一种有机无机复合乳液和包含该复合乳液的外墙弹性涂料的制作方法

文档序号:11211818阅读:503来源:国知局
本发明涉及一种有机无机复合乳液和包含该复合乳液的外墙弹性涂料,属于涂料
技术领域

背景技术
:近年来,高分子墙面装饰材料行业在美国、西欧、日本和亚太地区发展十分迅速,尤其是在亚太地区,使用量大,产品品种多。国内由于房地产行业井喷式发展,建筑装饰材料发展也十分迅猛。2015年,我国建筑装饰材料产量为560万吨,同比增长7.36%,比2002年增长了5.6倍。建筑物的外墙墙面由于长时间暴露在外,其表面砂浆层在雨水、阳光的影响下,会出现粉化、开裂等问题。与普通外墙墙面装饰材料相比,弹性外墙装饰材料具有优异的耐水性、耐候性,且能在较大的温度范围内保持一定的回弹性、韧性及良好的延伸率,具有很大的潜在应用价值。目前,市售的弹性外墙装饰材料虽然具有一定的弹性,但耐沾污性较差,由于我国环境污染严重、空气质量较差,其装饰性能大打折扣,制约了其发展。主要是因为市售的弹性外墙涂料所采用的弹性乳液的玻璃化温度较低,涂膜的使用温度通常都在tg以上,因而涂膜比较软,尤其在夏季高温条件下,涂膜表面易发软,极易沾灰,导致涂膜的耐沾污性能急剧下降。因此,如何平衡涂膜弹性与耐沾污性之间的矛盾,在保证一定弹性的前提下尽可能地提高涂层的耐沾污性,是弹性装饰材料研究中最重要的问题。技术实现要素:本发明的目的在于提供一种有机无机复合乳液和包含该复合乳液的外墙弹性涂料。本发明所采取的技术方案是:一种有机无机复合乳液,由以下质量份的原料制备而成:甲基丙烯酸甲酯12~20份、丙烯酸丁酯22~30份、丙烯酸0~5份、十二烷基硫酸钠0~2份、烷基酚聚氧乙烯醚0~2份、过硫酸铵0~1份、乙烯基三甲氧基硅烷0~2份、硅溶胶0~10份、水43~53份。上述有机无机复合乳液的制备方法包括以下步骤:1)预乳化液的制备:将十二烷基硫酸钠和水混合均匀,再加甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸、烷基酚聚氧乙烯醚、乙烯基三甲氧基硅烷和硅溶胶,混合均匀,得到预乳化液;2)种子聚合:将一部分过硫酸铵和一部分预乳化液混合,进行聚合反应,得到种子乳液;3)乳液聚合:将剩余的过硫酸铵和预乳化液加入种子乳液中,充分反应,得到有机无机复合弹性乳液。一种包含有机无机复合乳液的外墙弹性涂料,由以下质量份的原料制备而成:有机无机复合乳液28~35份、金红石型钛白粉15~20份、填料18~27份、改性羟乙基纤维素0.4~0.8份、润湿剂0.1~2.0份、消泡剂0.1~0.5份、成膜助剂0~2份、防冻融助剂0.1~1份、杀菌剂0.1~0.5份、防霉剂0.1~0.5份、ph调节剂0.1~0.5份、功能助剂1~10份、氟助剂0.1~2份、水18~33份。所述的填料为方解石粉、硅灰石、滑石粉、硫酸钡中的至少一种。所述的润湿剂为烷基聚氧乙烯醚。所述的消泡剂为聚合物矿物油类消泡剂。所述的成膜助剂为十二碳醇酯。所述的防冻融助剂为丙二醇。所述的杀菌剂为碘代丙炔基氨基甲酸丁脂。所述的防霉剂为1,2-苯并异噻唑-3-酮、5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮中的至少一种。所述的ph调节剂为2-氨基-2-甲基-1-丙醇。所述的功能助剂为丙烯酸聚合物。所述的氟助剂为含氟水性阴离子表面活性剂。上述包含有机无机复合乳液的外墙弹性涂料的制备方法包括以下步骤:1)预混:将润湿剂和水混合均匀,加入改性羟乙基纤维素,混合均匀,溶液成浆状后加入ph调节剂、填料和金红石型钛白粉,混合均匀;2)调稀:取样,当粒度在50μm以下时,加入十二碳醇酯、防冻融助剂和杀菌剂,混合均匀,加入有机无机复合乳液、消泡剂、防霉剂、功能助剂和氟助剂,混合均匀,得到包含有机无机复合乳液的外墙弹性涂料。本发明的有益效果是:1)本发明的有机无机复合乳液的tg较高,由其制备得到的涂层耐沾污性能好,延伸率大;2)本发明的外墙涂料的颜填料体积浓度配比适宜,能够恰好完全包裹颜填料粒子,得到的漆膜致密,污染物很难进入漆膜形成吸入性污染,耐沾污性能好,且添加有功能助剂,漆膜的耐候性能好、延伸率大、遮盖力强、低成本低。具体实施方式一种有机无机复合乳液,由以下质量份的原料制备而成:甲基丙烯酸甲酯12~20份、丙烯酸丁酯22~30份、丙烯酸0~5份、十二烷基硫酸钠0~2份、烷基酚聚氧乙烯醚0~2份、过硫酸铵0~1份、乙烯基三甲氧基硅烷0~2份、硅溶胶0~10份、水43~53份。上述有机无机复合乳液的制备方法包括以下步骤:1)预乳化液的制备:将十二烷基硫酸钠和水混合均匀,再加甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸、烷基酚聚氧乙烯醚、乙烯基三甲氧基硅烷和硅溶胶,混合均匀,得到预乳化液;2)种子聚合:将一部分过硫酸铵和一部分预乳化液混合,进行聚合反应,得到种子乳液;3)乳液聚合:将剩余的过硫酸铵和预乳化液加入种子乳液中,充分反应,得到有机无机复合弹性乳液。优选的,一种有机无机复合乳液的制备方法包括以下步骤:1)预乳化液的制备:将乳化剂加入水中,混合均匀,再加甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸、烷基酚聚氧乙烯醚、乙烯基三甲氧基硅烷和硅溶胶,混合均匀,得到预乳化液;2)种子聚合:将一部分过硫酸铵和一部分预乳化液加入水中,80~90℃搅拌反应20~40min,得到种子乳液;3)乳液聚合:将剩余的过硫酸铵和预乳化液加入种子乳液中,80~90℃搅拌反应1~2h,得到有机无机复合弹性乳液。一种包含有机无机复合乳液的外墙弹性涂料,由以下质量份的原料制备而成:有机无机复合乳液28~35份、金红石型钛白粉15~20份、填料18~27份、改性羟乙基纤维素0.4~0.8份、润湿剂0.1~2.0份、消泡剂0.1~0.5份、成膜助剂0~2份、防冻融助剂0.1~1份、杀菌剂0.1~0.5份、防霉剂0.1~0.5份、ph调节剂0.1~0.5份、功能助剂1~10份、氟助剂0.1~2份、水18~33份。优选的,所述的填料为方解石粉、硅灰石、滑石粉、硫酸钡中的至少一种。优选的,所述的润湿剂为烷基聚氧乙烯醚。进一步优选的,所述的润湿剂为科宁的disponila3065、圣诺普科的sn-wet996中的至少一种。优选的,所述的消泡剂为聚合物矿物油类消泡剂。进一步优选的,所述的消泡剂为巴斯夫的st2410ac。优选的,所述的成膜助剂为十二碳醇酯。优选的,所述的防冻融助剂为丙二醇。优选的,所述的杀菌剂为碘代丙炔基氨基甲酸丁脂。优选的,所述的防霉剂为1,2-苯并异噻唑-3-酮、5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮中的至少一种。优选的,所述的ph调节剂为2-氨基-2-甲基-1-丙醇。优选的,所述的功能助剂为丙烯酸聚合物。优选的,所述的氟助剂为含氟水性阴离子表面活性剂。上述包含有机无机复合乳液的外墙弹性涂料的制备方法包括以下步骤:1)预混:将润湿剂和水混合均匀,加入改性羟乙基纤维素,混合均匀,溶液成浆状后加入ph调节剂、填料和金红石型钛白粉,混合均匀;2)调稀:取样,当粒度在50μm以下时,加入十二碳醇酯、防冻融助剂和杀菌剂,混合均匀,加入有机无机复合乳液、消泡剂、防霉剂、功能助剂和氟助剂,混合均匀,得到包含有机无机复合乳液的外墙弹性涂料。下面结合具体实施例对本发明作进一步的解释和说明。实施例1:一种有机无机复合乳液,其原料组成如下表:表1有机无机复合乳液的原料组成表原料质量份甲基丙烯酸甲酯18丙烯酸丁酯22丙烯酸2十二烷基硫酸钠1烷基酚聚氧乙烯醚1.5过硫酸铵0.5乙烯基三甲氧基硅烷2水53实施例2:一种有机无机复合乳液,其原料组成如下表:表2有机无机复合乳液的原料组成表原料质量份甲基丙烯酸甲酯14丙烯酸丁酯26丙烯酸2十二烷基硫酸钠1烷基酚聚氧乙烯醚1.5过硫酸铵0.5乙烯基三甲氧基硅烷1硅溶胶1水53实施例3:一种有机无机复合乳液,其原料组成如下表:表3有机无机复合乳液的原料组成表原料质量份甲基丙烯酸甲酯12丙烯酸丁酯28丙烯酸5十二烷基硫酸钠0.5烷基酚聚氧乙烯醚0.5过硫酸铵1乙烯基三甲氧基硅烷1.5硅溶胶5水46.5实施例4:一种有机无机复合乳液,其原料组成如下表:表4有机无机复合乳液的原料组成表实施例5:一种有机无机复合乳液,其原料组成如下表:表5有机无机复合乳液的原料组成表原料质量份甲基丙烯酸甲酯20丙烯酸丁酯30丙烯酸1十二烷基硫酸钠2烷基酚聚氧乙烯醚1过硫酸铵0.2乙烯基三甲氧基硅烷0.3硅溶胶2.5水43实施例6:一种外墙弹性涂料,其原料组成如下表:表6外墙弹性涂料的原料组成表实施例7:一种外墙弹性涂料,其原料组成如下表:表7外墙弹性涂料的原料组成表实施例8:一种外墙弹性涂料,其原料组成如下表:表8外墙弹性涂料的原料组成表实施例9:一种外墙弹性涂料,其原料组成如下表:表9外墙弹性涂料的原料组成表实施例10:一种外墙弹性涂料,其原料组成如下表:表10外墙弹性涂料的原料组成表对比例1:一种普通外墙涂料,其原料组成如下表:表11普通外墙涂料的原料组成表原料质量份普通纯丙乳液31金红石型钛白粉15填料(方解石粉/1000目)18改性羟乙基纤维素0.5分散剂0.5润湿剂1.0消泡剂(st2410ac)0.5成膜助剂(十二碳醇酯)1.2防冻融助剂(丙二醇)0.5杀菌剂(碘代丙炔基氨基甲酸丁脂)0.3防霉剂(1,2-苯并异噻唑-3-酮)0.2ph调节剂(2-氨基-2-甲基-1-丙醇)0.1水31.2对比例2:一种普通外墙涂料,其原料组成如下表:表12普通外墙涂料的原料组成表对比例3:一种普通外墙涂料,其原料组成如下表:表13普通外墙涂料的原料组成表原料质量份普通苯丙乳液31金红石型钛白粉15填料(方解石粉/1000目)27改性羟乙基纤维素0.5分散剂0.5润湿剂1.0消泡剂(st2410ac)0.5成膜助剂(十二碳醇酯)1.2防冻融助剂(丙二醇)0.5杀菌剂(碘代丙炔基氨基甲酸丁脂)0.3防霉剂(1,2-苯并异噻唑-3-酮)0.2ph调节剂(2-氨基-2-甲基-1-丙醇)0.1水22.2测试例1:对实施例1~5的有机无机复合乳液进行性能测试,测试结果如下表:表14实施例1~5的有机无机复合乳液的性能测试结果测试例2:对实施例6~10和对比例1~3制备的外墙弹性涂料进行耐沾污性测试,测试结果如下表:表15实施例6~10和对比例1~3的外墙弹性涂料的耐沾污性测试结果测试例3:对本发明的外墙弹性涂料和市售某外墙乳胶漆进行性能测试,测试结果如下表:表16本发明的外墙弹性涂料和市售某外墙乳胶漆的性能测试结果上述实施例为本发明较佳的实施方式,但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制,其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化,均应为等效的置换方式,都包含在本发明的保护范围之内。当前第1页12
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