CN1817988A - 纳米复合水性仿幕墙外墙涂料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种纳米复合水性仿幕墙外墙涂料，由以下组分构成：自来水、聚合物乳液A、聚合物乳液B、金属光泽颜料、纳米SiO2、定向排布剂、防沉剂、润湿分散剂A、润湿分散剂B、成膜助剂、PH调节剂、增稠剂、助溶剂、消泡剂、流平剂、防霉杀菌剂以及色浆。本发明所得产品，不含任何有机溶剂和重金属等有害物质，环保性极佳，其涂膜透汽性好，施工简单方便，储存安全，性能稳定。将纳米SiO2有效的分散在涂料体系中，使得涂料各方面防护性能和装饰性能都得到提高，其性能都到达并远超国标优等品标准，还具有高光泽，其装饰效果与金属幕墙板相当接近，而成本只有金属幕墙板的1/10，应用前景广阔。
Description
技术领域
本发明涉及涂料技术领域，具体为一种纳米复合水性仿幕墙外墙涂料及其制备方法。
背景技术
随着我国建筑业的快速发展，人们对建筑物外墙的装饰要求也越来越高。其中，玻璃幕墙、铝塑板等具有华贵凝重的装饰效果和优越的防护性，但相应的造价比较昂贵(700-1000元/m2)，并且玻璃幕墙存在光污染等问题而受到限制使用；瓷砖、马赛克不仅装饰效果差、污染严重、色彩单调，而且在生产过程中存在浪费资源、污染环境等问题；溶剂型氟碳金属漆虽然具有较好的耐候性能和装饰效果，但其在应用上存在诸多缺点，比如：其配制过程中使用大量有机溶剂，涂层中含有的有机溶剂的挥发对环境产生严重的污染；易燃，易变质，储存稳定性差；涂膜透气性差，用于建筑装饰涂装时涂层易起皮脱落；成本高(200-260元/m2)，施工难度大等。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种纳米复合水性仿幕墙外墙涂料，该涂料环保无毒，成本低廉，施工简单，可以在已封闭处理过的水泥建筑外墙表面直接喷涂，并能到达金属幕墙板所具有的诸多装饰效果和防护性能，其各项性能指标都达或者远超国家标准。
本发明另一目的在于提供一种纳米复合水性仿幕墙外墙涂料的制备方法。
本发明的目的通过如下技术方案实现：
一种纳米复合水性仿幕墙外墙涂料，按重量百分比计，由以下组分构成：自来水20-25％、聚合物乳液A 3-10％、聚合物乳液B 40-50％、金属光泽颜料5-15％、纳米SiO2 0.1-0.4％、定向排布剂3-6％、防沉剂0.2-0.4％、润湿分散剂A 0.1-0.3％、润湿分散剂B 0.1-0.3％、成膜助剂2.5-3.5％、PH调节剂0.1-0.3％、增稠剂0.8-1.5％、助溶剂1.5-4.5％、消泡剂0.1-0.3％、流平剂0.1-0.3％、防霉杀菌剂0.1-0.3％、水性透明色浆0.1-1％。
本发明配方中主要成膜物质是聚合物乳液，基于制备纳米浆料的需要，由聚合物乳液A和聚合物乳液B复配而成，其中聚合物乳液A为分子链上引入了可氧化交联基团的不饱和脂肪酸改性的丙烯酸-聚酯共聚体乳液，它是通过不饱和脂肪酸(包括油酸、亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸等)改性的聚酯树脂的不饱和键，与常用的丙烯酸单体(包括丙烯酸甲酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯等)，进行共聚得到。通过空气中的氧和共聚体乳液中的不饱和键反应，形成过氧桥，最终通过形成的C-O键和C-C键相互交联起来，如果加入含钴、镁等金属的有机皂化物(辛酸盐、葵酸盐、环烷酸盐等)可以进一步加速乳液的室温氧化交联，使得涂膜的强度、耐水性、耐候性和耐沾污性等都大大提高。如：维港化工有限公司研制的W-512A，能形成致密的交联涂膜，各方面综合性能优异，尤其是具有不同于一般乳液的优异的机械稳定性，可以经受砂磨等高剪切力的工艺，使纳米SiO2粒子可以充分分散并稳定于体系中；聚合物乳液B为丙烯酸-聚酯共聚体乳液(如维港化工有限公司研制的W-512B)、有机硅氧烷改性丙烯酸乳液(如江苏日出集团生产的TD-1)、纯丙烯酸乳液(如美国罗门哈斯公司生产的AC-261)中的一种或是多种混配，具有优异的综合性能，且对金属光泽颜料的润湿性好，涂膜透明，光泽度高，色泽浅，这样才能使制得的涂料具有极佳的耐候性，附着力强，耐水、耐碱、耐酸、耐玷污性等性能优异，并且能充分显示金属光泽颜料的装饰效果。
金属光泽颜料为金红石型云母钛珠光颜料、水性铝粉和水性铝银浆等颜料中的一种或是多种混配，如温州坤威珠光颜料有限公司生产的KW-111(1250目)、KW-104(600目)，德国爱卡公司的Hydrolac、Hydroxal型非浮性水性铝粉和铝银浆等，其作用是使涂膜体现出优异的金属光泽效果，到达仿金属幕墙板的目的，其粒径在200-1250目不等，可以选择不同粒径的金属光泽颜料，或者多种进行搭配，可以体现出丰富多彩的装饰效果。
纳米SiO2为比表面积为100-200m2/g的气相法纳米SiO2，如：德国Degussa公司生产的AEROSIL R-972、俄罗斯DVS公司生产的气相法白炭黑ASIL L 200等。纳米SiO2聚集体是含有多个-H和-O-的集合体，在体系中能形成均匀的三维网状结构(氢键)，将极易沉降的金属光泽颜料引入网状结构中，使其在体系中稳定分散，不沉淀，起到了防沉定向的作用，同时纳米SiO2具有极强的紫外线吸收、红外光反射特性，能提高涂料的抗老化性，它还可以提高涂料的耐候性、抗划伤性，提高涂层与基材之间的附着强度以及涂层的硬度等，赋予涂料诸多的优良性能。
定向排布剂为合成蜡和天然蜡的混合物在水中的阴离子型乳液，是蜡的聚合物颗粒在水中的分散体，如：德国BYK化学公司研制的A-535乳液等；由于蜡的聚合物颗粒本身有一定上浮的特性，在体系中起到一种托力的作用，可防止珠光颜料沉淀，在涂料成膜时能够帮助珠光颜科定位整齐，促进珠光颜料的分散。同时，该蜡乳液还有助于提高涂膜的光泽，使得涂膜的金属效果更加显著。
防沉剂为精选加工的蒙托石粘土(如：美国海明斯公司研制生产的Bentone EW)、水性醋酸丁酸纤维素(如美国伊士曼公司生产的CMCAB 641-0.5)或两者混配，其作用在于防止了涂料中金属光泽颜料的沉降，促进了金属光泽颜料的定向，改善了体系的流平性和抗流挂性，提高了涂料的储存性和施工性。
润湿分散剂A为嵌段高分子共聚物、多价羧酸盐类聚合物、合成高分子类聚合物之一或者多种混配，其作用是促进纳米SiO2的分散均匀，使其稳定存在于体系中。其中，嵌段高分子共聚物，如：深圳海川化工有限公司的Hydropalat 3275、Hydropalat 1080、德国BYK化学公司的BYK-151、BYK-154、Disperbyk180、Disperbyk181、Disperbyk184、Disperbyk190、Disperbyk191、英国Avecia公司的Solsperse12000、Solsperse20000、Solsperse27000等；多价羧酸盐类聚合物，如：深圳海川化工有限公司的SN-5027、SN-5034、SN-5040、美国罗门哈斯公司的Orotan 731A；合成高分子类聚合物，如：深圳海川化工有限公司的Hydropalat 3204、Hydropalat 759、Hydropalat 100、台湾德谦公司的DP512、DP518、美国罗门哈斯公司的Orotan 1124、Orotan1288等。
润湿分散剂B为阴离子型润湿剂、非离子型润湿剂之一或者多种混配，其作用是降低体系的表面张力，增强涂层对基材的润湿，提高附着力，同时提高体系的流平性，消除涂膜的不平整现象，有助于金属光泽颜料的定向排布。其中，阴离子型润湿剂包括：二烷基(辛基、己基、丁基)磺基琥珀酸盐、烷基萘磺酸钠、蓖麻油硫酸化物、十二烷基磺酸钠、硫酸月桂脂、油酸丁基酯硫酸化物等，如深圳海川化工有限公司的Hydropalat 875，Nopcowet50等，或者是非离子型润湿剂，包括：烷基酚聚氧乙烯醚，烷基醇聚氧乙烯醚、乙二醇聚氧乙烯烷基酯、乙二醇聚氧乙烯烷基芳基醚、乙炔乙二醇等，如美国罗门哈斯公司的X-405，深圳海川化工有限公司的PE-100、Hydropalat 436等。
增稠剂为非离子型疏水改性聚氨酯嵌段共聚物，其分子链上同时含有亲水基团和疏水基团，可以同时在水相增稠和与聚合物乳液缔合增稠，可以用两种非离子型疏水改性聚氨酯嵌段共聚物复配，如：南方化学公司的Optiflo H 400和Optiflo H 600，深圳海川化工有限公司的DSX 3116和DSX 3290，北京富特斯化工科技有限公司的UN-643和UN-641等，分别用于高剪切和低剪切增稠，其作用是同时赋予体系良好的流平性和抗流挂性，从而使涂料具有良好的储存性能和施工性能。
助溶剂为极性的有机小分子物质，如丙二醇、乙二醇等，在本发明的涂料体系中具有多项作用：由于具有极性羟基，它可以进入到膨润土的层间，帮助其和纳米SiO2充分活化和有效分散，在体系中建立网状结构，同时它和水一起帮助金属光泽颜料在体系中润湿分散，并能将金属光泽颜料引入到涂料的网状结构中，防沉和定向，将它与非离子型疏水改性聚氨酯增稠剂预混合，可以帮助其在体系中分散均匀，同时它还可以起到防冻融的作用。
其他助剂如成膜助剂、流平剂、消泡剂、防霉杀菌剂、PH调节剂、水性透明色浆等，均为水性涂料生产中常用的助剂。
本发明的纳米复合水性仿幕墙外墙涂料的制备方法是，将所述组分按其重量百分比，采用三步法制备，具体步骤如下：
1)在低速搅拌(100-400r/min)下依次加入20％-40％的自来水、聚合物乳液A、润湿分散剂A、1/3-1/2的消泡剂、部分PH调节剂、防霉杀菌剂和1/3-1/2的助溶剂，搅拌均匀，在中速搅拌(600-800r/min)下慢慢加入防沉剂和纳米SiO2，然后高速剪切力作用下砂磨40-60min，转速为2000-3000r/min，直至细度到达45um以下，将防沉剂和纳米SiO2充分分散在其中，调节PH值在8.5-9.0的范围内，制得纳米浆料基漆A；
2)然后将70％-90％的基漆A在低速搅拌(100-400r/min)下加入到聚合物乳液B中，然后依次加入成膜助剂、1/2-3/4的定向排布剂、1/3-1/2的消泡剂、润湿分散剂B、部分PH调节剂、流平剂，在中速搅拌(600-800r/min)下加入增稠剂，搅拌均匀，调节PH值在8.5-9.0的范围内，制得基漆B；
3)在低速搅拌(100-400r/min)下，依次加入60％-80％的自来水、1/2-2/3的助溶剂，1/4-1/2的定向排布剂、剩余PH调节剂、10％-30％的基漆A和金属光泽颜料，调节PH值在10-10.5的范围内，搅拌均匀，使金属光泽颜料充分润湿，然后将此金属光泽颜料的润湿分散液，在中速搅拌(600-800r/min)下加入到基漆B中，分散均匀，使其PH值在8.5-9.5范围内，斯托默粘度在75-95KU范围内。再根据要求，在低速搅拌(100-400r/min)下加入适量的水性透明色浆，调制得所需的颜色，然后过筛除去杂质粒子，即制得纳米复合水性仿幕墙外墙涂料。
本发明的纳米复合水性仿幕墙外墙涂料混合和研磨设备是涂料制备过程中的常用设备，包括高速分散机、砂磨机、球磨机和珠磨机等。
本发明的纳米复合水性仿幕墙外墙涂料的施工工艺如下：施工时，要求基层必须干燥，含水率＜10％，PH值＜10。首先，清理基层表面灰尘、油腻或松散物质，如有孔隙应及时修补，确保墙面清洁、干燥、平整和坚实。其次，刮涂高性能外墙腻子1～2遍，直至平整，干后再打磨光洁。然后，用水做稀释剂，喷涂外墙封闭底漆1～2遍，干后打磨平整。最后，喷涂纳米复合水性仿幕墙外墙涂料1～2遍。
本发明与现有技术相比具有如下优点：
1)本发明所得的产品属于一种全新的全环保型高性能水性装饰漆，兼具优异的防护性能和极佳的仿幕墙装饰效果。它与金属幕墙板相比，具有相当低廉的成本，只有金属幕墙板的1/10，而装饰效果则与其相当接近；它与目前市场上应用较多的溶剂型氟碳金属漆相比，成本更低，环保性极佳，不含任何有机溶剂和重金属等有害物质，仅含少量无毒助溶剂，其VOC含量大大降低，不易燃烧，不易变质，储存安全，性能稳定，且其涂膜透汽性好，不易起皮脱落，其各方面防护性能指标逼近溶剂型氟碳金属漆；它与一般的水性外墙漆相比，其各方面性能都远远超出，到达并远超国标优等品标准，而就装饰效果而言，一般的水性外墙漆更是无法与之相比。
2)本发明将纳米SiO2有效的分散在涂料体系中，利用纳米粒子比表面积大，表面活性大，易与体系中的其他组分产生化学键合，以及纳米粒子对紫外光的散射和吸收作用，使得涂料中金属光泽颜料的防沉定向性能，以及涂料的储存稳定性、耐擦洗性、附着力、硬度、耐候性等各方面防护性能和装饰性能都得到提高。
3)本发明所得的产品的施工简单方便，可以直接用水作为稀释剂，在已封闭处理过的水泥建筑外墙表面直接喷涂即可。
4)本发明所得的产品的生产工艺流程与常规外墙涂料的生产工艺流程基本一致，而且所用的主要设备及原材料均可在市场上购买得到，易于实现大规模生产。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明，但本发明要求保护的的范围并不局限于实施例表述的范围。本发明中除非特别指明外，实施例所涉及的比例均为重量百分比。
实施例1：
配方为：自来水20Kg(20％)，聚合物乳液A(W-521A)3Kg(3％)，聚合物乳液B(W-512B)50Kg(50％)，金属光泽颜料(KW-111和KW-104各6.5Kg)13Kg(13％)，纳米SiO2(AEROSILR-972)0.1Kg(0.1％)，定向排布剂(BYKA-535)3.9Kg(3.9％)，防沉剂(Bentone EW)0.3Kg(0.3％)，润湿分散剂A(Hydropalat 3275)0.15Kg(0.15％)，润湿分散剂B(Hydropalat 875)0.15Kg(0.15％)，成膜助剂(Texanol，美国Eastman公司)2.5Kg(2.5％)，PH调节剂(Amp-95，陶氏化学公司)0.25Kg(0.25％)，增稠剂Optiflo H 400和Optiflo H 600分别为0.56Kg和0.64Kg(1.2％)，助溶剂丙二醇4Kg(4％)，消泡剂(FoamStar A34，深圳海川化工有限公司)0.1Kg(0.1％)，流平剂(BYK-346，德国BYK化学公司)0.2Kg(0.2％)，防霉杀菌剂(M-8，美国罗门哈斯公司)0.15Kg(0.15％)，水性透明色浆(科莱恩公司)1kg(1％)。
配置工艺步骤为：①将30％的自来水(即6Kg)放入到高速分散机的容器中，打开搅拌机，按配方准确称取各种物料，在低速搅拌下(100r/min)下，依次加入聚合物乳液A、润湿分散剂A、1/2的消泡剂(即0.05Kg)、30％的PH调节剂(0.075Kg)、防霉杀菌剂和1/2的助溶剂(即2Kg)，搅拌5min，在中速搅拌(600r/min)下慢慢加入防沉剂和纳米SiO2，预分散5min，然后再浆料置于砂磨机中，在高剪切力作用下砂磨60min，转速为2000r/min，直至细度到达45um以下，调节PH值为9.0，即制得纳米浆料基漆A。②将准确称取的聚合物乳液B放入到高速分散机的容器中，打开搅拌机，然后将①中制得纳米浆料基漆A的90％(即10.6425Kg)在低速搅拌100r/min下加入到聚合物乳液B中，然后再依次加入成膜助剂、3/4的定向排布剂(即2.925Kg)、1/2消泡剂(即0.05Kg)、润湿分散剂B、30％的PH调节剂(0.075Kg)、流平剂，在中速搅拌600r/min下加入增稠剂，搅拌5min，调节PH为9.0，即制得基漆B。③将70％的自来水(即14Kg)放入到高速分散机的容器中，在低速搅拌(100r/min)下，依次加入1/2的助溶剂(即2Kg)，1/4的定向排布剂(即0.975Kg)、40％的PH调节剂(0.1Kg)、10％的基漆A(即1.1825Kg)和金属光泽颜料，搅拌均匀，使金属光泽颜料充分润湿，然后将此金属颜料的润湿分散液，在中速搅拌(600r/min)下加入到②中制得的基漆B中，分散均匀，调节PH值为9，斯托默粘度在85KU范围内。再根据要求，在低速搅拌(100r/min)下加入适量的水性透明色浆，调制得所需的颜色，然后过筛除去杂质粒子，即制得纳米复合水性仿幕墙外墙涂料。所制得的纳米复合水性仿幕墙外墙涂料性能如表1所示。
实施例2：
配方为：自来水25Kg(25％)，聚合物乳液A(W-521A)10Kg(10％)，聚合物乳液B(TD-1)40Kg(40％)，金属光泽颜料(KW-111和KW-104各7Kg，ECKARTHydrolac型水性铝粉1Kg)15Kg(15％)，纳米SiO2(AEROSILR-972)0.4Kg(0.4％)，定向排布剂(BYKA-535)3Kg(3％)，防沉剂(CMCAB 641-0.50.2Kg)(0.2％)，润湿分散剂A(Hydropalat 3275)0.1Kg(0.1％)，润湿分散剂B(Hydropalat 875)0.3Kg(0.3％)，成膜助剂(Texanol，美国Eastman公司)3Kg(3％)，PH调节剂(Amp-95，陶氏化学公司)0.1Kg(0.1％)，增稠剂Optiflo H400和Optiflo H 600分别为0.4Kg和0.4Kg(0.8％)，助溶剂乙二醇1.5Kg(1.5％)，消泡剂(FoamStar A34，深圳海川化工有限公司)0.3Kg(0.3％)，流平剂(BYK-346，德国BYK化学公司)0.1Kg(0.1％)，防霉杀菌剂(M-8，美国罗门哈斯公司)0.1Kg(0.1％)，水性透明色浆(科莱恩公司)0.3kg(0.3％)。
配置工艺步骤为：①将20％的自来水(即5Kg)放入到高速分散机的容器中，打开搅拌机，按配方准确称取各种物料，在低速搅拌下(400r/min)下，依次加入聚合物乳液A、润湿分散剂A、1/3的消泡剂(即0.1Kg)、30％的PH调节剂(0.03Kg)、防霉杀菌剂和1/3的助溶剂(即0.5Kg)，搅拌5min，在中速搅拌(800r/min)下慢慢加入防沉剂和纳米SiO2，预分散5min，然后再浆料置于砂磨机中，在高剪切力作用下砂磨40min，转速为3000r/min，直至细度到达45um以下，调节PH值为8.5，即制得纳米浆料基漆A。②将准确称取的聚合物乳液B放入到高速分散机的容器中，打开搅拌机，然后将①中制得纳米浆料基漆A的80％(即13.144Kg)在低速搅拌(400r/min)下加入到聚合物乳液B中，然后再依次加入成膜助剂、1/2的定向排布剂(即1.5Kg)、2/3消泡剂(即0.2Kg)、润湿分散剂B、30％的PH调节剂(0.03Kg)、流平剂，在中速搅拌(800r/min)下加入增稠剂，搅拌5min，调节PH为8.5，即制得基漆B。③将80％的自来水(即20Kg)放入到高速分散机的容器中，在低速搅拌(400r/min)下，依次加入2/3的助溶剂(即1Kg)，1/2的定向排布剂(即1.5Kg)、40％的PH调节剂(0.04Kg)、20％的基漆A(即3.286Kg)和金属光泽颜料，搅拌均匀，使金属光泽颜料充分润湿，然后将此金属颜料的润湿分散液，在中速搅拌(600r/min)下加入到②中制得的基漆B中，分散均匀，调节PH值为8.5，斯托默粘度为75KU。再根据要求，在低速搅拌(100r/min)下加入适量的水性透明色浆，调制得所需的颜色，然后过筛除去杂质粒子，即制得纳米复合水性仿幕墙外墙涂料。所制得的纳米复合水性仿幕墙外墙涂料性能如表1所示。
实施例3：
配方为：自来水24Kg(24％)，聚合物乳液A(W-521A)8.3Kg(8.3％)，聚合物乳液B(AC-261)45Kg(45％)，金属光泽颜料(Hydroxal)5Kg(5％)，纳米SiO2(AEROSIL R-972)0.2Kg(0.2％)，定向排布剂(BYK A-535)6Kg(6％)，防沉剂(Bentone EW 0.2Kg和CMCAB 641-0.50.2Kg)0.4Kg(0.4％)，润湿分散剂A(Hydropalat3275)0.3Kg(0.3％)，润湿分散剂B(Hydropalat875)0.1Kg(0.1％)，成膜助剂(Texanol，美国Eastman公司)3.5Kg(3.5％)，PH调节剂(Amp-95，陶氏化学公司)0.3Kg(0.3％)，增稠剂Optiflo H 400和Optiflo H 600分别为0.75Kg和0.75Kg(1.5％)，助溶剂(丙二醇2.5Kg和乙二醇2Kg)4.5Kg(4.5％)，消泡剂(FoamStarA34，深圳海川化工有限公司)0.2Kg(0.2％)，流平剂(BYK-346，德国BYK化学公司)0.3Kg(0.3％)，防霉杀菌剂(M-8，美国罗门哈斯公司)0.3Kg(0.3％)，水性透明色浆(科莱恩公司)0.1kg(0.1％)。
配置工艺步骤为：①将40％的自来水(即9.6Kg)放入到高速分散机的容器中，打开搅拌机，按配方准确称取各种物料，在低速搅拌下(300r/min)下，依次加入聚合物乳液A、润湿分散剂A、2/5的消泡剂(即0.08Kg)、30％的PH调节剂(0.09Kg)、防霉杀菌剂和2/5的助溶剂(即1.8Kg)，搅拌5min，在中速搅拌(700r/min)下慢慢加入防沉剂和纳米SiO2，预分散5min，然后再浆料置于砂磨机中，在高剪切力作用下砂磨50min，转速为2500r/min，直至细度到达45um以下，调节PH值为8.7，即制得纳米浆料基漆A。②将准确称取的聚合物乳液B放入到高速分散机的容器中，打开搅拌机，然后将①中制得纳米浆料基漆A的70％(即14.749Kg)在低速搅拌(300r/min)下加入到聚合物乳液B中，然后再依次加入成膜助剂、3/5的定向排布剂(即3.6Kg)、3/5消泡剂(即0.12Kg)、润湿分散剂B、30％的PH调节剂(0.09Kg)、流平剂，在中速搅拌(700r/min)下加入增稠剂，搅拌5min，调节PH为8.8，即制得基漆B。③将70％的自来水(即16.1Kg)放入到高速分散机的容器中，在低速搅拌(300r/min)下，依次加入3/5的助溶剂(即2.7Kg)，2/5的定向排布剂(即2.4Kg)、40％的PH调节剂(0.12Kg)、30％的基漆A(即6.321Kg)和金属光泽颜料，搅拌均匀，使金属光泽颜料充分润湿，然后将此金属颜料的润湿分散液，在中速搅拌(700r/min)下加入到②中制得的基漆B中，分散均匀，调节PH值为9.5，斯托默粘度在95KU。再根据要求，在低速搅拌(300r/min)下加入适量的水性透明色浆，调制得所需的颜色，然后过筛除去杂质粒子，即制得纳米复合水性仿幕墙外墙涂料。所制得的纳米复合水性仿幕墙外墙涂料性能如表1所示。
实施例4：
配方为：自来水21Kg(21％)，聚合物乳液A(W-521A)5Kg(5％)，聚合物乳液B(W-512B25Kg和TD-125Kg)50Kg(50％)，金属光泽颜料(KW-111和KW-104各5Kg)10Kg(10％)，润湿分散剂A(Hydropalat 100)0.2Kg(0.2％)，润湿分散剂B(Hydropalat 436)0.2Kg(0.2％)，增稠剂DSX 3116和DSX 3290分别为0.8Kg和0.5Kg(1.3％)，助溶剂丙二醇3.8Kg(3.8％)，消泡剂(BYK-034，德国BYK化学公司)0.1Kg(0.1％)，其他组分同实施例1。
具体制备方法同实施例1。所制得的纳米复合水性仿幕墙外墙涂料性能如表1所示。
实施例5：
配方为：自来水22Kg(22％)，聚合物乳液A(W-521A)7Kg(7％)，聚合物乳液B(W512B35Kg，TD-15Kg和AC-2615Kg)45Kg(45％)，润湿分散剂A(Hydropalat 3275)0.2Kg(0.2％)，润湿分散剂B(X-405)0.2Kg(0.2％)，成膜助剂(Texanol，美国Eastman公司)3.2Kg(3.2％)，PH调节剂(Amp-95，陶氏化学公司)0.1Kg(0.1％)，增稠剂DSX 3116和DSX 3290分别为0.8Kg和0.5Kg(1.2％)，助溶剂乙二醇1.9Kg(1.9％)，其他组分同实施例2。
具体制备方法同实施例2。所制得的纳米复合水性仿幕墙外墙涂料性能如表1所示。
实施例6：
配方为：自来水20Kg(20％)，聚合物乳液A(W-521A)8.0Kg(8.0％)，聚合物乳液B(W-512A 25Kg和AC-261 24Kg)49Kg(49％)，润湿分散剂A(Orotan 731A)0.5Kg(0.5％)，润湿分散剂B(X-405)0.2Kg(0.2％)，增稠剂DSX 3116和DSX 3290分别为0.9Kg和0.6Kg(1.5％)，消泡剂(BYK-034，德国BYK化学公司)0.2Kg(0.2％)，其他组分同实施例3。
具体制备方法同实施例3。所制得的纳米复合水性仿幕墙外墙涂料性能如表1所示。
本发明上述实施例配置的产品所到达的主要技术指标如表1所示，本表还附上国标GB/T9755-2001《合成树脂乳液外墙涂料》优等品的标准进行对比。按照上述方法制成的纳米复合水性仿幕墙外墙涂料，没有任何有机溶剂气味，无毒无害，完全环保，具有高光泽和金属幕墙的强烈的金属质感的装饰效果，同时从表1可以看出，其各项性能指标都达到并远超国家标准，具有超高的耐擦洗性、耐候性等各方面的防护性能。本发明制得得产品可广泛用于高档的宾馆、饭店、豪华别墅、花园小区、高档写字楼的外墙装饰。
表1 实施例1～6所配置的纳米复合水性仿幕墙外墙涂料性能表
| 项目名称 | GB/T9755-2001优等品 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 | 实施例6 |
| 容器中状态施工性低温稳定性干燥时间(表干)涂膜外观耐水性耐碱性耐洗刷性/次老化时间粉化/级变色/级外观耐玷污性(白色或浅色)％耐涂层温变性(5次循环)耐酸性(0.05mol/lH2SO4)耐盐雾性 | 无硬块，搅拌后呈均匀状态涂刷二道无障碍不变质≤2h正常96h48h≥2000600h≤1≤2无气泡、剥落、裂纹≤15无异常-- | 符合符合符合40min符合480h360h≥300001500h≤1≤2符合3符合240h500h | 符合符合符合50min符合480h360h≥200001200h≤1≤2符合5符合240h300h | 符合符合符合45min符合480h360h≥150001000h≤1≤2符合10符合240h150h | 符合符合符合40min符合480h360h≥250001300h≤1≤2符合4符合240h400h | 符合符合符合45min符合480h360h≥200001250h≤1≤2符合6符合240h250h | 符合符合符合50min符合480h360h≥180001200h≤1≤2符合8符合240h200h |
Claims (7)
1、一种纳米复合水性仿幕墙外墙涂料，其特征在于，按重量百分比计，由以下组分构成：自来水20-25％、聚合物乳液A 3-10％、聚合物乳液B 40-50％、金属光泽颜料5-15％、纳米SiO20.1-0.4％、定向排布剂3-6％、防沉剂0.2-0.4％、润湿分散剂A0.1-0.3％、润湿分散剂B0.1-0.3％、成膜助剂2.5-3.5％、PH调节剂0.1-0.3％、增稠剂0.8-1.5％、助溶剂1.5-4.5％、消泡剂0.1-0.3％、流平剂0.1-0.3％、防霉杀菌剂0.1-0.3％、水性透明色浆0.1-1％；
所述聚合物乳液A为分子链上引入可氧化交联基团的不饱和脂肪酸改性的丙烯酸—聚酯共聚体乳液；聚合物乳液B为丙烯酸—聚酯共聚体乳液、有机硅氧烷改性丙烯酸乳液和纯丙烯酸乳液中的一种或是一种以上的混合物；润湿分散剂A为嵌段高分子共聚物、多价羧酸盐类聚合物、合成高分子类聚合物之一或者多种混配，润湿分散剂B为阴离子型润湿剂、非离子型润湿剂之一或者多种混配；增稠剂为非离子型疏水改性聚氨酯嵌段共聚物。
2、根据权利要求1所述的纳米复合水性仿幕墙外墙涂料，其特征在于：金属光泽颜料为金红石型云母钛珠光颜料、水性铝粉和水性铝银浆中的一种或一种以上的混合物。
3、根据权利要求1所述的纳米复合水性仿幕墙外墙涂料，其特征在于：纳米SiO2为比表面积为100-200m2/g的气相法纳米SiO2。
4、根据权利要求1所述的纳米复合水性仿幕墙外墙涂料，其特征在于：定向排布剂为合成蜡和天然蜡的混合物在水中的阴离子型乳液。
5、根据权利要求1所述的纳米复合水性仿幕墙外墙涂料，其特征在于：防沉剂为蒙托石粘土、水性醋酸丁酸纤维素或两者混配。
6、根据权利要求1所述的纳米复合水性仿幕墙外墙涂料，其特征在于：助溶剂为极性的有机小分子物质，包括丙二醇、乙二醇。
7、一种制备权利要求1所述的纳米复合水性仿幕墙外墙涂料的方法，其特征在于，按照所述纳米复合水性仿幕墙外墙涂料构成组分重量百分比分别称取各组分，并按如下步骤和工艺条件制备：
1)在100-400r/min转速搅拌条件下，依次加入20％-40％的自来水、聚合物乳液A、润湿分散剂A、1/3-1/2的消泡剂、PH调节剂、防霉杀菌剂和1/3-1/2的助溶剂，搅拌10min；在600-800r/min转速搅拌下，加入防沉剂和纳米SiO2，然后在转速为2000-3000r/min下，砂磨40-60min，直至细度到达45um以下，PH调节剂的加入量为调节混合物PH值在8.5-9.0的范围，制得纳米浆料基漆A；
2)然后将70％-90％的基漆A在100-400r/min转速搅拌条件下，加入到聚合物乳液B中，然后依次加入成膜助剂、1/2-3/4的定向排布剂、1/2-2/3的消泡剂、润湿分散剂B、PH调节剂、流平剂，在600-800r/min转速搅拌下，再加入增稠剂，搅拌10min，PH调节剂的加入量为调节混合物PH值在8.5-9.0的范围内，制得基漆B；
3)在100-400r/min转速搅拌下，依次加入60％-80％的自来水、1/2-2/3的助溶剂，1/4-1/2的定向排布剂、剩余PH调节剂、10％-30％的基漆A和金属光泽颜料，调节PH值在10-10.5的范围内，搅拌10min，使金属光泽颜料充分润湿；在600-800r/min转速搅拌条件下加入到基漆B中，搅拌10min；在100-400r/min低速搅拌下加入水性透明色浆，然后过筛除去杂质粒子，即制得纳米复合水性仿幕墙外墙涂料。
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