CN105504919A - 一种表面自清洁纳米涂料及其制作工艺 - Google Patents

一种表面自清洁纳米涂料及其制作工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种表面自清洁纳米涂料,该涂料包含如下配方(重量份):A组分:双酚A型树脂48~50;纳米二氧化硅24~26;硅烷偶联剂6~8;去离子水18~20;B组分:去离子水22~25;滑石粉18~20;蜡粉15~16;钛白粉18~20;丙烯酸15~18;润湿剂2~3;消泡剂1~2;色浆5~7。本发明还公开一种制备表面自清洁纳米涂料的工艺。该纳米涂料利用纳米材料的微小尺寸及其表面效应,将其添加到涂料中后,使涂层具有自清洁功能。表面自清洁纳米涂料可广泛的应用在建筑物的内外墙、隧道、桥梁、地铁口、市政护栏等,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程度降到最低。

Description

一种表面自清洁纳米涂料及其制作工艺
技术领域
本发明涉及一种纳米涂料,具体地说是一种表面自清洁纳米涂料。
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、各种市政设施等带来严重的侵蚀,影响其美观性、功能性及耐久性。同时城市中各类小广告、牛皮癣、涂鸦等一直是困扰着大家的难题,花大量人力物力,难以彻底清除,严重影响市容市貌。传统涂料普遍存在着耐污能力差的缺点,在一定程度上制约了其应用。因此,针对目前涂料耐污能力不足的问题,具有自清洁功能的纳米涂料成为大家关注的热点。
纳米技术是20世纪后期发展起来的,成为21世纪三大主导技术之一。纳米微粒的尺寸为1~100nm,由于纳米微粒为纳米量级使得它拥有许多奇异的物理和化学性质,如量子尺寸效应、小尺寸效应、表面效应和宏观量子隧道效应。
发明内容
针对现有技术中存在的上述不足,本发明提供了一种表面自清洁纳米涂料。该纳米涂料具有很强的附着力,同时具有“荷叶效应”,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程度降到最低。
同时,本发明还提供了一种制备表面自清洁纳米涂料的工艺。
为了解决上述技术问题,本发明采用了如下技术方案:
一种表面自清洁纳米涂料,该纳米涂料主要包括如下配方(重量份):
A组分:双酚A型树脂48~50;纳米二氧化硅24~26;硅烷偶联剂6~8;去离子水18~20;
B组分:去离子水22~25;滑石粉18~20;蜡粉15~16;钛白粉18~20;丙烯酸15~18;润湿剂2~3;消泡剂1~2;色浆5~7。
作为本发明的一种优选方案,所述硅烷偶联剂为六甲基二硅氮烷(HMDZ)或偶联剂KH-550[(C2H5O3)3Si(CH2)3NH2]。
作为本发明的另一种优选方案,所述蜡粉为巴斯夫AF-30。
作为本发明的又一种优选方案,所述润湿剂为海川2105-3。
一种制备上述表面自清洁纳米涂料的工艺,该工艺包括如下步骤:
1)按重量比将纳米二氧化硅加入到双酚A型树脂中,经过超声处理60min后,得到均匀悬浮液;
2)按重量比将硅烷偶联剂和去离子水加入到悬浮液中,超声处理30min,在80℃恒温水浴槽中反应120min后,得到A组份;
3)密封灌装表面自清洁纳米涂料A组份,必须在1小时内完成密封灌装;
4)按重量比将去离子水、滑石粉、钛白粉加入反应釜中,780~820转/分钟搅拌20分钟;
5)按重量比将蜡粉和丙烯酸加入反应釜中,580~620转/分钟搅拌,同时逐步加入润湿剂、消泡剂以及色浆,再580~620转/分钟搅拌30分钟,得到B组份;
6)将制得的A组分和B组分按1:1进行混合即可得到表面自清洁纳米涂料。
本发明的技术效果是:该纳米涂料可利用纳米材料的微小尺寸及其表面效应,将其添加到涂料中后,使涂层具有自清洁功能。表面自清洁纳米涂料可广泛的应用在建筑物的内外墙、隧道、桥梁、地铁口、市政护栏等,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程度降到最低。
具体实施方式
一种表面自清洁纳米涂料,该涂料包含如下配方(重量份):
A组分:双酚A型树脂48~50;纳米二氧化硅24~26;硅烷偶联剂6~8;去离子水18~20;
B组分:去离子水22~25;滑石粉18~20;蜡粉15~16;钛白粉18~20;丙烯酸15~18;润湿剂2~3;消泡剂1~2;色浆5~7。其中,硅烷偶联剂为六甲基二硅氮烷(HMDZ)或偶联剂KH-550[(C2H5O3)3Si(CH2)3NH2];蜡粉为巴斯夫AF-30;润湿剂为海川2105-3。
实施例1
一种制备表面自清洁纳米涂料的工艺,该工艺包括如下步骤:
1)将纳米二氧化硅24Kg加入到双酚A型树脂48Kg中,经过超声处理60min后,得到均匀悬浮液;
2)将硅烷偶联剂8Kg和去离子水20Kg加入到悬浮液中,超声处理30min,在80℃恒温水浴槽中反应120min后,得到A组份;
3)密封灌装表面自清洁纳米涂料A组份,必须在1小时内完成密封灌装;
4)将去离子水22Kg、滑石粉18Kg、钛白粉18Kg加入反应釜中,780转/分钟搅拌20分钟;
5)将蜡粉16Kg和丙烯酸18Kg加入反应釜中,580转/分钟搅拌,同时逐步加入润湿剂3Kg、消泡剂2Kg以及色浆7Kg,再580转/分钟搅拌30分钟,得到B组份;
6)将制得的A组分和B组分按1:1进行混合即可得到表面自清洁纳米涂料。
将制备的表面自清洁纳米涂料用于建筑物的内外墙、隧道、桥梁、地铁口、市政护栏上,实验测试指标:
实施例2
一种制备表面自清洁纳米涂料的工艺,该工艺包括如下步骤:
1)将纳米二氧化硅26Kg加入到双酚A型树脂50Kg中,经过超声处理60min后,得到均匀悬浮液;
2)将硅烷偶联剂6Kg和去离子水18Kg加入到悬浮液中,超声处理30min,在80℃恒温水浴槽中反应120min后,得到A组份;
3)密封灌装表面自清洁纳米涂料A组份,必须在1小时内完成密封灌装;
4)将去离子水25Kg、滑石粉20Kg、钛白粉20Kg加入反应釜中,790转/分钟搅拌20分钟;
5)将蜡粉15Kg和丙烯酸15Kg加入反应釜中,590转/分钟搅拌,同时逐步加入润湿剂2Kg、消泡剂1Kg以及色浆5Kg,再590转/分钟搅拌30分钟,得到B组份;
6)将制得的A组分和B组分按1:1进行混合即可得到表面自清洁纳米涂料。
将制备的表面自清洁纳米涂料用于建筑物的内外墙、隧道、桥梁、地铁口、市政护栏上,实验测试指标:
项目 参数 标准
耐沾污等级 0级 GB/T 9780-2013
拉拔法附着力测试,MPa 1级 GB/T 5210-2006
铅笔硬度 6H未划破 GB/T 6739-2006
耐水性(浸32天) 无变化 GB/T 1733-1993
耐碱性(饱和Ca(OH)11天) 无变化 GB/T 9274-1988
耐酸性((0.1mol/L)HCI5天) 无变化 GB/T 9274-1988
实施例3
一种制备表面自清洁纳米涂料的工艺,该工艺包括如下步骤:
1)将纳米二氧化硅24.5Kg加入到双酚A型树脂48.5Kg中,经过超声处理60min后,得到均匀悬浮液;
2)将硅烷偶联剂6.5Kg和去离子水18.5Kg加入到悬浮液中,超声处理30min,在80℃恒温水浴槽中反应120min后,得到A组份;
3)密封灌装表面自清洁纳米涂料A组份,必须在1小时内完成密封灌装;
4)将去离子水23Kg、滑石粉18.5Kg、钛白粉18.5Kg加入反应釜中,800转/分钟搅拌20分钟;
5)将蜡粉15.4Kg和丙烯酸16Kg加入反应釜中,600转/分钟搅拌,同时逐步加入润湿剂2.4Kg、消泡剂1.4Kg以及色浆5.8Kg,再600转/分钟搅拌30分钟,得到B组份;
6)将制得的A组分和B组分按1:1进行混合即可得到表面自清洁纳米涂料。
将制备的表面自清洁纳米涂料用于建筑物的内外墙、隧道、桥梁、地铁口、市政护栏上,实验测试指标:
项目 参数 标准
耐沾污等级 0级 GB/T 9780-2013
拉拔法附着力测试,MPa 1级 GB/T 5210-2006
铅笔硬度 6H未划破 GB/T 6739-2006
耐水性(浸34天) 无变化 GB/T 1733-1993
耐碱性(饱和Ca(OH)13天) 无变化 GB/T 9274-1988
耐酸性((0.1mol/L)HCI6天) 无变化 GB/T 9274-1988
实施例4
一种制备表面自清洁纳米涂料的工艺,该工艺包括如下步骤:
1)将纳米二氧化硅25Kg加入到双酚A型树脂49Kg中,经过超声处理60min后,得到均匀悬浮液;
2)将硅烷偶联剂7Kg和去离子水19Kg加入到悬浮液中,超声处理30min,在80℃恒温水浴槽中反应120min后,得到A组份;
3)密封灌装表面自清洁纳米涂料A组份,必须在1小时内完成密封灌装;
4)将去离子水24Kg、滑石粉19Kg、钛白粉19Kg加入反应釜中,820转/分钟搅拌20分钟;
5)将蜡粉15.8Kg和丙烯酸17Kg加入反应釜中,620转/分钟搅拌,同时逐步加入润湿剂2.8Kg、消泡剂1.8Kg以及色浆6Kg,再620转/分钟搅拌30分钟,得到B组份;
6)将制得的A组分和B组分按1:1进行混合即可得到表面自清洁纳米涂料。
将制备的表面自清洁纳米涂料用于建筑物的内外墙、隧道、桥梁、地铁口、市政护栏上,实验测试指标:
项目 参数 标准
耐沾污等级 0级 GB/T 9780-2013
拉拔法附着力测试,MPa 1级 GB/T 5210-2006
铅笔硬度 6H未划破 GB/T 6739-2006
耐水性(浸31天) 无变化 GB/T 1733-1993
耐碱性(饱和Ca(OH)10天) 无变化 GB/T 9274-1988
耐酸性((0.1mol/L)HCI1天) 无变化 GB/T 9274-1988
最后说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本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宗旨和范围,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (5)

1.一种表面自清洁纳米涂料,其特征在于,该纳米涂料主要包括如下配方(重量份):
A组分:双酚A型树脂48~50;纳米二氧化硅24~26;硅烷偶联剂6~8;去离子水18~20;
B组分:去离子水22~25;滑石粉18~20;蜡粉15~16;钛白粉18~20;丙烯酸15~18;润湿剂2~3;消泡剂1~2;色浆5~7。
2.根据权利要求1所述的一种表面自清洁纳米涂料,其特征在于,所述硅烷偶联剂为六甲基二硅氮烷(HMDZ)或偶联剂KH-550[(C2H5O3)3Si(CH2)3NH2]。
3.根据权利要求1所述的一种表面自清洁纳米涂料,其特征在于,所述蜡粉为巴斯夫AF-30。
4.根据权利要求1所述的一种表面自清洁纳米涂料,其特征在于,所述润湿剂为海川2105-3。
5.一种制备权利要求1至4中任一项权利要求所述的表面自清洁纳米涂料的工艺,其特征在于,该工艺包括如下步骤:
1)按重量比将纳米二氧化硅加入到双酚A型树脂中,经过超声处理60min后,得到均匀悬浮液;
2)按重量比将硅烷偶联剂和去离子水加入到悬浮液中,超声处理30min,在80℃恒温水浴槽中反应120min后,得到A组份;
3)密封灌装表面自清洁纳米涂料A组份,必须在1小时内完成密封灌装;
4)按重量比将去离子水、滑石粉、钛白粉加入反应釜中,780~820转/分钟搅拌20分钟;
5)按重量比将蜡粉和丙烯酸加入反应釜中,580~620转/分钟搅拌,同时逐步加入润湿剂、消泡剂以及色浆,再580~620转/分钟搅拌30分钟,得到B组份;
6)将制得的A组分和B组分按1:1进行混合即可得到表面自清洁纳米涂料。
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