CN108384388A - 一种仿古环保高粘耐候涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种仿古环保高粘耐候涂料及其制备方法，包括以下重量份的原料：水性混合乳液70‑90份、二甲基羟基硅油8‑10份、聚丙烯酰胺7‑9份、改性添加填料6‑10份、偶联剂3‑5份、仿古颜料7‑11份、改性石墨烯3‑7份、纳米添加物2‑4份、增性助剂5‑9份。本发明粘性强、不易掉色，防水、耐候性能优异，仿古做旧效果显著，可以增加制品的古朴感，细腻、触感佳、稳定性好，表面致密耐污自洁性能优异；同时本发明的原料组分安全可靠，无毒无害，原料易得，成本较低，工艺简明，易于操作和实现工业化生产，具有较高的实用价值和良好的应用前景。

Description

一种仿古环保高粘耐候涂料及其制备方法

技术领域

本发明涉及涂料技术领域，具体涉及一种仿古环保高粘耐候涂料及其制备方法。

背景技术

对于传统建筑古旧面貌的重现性修复，可在原有残缺古旧建筑的基础上进行修复，或对新建仿古建筑进行古旧面貌重现的做旧处理；由于古建历史年代悠久，且长期处于

日晒雨淋之中，传统的古建修复只涉及局部，根据墙体受损程度进行修复，诸如：抹灰老化脱落、墙体灰缝流失、墙体风华溃烂，整体墙面的修复仍是空缺。而新建仿古建筑是指专门用于模仿与替代古代建筑、传统宗教寺观、传统造景、历史建筑、文物建筑、古村落群，还原历史风貌概况的建筑。但是现有技术仅能做到对传统建筑的重建，而不能做到在重建的基础上对传统建筑应有的古旧面貌的重现。

近些年，国内旅游业蓬勃发展，为招揽游客，景区纷纷翻修、兴建古建筑或木结构、

木石结构的仿古建筑。但是现有技术中对于古旧建筑的修复存在诸多问题。我国古建筑历经数千年发展，其种类繁多，形式风格多样，精美绝伦，具有极高的文物、历史和艺术价值，但是随着时间的流逝，遗留保存下来的大多满目疮痍，为此，人们研发了多种仿古漆，但它们均存在成色较差、装饰性不强的缺点。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种仿古环保高粘耐候涂料，该涂料导粘性强、不易掉色，防水、耐候性能优异，仿古做旧效果显著，可以增加制品的古朴感，细腻、触感佳、稳定性好，表面致密耐污自洁性能优异；同时本发明的原料组分安全可靠，无毒无害，原料易得，成本较低，工艺简明，易于操作和实现工业化生产，具有较高的实用价值和良好的应用前景。

本发明解决技术问题采用如下技术方案：

本发明提供了一种仿古环保高粘耐候涂料，包括以下重量份的原料：

水性混合乳液70-90份、二甲基羟基硅油8-10份、聚丙烯酰胺7-9份、改性添加填料6-10份、偶联剂3-5份、仿古颜料7-11份、改性石墨烯3-7份、纳米添加物2-4份、增性助剂5-9份。

优选地，所述仿古环保高粘耐候涂料包括以下重量份的原料：

水性混合乳液80份、二甲基羟基硅油9份、聚丙烯酰胺8份、改性添加填料8份、偶联剂4份、仿古颜料9份、改性石墨烯5份、纳米添加物3份、增性助剂7份。

优选地，所述水性混合物乳液为：水性氟碳乳液、水性环氧树脂、水性丙烯酸树脂按照重量比3:5:2组成的混合物。

优选地，所述改性添加填料为：将贝壳粉末、凹凸棒土、粉煤灰、硅藻土按照重量比3:4:1:2在温度为600-700℃下煅烧1-2h，冷却后，球磨过100-200目筛得到混合物，加入相当于混合物重量3-5％的硅烷偶联剂KH550、2-4％的山梨坦单油酸酯、2-4％的柠檬酸三乙酯和2-5％的滑石粉，高速混合后，烘干，粉碎研磨成超细粉末即可。

优选地，所述仿古颜料为炭黑、氧化铁黑、酞菁绿按照重量比2:1:4组成的混合物。

优选地，所述改性石墨烯的制备方法为：按重量份将10-15份石墨烯、8-12份甲基丙烯酸异丁酯和7-11份氧化聚乙烯蜡一同加入到反应釜中，在80-90℃的温度下进行反应，同时以80-100r/min的转速充分搅拌10-15min，静置1-2h后超声分散1.4-1.8h，其中超声分散的频率为36-40KHz，超声分散的功率为1100-1300W，最后将有机溶剂蒸发，干燥得到的固形物即为改性石墨烯。

优选地，所述纳米添加物为纳米二氧化钛、纳米氧化锌、纳米二氧化硅按照重量比3:1:1组成的混合物。

优选地，所述增性助剂为消泡剂、流平剂、固化剂、润湿剂按照重量比2:1:3:4组成的混合物；

所述消泡剂为聚醚改性硅氧烷型、矿物油、有机硅消泡剂中的一种，所述流平剂为聚醚改性硅氧烷型流平剂，所述固化剂为三元水性胺环氧固化剂，所述润湿剂为聚丙烯酸酯类润湿剂。

本发明还提供一种仿古环保高粘耐候涂料的制备方法，包括以下步骤：

步骤一，按要求称量准备各组分原料；

步骤二，将偶联剂、改性石墨烯、纳米添加物混合送入带有高速搅拌机的反应釜中，在温度为70-80℃下，转速为200-300r/min，搅拌20-30分钟，直至偶联剂完全融化吸收，得到混合物A；

步骤三，将水性混合乳液、二甲基羟基硅油、聚丙烯酰胺加入高速搅拌机中，在转速为500-600r/min下搅拌20-30分钟，制得混合物B；

步骤四，将步骤三制备的混合物B、增性助剂混合加入反应釜中，在温度为55-65℃下，搅拌反应25-35分钟，再加入步骤二制备的混合物A、仿古颜料送入高速均质机中，在转速为6000-8000r/min，均质压力为10-12MPa，温度为50-60℃下均质7-9分钟，自然冷却制得发明的仿古环保高粘耐候涂料。

优选地，所述仿古环保高粘耐候涂料的制备步骤为：

步骤一，按要求称量准备各组分原料；

步骤二，将偶联剂、改性石墨烯、纳米添加物混合送入带有高速搅拌机的反应釜中，在温度为75℃下，转速为250r/min，搅拌25分钟，直至偶联剂完全融化吸收，得到混合物A；

步骤三，将水性混合乳液、二甲基羟基硅油、聚丙烯酰胺加入高速搅拌机中，在转速为550r/min下搅拌25分钟，制得混合物B；

步骤四，将步骤三制备的混合物B、增性助剂混合加入反应釜中，在温度为60℃下，搅拌反应30分钟，再加入步骤二制备的混合物A、仿古颜料送入高速均质机中，在转速为7000r/min，均质压力为11MPa，温度为55℃下均质8分钟，自然冷却制得发明的仿古环保高粘耐候涂料。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

（1）本发明的一种仿古环保高粘耐候涂料添加的仿古颜料，主要为炭黑、氧化铁黑、酞菁绿通过合适的比例调制而成，使得该装饰漆具有极强的仿古效果，同时颜料的稳定性好，不易褪色，提高了涂料的使用年限、增加制品的古朴感。

（2）本发明的一种仿古环保高粘耐候涂料添加改性添加填料，主要为贝壳粉末、凹凸棒土、粉煤灰、硅藻土，一方面通过改性后，其与涂料的其他成分能够很好的融合在一起，能够形成致密的膏体，提高涂料的粘附性和防水性能，另一方面贝壳粉末还有较好的杀菌效果，防止霉变，煅烧后的贝壳粉末、凹凸棒土、粉煤灰、硅藻土的多孔结构使得其具有一定的隔热和吸附有害气体的效果。

（3）本发明的一种仿古环保高粘耐候涂料添加的石墨烯，通过改性，使其性质更加优异，能够在涂料中很好的相容，降低涂料成分之间的孔隙率，有效改善涂料的耐高温性，同时石墨烯还有较好的导电性能，防止漆面静电产生引起的灰尘集聚，此外石墨烯还能够大大提高材料机械特性，耐磨擦和耐压性能优异。

（4）本发明的一种仿古环保高粘耐候涂料添加的纳米二氧化钛、纳米氧化锌、纳米二氧化硅，几者复合作用能够提高涂料的耐光照性能，使其耐候性能大大增强，同时还有一定的杀菌性能，防止漆面的发霉腐坏，大大延长了漆面的保护时间。

（5）本发明的一种仿古环保高粘耐候涂料采用水性混合物乳液为水性氟碳乳液、水性环氧树脂、水性丙烯酸树脂，都严格控制挥发性有机物的量，环保性能优越，其附着力较好，耐水、耐潮湿、耐油及耐盐雾侵蚀性能较为优异；添加的辅助剂为消泡剂、流平剂、润湿剂，使得制备的涂料具有较好的流平性、光泽度和柔韧性，有效提高了其附着力、抗老化、耐酸碱和表面平整光滑度，添加的固化剂能够缩短涂料的固化时间，大大提高了涂料的使用效率。

（6）本发明的一种仿古环保高粘耐候涂料粘性强、不易掉色，防水、耐候性能优异，仿古做旧效果显著，可以增加制品的古朴感，细腻、触感佳、稳定性好，表面致密耐污自洁性能优异；同时本发明的原料组分安全可靠，无毒无害，原料易得，成本较低，工艺简明，易于操作和实现工业化生产，具有较高的实用价值和良好的应用前景。

具体实施方式

下面结合具体实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1.

本实施例的一种仿古环保高粘耐候涂料，包括以下重量份的原料：

水性混合乳液70份、二甲基羟基硅油8份、聚丙烯酰胺7份、改性添加填料6份、偶联剂3份、仿古颜料7份、改性石墨烯3份、纳米添加物2份、增性助剂5份。

本实施例中的水性混合物乳液为：水性氟碳乳液、水性环氧树脂、水性丙烯酸树脂按照重量比3:5:2组成的混合物。

本实施例中的改性添加填料为：将贝壳粉末、凹凸棒土、粉煤灰、硅藻土按照重量比3:4:1:2在温度为600℃下煅烧1h，冷却后，球磨过100目筛得到混合物，加入相当于混合物重量3％的硅烷偶联剂KH550、2％的山梨坦单油酸酯、2％的柠檬酸三乙酯和2％的滑石粉，高速混合后，烘干，粉碎研磨成超细粉末即可。

本实施例中的仿古颜料为炭黑、氧化铁黑、酞菁绿按照重量比2:1:4组成的混合物。

本实施例中的改性石墨烯的制备方法为：按重量份将10份石墨烯、8份甲基丙烯酸异丁酯和7份氧化聚乙烯蜡一同加入到反应釜中，在80℃的温度下进行反应，同时以80r/min的转速充分搅拌10min，静置1h后超声分散1.4h，其中超声分散的频率为36KHz，超声分散的功率为1100W，最后将有机溶剂蒸发，干燥得到的固形物即为改性石墨烯。

本实施例中的纳米添加物为纳米二氧化钛、纳米氧化锌、纳米二氧化硅按照重量比3:1:1组成的混合物。

本实施例中的增性助剂为消泡剂、流平剂、固化剂、润湿剂按照重量比2:1:3:4组成的混合物；

所述消泡剂为矿物油消泡剂，所述流平剂为聚醚改性硅氧烷型流平剂，所述固化剂为三元水性胺环氧固化剂，所述润湿剂为聚丙烯酸酯类润湿剂。

本实施例的一种仿古环保高粘耐候涂料的制备方法，包括以下步骤：

步骤一，按要求称量准备各组分原料；

步骤二，将偶联剂、改性石墨烯、纳米添加物混合送入带有高速搅拌机的反应釜中，在温度为70℃下，转速为200r/min，搅拌20分钟，直至偶联剂完全融化吸收，得到混合物A；

步骤三，将水性混合乳液、二甲基羟基硅油、聚丙烯酰胺加入高速搅拌机中，在转速为500r/min下搅拌20分钟，制得混合物B；

步骤四，将步骤三制备的混合物B、增性助剂混合加入反应釜中，在温度为55℃下，搅拌反应25分钟，再加入步骤二制备的混合物A、仿古颜料送入高速均质机中，在转速为6000r/min，均质压力为10MPa，温度为50℃下均质7分钟，自然冷却制得发明的仿古环保高粘耐候涂料。

实施例2.

本实施例的一种仿古环保高粘耐候涂料，包括以下重量份的原料：

水性混合乳液90份、二甲基羟基硅油10份、聚丙烯酰胺9份、改性添加填料10份、偶联剂5份、仿古颜料11份、改性石墨烯7份、纳米添加物4份、增性助剂9份。

本实施例中的水性混合物乳液为：水性氟碳乳液、水性环氧树脂、水性丙烯酸树脂按照重量比3:5:2组成的混合物。

本实施例中的改性添加填料为：将贝壳粉末、凹凸棒土、粉煤灰、硅藻土按照重量比3:4:1:2在温度为700℃下煅烧2h，冷却后，球磨过200目筛得到混合物，加入相当于混合物重量5％的硅烷偶联剂KH550、4％的山梨坦单油酸酯、4％的柠檬酸三乙酯和5％的滑石粉，高速混合后，烘干，粉碎研磨成超细粉末即可。

本实施例中的仿古颜料为炭黑、氧化铁黑、酞菁绿按照重量比2:1:4组成的混合物。

本实施例中的改性石墨烯的制备方法为：按重量份将15份石墨烯、12份甲基丙烯酸异丁酯和11份氧化聚乙烯蜡一同加入到反应釜中，在90℃的温度下进行反应，同时以100r/min的转速充分搅拌15min，静置2h后超声分散1.8h，其中超声分散的频率为40KHz，超声分散的功率为1300W，最后将有机溶剂蒸发，干燥得到的固形物即为改性石墨烯。

本实施例中的纳米添加物为纳米二氧化钛、纳米氧化锌、纳米二氧化硅按照重量比3:1:1组成的混合物。

本实施例中的增性助剂为消泡剂、流平剂、固化剂、润湿剂按照重量比2:1:3:4组成的混合物；

所述消泡剂为聚醚改性硅氧烷型消泡剂，所述流平剂为聚醚改性硅氧烷型流平剂，所述固化剂为三元水性胺环氧固化剂，所述润湿剂为聚丙烯酸酯类润湿剂。

本实施例的一种仿古环保高粘耐候涂料的制备方法，包括以下步骤：

步骤一，按要求称量准备各组分原料；

步骤二，将偶联剂、改性石墨烯、纳米添加物混合送入带有高速搅拌机的反应釜中，在温度为80℃下，转速为300r/min，搅拌30分钟，直至偶联剂完全融化吸收，得到混合物A；

步骤三，将水性混合乳液、二甲基羟基硅油、聚丙烯酰胺加入高速搅拌机中，在转速为600r/min下搅拌30分钟，制得混合物B；

步骤四，将步骤三制备的混合物B、增性助剂混合加入反应釜中，在温度为65℃下，搅拌反应35分钟，再加入步骤二制备的混合物A、仿古颜料送入高速均质机中，在转速为8000r/min，均质压力为12MPa，温度为60℃下均质9分钟，自然冷却制得发明的仿古环保高粘耐候涂料。

实施例3.

本实施例的一种仿古环保高粘耐候涂料，包括以下重量份的原料：

水性混合乳液80份、二甲基羟基硅油9份、聚丙烯酰胺8份、改性添加填料8份、偶联剂4份、仿古颜料9份、改性石墨烯5份、纳米添加物3份、增性助剂7份。

本实施例中的水性混合物乳液为：水性氟碳乳液、水性环氧树脂、水性丙烯酸树脂按照重量比3:5:2组成的混合物。

本实施例中的改性添加填料为：将贝壳粉末、凹凸棒土、粉煤灰、硅藻土按照重量比3:4:1:2在温度为650℃下煅烧1.5h，冷却后，球磨过100-200目筛得到混合物，加入相当于混合物重量4％的硅烷偶联剂KH550、3％的山梨坦单油酸酯、3％的柠檬酸三乙酯和4％的滑石粉，高速混合后，烘干，粉碎研磨成超细粉末即可。

本实施例中的仿古颜料为炭黑、氧化铁黑、酞菁绿按照重量比2:1:4组成的混合物。

本实施例中的改性石墨烯的制备方法为：按重量份将13份石墨烯、10份甲基丙烯酸异丁酯和9份氧化聚乙烯蜡一同加入到反应釜中，在85℃的温度下进行反应，同时以90r/min的转速充分搅拌13min，静置1.5h后超声分散1.6h，其中超声分散的频率为38KHz，超声分散的功率为1200W，最后将有机溶剂蒸发，干燥得到的固形物即为改性石墨烯。

本实施例中的纳米添加物为纳米二氧化钛、纳米氧化锌、纳米二氧化硅按照重量比3:1:1组成的混合物。

本实施例中的增性助剂为消泡剂、流平剂、固化剂、润湿剂按照重量比2:1:3:4组成的混合物；

所述消泡剂为有机硅消泡剂，所述流平剂为聚醚改性硅氧烷型流平剂，所述固化剂为三元水性胺环氧固化剂，所述润湿剂为聚丙烯酸酯类润湿剂。

本实施例的一种仿古环保高粘耐候涂料的制备方法，包括以下步骤：

步骤一，按要求称量准备各组分原料；

步骤二，将偶联剂、改性石墨烯、纳米添加物混合送入带有高速搅拌机的反应釜中，在温度为75℃下，转速为250r/min，搅拌25分钟，直至偶联剂完全融化吸收，得到混合物A；

步骤三，将水性混合乳液、二甲基羟基硅油、聚丙烯酰胺加入高速搅拌机中，在转速为550r/min下搅拌25分钟，制得混合物B；

步骤四，将步骤三制备的混合物B、增性助剂混合加入反应釜中，在温度为60℃下，搅拌反应30分钟，再加入步骤二制备的混合物A、仿古颜料送入高速均质机中，在转速为7000r/min，均质压力为11MPa，温度为55℃下均质8分钟，自然冷却制得发明的仿古环保高粘耐候涂料。

本发明的一种仿古环保高粘耐候涂料粘性强、不易掉色，防水、耐候性能优异，仿古做旧效果显著，可以增加制品的古朴感，细腻、触感佳、稳定性好，表面致密耐污自洁性能优异；同时本发明的原料组分安全可靠，无毒无害，原料易得，成本较低，工艺简明，易于操作和实现工业化生产，具有较高的实用价值和良好的应用前景。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种仿古环保高粘耐候涂料，其特征在于，包括以下重量份的原料：

水性混合乳液70-90份、二甲基羟基硅油8-10份、聚丙烯酰胺7-9份、改性添加填料6-10份、偶联剂3-5份、仿古颜料7-11份、改性石墨烯3-7份、纳米添加物2-4份、增性助剂5-9份。

2.根据权利要求1所述的一种仿古环保高粘耐候涂料，其特征在于，所述仿古环保高粘耐候涂料包括以下重量份的原料：

水性混合乳液80份、二甲基羟基硅油9份、聚丙烯酰胺8份、改性添加填料8份、偶联剂4份、仿古颜料9份、改性石墨烯5份、纳米添加物3份、增性助剂7份。

3.根据权利要求1或2所述的一种仿古环保高粘耐候涂料，其特征在于，所述水性混合物乳液为：水性氟碳乳液、水性环氧树脂、水性丙烯酸树脂按照重量比3:5:2组成的混合物。

4.根据权利要求1或2所述的一种仿古环保高粘耐候涂料，其特征在于，所述改性添加填料为：将贝壳粉末、凹凸棒土、粉煤灰、硅藻土按照重量比3:4:1:2在温度为600-700℃下煅烧1-2h，冷却后，球磨过100-200目筛得到混合物，加入相当于混合物重量3-5％的硅烷偶联剂KH550、2-4％的山梨坦单油酸酯、2-4％的柠檬酸三乙酯和2-5％的滑石粉，高速混合后，烘干，粉碎研磨成超细粉末即可。

5.根据权利要求1或2所述的一种仿古环保高粘耐候涂料，其特征在于，所述仿古颜料为炭黑、氧化铁黑、酞菁绿按照重量比2:1:4组成的混合物。

6.根据权利要求1或2所述的一种仿古环保高粘耐候涂料，其特征在于，所述改性石墨烯的制备方法为：按重量份将10-15份石墨烯、8-12份甲基丙烯酸异丁酯和7-11份氧化聚乙烯蜡一同加入到反应釜中，在80-90℃的温度下进行反应，同时以80-100r/min的转速充分搅拌10-15min，静置1-2h后超声分散1.4-1.8h，其中超声分散的频率为36-40KHz，超声分散的功率为1100-1300W，最后将有机溶剂蒸发，干燥得到的固形物即为改性石墨烯。

7.根据权利要求1或2所述的一种仿古环保高粘耐候涂料，其特征在于，所述纳米添加物为纳米二氧化钛、纳米氧化锌、纳米二氧化硅按照重量比3:1:1组成的混合物。

8.根据权利要求1或2所述的一种仿古环保高粘耐候涂料，其特征在于，所述增性助剂为消泡剂、流平剂、固化剂、润湿剂按照重量比2:1:3:4组成的混合物；

所述消泡剂为聚醚改性硅氧烷型、矿物油、有机硅消泡剂中的一种，所述流平剂为聚醚改性硅氧烷型流平剂，所述固化剂为三元水性胺环氧固化剂，所述润湿剂为聚丙烯酸酯类润湿剂。

9.一种制备如权利要求1或2所述的仿古环保高粘耐候涂料的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，按要求称量准备各组分原料；

步骤二，将偶联剂、改性石墨烯、纳米添加物混合送入带有高速搅拌机的反应釜中，在温度为70-80℃下，转速为200-300r/min，搅拌20-30分钟，直至偶联剂完全融化吸收，得到混合物A；

步骤三，将水性混合乳液、二甲基羟基硅油、聚丙烯酰胺加入高速搅拌机中，在转速为500-600r/min下搅拌20-30分钟，制得混合物B；

步骤四，将步骤三制备的混合物B、增性助剂混合加入反应釜中，在温度为55-65℃下，搅拌反应25-35分钟，再加入步骤二制备的混合物A、仿古颜料送入高速均质机中，在转速为6000-8000r/min，均质压力为10-12MPa，温度为50-60℃下均质7-9分钟，自然冷却制得发明的仿古环保高粘耐候涂料。

10.根据权利要求9所述的一种仿古环保高粘耐候涂料的制备方法，其特征在于，所述步骤为：

步骤一，按要求称量准备各组分原料；

步骤二，将偶联剂、改性石墨烯、纳米添加物混合送入带有高速搅拌机的反应釜中，在温度为75℃下，转速为250r/min，搅拌25分钟，直至偶联剂完全融化吸收，得到混合物A；

步骤三，将水性混合乳液、二甲基羟基硅油、聚丙烯酰胺加入高速搅拌机中，在转速为550r/min下搅拌25分钟，制得混合物B；

步骤四，将步骤三制备的混合物B、增性助剂混合加入反应釜中，在温度为60℃下，搅拌反应30分钟，再加入步骤二制备的混合物A、仿古颜料送入高速均质机中，在转速为7000r/min，均质压力为11MPa，温度为55℃下均质8分钟，自然冷却制得发明的仿古环保高粘耐候涂料。