；消泡剂0.3％；增稠剂0.8％；防腐剂0.1％；水余量，补齐100％。
制备方法参照实施例1制备。
实施例4
参照实施例1，与实施例1不同的是，本实施例的一种屋面耐候疏水自洁涂料中，氟硅树脂不是改性的氟硅树脂，而是市售的氟立方F332氟硅树脂。
制备方法参照实施例1制备。
对比例1
本对比例的一种屋面耐候疏水自洁涂料，按重量百分比计，由如下组分组成：氟硅树脂45％；石墨烯纳米片5％；成膜助剂1％；膨润土5％；钛白粉15％；硫酸钡5％；绢云母粉2％；重钙10％；多功能助剂0.2％；氨盐分散剂0.6％；润湿剂0.15％；消泡剂0.3％；增稠剂0.8％；防腐剂0.15％；水9.8％。
制备方法与实施例1不同的是，在步骤S2中，加入石墨烯纳米片、钛白粉、硫酸钡、绢云母粉、重钙，转速调为1500-2000转/分，充分分散；分散15-20分钟。
将实施例1、实施例4及对比例1的屋面耐候疏水自洁涂料进行性能测试，测试结果如下表1所示：
表1
从表1可以看出，氟硅树脂经过改性后，有些性能明显进一步提升和突破。而且比未经改性，单独加入石墨烯纳米片的效果要好。这可能是因为，在KH570的作用下，石墨烯和氟硅树脂均有产生交联作用，产生的改性的氟硅树脂，导致了整体涂料性能的进一步提升和突破。
上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施例的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施例或变更均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种屋面耐候疏水自洁涂料，其特征在于，按重量百分比计，由如下组分组成：氟硅树脂45％-55％；成膜助剂1％-2％；膨润土4％-6％；钛白粉14％-17％；硫酸钡4％-6％；绢云母粉1.5％-2.5％；重钙8％-12％；多功能助剂0.2％-0.4％；氨盐分散剂0.5％-0.7％；润湿剂0.1％-0.2％；消泡剂0.3％-0.5％；增稠剂0.7％-1％；防腐剂0.1％-0.2％；水余量。
2.根据权利要求1所述的屋面耐候疏水自洁涂料，其特征在于，氟硅树脂50％；成膜助剂1％；膨润土5％；钛白粉15％；硫酸钡5％；绢云母粉2％；重钙10％；多功能助剂0.2％；氨盐分散剂0.6％；润湿剂0.15％；消泡剂0.3％；增稠剂0.8％；防腐剂0.15％；水9.8％。
3.根据权利要求1所述的屋面耐候疏水自洁涂料，其特征在于，所述氟硅树脂为氟立方F332氟硅树脂。
4.根据权利要求1所述的屋面耐候疏水自洁涂料，其特征在于，所述氟硅树脂为改性的氟硅树脂，该改性的氟硅树脂通过如下方法制备：
在容器中依次石墨烯纳米片、甲苯、硅烷偶联剂KH570和改性前的氟硅树脂；然后密封，抽真空，充氮气气体，在油浴中充分回流反应；然后除去甲苯，得到改性的氟硅树脂。
5.根据权利要求4所述的屋面耐候疏水自洁涂料，其特征在于，石墨烯纳米片、甲苯、硅烷偶联剂KH570和改性前的氟硅树脂的重量比为：1:100-120：2-3:9-10。
6.根据权利要求1所述的屋面耐候疏水自洁涂料，其特征在于，所述成膜助剂为酯醇十二成膜助剂。
7.根据权利要求1所述的屋面耐候疏水自洁涂料，其特征在于，所述增稠剂为中高剪聚氨酯增稠剂和低剪聚氨酯增稠剂的混合物。
8.根据权利要求1所述的屋面耐候疏水自洁涂料，其特征在于，所述多功能助剂包括pH值调节剂、防沉剂、颜料中的一种或两种。
9.一种权利要求1-8任一所述的屋面耐候疏水自洁涂料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1.将膨润土加入水中，用700-800转/分的速度搅拌；然后加入多功能助剂、氨盐分散剂、润湿剂、一部分消泡剂充分搅拌分散；
S2.加入钛白粉、硫酸钡、绢云母粉、重钙，转速调为1200-1300转/分，充分分散；
S3.加入氟硅树脂，转速调为700-800转/分，充分分散；
S4.加入成膜助剂、剩余的消泡剂、防腐剂，保持700-800转/分，充分分散；
S5.加入增稠剂，将稠度调整到100-120KU。
10.根据权利要求9所述的屋面耐候疏水自洁涂料的制备方法，其特征在于，S1中，分散5-10分钟；S2中，分散15-20分钟；S3中，分散8-10分钟；S4中，分散15-20分钟。
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