一种含有机硅高防污的无机硅酸盐涂料及其制备方法和应用
【专利摘要】本发明属于无机硅酸盐涂料领域，具体公开了一种含有机硅高防污的无机硅酸盐涂料及其制备方法和应用。所述含有机硅高防污的无机硅酸盐涂料包括100重量份无机硅酸盐溶液、10～60重量份水、0.1～30重量份防水剂、0.01～0.2重量份润湿剂、0.1～5重量份消泡剂、0.05～0.5重量份分散剂、0.05～5重量份流平剂、10～80重量份填料和0～50重量份色料。本发明所述的含有机硅高防污的无机硅酸盐涂料具有耐水性，耐酸碱性，耐碱性48h无异常，耐洗刷性(1200次无露底)，有效的防止涂料的开裂、脱落、掉粉等问题，可广泛应用于高防污建筑内外墙领域。
【专利说明】
一种含有机硅高防污的无机硅酸盐涂料及其制备方法和应用
技术领域
[0001] 本发明属于无机硅酸盐涂料领域，具体涉及一种含有机硅高防污的无机硅酸盐涂 料及其制备方法和应用。
【背景技术】
[0002] 目前，市售的无机硅酸盐涂料大多采用无机硅酸盐作为成膜物，这类涂料具有原 料来源丰富、较强的成膜能力、耐高温、耐老化、无污染等优点，符合当代建筑材料节能和环 保的要求。但无机硅酸盐因成膜后耐水性、附着力、柔韧性很差，这导致无机内外墙涂料使 用后期易粉化、开裂、脱落等一系列，限制了无机涂料在内外墙领域的应用。专利申请号为 201310265171.2d的中国专利申请制备了一种含水性硅烷偶联剂-聚醚接枝聚硅氧烷聚合 物涂料解决了以上问题，制备的无机硅酸盐具有耐磨、耐酸、耐碱、易施工、固着效果好、成 膜稳定、成膜外观优异等优点，但是仍然无法满足无机硅酸盐外墙涂料使用过程中防污性 能的需求。
【发明内容】
[0003] 为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含有机硅高 防污的无机硅酸盐涂料。该无机硅酸盐涂料利用主要成膜物质无机硅酸盐与通用的防水剂 进行杂化，将防水剂引入到涂料的主要成膜物质中，使得制备的无机硅酸盐涂料具有超高 疏水性，从而达到无机硅酸盐内外墙涂料具有高的防污性能，满足无机硅酸盐涂料在建筑 外墙等高防污领域的需求。
[0004] 本发明的另一目的在于提供上述含有机硅高防污的无机硅酸盐涂料的制备方法。
[0005] 本发明的再一目的在于提供上述含有机硅高防污的无机硅酸盐涂料的应用。
[0006] 本发明目的通过以下技术方案实现：
[0007] -种含有机硅高防污的无机硅酸盐涂料，包含以下重量份计的组分： 无机硅酸盐溶液 100份 防水剂 0.1~30份 水 10~60份 填料 K)~80份
[0008] 色料 0~50 份 润湿剂 0.0卜0.2份 消泡剂 0.1~5份 分散剂 0.05~0.5份 流平剂 0.05~5份。
[0009] 在本发明所述的含有机硅高防污的无机硅酸盐涂料，所述的无机硅酸盐溶液指模 数为1. 〇~6.0的娃酸钠水溶液和模数为1.0~6.0的娃酸钾水溶液中的至少一种。
[0010] 在本发明所述的含有机硅高防污的无机硅酸盐涂料，所述的防水剂为甲基硅酸 钠、甲基硅酸钾和聚三甲氧基硅氧烷中的至少一种。
[0011] 在本发明所述的含有机硅高防污的无机硅酸盐涂料，所述的填料为二氧化硅、碳 酸钙和二氧化钛中的至少一种。
[0012] 在本发明所述的含有机硅高防污的无机硅酸盐涂料，所述的色料指炭黑、铬黄、酞 菁、耐晒黄、氧化铁红和氧化铁黑中的至少一种。
[0013] 在本发明所述的含有机硅高防污的无机硅酸盐涂料，所述消泡剂指矿物油类消泡 剂、聚硅氧烷类消泡剂、含有胺类消泡剂、含有亚胺类消泡剂和含有酰胺类消泡剂中的至少 一种;所述分散剂指丙烯酸盐、聚丙烯酸盐和羧酸钠盐中的至少一种;所述的润湿剂指有机 硅润湿剂和丙烯酸改性有机硅润湿剂中的至少一种;所述的流平剂指丙烯酸类流平剂。
[0014] 本发明所述的含有机硅高防污的无机硅酸盐涂料的制备方法，包括以下步骤:将 100重量份无机硅酸盐溶液、10~60重量份水和0.1~30重量份防水剂，一次加入到反应釜 中，于30~100°C下反应3~10小时，冷却至室温后，得到防水剂与无机硅酸盐溶液的杂化溶 液;然后加入0.01~0.2重量份润湿剂、0.1~5重量份消泡剂、0.05~0.5重量份分散剂和 0.05~5重量份流平剂，搅拌均匀后，再加入10~80重量份填料，分散均匀，最后加入0~50 重量份适当的色料进行调色后，即可以得到所述含有机硅高防污的无机硅酸盐涂料。
[0015] 所述的含有机硅高防污的无机硅酸盐涂料可以采用滚涂、刷涂、喷涂等工艺，涂刷 后涂料的表面接触角为95~140°。
[0016] 本发明所述的含有机硅高防污的无机硅酸盐涂料在高防污建筑内外墙领域中的 应用。
[0017] 本发明的机理为:本发明首先利用分子杂化的原理，首先将无机涂料的主要成膜 物质硅酸盐与防水剂进行杂化反应，然后制备了一种具有高防污性的无机硅酸盐涂料。该 具有高防污性的无机硅酸盐涂料利用防水剂与无机硅酸盐杂化得到具有高疏水性能的杂 化物溶液作为无机硅酸盐涂料的主要成膜物质，然后配制成具有高疏水性能的无机硅酸盐 涂料，使得所制备的涂料不仅具有耐水性，耐酸碱性，有效的防止涂料的开裂、脱落、掉粉等 问题，而且具有优异的疏水性能，从而达到较好的防污效果。
[0018] 与现有技术相比，本发明具有以下优点及有益效果：
[0019] (1)本发明通过分子杂化技术将防水剂与无机硅酸盐进行杂化得到具有高疏水性 能的杂化物溶液，并利用该杂化溶液作为主要成膜物质，研制了一种含有机硅高防污的无 机硅酸盐涂料。
[0020] (2)本发明所述的含有机硅高防污的无机硅酸盐涂料具有耐水性，耐酸碱性，耐碱 性48h无异常，耐洗刷性(1200次无露底），有效的防止涂料的开裂、脱落、掉粉等问题。
[0021] (3)本发明所述的含有机硅高防污的无机硅酸盐涂料可以采用滚涂、刷涂、喷涂等 工艺，涂刷后涂料的表面接触角为95~140°之间，具有优异的防污性能。
【具体实施方式】
[0022] 下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。 [0023] 实施例1:
[0024] 将100kg模数为2.8硅酸钾溶液、10kg水、10kg甲基硅酸钾、5g甲基硅酸钠一次加入 到反应釜中，于30°C下反应8小时，冷却至室温后，得到防水剂与无机硅酸盐溶液的杂化溶 液，然后加入0.05kg有机硅润湿剂、0.3kg矿物油类消泡剂、0.05kg丙烯酸盐分散剂、0. lkg 丙烯酸酯类流平剂，搅拌均匀后，加入l〇kg二氧化钛，分散均匀，即可以得到一种含有机硅 高防污的无机硅酸盐涂料。
[0025]将该涂料用喷涂机进行涂膜，按照JGT26-2002标准进行测试其性能。测试结果如 下：表干时间2h;施工性能：涂刷第二道无障碍;涂膜外观正常；耐碱性48h无异常；耐洗刷 性：1200次无露底;对比率:0.90;接触角：118°。
[0026] 实施例2:
[0027] 将40kg模数为2.8硅酸钾溶液、60kg模数为6硅酸钠溶液、50kg水、10kg甲基硅酸 钾，一次加入到反应釜中，于50°C下反应10小时，冷却至室温后，得到防水剂与无机硅酸盐 溶液的杂化溶液，然后〇. 〇lkg丙烯酸改性有机硅润湿剂、0. lkg矿物油类消泡剂、0.4kg羧酸 盐类分散剂、〇. 〇5kg流平剂丙稀酸类，搅拌均勾后，加入25kg二氧化娃、25kg碳酸妈，分散均 匀，加入10kg炭黑进行调色后，即可以得到一种黑色具有高防污性能的无机硅酸盐涂料。 [0028]将该涂料用滚筒进行涂膜，按照JGT26-2002标准进行测试其性能。测试结果如下： 表干时间1.6h;施工性能:涂刷第二道无障碍;涂膜外观正常;耐碱性48h无异常;耐洗刷性： 1000次无露底;对比率:0.91;接触角：122°。
[0029] 实施例3:
[0030]将100kg模数为2.8的硅酸钠水溶液、60kg水、20kg聚三甲氧基硅氧烷，一次加入到 反应釜中，于100°c下反应6小时，冷却至室温后，得到防水剂与无机硅酸盐溶液的杂化溶 液，然后加入0.2kg丙烯酸改性有机硅类润湿剂、3kg硅氧烷类消泡剂、0.5kg酰胺类消泡剂、 1.5kg含胺类消泡剂、0.3kg丙烯酸盐分散剂、2kg丙烯酸类流平剂，搅拌均匀后，加入50kg二 氧化钛、30kg二氧化娃，分散均匀，加入5kg氧化铁红、5kg氧化铁黑进行调色后，即可以得到 一种棕红色具有高防污性能的无机硅酸盐涂料。
[0031]将该涂料用刷子进行涂膜，按照JGT26-2002标准进行测试其性能。测试结果如下： 表干时间1.3h;施工性能:涂刷第二道无障碍;涂膜外观正常;耐碱性48h无异常;耐洗刷性： 1200次无露底;对比率:0.92;接触角：140°。
[0032] 实施例4:
[0033]将10kg模数为2.8的硅酸钠水溶液、90kg模数为6的硅酸钾水溶液、20kg7K、1 〇kg甲 基硅酸钾、20kg聚三甲氧基硅氧烷，一次加入到反应釜中，于85°C下反应3小时，冷却至室温 后，得到防水剂与无机硅酸盐溶液的杂化溶液，然后加入〇.2kg有机硅润湿剂、2kg亚胺类消 泡剂、2kg聚硅氧烷类消泡剂、0.15kg聚丙烯酸盐分散剂、3kg丙烯酸类流平剂，搅拌均匀后， 加入10kg二氧化钛、30kg碳酸妈、20kg二氧化娃，分散均勾，加入3kg络黄、2kg酞菁、7kg耐晒 黄、8kg氧化铁黑进行调色后，即可以得到一种含有机硅高防污的无机硅酸盐涂料。
[0034]将该涂料用喷涂机进行涂膜，按照JGT26-2002标准进行测试其性能。测试结果如 下:表干时间0.8h;施工性能:涂刷第二道无障碍;涂膜外观正常;耐碱性48h无异常;耐洗刷 性：1200次无露底;对比率:0.90;接触角：132°。
[0035] 实施例5:
[0036]将30kg模数为1.0的硅酸钠水溶液、70kg模数为3.9的硅酸钾水溶液、15kg水、 0. lkg甲基硅酸钾，一次加入到反应釜中，于65°C下反应10小时，冷却至室温后，得到防水剂 与无机硅酸盐溶液的杂化溶液，然后加入0 . lkg有机硅润湿剂、0.5kg矿物油类消泡剂、 1.5kg聚硅氧烷类消泡剂、0.5kg聚丙烯酸盐分散剂、5kg丙烯酸类流平剂，搅拌均匀后，加入 30kg二氧化硅，分散均匀，加入15kg氧化铁红、12kg氧化铁黑、23kg铬黄进行调色后，即可以 得到一种含有机硅高防污的无机硅酸盐涂料。
[0037]将该涂料用喷涂机进行涂膜，按照JGT26-2002标准进行测试其性能。测试结果如 下:表干时间0.5h;施工性能:涂刷第二道无障碍;涂膜外观正常;耐碱性48h无异常;耐洗刷 性：1300次无露底;对比率:0.97;接触角:95°。
[0038]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。
【主权项】
1. 一种含有机娃高防污的无机娃酸盐涂料，其特征在于，包含W下重量份计的组分： 无机珪酸盐溶液 1CMH分 防水剂 0.1~30份 氷 10~60份 填料 10~80份 色料 0~50份 润湿剂 0.01~0.2份 消泡剂 0.1~5份 分散剂 0.05~0.5份 流平剂 0.05~5份。2. 根据权利要求1所述的含有机娃高防污的无机娃酸盐涂料，其特征在于，所述的无机 娃酸盐溶液指模数为1.0~6.0的娃酸钢水溶液和模数为1.0~6.0的娃酸钟水溶液中的至 少一种。3. 根据权利要求1所述的含有机娃高防污的无机娃酸盐涂料，其特征在于，所述的防水 剂为甲基娃酸钢、甲基娃酸钟和聚Ξ甲氧基硅氧烷中的至少一种。4. 根据权利要求1所述的含有机娃高防污的无机娃酸盐涂料，其特征在于，所述的填料 为二氧化娃、碳酸巧和二氧化铁中的至少一种。5. 根据权利要求1所述的含有机娃高防污的无机娃酸盐涂料，其特征在于，所述的色料 指炭黑、铭黄、献菁、耐晒黄、氧化铁红和氧化铁黑中的至少一种。6. 根据权利要求1所述的含有机娃高防污的无机娃酸盐涂料，其特征在于，所述消泡剂 指矿物油类消泡剂、聚硅氧烷类消泡剂、含有胺类消泡剂、含有亚胺类消泡剂和含有酷胺类 消泡剂中的至少一种;所述分散剂指丙締酸盐、聚丙締酸盐和簇酸钢盐中的至少一种;所述 的润湿剂指有机娃润湿剂和丙締酸改性有机娃润湿剂中的至少一种;所述的流平剂指丙締 酸类流平剂。7. 权利要求1至6任一项所述的含有机娃高防污的无机娃酸盐涂料的制备方法，其特征 在于，包括W下步骤:将100重量份无机娃酸盐溶液、10~60重量份水和0.1~30重量份防水 剂，一次加入到反应蓋中，于30~100°C下反应3~10小时，冷却至室溫后，得到防水剂与无 机娃酸盐溶液的杂化溶液;然后加入0.01~0.2重量份润湿剂、0.1~5重量份消泡剂、0.05 ~0.5重量份分散剂和0.05~5重量份流平剂，揽拌均匀后，再加入10~80重量份填料，分散 均匀，最后加入0~50重量份适当的色料进行调色后，即得到所述含有机娃高防污的无机娃 酸盐涂料。8. 权利要求1至6任一项所述的含有机娃高防污的无机娃酸盐涂料在高防污建筑内外 墙领域中的应用。
【文档编号】C09D5/16GK106084925SQ201610575868
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年7月20日
【发明人】王政芳, 刘伟区, 罗广建
【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