一种具有抗凝冰功能的建筑外墙涂层及其制备方法与流程

1.本发明涉及一种具有抗凝冰功能的建筑外墙涂层及其制备方法。


背景技术：

2.冬季温度较低，房屋等建筑的顶层积水在沿墙面下流过程中，容易在外墙涂层表面凝聚结冰；结冰会影响涂层基料的分子活性，降低成膜质量，使外墙涂层形成局部薄弱区，加之冰重力和环境因素的作用，容易造成涂层起皮和脱落现象，对外墙涂层的美观性、耐久性和行人车辆的安全造成影响。
3.目前主要的清除墙壁结冰技术为人工清除或机械清除方法，人工清除效率低，且有一定的危险；机械清除很难将墙壁积冰清理干净，并且外力作用也会对涂层表面造成损伤。因此，根据目前除冰雪过程中反映出的各种问题，有必要开展一种抗凝冰建筑外墙涂层材料的发明。


技术实现要素：

4.本发明的目的是为了解决现有的清除墙壁结冰技术清除效率低下、清除及时性差、损伤建筑表面的问题，提供一种具有抗凝冰功能的建筑外墙涂层及其制备方法。
5.本发明一种具有抗凝冰功能的建筑外墙涂层，由涂料基层、耐氧化层、疏油疏水层和抗凝冰层依次叠加组成；所述抗凝冰层由水性丙烯酸和低冰点填料制备而成。
6.本发明一种具有抗凝冰功能的建筑外墙涂层的制备方法按以下步骤进行：一、将水性丙烯酸和抗氧化剂混合，制成抗氧化材料；二、将水性丙烯酸和低冰点填料混合，得到抗冰凝层材料；三、将环氧树脂和聚硅氧烷混合，得到疏油层材料；四、在建筑外墙竖向涂覆涂料基层，然后在涂料基层上横向涂覆抗氧化材料，得到耐氧化层，再在耐氧化层上间隔竖向涂覆疏油层材料和疏水层材料纳米二氧化硅得到疏油疏水层；最后在疏油疏水层上横向涂覆冰凝层材料，即得到具有抗凝冰功能的建筑外墙涂层。
7.与现有技术相比，本发明的主要有益效果在于：
8.(1)通过涂料基层、耐氧化层、疏油疏水层、抗凝冰层制备了具有抗凝冰功能的建筑外墙涂层涂料。其中涂料基层可以增强功能涂料与墙体之间的粘结力，并起到平整墙体修补坑槽的作用；耐氧化层通过抗氧化剂的作用可以防止涂层氧化而脱落，起着保护墙体的作用；疏油疏水层可以防止水分和油分的侵入，提升涂层的耐久性；抗凝冰层通过低冰点填料的作用可以降低冰与涂层材料之间的冻粘力，防止冬季冰挂现象的产生。将四种结构层结合不仅可以提升墙体的耐久性，还可以减小由于墙体积冰导致的安全与墙体受损等事件发生的概率。
9.保证了外墙涂层的质量，并且使用方便，易于现场施工。本专利通过新增加建筑外墙抗凝冰涂层结构，可显著降低冰雪与涂层粘结能力、减少建筑外墙上冰雪的粘结、从而提高建筑外墙的耐水性和耐久性，提升建筑物的使用性能、减少建筑外墙的维修养护费用，提高墙下车辆行人的安全指数。
10.(2)本发明在建筑外墙竖向涂覆涂料基层，在涂层基料外侧横向涂覆耐氧化层，在耐氧化层外侧竖向涂覆疏油疏水层并且疏油疏水层采用一条疏水涂料、一条疏油涂料间隔涂覆的方式，在疏油疏水层外侧横向涂覆抗凝冰层。四种涂层结构横竖间隔涂覆的好处是可以增加各个层位之间的粘结力，并且可以更好的弥补接缝，使涂层平整。疏油疏水层采用一条疏油一条疏水的方式涂覆可以使涂层同时具有疏油疏水功能。在四种结构层中，涂层基料和抗凝冰层的厚度较厚，涂层基料起着连接墙体与功能涂层的作用，它还负责平整墙体；抗凝冰层是涂料的最外层，直接经受着风雨冰霜的作用，还起着降低冰与涂层间粘结力的作用，所以厚度较厚。而耐氧化层和疏油疏水层作为中间层，主要起到其相对应的功能即可，因此厚度较薄。
附图说明
11.图1为实施例1中抗凝冰涂层的图片。
12.图2为本发明的主视结构示意图；其中1为基本墙体；2为涂料基层；3为耐氧化层；4为疏油疏水层；5为抗凝冰层；
13.图3为本发明的全剖结构示意图；其中1为基本墙体；2为涂料基层；3为耐氧化层；4为疏油疏水层；5为抗凝冰层；
14.图4为抗凝冰涂层的抗凝冰效果；其中a为未添加低冰点填料、b为添加低冰点填料。
具体实施方式
15.具体实施方式一：本实施方式一种具有抗凝冰功能的建筑外墙涂层，由涂料基层、耐氧化层、疏油疏水层和抗凝冰层依次叠加组成；所述抗凝冰层由水性丙烯酸和低冰点填料制备而成。
16.具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是：所述涂料基层为氟碳漆。其它与具体实施方式一相同。
17.具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二不同的是：所述耐氧化层由水性丙烯酸和抗氧化剂制备而成；其中水性丙烯酸和抗氧化剂的质量比为(15～25)：1。具体实施方式一或二相同。
18.具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同的是：所述抗凝冰层中水性丙烯酸和低冰点填料的质量比为1：(0.5～1)。其它与具体实施方式一至三之一相同。
19.具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四之一不同的是：所述耐氧化层与涂料基层厚度比为1：(2～6)。其它与具体实施方式一至四之一相同。
20.具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一至五之一不同的是：所述疏油疏水层分为疏油层与疏水层，疏油层是由环氧树脂和聚硅氧烷按质量比(3～6)：1混合制成，疏水层是由环氧树脂与纳米二氧化硅按质量比(3～6)：1混合制成。其它与具体实施方式一至五之一相同。
21.本实施方式中的环氧树脂为水性环氧树脂。
22.具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式一至六之一不同的是：疏油疏水层
与耐氧化层的厚度比为1：(1～4)。其它与具体实施方式一至六之一相同。
23.具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式一至七之一不同的是：所述抗凝冰层与疏油疏水层的厚度比为(2～6)：1。其它与具体实施方式一至七之一相同。
24.具体实施方式九：本实施方式一种具有抗凝冰功能的建筑外墙涂层的制备方法按以下步骤进行：一、将水性丙烯酸和抗氧化剂混合，制成抗氧化材料；二、将水性丙烯酸和低冰点填料混合，得到抗冰凝层材料；三、将环氧树脂和聚硅氧烷混合，得到疏油层材料，将环氧树脂与纳米二氧化硅混合，得到疏水层材料；四、在建筑外墙竖向涂覆涂料基层，然后在涂料基层上涂覆抗氧化材料，得到耐氧化层，再在耐氧化层上间隔竖向涂覆疏油层材料和疏水层材料得到疏油疏水层；最后在疏油疏水层上横向涂覆冰凝层材料，即得到具有抗凝冰功能的建筑外墙涂层。
25.通过以下实施例验证本发明的有益效果：
26.实施例1：
27.本实施例一种具有抗凝冰功能的建筑外墙涂层，由涂料基层、耐氧化层、疏油疏水层和抗凝冰层依次叠加组成。
28.所述涂料基层为氟碳漆。
29.所述耐氧化层由水性丙烯酸和抗氧化剂制备而成；其中水性丙烯酸和抗氧化剂的质量比为20：1。抗氧化剂为抗氧剂1010。
30.所述抗凝冰层由水性丙烯酸和低冰点填料制备而成；其中水性丙烯酸和低冰点填料的质量比为1：1。所述低冰点填料为购买自哈尔滨正罡科技开发有限公司的zg-25m。
31.所述疏油疏水层分为疏油层与疏水层，疏油层是由环氧树脂和聚硅氧烷按质量比5：1混合制成，疏水层为是由环氧树脂和纳米二氧化硅按质量比4：1混合制成。
32.所采用的环氧树脂为水性环氧树脂f0716及其固化剂，固化剂为水性环氧树脂固化剂，货名为f0716。水性环氧树脂f0716与固化剂的质量比为3：1。
33.上述建筑外墙涂层制备方法，按照以下步骤进行：
34.将水性丙烯酸和抗氧化剂混合，制成抗氧化材料；二、将水性丙烯酸和低冰点填料混合，得到抗冰凝层材料；三、将环氧树脂和聚硅氧烷混合，得到疏油层材料；将环氧树脂与纳米二氧化硅混合，得到疏水层材料；四、在建筑外墙竖向涂覆厚度为5mm的涂料基层，然后在涂料基层上横向涂覆抗氧化材料，得到厚度为2mm的耐氧化层，再在耐氧化层上间隔竖向涂覆疏油层材料和疏水层材料得到厚度为2mm的疏油疏水层；最后在疏油疏水层上横向涂覆抗凝冰层材料，得到厚度为6mm抗凝冰层，即得到具有抗凝冰功能的建筑外墙涂层(图1)。图2为本发明的主视结构示意图；图3为本发明的全剖结构示意图。
35.对抗凝冰外墙涂层进行冻粘力测试试验，对照试验1的抗冰凝层材料采用水性环氧树脂材料和低冰点填料混合制成，其他与本实施例相同；对照试验2的抗冰凝层材料采用聚氨酯材料和低冰点填料混合制成，其他与本实施例相同；每组试验均采用不添加低冰点填料进行对比，试验结果如图4所示，本实施例未添加抗凝冰层的涂料的冻粘力为0.88kn，添加抗凝冰涂层之后，冻粘力下降至0.29kn，下降了67％，即以水性丙烯酸为基料制备的抗凝冰层可使墙面与冰之间的冻粘力下降67％，而以水性环氧为基料制备的抗凝冰层可使墙面与冰之间的冻粘力下降38％，以聚氨酯为基料制备的抗凝冰层可使墙面与冰之间的冻粘力下降29％，说明水性丙烯酸与低冰点填料的适配性更好。
36.本实施例具有抗凝冰功能的建筑外墙涂层可降低冰雪与涂层粘结能力，有效的抑制墙面积冰产生，提高建筑外墙的耐水性和耐久性，提升建筑物的使用性能。