CN105482597A - 超耐污自洁涂料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种超耐污自洁涂料及其制备方法，主要解决现有技术中耐污染性差的问题。本发明通过采用一种超耐污自洁涂料，按重量百分比包括以下组分：聚合物树脂50％-70％，颜料10％-20％，填充料10％-20％，稀释剂5％-20％，消泡剂0.1％-0.5％，流平剂0.1％-0.5％，润湿剂0.1％-0.5％，抗紫外线吸收剂0.1-0.5％，耐污改性剂0.2％-5％及其制备方法的技术方案较好地解决了上述问题，可用于外墙涂料中。

Description

超耐污自洁涂料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种超耐污自洁涂料及其制备方法。
背景技术
外墙涂料色彩丰富，饰面灵活多样，能表达丰富多彩的建筑风格。我国外墙涂料的需求量大，高品质外墙涂料更是有着广阔的需求空间和发展潜力。耐沾污能力不足是外墙涂料普遍存在的共性问题，也是制约我国外墙涂料推广应用的突出技术难题。
涂膜的沾污污染可以分为吸入性污染和附着性污染两大类。吸入性污染可以通过提高涂膜的致密性使污染物不易渗入。例如台湾大宝涂料股份有限公司的大宝油性抗污外墙漆；三棵树涂料股份有限公司的高级丙烯酸外墙保护漆；嘉宝莉化工集团股份有限公司的高级溶剂型外墙漆。而对于附着性污染以上涂料无有效解决方案。人们一直期望开发不易附着污染或者使附着污染物能借助于雨水、风力等外界自然条件被去除的自清洁涂料。目前，在改善外墙涂料自清洁性方面，主要有微粉化技术、荷叶效应、气球陶瓷理论、自分层技术及光催化效应等理论与技术。
附着性污染可以通过改善涂膜表面特性方面，通过增大或者减小涂膜表面的水接触角，从而使涂膜表面具有疏水性(荷叶效应)或亲水性是实现涂膜耐沾污、自清洁功能的两大方向。本发明采用减小涂膜表面的水接触角的方法。通过减小涂膜表面的水接触角，可以制备具有自清洁功能的亲水涂膜。亲水涂膜使得雨水很容易润湿涂膜，使污染物只能松散地吸附在涂膜表面，不但可以避免雨水流下带来的雨痕问题，也可以对灰尘进行良好的润湿而使灰尘容易被雨水冲洗掉。
发明内容
本发明所要解决的技术问题之一是现有技术中耐污染性差的问题，提供一种新的超耐污自洁涂料。该方法具有耐污染性好的优点。本发明所要解决的技术问题之二是与解决技术问题之一相对应的超耐污自洁涂料的制备方法。
为解决上述技术问题之一，本发明采用的技术方案如下：一种超耐污自洁涂料，按重量百分比包括以下组分：聚合物树脂50％-70％，颜料10％-20％，填充料10％-20％，稀释剂5％-20％，消泡剂0.1％-0.5％，流平剂0.1％-0.5％，润湿剂0.1％-0.5％，抗紫外线吸收剂0.1-0.5％，耐污改性剂0.2％-5％，所述聚合物树脂为丙烯酸树脂、氟碳树脂、环氧树脂、聚酯树脂；所述颜料为钛白粉、炭黑、酞青绿、铁红或中铬黄；所述填充料为沉淀硫酸钡、滑石粉、云母片、玻璃鳞片、石英粉或重金石粉；所述稀释剂为乙酸乙酯、乙酸丁酯、甲基异丁基酮、丙二醇甲醚乙酸酯、环己酮、异弗尔酮、二甲苯中的至少一种；所述消泡剂为硅类或丙烯酸类消泡剂；所述流平剂为丙烯酸类流平剂；所述湿润剂为氟硅类润湿剂；所述抗紫外线吸收剂为CIBA公司的HALS292；耐污改性剂为上海华谊集团技术研究院产品GY100。
为解决上述技术问题之二，本发明采用的技术方案如下：一种超耐污自洁涂料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将聚合物树脂投入反应釜中；
(2)开动搅拌机在200-500转/分的搅拌速度下依次将3-12wt％的稀释剂、流平剂、润湿剂加入所述反应釜中，搅拌10分钟以上至物料混合均匀，得到混合物；
(3)再在200-500转/分的搅拌速度下依次向所述混合物中加入颜料、填充料、抗紫外线吸收剂，然后以1000-1200转/分转速搅拌15分钟以上；
(4)待搅拌均匀后，用砂磨机或者三辊研磨机研磨至细度在50微米以下即可停止；
(5)继续以200-500转/分搅拌速度下加入消泡剂搅拌至均匀；
(6)再加入耐污改性剂以200-500转/分搅拌速度搅拌至均匀；
(7)加入剩余的的稀释剂调节至流出时间为90-100s，即得到本溶剂型超耐污自洁外墙涂料。
本发明中，所述流出时间定义为：一定量的试样，在一定的温度下从规定直径的孔中所流出的时间，测定方法详见GB/T1723-1993。
本发明中，上述优选条件在符合本领域常识的基础上可任意组合，即得本发明各较佳实施例。
本专利从化学改性的角度出发，对能形成致密涂层的溶剂型树脂外墙涂料涂层表面进行亲水化改性，即避免了吸入性污染，又除去了附着性污染。本发明结合了此发明制备方法所得涂料本身的致密性和改性表面亲水化两方面，即避免了吸入性污染，又除去了附着性污染，取得较好的技术效果。
下面通过实施例对本发明作进一步的阐述，但不仅限于本实施例。
具体实施方式
【实施例1】
溶剂型超耐污外墙涂料，其配方配比所示如下表：
助剂类别 助剂名称 含量(质量百分比，wt％)
树脂成分 丙烯酸酯树脂 60
颜料 钛白粉 18.5
填充料 硫酸钡 10
消泡剂 硅类消泡剂(X-50-1090B) 0.2
流平剂 丙烯酸类流平剂(MONENG-1153) 0.5
润湿剂 氟硅类润湿剂(FY-F3104) 0.3
稀释剂 乙酸丁酯 9
抗紫外线吸收剂 HALS 292 0.5
耐污改性剂 GY100 1
其制备方法为：
(1)将聚合物树脂投入反应釜中；
(2)开动搅拌机在200-500转/分的搅拌速度下依次将4wt％的稀释剂、流平剂、润湿剂加入所述反应釜中，搅拌10分钟以上至物料混合均匀，得到混合物；
(3)再在200-500转/分的搅拌速度下依次向所述混合物中加入颜料、填充料、抗紫外线吸收剂，然后以1000-1200转/分转速搅拌15分钟以上；
(4)待搅拌均匀后，用砂磨机或者三辊研磨机研磨至细度在50微米以下即可停止；
(5)继续以200-500转/分搅拌速度下加入消泡剂搅拌至均匀；
(6)再加入耐污改性剂以200-500转/分搅拌速度搅拌至均匀；
(7)加入剩余的稀释剂调节至流出时间为90-100s，即得到本溶剂型超耐污自洁外墙涂料。
将得到溶剂型超耐污墙涂料涂装在不锈钢板(150*50*2mm)上，室温干燥5天，然后进行如下测试。
将上述涂板放在上海的建筑物4层屋顶上以30度斜角的条件下载屋顶上暴露6个月和12个月后，对其进行污染物和外观进行评价。对于污染物的附着性采用涂板的初期和暴露后的色差(△E)进行评测，△E<2为A,2<△E<4为B，4<△E<7为C，7<△E<10为D，10<△E为E。
此外至于外观，以肉眼观察无异常为A，有一些发暗为B，有异常为C。
光泽：根据GB/T9754测定。
与水接触角：根据ASTMD7490-2008测定。
DC耐沾污性指数：根据ASTMD3719-00测定。
具体结果如表一所示。
【对比例1】
溶剂型超耐污外墙涂料，其配方配比为：
助剂类别 助剂名称 含量(质量百分比)
树脂成分 丙烯酸酯树脂 60
颜料 钛白粉 18.5
填充料 硫酸钡 10
消泡剂 硅类消泡剂(X-50-1090B) 0.2
流平剂 丙烯酸类流平剂(MONENG-1153) 0.5
润湿剂 氟硅类润湿剂(FY-F3104) 0.3
稀释剂 乙酸丁酯 9
抗紫外线吸收剂 HALS 292 0.5
用以上的配方和实施例1一样的制备方法得到溶剂型超耐污墙涂料。将此涂装在不锈钢板(150*50*2mm)上，室温干燥5天，进行和实施例1一样的实验。
结果如表一所示。
【实施例2】
溶剂型超耐污外墙涂料，其配方配比为：
用以上的配方和实施例1一样的制备方法得到溶剂型超耐污墙涂料，只是步骤(2)中添加3wt％的稀释剂。将此涂装在不锈钢板(150*50*2mm)上，室温干燥5天，进行和实施例1一样的实验。
结果如表一所示。
【实施例3】
溶剂型超耐污外墙涂料，其配方配比为：
助剂类别 助剂名称 含量(质量百分比)
树脂成分 环氧树脂 50
颜料 铁红 10
填充料 石英粉 20
消泡剂 硅类消泡剂(X-50-1090B) 0.5
流平剂 丙烯酸类流平剂(MONENG-1153) 0.2
润湿剂 氟硅类润湿剂(FY-F3104) 0.3
稀释剂 丙二醇甲醚乙酸酯 16
抗紫外线吸收剂 HALS 292 0.5
耐污改性剂 GY100 2.5
用以上的配方和实施例1一样的制备方法得到溶剂型超耐污墙涂料，只是步骤(2)中添加12wt％的稀释剂。将此涂装在不锈钢板(150*50*2mm)上，室温干燥5天，进行和实施例1一样的实验。
结果如表一所示。
【实施例4】
溶剂型超耐污外墙涂料，其配方配比为：
助剂类别 助剂名称 含量(质量百分比)
树脂成分 聚酯树脂 55
颜料 中铬黄 20
填充料 玻璃鳞片 10
消泡剂 丙烯酸类消泡剂(DF-1050/1080) 0.5
流平剂 丙烯酸类流平剂(MONENG-1153) 0.1
润湿剂 氟硅类润湿剂(FY-F3104) 0.4
稀释剂 乙酸乙酯和环己酮 6、7
抗紫外线吸收剂 HALS 292 0.1
耐污改性剂 GY100 0.9
用以上的配方和实施例1一样的制备方法得到溶剂型超耐污墙涂料，只是步骤(2)中添加5wt％的稀释剂。将此涂装在不锈钢板(150*50*2mm)上，室温干燥5天，进行和实施例1一样的实验。
结果如表一所示。
【对比例2】
溶剂型超耐污外墙涂料，其配方配比为：
助剂类别 助剂名称 含量(质量百分比)
树脂成分 聚酯树脂 55
颜料 中铬黄 20
填充料 玻璃鳞片 10
消泡剂 丙烯酸类消泡剂(DF-1050/1080) 0.5
流平剂 丙烯酸类流平剂(MONENG-1153) 0.1
润湿剂 氟硅类润湿剂(FY-F3104) 0.4
稀释剂 乙酸乙酯和环己酮 6、7
抗紫外线吸收剂 HALS 292 0.1
用以上的配方和实施例1一样的制备方法得到溶剂型超耐污墙涂料,只是步骤(2)中添加5wt％的稀释剂。将此涂装在不锈钢板(150*50*2mm)上，室温干燥5天，进行和实施例1一样的实验。
结果如表一所示。
【实施例5】
溶剂型超耐污外墙涂料，其配方配比为：
助剂类别 助剂名称 含量(各质量百分比)
树脂成分 丙烯酸酯树脂、聚酯树脂 28、28
颜料 钛白粉 12
填充料 滑石粉和云母片 9、9
消泡剂 硅类消泡剂(X-50-1090B) 0.4
流平剂 丙烯酸类流平剂(MONENG-1153) 0.2
润湿剂 氟硅类润湿剂(FY-F3104) 0.2
稀释剂 乙酸丁酯、乙酸乙酯、环己酮 4、4、4
抗紫外线吸收剂 HALS 292 0.2
耐污改性剂 GY100 5
用以上的配方和实施例1一样的制备方法得到溶剂型超耐污墙涂料，只是步骤(2)中添加6wt％的稀释剂。将此涂装在不锈钢板(150*50*2mm)上，室温干燥5天，进行和实施例1一样的实验。
结果如表一所示。
【实施例6】
溶剂型超耐污外墙涂料，其配方配比为：
用以上的配方和实施例1一样的制备方法得到溶剂型超耐污墙涂料，只是步骤(2)中添加7wt％的稀释剂。将此涂装在不锈钢板(150*50*2mm)上，室温干燥5天，进行和实施例1一样的实验。
结果如表一所示。
【实施例7】
按照实施例1所述的配方配比，步骤(2)中添加8wt％的稀释剂。添加防霉剂，质量百分比为1％。
用以上的配方和实施例1一样的制备方法得到溶剂型超耐污墙涂料。将此涂装在不锈钢板(150*50*2mm)上，室温干燥5天，进行和实施例1一样的实验。
结果如表一所示。
表一
最后应当说明的是，以上实施例仅用于说明本发明的技术方案而非限制，本领域的技术人员应当理解，对发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的范围和精神，均应涵盖在本发明的权利要求范围中。

Claims (2)

1.一种超耐污自洁涂料，包括有以下重量百分比的组成物：
聚合物树脂50％-70％，
颜料10％-20％，
填充料10％-20％，
稀释剂5％-20％，
消泡剂0.1％-0.5％，
流平剂0.1％-0.5％，
润湿剂0.1％-0.5％，
抗紫外线吸收剂0.1-0.5％，
耐污改性剂0.2％-5％；
其中，所述聚合物树脂为丙烯酸树脂、氟碳树脂、环氧树脂、聚酯树脂；所述颜料为钛白粉、炭黑、酞青绿、铁红或中铬黄；所述填充料为沉淀硫酸钡、滑石粉、云母片、玻璃鳞片、石英粉或重金石粉；所述稀释剂为乙酸乙酯、乙酸丁酯、甲基异丁基酮、丙二醇甲醚乙酸酯、环己酮、异弗尔酮、二甲苯中的至少一种；所述消泡剂为硅类或丙烯酸类消泡剂；所述流平剂为丙烯酸类流平剂；所述湿润剂为氟硅类润湿剂；所述抗紫外线吸收剂为BASF公司的HALS292；耐污改性剂为上海华谊集团技术研究院产品GY100。
2.权利要求1所述超耐污自洁涂料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将聚合物树脂投入反应釜中；
(2)开动搅拌机在200-500转/分的搅拌速度下依次将3-12wt％的稀释剂、流平剂、润湿剂加入所述反应釜中，搅拌10分钟以上至物料混合均匀，得到混合物；
(3)再在200-500转/分的搅拌速度下依次向所述混合物中加入颜料、填充料、抗紫外线吸收剂，然后以1000-1200转/分转速搅拌15分钟以上；
(4)待搅拌均匀后，用砂磨机或者三辊研磨机研磨至细度在50微米以下即可停止；
(5)继续以200-500转/分搅拌速度下加入消泡剂搅拌至均匀；
(6)再加入耐污改性剂以200-500转/分搅拌速度搅拌至均匀；
(7)加入剩余的稀释剂调节至流出时间为90-100s，即得到本溶剂型超耐污自洁外墙涂料。
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