一种光催化自清洁隔热保温拉毛涂料及其制备方法与流程

[0001]
本发明涉及功能涂料技术领域，尤其涉及一种光催化自清洁隔热保温拉毛涂料及其制备方法。


背景技术：

[0002]
拉毛涂料花纹细腻，立体感强，能够提供优美的装饰效果。而且外墙弹性拉毛涂料具有优异的柔韧性和伸长性，能够对墙体的裂缝提供保护作用。然而，弹性涂料用乳液的玻璃化温度低，其漆膜较软，导致弹性涂料耐沾污性差。弹性涂料的耐沾污性限制了弹性涂料在外墙的广泛应用。
[0003]
光催化自清洁技术绿色、经济、可持续，有巨大的市场空间。光催化自清洁技术应用于耐沾污性较差的拉毛涂料，一方面可以将分解涂层的有机污染物，另一方面光催化自清洁表面的超亲水性能可使附着在涂层表面的污染物随着雨水被冲洗掉，两方面的协同作用，可使涂层具有很好的自清洁效果。
[0004]
在国家能源紧缺的大背景下，节能降耗迫在眉睫。传统建筑保温岩棉、玻璃棉、聚苯乙烯塑料、聚胺酯泡沫塑料及聚乙烯塑料等施工工艺复杂，安全性能低。为此，加快研究和开发一种综合性能优越的新型建筑保温材料势在必行。


技术实现要素：

[0005]
(一)要解决的技术问题
[0006]
为了解决现有技术的上述问题，本发明提供一种光催化自清洁隔热保温拉毛涂料及其制备方法，其立体感强，能够遮盖墙体裂缝，能够自清洁表面沾污且具有隔热保温功能。
[0007]
(二)技术方案
[0008]
为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：
[0009]
一种光催化自清洁隔热保温拉毛涂料，由以下按重量份的原料组成：
[0010]
[0011][0012]
进一步地，所述膨润土为以蒙脱石为主的含水粘矿。
[0013]
进一步地，所述水性多功能助剂为2-氨基-2-甲基-1-丙醇。
[0014]
进一步地，所述分散剂为聚羧酸钠盐型分散剂。
[0015]
进一步地，所述润湿剂为环保型非离子乳化润湿剂。
[0016]
进一步地，所述消泡剂为非离子型消泡剂或者有机硅消泡剂。
[0017]
进一步地，所述玻璃微珠为以si0
2
、cao为主的壁薄中空白色粉末。
[0018]
进一步地，所述改性二氧化钛为以钛酸丁酯、硅酸乙酯为前驱体，水解形成锐钛型的纳米氧化钛和纳米氧化硅的复合溶液。
[0019]
进一步地，所述硅藻土中sio
2
含量≥89.6％；所述钛白粉为金红石型钛白粉；所述防冻剂为1，2-丙二醇；所述成膜助剂为2,2,4-三甲基-1,3戊二醇单异丁酸酯；所述增稠剂为疏水改性碱溶胀增稠剂或疏水改性碱溶胀缔合型增稠剂；所述杀菌防腐剂为异噻唑啉酮杀菌剂；所述乳液为纯丙烯酸乳液。
[0020]
一种光催化自清洁隔热保温拉毛涂料的制备方法，具体步骤如下：
[0021]
1)将20～25份水加入分散缸中，然后在350～550r/min转速下依次加入0.1～0.3份膨润土和0.1～0.2份水性多功能助剂后，接着提高转速至800～1000r/min，搅拌3～5min；
[0022]
2)接着降低转速至350～550r/min，依次加入0.7～0.8份分散剂、0.3～0.4份润湿剂、0.3～0.4份消泡剂、1～2份硅藻土、10～15份钛白粉和10～15份800目重钙后，再次提高转速至1800～2000r/min分散15～20min；
[0023]
3)然后检测溶液细度，当溶液细度≤60μm，降低转速至1000～1200r/min，依次加
入9-10份改性二氧化钛溶液、35～40份乳液、0.6～0.7份成膜助剂、0.8～1.2份抗冻剂、0.3～0.4份消泡剂、0.2～0.5份防腐防霉剂，分散5～10min；
[0024]
4)最后降低转速至350～550r/min，加入8～10份玻璃微珠，分散10～15min至混合均匀；
[0025]
5)最后缓慢加入增稠剂2～2.5份，并逐渐升高转速至1000～1200r/min，始终保持涂料在分散时呈旋涡状，分散10～15min至混合均匀。
[0026]
首先缓慢加入膨润土和多功能助剂，提高转速使层片状膨润土溶胀分散成胶体，发挥其增稠性、触变性、悬浮稳定性、高温稳定性、润滑性、成膜性，耐水性及化学稳定性；然后缓慢加入润湿、分散剂后提高转速以均一分散颜填料，赋予涂膜以遮盖力、流变性、耐候性、耐化学品性、耐热性和涂膜的机械性能；接着降低转速后缓慢加入玻璃微珠保证玻璃微珠的真空结构，赋予涂膜隔热保温性能；最后缓慢加入增稠剂并逐渐升高转速，保证涂料的均匀性，赋予涂料立体拉毛效果。
[0027]
(三)有益效果
[0028]
本发明的有益效果是：本发明涂料具有优美的立体效果；本发明涂料弥补了弹性涂料耐沾污性差、涂层表面易脏的缺点，具有环保、经济、可持续的光催化自清洁功能，一方面可以将采用紫外及可见光分解涂层的有机污染物，另一方面光催化自清洁表面的超亲水性能可使附着在涂层表面的污染物随着雨水被冲洗掉，两方面的协同作用，可使涂层具有很好的自清洁效果；本发明涂料具有优异的隔热保温效果，它的导热系数低于0.15w/(m
·
k)，阻隔了热传导和热辐射，减少了热量传导。
[0029]
本发明所用改性二氧化钛具有光催化活性和光致超亲性。改性二氧化钛在紫外线的照射下，表面产生导带电子和价带空穴，它们分别与空气中的o
2
和h
2
o反应生成自由基
·
o
2－
和
·
oh；所产生的自由基具有较高的反应能，能够破坏有机物中各类化学键，能将各类有机物分解成co
2
和h
2
o等简单的无机物。同时，紫外光会引起tio
2
价带电子和空穴向其表面迁移，在表面分别于ti
4+
和桥氧离子反应生成ti
3+
和氧空位，后者与空气中的水分子结合形成物理吸附水层，使漆膜表面能够完全被水浸润，形成超亲水漆膜涂层，在雨水的作用下可将漆膜表面的灰尘等污染物清除。
具体实施方式
[0030]
为了更好的解释本发明，以便于理解，下面通过具体实施方式，对本发明作详细描述。
[0031]
一种光催化自清洁隔热保温拉毛涂料，由以下按重量份的原料组成：
[0032][0033][0034]
进一步地，所述膨润土为以蒙脱石为主的含水粘矿。
[0035]
进一步地，所述水性多功能助剂为2-氨基-2-甲基-1-丙醇。
[0036]
进一步地，所述分散剂为聚羧酸钠盐型分散剂。
[0037]
进一步地，所述润湿剂为环保型非离子乳化润湿剂。
[0038]
进一步地，所述消泡剂为非离子型消泡剂或者有机硅消泡剂。
[0039]
进一步地，所述玻璃微珠为以si0
2
、cao为主的壁薄中空白色粉末。
[0040]
进一步地，所述改性二氧化钛为以钛酸丁酯、硅酸乙酯为前驱体，水解形成锐钛型的纳米氧化钛和纳米氧化硅的复合溶液。
[0041]
进一步地，所述硅藻土中sio
2
含量≥89.6％；所述钛白粉为金红石型钛白粉；所述防冻剂为1，2-丙二醇；所述成膜助剂为2,2,4-三甲基-1,3戊二醇单异丁酸酯；所述增稠剂为疏水改性碱溶胀增稠剂或疏水改性碱溶胀缔合型增稠剂；所述杀菌防腐剂为异噻唑啉酮杀菌剂；所述乳液为纯丙烯酸乳液。
[0042]
一种光催化自清洁隔热保温拉毛涂料的制备方法，具体步骤如下：
[0043]
1)将20～25份水加入分散缸中，然后在350～550r/min转速下依次加入0.1～0.3份膨润土和0.1～0.2份水性多功能助剂后，接着提高转速至800～1000r/min，搅拌3～5min；
[0044]
2)接着降低转速至350～550r/min，依次加入0.7～0.8份分散剂、0.3～0.4份润湿剂、0.3～0.4份消泡剂、1～2份硅藻土、10～15份钛白粉和10～15份800目重钙后，再次提高
转速至1800～2000r/min分散15～20min；
[0045]
3)然后检测溶液细度，当溶液细度≤60μm，降低转速至1000～1200r/min，依次加入9-10份改性二氧化钛溶液、35～40份乳液、0.6～0.7份成膜助剂、0.8～1.2份抗冻剂、0.3～0.4份消泡剂、0.2～0.5份防腐防霉剂，分散5～10min；
[0046]
4)最后降低转速至350～550r/min，加入8～10份玻璃微珠，分散10～15min至混合均匀；
[0047]
5)最后缓慢加入增稠剂2～2.5份，并逐渐升高转速至1000～1200r/min，始终保持涂料在分散时呈旋涡状，分散10～15min至混合均匀。
[0048]
首先缓慢加入膨润土和多功能助剂，提高转速使层片状膨润土溶胀分散成胶体，发挥其增稠性、触变性、悬浮稳定性、高温稳定性、润滑性、成膜性，耐水性及化学稳定性；然后缓慢加入润湿、分散剂后提高转速以均一分散颜填料，赋予涂膜以遮盖力、流变性、耐候性、耐化学品性、耐热性和涂膜的机械性能；接着降低转速后缓慢加入玻璃微珠保证玻璃微珠的真空结构，赋予涂膜隔热保温性能；最后缓慢加入增稠剂并逐渐升高转速，保证涂料的均匀性，赋予涂料立体拉毛效果。
[0049]
实施例1
[0050]
一种光催化自清洁隔热保温拉毛涂料的制备方法，它包括以下依序进行的步骤：
[0051]
1)将20份水加入分散缸中，然后在350～550r/min转速下依次加入0.2份膨润土和0.1份水性多功能助剂后，接着提高转速至800～1000r/min，搅拌3～5min；
[0052]
2)接着降低转速至350～550r/min，依次加入0.7份分散剂、0.3份润湿剂、0.3份消泡剂、1份硅藻土、10份钛白粉和10份800目重钙后，再次提高转速至1800～2000r/min，分散15～20min；
[0053]
3)然后检测细度，当细度≤60μm，降低转速至1000～1200r/min，依次加入9份改性二氧化钛溶液、37份乳液、0.6份成膜助剂、1.2份抗冻剂、0.4份消泡剂、0.3份防腐防霉剂，分散5～10min；
[0054]
4)最后降低转速至350～550r/min，加入8份玻璃微珠，分散10～15min；
[0055]
5)最后缓慢加入增稠剂2份，并逐渐升高转速至1000～1200r/min，始终保持涂料在分散时呈旋涡状，分散10～15min至混合均匀。
[0056]
实施例2
[0057]
一种光催化自清洁隔热保温拉毛涂料的制备方法，它包括以下依序进行的步骤：
[0058]
1)将20份水加入分散缸中，然后在350～550r/min转速下依次加入0.2份膨润土和0.2份水性多功能助剂后，接着提高转速至800～1000r/min，搅拌3～5min；
[0059]
2)接着降低转速至350～550r/min，依次加入0.8份分散剂、0.3份润湿剂、0.3份消泡剂、1份硅藻土、10份钛白粉和10份800目重钙后，再次提高转速至1800～2000r/min，分散15～20min；
[0060]
3)然后检测细度，当细度≤60μm，降低转速至1000～1200r/min，依次加入9份改性二氧化钛溶液、35份乳液、0.6份成膜助剂、1.2份抗冻剂、0.4份消泡剂、0.3份防腐防霉剂，分散5～10min；
[0061]
4)最后降低转速至350～550r/min，加入9份玻璃微珠分散10～15min；
[0062]
5)最后缓慢加入增稠剂2.2份，并逐渐升高转速至1000～1200r/min，始终保持涂
料在分散时呈旋涡状，分散10～15min至混合均匀。
[0063]
实施例3
[0064]
一种光催化自清洁隔热保温拉毛涂料的制备方法，它包括以下依序进行的步骤：
[0065]
1)将20份水加入分散缸中，然后在350～550r/min转速下依次加入0.1份膨润土和0.1份水性多功能助剂后，接着提高转速至800～1000r/min，搅拌3～5min；
[0066]
2)接着降低转速至350～550r/min，依次加入0.7份分散剂、0.3份润湿剂、0.3份消泡剂、1份硅藻土、11份钛白粉和10份800目重钙后，再次提高转速至1800～2000r/min，分散15～20min；
[0067]
3)然后检测细度，当细度≤60μm，降低转速至1000～1200r/min，依次加入9份改性二氧化钛溶液、35份乳液、0.6份成膜助剂、1.2份抗冻剂、0.4份消泡剂、0.3份防腐防霉剂，分散5～10min；
[0068]
4)最后降低转速至350～550r/min，加入10份玻璃微珠分散10～15min；
[0069]
5)最后缓慢加入增稠剂2.2份，并逐渐升高转速至1000～1200r/min，始终保持涂料在分散时呈旋涡状，分散10～15min至混合均匀。
[0070]
实施例4
[0071]
一种光催化自清洁隔热保温拉毛涂料的制备方法，它包括以下依序进行的步骤：
[0072]
1)将20份水加入分散缸中，然后在350～550r/min转速下依次加入0.2份膨润土和0.1份水性多功能助剂后，接着提高转速至800～1000r/min，搅拌3～5min；
[0073]
2)接着降低转速至350～550r/min，依次加入0.7份分散剂、0.3份润湿剂、0.3份消泡剂、1份硅藻土、10份钛白粉和10份800目重钙后，再次提高转速至1800～2000r/min，分散15～20min；
[0074]
3)然后检测细度，当细度≤60μm，降低转速至1000～1200r/min，依次加入10份改性二氧化钛溶液、35份乳液、0.6份成膜助剂、1.0份抗冻剂、0.4份消泡剂、0.2份防腐防霉剂，分散5～10min；
[0075]
4)最后降低转速至350～550r/min，加入10份玻璃微珠分散10～15min；
[0076]
5)最后缓慢加入增稠剂2.4份，并逐渐升高转速至1000～1200r/min，始终保持涂料在分散时呈旋涡状，分散10～15min至混合均匀。
[0077]
对比例1
[0078]
一种光催化自清洁隔热保温拉毛涂料的制备方法，它包括以下依序进行的步骤：
[0079]
1)将20份水加入分散缸中，然后在350～550r/min转速下依次加入0.1份膨润土和0.1份水性多功能助剂后，接着提高转速至800～1000r/min，搅拌3～5min；
[0080]
2)接着降低转速至350～550r/min，依次加入0.7份分散剂、0.3份润湿剂、0.3份消泡剂、1份硅藻土、11份钛白粉和10份800目重钙后，再次提高转速至1800～2000r/min，分散15～20min；
[0081]
3)然后检测细度，当细度≤60μm，降低转速至1000～1200r/min，依次加入0份改性二氧化钛溶液、35份乳液、0.6份成膜助剂、1.2份抗冻剂、0.4份消泡剂、0.3份防腐防霉剂，分散5～10min；
[0082]
4)最后降低转速至350～550r/min，加入10份玻璃微珠分散10～15min；
[0083]
5)最后缓慢加入增稠剂2.2份，并逐渐升高转速至1000～1200r/min，始终保持涂
料在分散时呈旋涡状，分散10～15min至混合均匀。
[0084]
对比例2
[0085]
一种光催化自清洁隔热保温拉毛涂料的制备方法，它包括以下依序进行的步骤：
[0086]
1)将20份水加入分散缸中，然后在350～550r/min转速下依次加入0.1份膨润土和0.1份水性多功能助剂后，接着提高转速至800～1000r/min，搅拌3～5min；
[0087]
2)接着降低转速至350～550r/min，依次加入0.7份分散剂、0.3份润湿剂、0.3份消泡剂、1份硅藻土、11份钛白粉和10份800目重钙后，再次提高转速至1800～2000r/min，分散15～20min；
[0088]
3)然后检测细度，当细度≤60μm，降低转速至1000～1200r/min，依次加入9份改性二氧化钛溶液、35份乳液、0.6份成膜助剂、1.2份抗冻剂、0.4份消泡剂、0.3份防腐防霉剂，分散5～10min；
[0089]
4)最后降低转速至350～550r/min，加入0份玻璃微珠分散10～15min；
[0090]
5)最后缓慢加入增稠剂2.2份，并逐渐升高转速至1000～1200r/min，始终保持涂料在分散时呈旋涡状，分散10～15min至混合均匀。
[0091]
对比例3
[0092]
一种光催化自清洁隔热保温拉毛涂料的制备方法，它包括以下依序进行的步骤：
[0093]
1)将20份水加入分散缸中，然后在350～550r/min转速下依次加入0.1份膨润土和0.1份水性多功能助剂后，接着提高转速至800～1000r/min，搅拌3～5min；
[0094]
2)接着降低转速至350～550r/min，依次加入0.7份分散剂、0.3份润湿剂、0.3份消泡剂、1份硅藻土、11份钛白粉和10份800目重钙后，再次提高转速至1800～2000r/min，分散15～20min；
[0095]
3)然后检测细度，当细度≤60μm，降低转速至1000～1200r/min，依次加入0份改性二氧化钛溶液、35份乳液、0.6份成膜助剂、1.2份抗冻剂、0.4份消泡剂、0.3份防腐防霉剂，分散5～10min；
[0096]
4)最后降低转速至350～550r/min，加入0份玻璃微珠分散10～15min；
[0097]
5)最后缓慢加入增稠剂2.2份，并逐渐升高转速至1000～1200r/min，始终保持涂料在分散时呈旋涡状，分散10～15min至混合均匀。
[0098]
在以上各实施例及对比例中:
[0099]
所述水采用普通自来水；
[0100]
所述膨润土优选为美国美诺凯化工生产的bt-6000；
[0101]
所述多功能助剂优选为陶氏生产的amp-95；
[0102]
所述分散剂优选为诺普科生产的sn5040；
[0103]
所述润湿剂优选为海润生产的2405；
[0104]
所述消泡剂优选为诺普科生产的sn154和sn345；
[0105]
所述硅藻土优选为赛力特celite499；
[0106]
所述钛白粉优选为佰利联生产的blr-699；
[0107]
所述碳酸钙优选为三农生产的800目重钙；
[0108]
所述改性二氧化钛优选为宝健纳米生产的纳米二氧化钛；
[0109]
所述玻璃微珠优选为3m公司生产的k1；
[0110]
所述乳液优选为巴德富生产的rs-998af乳液；
[0111]
所述成膜助剂优选为伊士曼生产的texanol；
[0112]
所述防冻剂优选为山东德普化工生产的丙二醇；
[0113]
所述杀菌防腐剂优选为特洛伊生产的rs；
[0114]
所述增稠剂优选罗门哈斯的ase60和陶氏的tt-615。
[0115]
本发明所制备的一种光催化自清洁隔热保温拉毛涂料各个实施例按照jg/t 172-2014《弹性建筑涂料》外墙面涂-型标准所测得的各项性能指标和技术指标如以下各表所示：
[0116][0117]
本发明的实施例1-4的耐沾污性优异且导热系数低。对比例1没有加改性二氧化硅，其耐沾污性不符合标准要求；对比例2没有加玻璃微珠，其导热系数高，没有隔热保温效果；对比例3没有加改性二氧化硅和玻璃微珠，耐沾污不符合标准要求且没有隔热保温效果。
[0118]
结论：从以上对比结果可以得出，本涂料解决现有弹性涂料耐沾污性差、涂层表面易脏的技术问题，其立体感强、能够遮盖墙体裂缝、能够自清洁表面沾污且具有隔热保温功能。
[0119]
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。