一种有机无机复合型高耐沾污弹性平涂乳胶漆及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种有机无机复合型高耐沾污弹性平涂乳胶漆及其制备方法，应用在 建筑装饰用水性涂料领域里。
【背景技术】
[0002] 目前建筑物外墙墙体基材一般为水泥基，其受环境、温度和湿度变化等因素影响 后，墙体极容易产生细小裂纹。这不但破坏了墙体美观，也容易使内部墙体受到侵蚀。
[0003]弹性乳胶漆分为弹性平涂和弹性拉毛两种。弹性平涂类乳胶漆为薄涂涂料，（其涂 膜干膜厚度约60um)，涂膜是平面的、平整的;而弹性拉毛类乳胶漆为厚涂涂料(涂膜厚度约 300um)，涂膜是立体的、凹凸不平的。弹性平涂类和弹性拉毛类的乳胶漆主要区别在于采用 的颜填料、增稠剂种类及比例不同，另外，漆的粘度也有很大差异。
[0004]弹性乳胶漆是以弹性乳液为主要成膜物质制造而成的，其涂膜在一定温度范围内 具有高弹性和韧性，具有能遮盖墙体细微裂缝、防止混凝土碳化等特点，其越来越受到市场 青睐。然而弹性乳胶漆的涂膜较柔软，尤其是在炎热夏天(墙体温度可高达50°C以上），其涂 膜表面甚至会发粘而容易沾灰，使涂膜受到污染从而影响其装饰性。因此，提高耐沾污性是 弹性乳胶漆在发展和应用中必须要解决的问题。
[0005]随着工业化加快发展，大气中油性污染物(汽车尾气、工厂废气）日益严重，大量研 究表明：亲水涂层比亲油涂层具有更好的耐沾污性能，这是因为油性污染物不易附着在亲 水性涂膜上，即使附着的污染物也会通过雨水冲刷而轻易除去。
[0006]纳米硅溶胶是以Si02为基本单位在水中的分散体，随水分蒸发可形成-Si-0-Si-的高硬度涂膜(涂膜具有优良的耐候、耐水、耐污性），但硅溶胶单独成膜后为刚性膜，即涂 膜没有弹性，一旦墙体发生开裂或热胀冷缩，硅溶胶膜很容易开裂。现有技术中，有将纳米 硅溶胶应用到外墙刚性平涂乳胶漆中，以提高刚性平涂乳胶漆的耐水性和耐候性，如 CN201110147247。但CN201110147247是一种刚性面漆(其使用的是刚性乳液），其不具备遮 盖墙体细微裂缝的能力。
[0007]因此提供一种具备高耐沾污性、高耐候性，消泡性优异，且制备方法简单快捷、制 造成本低的有机无机复合型高耐沾污弹性平涂乳胶漆及其制备方法己成为当务之亟。
【发明内容】
[0008]本发明提供一种有机无机复合型高耐沾污弹性平涂乳胶漆及其制备方法，其克服 了现有弹性平涂乳胶漆耐沾污性不足、消泡困难的缺点，具有高耐沾污性（耐沾污性< 12 % )、高耐候性、消泡性优异，且制备方法简便、制造成本低的优点。
[0009]本发明的技术方案如下：
[0010] -种有机无机复合型高耐沾污弹性平涂乳胶漆，其由以下重量份比例的组分配制 而成： 水 1(λ7-IS. 35 份
[0011] 纤维素 0:, 3-0, 6份 pH调节剂 0.1-0. 3份 分散剂 Q. 4-0. 8份 润湿剂 0. 2-0, 4份 防冻剂 1-1. 5份 消泡剂 0.5-0. 8份 钛丨'丨粉 M-18份
[0012] 填料 18-28 份 紫外光交联型弹性乳液 32-36份 水性漆增强剂 G. 1-0. 3份 杀菌防腐剂 0. 1-0. 3份 防霉剂 0.2-0:. 3份 除纤维素外的其他增稠剂 （).1 _(). 5份 改性硅溶胶 5-12份
[0013]该有机无机复合型高耐沾污弹性平涂乳胶漆采用了紫外光交联型弹性乳液，搭配 优选的颜填料(即钛白粉和各种填料），通过颜填料合理的PVC设计(PVC指颜填料体积浓度， pvc=颜填料的体积/(颜填料体积+成膜物质干膜的体积）），使涂膜光滑平整、毛细孔隙少； 加上紫外光交联型弹性乳液在紫外光照下，涂膜表面进一步进行聚合反应，提高涂膜表面 硬度(硬度高则不易粘灰)和致密度(致密则灰尘不易进入涂膜的毛细孔隙），从而具有高耐 沾污；同时又使用了改性硅溶胶，进一步使涂膜表面更加坚硬(硬度高则不易粘灰），而且亲 水(涂膜亲水则油性污染物，比如汽车尾气、工业废气等，不易粘附在亲水表面），整体的耐 污性更佳。改性硅溶胶与有机高分子乳液混合能够制得性能优异的有机-无机复合型涂料。 改性硅溶胶成膜后为无机材料，无机材料的耐候性本来就比有机涂膜好（因为有机涂膜在 紫外线照射下，容易老化降解、黄变等），故也可进一步提高弹性漆的耐候性。另外，体系中 加入水性漆增强剂，在几乎不影响漆膜断裂伸长率的前提下而提高拉伸强度，同时还能提 高涂膜的致密度和封碱性。其中，防冻剂的作用是通过降低水的冰点来提高该乳胶漆的低 温稳定性;钛白粉是白色颜料，提供该乳胶漆的白度、遮盖力、耐候性等性能。本申请有机无 机复合型高耐沾污弹性平涂乳胶漆，既具备了高耐沾污性(耐沾污性<12%)，又具有高耐 候性、消泡性优异，且造价便宜、性价比高。
[0014]所述pH调节剂为2-氨基-2-甲基-1-丙醇或氨水。
[0015]所述分散剂为聚丙烯酸铵盐分散剂或聚羧酸钠盐分散剂中的一种或两种任意组 合，
[0016]所述润湿剂为聚羟基烷基醚类非离子润湿剂。
[0017] 该优选的润湿分散体系（润湿分散体系包括分散剂和润湿剂)使得制备出的有机 无机复合型高耐沾污弹性平涂乳胶漆与现有市场上的流行色浆(如科莱恩、世名等）的相容 性佳、展色性好，能保证不浮色，使得漆料的调色准确、重现性好。
[0018]所述消泡剂为矿物油类消泡剂或水基型有机硅消泡剂中的一种或两种任意组合。 弹性乳胶漆往往消泡困难而本申请优选的消泡体系（消泡体系包括消泡剂的合理搭配)使 得制备出的超高耐沾污外墙弹性平涂乳胶漆的消泡性优异:原漆无气泡、施工时消泡极快、 漆膜不留下泡圈。
[0019]所述填料为重质碳酸钙、煅烧高岭土、沉淀硫酸钡、滑石粉和云母粉中的一种或两 种及两种以上任意任意组合。优选的填料组合的粗细粉体搭配与适合的PVC-起保证了漆 料的高耐沾污性和弹性。所述防冻剂为乙二醇或丙二醇。
[0020]所述改性硅溶胶的pH为8-10,固含量为25-30%，平均粒径为15-30nm。优选的改性 硅溶胶使得涂料体系更加稳定(不会造成凝胶），所成涂膜耐沾污性更佳。
[0021] 所述除纤维素外的其他增稠剂为碱溶胀型增稠剂或聚氨酯类增稠剂中的一种或 其组合。本申请通过优选增稠体系(包括纤维素和除纤维素外的其他增稠剂的优选)及其搭 配使用比例，实现了开罐效果佳、施工时爽滑顺畅、抗飞溅性优异、流平性好等优异效果。
[0022] 该有机无机复合型高耐沾污弹性平涂乳胶漆的制备方法，其包括以下依次进行的 步骤：
[0023] ①在500-800rpm的转速下，向水中加入纤维素进行混合，并分散8-15min;
[0024]②在800-1200rpm的转速下，向步骤①制备出的混合物中依次加入pH调节剂、分散 剂、润湿剂、防冻剂、消泡剂、钛白粉、填料进行混合，之后提高转速至1500-1800rpm，在该转 速下将混合物分散至细度< 60μπι，其中，消泡剂的用量为< 70%其自身总重量；
[0025]③在500-800rpm的转速下，向步骤②制备出的混合物中依次加入紫外光交联型弹 性乳液、剩余的消泡剂、水性漆增强剂、杀菌防腐剂、防霉剂以及除纤维素外的其他增稠剂， 并分散l〇_15min，调节pH至 8 · 5-9 · 5，粘度为 100-110KU;
[0026]④在500_600rpm的转速下，向步骤③制备出的混合物中加入改性硅溶胶，并分散 3_6min至混合均勾。
[0027]所述步骤②中消泡剂的用量为其自身总重量的1/2,使用该优选的比例分两次进 行混合，使得在制备过程中消泡剂分散更均匀，消泡效果更好。
[0028]与现有技术相比，本发明申请具有以下优点：
[0029] 1)紫外光交联型弹性乳液，搭配优选的颜填料（即钛白粉和各种填料），通过颜填 料合理的PVC设计，同时配合改性硅溶胶，使得该有机无机复合型高耐沾污弹性平涂乳胶漆 能够达到高耐沾污(耐沾污性< 12 % )、高耐候性；
[0030] 2)制备方法简单快捷；
[0031] 3)批量生产易于管控；
[0032] 4)施工性优异:消泡快速，抗飞溅性和流平性优异，漆膜平整无泡圈；
[0033] 5)该超高耐沾污外墙弹性平涂乳胶漆可调色且展色性优异，而且存储稳定性好 (不分层、不凝胶）；
[0034] 6)造价便宜。
【具体实施方式】
[0035]下面结合各实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
[0036]原料来源：
[0037] 纤维素：亚跨龙250HBR;
[0038] pH调节剂:陶氏AMP-95;
[0039] 分散剂:圣诺普科SN-5040和罗门哈斯CA-2500;
[0040] 润湿剂:圣诺普科SN-WET996;
[00411防冻剂:德普化工乙二醇、丙二醇；
[0042] 消泡剂:海川NXZ和A10;
[0043] 钛白粉：惠云钛业R-668;
[0044] 重质碳酸钙:金鹏800目重钙；
[0045]煅烧高岭土:蒙西超细高白煅烧高岭土；
[0046]云母粉:美商化学超细云母粉；
[0047] 沉淀硫酸钡：双润化工CB-1250A;
[0048] 滑石粉:广福MS-1250
[0049]紫外光交联型弹性乳液:陶氏的2468M;
[0050] 水性漆增强剂:康宇化工RA-11