含硅丙烯酸酯聚合物复合多孔呼吸涂料及其应用的制作方法
【专利摘要】本发明属于功能涂料领域，公开了一种含硅丙烯酸酯聚合物多孔呼吸涂料及其应用。该涂料由以下按质量百分比计的组份组成：丙烯酸酯类单体7?13%、热塑性丙烯酸酯聚合物3?20%、乳化剂0.2?5%、氧化-还原引发剂.3?1%、表面处理的多孔性含硅无机填料14.5?39.5%，以上有效成分共计25?50%，与水合计100%。该含硅丙烯酸酯聚合物多孔呼吸涂料先在模具上制成片状或块状材料后再覆盖在基体材料表面上，或直接在基体材料上制成厚浆涂层。该涂层具有装饰、透气透水、调湿、降音隔热功能，还可赋予空气净化、抗菌、光催化降解等功能，具有广阔的应用前景。
【专利说明】含硅丙烯酸酯聚合物复合多孔呼吸涂料及其应用
【技术领域】
[0001] 本发明属于功能涂料领域，特别涉及一种开孔型含硅丙烯酸酯聚合物复合多孔呼 吸涂料及其应用。
【背景技术】
[0002] 随着人们生活水平的提高，人们对赖以生存的空间要求也越来越高，尤其是对人 体健康的环境因素（如空气湿度、甲醛、细菌病毒等）更加关注。空气相对湿度是衡量室内 环境的一项重要参数，与人体健康和工作生活密切相关，过高过低都会影响人们的正常生 活。《采暖通风与空气调节设计规范》GB50019-2003中认为最佳相对湿度范围是40?60%， 当相对湿度过高（>60% )，易引起金属表面锈蚀、电器绝缘性下降、物品霉变加速、壁面结 露严重、物品潮湿变形、墙皮脱落等；当湿度过低（〈40% )，易造成人体皮肤皲裂、呼吸系统 抵抗力下降、物品干裂变形、静电起火等。因此，人们在不断的寻找其有效的解决方案和办 法，各种环保型功能涂料应运而生。例如中国专利ZL200810017742. X、ZL200810187003. 5、 ZL201210191928. 3公开了两亲性聚合物成膜树脂、水性聚氨酯聚丙烯酸酯复合乳液制备具 备调湿功能的呼吸涂料，201210375693. 3、ZL201110101776. 9、ZL201110208043. 5 则公开 了具有空气净化功能的复合涂料，ZL200910265083. 6则公开了具有广谱抗菌、空气净化、 光催化降解的多功能复合材料，还有很多关于吸附和分解有害气体的复合硅藻泥涂料的中 国专利 ZL200910051825. 5、ZL200810188543. 5、ZL201210138658. X、ZL201210302314. 8、 ZL201210096518. 0、ZL201210064229. 2,它们共同的特点都是经过聚合物成膜物质直接与 多孔性硅藻土的复合制备形成多孔性呼吸涂层，利用涂层的吸/放水分子特性来调控湿 度，或者利用涂层的吸附性能吸附甲醛等有害气体后在所负载的光催化剂的作用下催化降 解有害气体，达到空气净化的目的。
[0003] 呼吸涂料必须具备两个特征：一是具有优良的通透性和足够体积空间容量的呼吸 孔隙。涂膜必须是多孔的，其内部和表面均具有连通的孔隙，具有很好的透水透气性，水分 子可以自由出入，甲醛等有害气体能被孔隙吸附以致转化为无毒无害物质。厚的涂层可显 著增加呼吸孔隙体积，增强效果。二是涂膜吸水后不能起泡、脱落和变形。然而，上述这些 功能涂料的主要成膜物质是聚合物乳液或水溶性聚合物，在与多孔性的硅藻土等无机填料 复合成膜时连续的聚合物膜会堵塞多孔性无机填料的孔隙，造成通透性严重下降，因此特 别严重影响制备厚层涂层的整体呼吸性，可呼吸的有效体积空间很小；同时上述聚合物膜 耐水性能差，在吸水饱和后经常会发生涂膜泛白或者脱落等现象。而典型的无机型调湿呼 吸涂料涂膜虽然硬度大、耐水性、耐磨性较好，但触变性大，流平性、装饰性欠佳，易掉粉和 脱落，弹性差，极易龟裂。
【发明内容】
[0004] 为了解决现有技术的缺点和不足之处，本发明的首要目的在于提供一种通透性和 耐水性优异的开孔型含硅丙烯酸酯聚合物多孔呼吸涂料。
[0005] 本发明的再一目的在于提供一种上述开孔型含硅丙烯酸酯聚合物复合多孔呼吸 涂料的应用；应用过程中可调控连通孔隙大小的聚合物/多孔无机填料复合多功能材料的 液相成孔。
[0006] 本发明的目的通过下述方案实现：一种含硅丙烯酸酯聚合物多孔呼吸涂料，该涂 料由以下按质量百分比计的组份组成：
[0007]
【权利要求】
1. 一种含硅丙烯酸酯聚合物多孔呼吸涂料，其特征在于：该涂料由以下按质量百分比 计的组份组成：
以上有效成分共计25?50%，与水合计100%。
2. 根据权利要求1所述的一种含硅丙烯酸酯聚合物多孔呼吸涂料，其特征在于：所述 丙烯酸酯类单体为甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸异丁 酯、甲基丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸、丙烯酸甲 酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异冰片酯、丙烯酸、双甲基丙烯酸二缩三乙二醇酯、聚 乙二醇甲基丙烯酸酯、聚丙二醇甲基丙烯酸酯中的一种以上； 所述热塑性丙烯酸酯聚合物为聚甲基丙烯酸甲酯或/和甲基丙烯酸甲酯，与其它丙烯 酯类单体的共聚物，热塑性丙烯酸酯聚合物的平均粒径在20?400 y m之间，其玻璃化转变 温度Tg在75?125°C之间； 所述乳化剂为〇P-l〇、NP-10、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠和脂肪醇聚氧乙烯醚 中的一种以上； 所述氧化-还原引发剂由重量比为100:10?50的氧化剂与还原剂组成；所述氧化剂 为自由基型过氧化物；所述还原剂为叔胺类化合物。
3. 根据权利要求2所述的含硅丙烯酸酯聚合物多孔呼吸涂料，其特征在于：所述氧化 剂为过氧化苯甲酰、过氧化二_(3, 5, 5-三甲基己酰）、过氧化二月桂酰、过氧化苯甲酸叔丁 酯、过氧化苯甲酸叔戊酯、过氧化二碳酸二（2-苯氧乙基）酯、过氧化二碳酸双（2-乙基己 酯）、过氧化二碳酸双（4-叔丁基环己基）酯、过氧化二碳酸双十四烷基酯；所述还原剂为 为N，N-二甲基苯胺、N，N-二甲基对甲苯胺、N，N-二（2-羟丙基）对甲苯胺、N，N-二（2-羟 乙基）对甲苯胺、N-乙基哌啶。
4. 根据权利要求1所述的含硅丙烯酸酯聚合物多孔呼吸涂料，其特征在于：所述表面 处理的多孔性含硅无机填料的平均粒径为10?50 y m ;所述表面处理的多孔性含硅无机填 料是将多孔性硅藻土、硅微粉、高岭土、蒙脱土、膨润土或电气石粉经过硅烷或钛酸酯表面 处理得到，或者是先经过硅烷或钛酸酯表面处理，再进一步经聚羧酸减水剂处理得到。
5. 根据权利要求1所述的含硅丙烯酸酯聚合物多孔呼吸涂料，其特征在于：所述涂料 还进一步加入颗粒状聚碳酸酯、聚酯、苯乙烯-丙烯腈共聚物、交联性丙烯酸酯聚合物、无 机颜料、光催化剂或抗菌剂。
6. 根据权利要求5所述的含硅丙烯酸酯聚合物多孔呼吸涂料，其特征在于：所述光催 化剂为纳米二氧化钛或纳米氧化锌；所述抗菌剂为纳米银粉。
7. 根根据权利要求5所述的含硅丙烯酸酯聚合物多孔呼吸涂料，其特征在于：所述表 面处理的多孔性含硅无机填料是将经过权利要求4所述处理之后的多孔性含硅无机填料 进一步与光催化剂或抗菌剂一起处理制备成负载功能材料的功能化表面处理多孔含硅无 机填料，然后再与热塑性丙烯酯聚合物、乳化剂、丙烯酸酯类单体及氧化还原引发剂一起配 制浆料并固化成型；或者直接把光催化剂或抗菌剂功能材料，与经过权利要求4所述处理 之后的多孔性含硅无机填料、以及热塑性丙烯酯聚合物、乳化剂、丙烯酸酯类单体及氧化还 原引发剂一起混合配制浆料并固化成型。
8. 根根据权利要求1所述的含硅丙烯酸酯聚合物多孔呼吸涂料在制备多孔性透气透 水呼吸涂层中的应用，其特征在于：所述应用按照以下操作步骤：在室温下将表面处理的 多孔性含硅无机填料和水混合均匀，5?30分钟后分别依次加入热塑性丙烯酯聚合物、乳 化剂、丙烯酸酯类单体及氧化还原引发剂，混合均匀形成浆料；然后在1?10分钟内将上述 浆料倒入模具中制成片状或块状材料后再覆盖在基体材料表面上，或直接将上述浆料涂刷 在基体材料上，室温固化后即形成多孔性透气透水呼吸涂层。
9. 根根据权利要求8所述的应用，其特征在于：所述室温为10?35°C ;所述基体材料 为墙面、玻璃或陶瓷。
10. 根根据权利要求8所述的应用，其特征在于：所述室温为20?30°C。
【文档编号】C09C3/08GK104212208SQ201410410243
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2014年8月19日 优先权日:2014年8月19日
【发明者】黄月文, 王斌 申请人:中科院广州化学有限公司南雄材料生产基地, 中科院广州化学有限公司