专利名称：抗紫外线超自洁花岗岩建筑涂料及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种建筑用涂料，特别是涉及一种外墙专用花岗岩建筑涂料。本发明还涉及该建筑涂料的制备方法。
背景技术：
天然石材在建筑装饰领域的应用历史悠久，以其高贵、自然、古朴、豪华的风格深得建筑师和用户青睐，也是高端建筑物外在形象的重要标志之一。但随着我国对自然资源的保护和国家环保节能政策、相关法规越来越严格，使得天然石材的开采、加工、运输成本不断上升，在一定程度上影响了天然石材在建筑装饰领域的应用。花岗岩的过量开采会造成水土流失，不利于生态环境的保护；开采的花岗岩还要经过切割、加工、运输、安装等诸多耗能工序，总体造价相当昂贵；花岗岩作为外装饰材料使用的施工较为复杂，不仅增加了单位墙体承重，而且还存在如脱落危险等诸多不安全因素；有些花岗岩石材会释放微量放射 性元素，对人体健康造成危害。另外，建筑节能的不断推动发展，也使得外墙外保温技术在建筑外墙上的应用得到普及推广，而在保温基层上再进行石材装饰工艺，其施工过程相对复杂，很多新的保温形式得不到采用。以上种种原因，限制了天然石材的大量应用。然而，人们还是为了追求酷似花岗岩的装饰效果，一直努力研发能够替代天然石材的建筑涂料。目前常见的仿石涂料品种主要有天然真石漆、仿花岗岩真石漆、油性多彩涂料、彩片涂料等。这些产品都具有降低装饰成本、节约天然资源、施工方便、安全等优点，广泛应用于水泥墙体或苯板外墙保温体系、石棉板、木板等材料的表面，但也都或多或少地存在一些缺陷，尤其是耐候性普遍较差，使用年限短，仅10年左右。
发明内容
本发明的目的是提供一种外墙专用的抗紫外线超自洁花岗岩建筑涂料，该涂料在保持仿花岗岩涂料原有基本性能的基础上，具有突出的抗紫外线和抗污自洁功能，使涂膜具有优秀的耐候性和抗污卫生性。本发明的另一目的是提供上述抗紫外线超自洁花岗岩建筑涂料的制备方法，该方法工艺简单，可操作性强。本发明的抗紫外线超自洁花岗岩建筑涂料是由以下重量份数的组分混合组成的
保护胶体系23-50份
各色基础漆35-60份
改性成膜基料10-25份
成膜助剂1-2. 5份
丙二醇1-2份
杀菌剂O. 1-0. 3份
增稠剂O. 1-0. 5份水5-15份。其中，所述保护胶体系的主要功能是当各色基础漆被加入到保护胶体系中后，基础漆与保护胶体系中的极性基团相互作用，使得产生的凝胶牢固地包裹在各色基础漆表面，以形成稳定的颗粒。其由如下重量份数的组分组成
保护胶粉1. 5-3. 5份
无机分散剂O. 2-0. 5份
水46-48. 5 份。具体地，所述保护胶粉为人工合成硅酸盐化合物、有机改性膨润土等，如IaponiteS482、BT粉、HG-UGTS等；所述无机分散剂为多聚磷酸盐，如焦磷酸钠、三聚磷酸钠等。 所述各色基础漆是由基础漆与水性色浆调配而成的，用于提供生产各种色彩颗粒，各种色彩颗粒相对稳定的存在于胶体中，且不能溶解于保护胶体系中。所述基础漆的重量份组成如下
改性成膜基料35-45份
亲水保护胶O. 6-1份
pH调节助剂O. 1-0. 5份
丙二醇1-2份
分散剂O. 1-0. 5份
润湿剂0-0. 5份
消泡剂O. 1-0. 5份
杀菌剂O. 1-0. 5份
成膜助剂1. 5-2份
5-10wt%保护胶粉水溶液2. 5-20份
颜填料15 25份
水25 35份。上述基础漆中
所述亲水保护胶是羟乙基纤维素、甲基羟乙基纤维素或羟丙基纤维素中的一种或几种的任意比例混合物。所述pH调节助剂可选自多功能助剂如AMP-95等，主要可助纤维素的溶解和颜填料的分散，并能调整基础漆的pH值在8-9之间，有助于贮存、防止闪锈等性能。所述分散剂可以选自高效型钠盐分散剂，可以增进对颜料的分散、缩短研磨时间、稳定颜料分散体系、防止颜料絮凝，具有急剧降低研磨料粘度、增加光泽和流平性等特点，对钛白粉有很好的分散功能。如日本诺普科的SN-5040、海川化工的CM136、德国迪高的Dispers740ff 等。所述润湿剂可选用非离子型表面润湿剂，对各类颜填料具有极佳的润湿性，展色性好。如德国科宁的PE-100、Hydropalat 436等。所述消泡剂优选疏水改性二氧化硅及矿物油为主要成分，比如消泡剂NXZ、Fill、A110U26等，消泡效果明显，无副作用。在基础漆中加入5_10被％保护胶粉水溶液，可为基础漆提供一定的粘度，使其中各组分保持相对稳定，不沉淀，不分层。所述的保护胶粉即为保护胶体系中的保护胶粉。
所述颜填料可选用比重小、含有少量游离金属离子的填料作为填充物，其能明显提高颗粒的丰满度和稳定性。颜色可选用单色或复色，一般以无机颜料配制为宜。如钛白粉、闻岭土、重I丐、娃灰石等。建筑涂料中加入改性成膜基料的主要功能是使基础漆的色彩颗粒具有突出的抗紫外线和抗污自洁功能，基础漆中的改性成膜基料与其相同，其包括如下重量份数的组分
水10-20份
分散剂O.1-ι份
无机纳米材料I 一 20份
丙烯酸合成树脂乳液60-90份。 所述分散剂可以选自高效型钠盐分散剂，如SN_5040、CM136等。所述无机纳米材料为纳米二氧化硅、纳米二氧化钛、纳米氧化锌等极其细小粒子中的一种或两种以上的混合物，且所述无机纳米材料的粒径为l-100nm。所述丙烯酸合成树脂乳液可以选用苯乙烯-丙烯酸酯共聚乳液、纯丙烯酸酯共聚乳液、弹性乳液、硅丙乳液或氟改性乳液中的一种或几种的混合物。所述成膜助剂为醇酯类，比如成膜助剂TEXAN0L，化学名称2，2，4_三甲基_1，3_戊二醇单异丁酸酯，具有极佳的成膜效率，可以降低成膜温度，提高色彩颗粒的柔韧性。所述杀菌剂可选用异噻唑啉酮类，比如Alex F-251，其成分包含N-甲基-异噻唑啉酮和5-氯-异噻唑啉酮的混合物，有很好的广谱性。所述增稠剂为碱溶胀缔合型增稠剂，比如罗蒙哈斯的ΤΤ-935、ΤΤ_635、海川化工的634、西安捷德的425等。本发明抗紫外线超自洁花岗岩建筑涂料的制备方法包括改性成膜基料的制备、制备基础漆、调配各色基础漆、保护胶体系制备、制备彩粒漆以及最终涂料的配制。具体的制备方法如下1、改性成膜基料的制备
采用高速剪切搅拌和/或球磨的方式，将所述重量份数的无机纳米材料和分散剂分散在水中制成稳定的浆料，再将浆料与所述重量份数的丙烯酸合成树脂乳液混合，制备改性成膜基料。2、基础漆的制备
将所述重量份数的水、亲水保护胶、分散剂、润湿剂、消泡剂和颜填料依次加入分散釜中，高速分散研磨至细度50 μ m以下,加入上述制备好的改性成膜基料，中低速搅拌混合O. 5-1小时，在加入所述重量份数的丙二醇、成膜助剂，杀菌剂和5-10wt%保护胶粉水溶液，调整粘度达到105-1 IOkμ，过滤即可制得基础漆。3、基础漆调色
将上述制备的基础漆放入搅拌机内低速搅拌，根据样板颜色，添加与之匹配的水性色浆，混合均匀，制备出各种颜色的基础漆。4、保护胶体系的制备
将所述重量份数的保护胶粉与无机分散剂添加到水中，低速搅拌O. 5小时，使之完全溶解于水中，形成透明胶状液体，制得保护胶溶液。
5、彩粒漆的制备
将各色基础漆按比例添加到保护胶体系中，根据设计的彩粒大小，选择不同的转速搅拌，制得彩粒漆。6、抗紫外线超自洁花岗岩建筑涂料的制备
在制得的彩粒漆中加入所述重量份数的改性成膜基料、成膜助剂、丙二醇、杀菌剂，低速搅拌均匀，最后将用水稀释的增稠剂加入，以调整粘度，形成稳定的抗紫外线超自洁花岗岩建筑涂料。本发明的抗紫外线超自洁花岗岩建筑涂料中，由于保护胶体系与各色基础漆色彩颗粒表面的乳液或颜料发生反应，形成透明胶化状态的凝胶层，从而形成一个稳定胶状保护体系，该体系相互间不产生渗透，稳定地悬浮在透明的溶液中，长期储存不会沉底。在涂料中使用改性成膜基料，克服了现有仿花岗岩涂料耐候性差、使用年限短的缺陷，不仅超耐候，而且还抗紫外线，保护人们身体健康，有极高的抗污自洁功能。本发明涂料在保持仿花 岗岩涂料原有基本性能的基础上，具有一定的弹性，可弥补墙体的微小裂纹。本发明的抗紫外线超自洁花岗岩建筑涂料不仅具有突出的抗紫外线、抗污自洁功能和优秀的耐候性，而且具有低V0C、水性环保、无溶剂、颜色经久不变等优点。
具体实施例方式实施例1
称取100克纳米二氧化硅，2克分散剂SN - 5040 (日本诺普科)加入100克水中，高速分散搅拌40分钟，球磨5小时，加入300克固含量48%的丙烯酸合成树脂乳液296 DS (巴斯夫)混合搅拌分散I小时，制得固含量48. 6%的改性成膜基料。低速搅拌下，将10克羟乙基纤维素、3克消泡剂126 (海川化工)、1克润湿剂436(海川化工)、4克分散剂SN - 5040 (日本诺普科)、1克pH调节助剂AMP-95 (北京兴美亚)、8克钛白粉、200克高岭土、15克丙二醇依次加入334克水中，高速分散搅拌、研磨I小时，至细度50 μ m,加入上述改性成膜基料365克，再加入15克成膜助剂Texanol、42克8wt%保护胶粉水溶液laponite S482、2克杀菌剂Alex F-251，低速分散O. 5小时，制得抗紫外线超自洁花岗岩建筑涂料的基础漆。按照基础漆量4%黑色浆、8%黄色浆、6%红色浆的添加量，将各色水性色浆添加到基础漆中，分别制成暗红色、黑色、浅暗黄色、浅灰色、深棕色的基础漆。称取230克水、I克无机分散剂焦磷酸钠、19克保护胶粉laponite S482，中速搅拌半小时，直至完全溶解为透明胶液，制得保护胶体系。称取200克暗红色基础漆、50克浅暗黄色基础漆、50克黑色基础漆、50克浅灰色基础漆、50克深棕色基础漆加入到250克保护胶体系中，按样板或设计的粒子大小造粒，制得彩粒漆，加入250克改性成膜基料，低速搅拌，称取12克成膜助剂TEXAN0LU8克丙二醇、2克杀菌剂Alex F-25U68克增稠剂溶液(2克TT-635与66克水混合)依次加入，低速搅拌均匀即可制得抗紫外线超自洁花岗岩建筑节能涂料。实施例2
称取24克纳米二氧化钛，10克SN-5040加入100克水中，高速分散搅拌下球磨7小时，加入200克固含量55%的丙烯酸乳液RS-6733 (巴德富)混合搅拌分散I小时，制得固含量40%的改性成膜基料。低速搅拌下，将8克甲基羟乙基纤维素，2克消泡剂Flll (海川化工)、4克分散剂SN-5040U2克丙二醇、I克pH调节助剂AMP-95、5克钛白粉、130克高岭土，30克重钙依次加入374克水中，高速分散搅拌、研磨I小时，至细度50 μ m,加入上述改性成膜基料382克，再加入18克成膜助剂TeXanol、32克7wt%保护胶粉水溶液RD粉(科耐欧贸易有限公司)、2克杀菌剂Alex F-251，低速分散O. 5小时，制得抗紫外线超自洁花岗岩建筑涂料的基础漆。称取基础漆量5%的黑色浆、5%的黄色浆、O. 3%的红色浆，分别倒入基础漆中，制得黑色、浅灰色、深灰色、深棕色的基础漆。称取230克水、2克无机分散剂焦磷酸钠、18克保护胶粉RD粉，中速搅拌半小时，直至完全溶解为透明胶液，制得保护胶体系。
称取80克深灰色基础漆、150克黑色基础漆、200克浅灰色基础漆、50克深棕色基础漆加入到上述制备的保护胶体系中，按样板或设计的粒子大小造粒，制得彩粒漆，加入230克改性成膜基料，低速搅拌，称取10克成膜助剂TEXAN0L、12克丙二醇、2克杀菌剂AlexF-251U6克增稠剂溶液(2克TT-635用14克水稀释)依次加入，低速搅拌均匀即可制得抗紫外线超自洁花岗岩建筑节能涂料。实施例3
称取15克纳米氧化锌，5克分散剂CM136 (海川化工)加入50克水中，高速搅拌分散下球磨6小时，加入300克固含量55%的丙烯酸乳液(汉高国民淀粉Napoly 7199)混合搅拌分散I小时，制得固含量48. 6%的改性成膜基料。低速搅拌下，将9克羟乙基纤维素，3克消泡剂126、15克丙二醇、5克分散剂SN-5040U克润湿剂PE-100、1克pH调节助剂AMP_95、10克钛白粉、190克高岭土，10克硅灰石依次加入364克水中，高速分散搅拌、研磨I小时，至细度50 μ m，加入上述改性成膜基料358克，再加入16克成膜助剂Texanol、20克8wt%保护胶粉水溶液(laponite S482)、2克杀菌剂Alex F-251 (海川化工)，低速分散O. 5小时，制得抗紫外线超自洁花岗岩建筑涂料的基础漆。称取基础漆量5%的黑色浆、20%的黄色浆、5%的红色浆，分别倒入基础漆中，制得粉红色、深灰色、深棕色的基础漆。称取253. 5克水、O. 5克无机分散剂焦磷酸钠、16克保护胶粉laponite S482，中速搅拌半小时，直至完全溶解为透明胶液，制得保护胶溶液。称取220克粉红色基础漆、100克深灰色基础漆、60克深棕色基础漆、150克白色基础漆加入到上述制得的保护胶体系中，按样板或设计的粒子大小造粒，制得彩粒漆，加入120克改性成膜基料，低速搅拌，称取12克成膜助剂TEXAN0L、12克丙二醇、2克杀菌剂AlexF-25U54克增稠剂溶液(以52克水稀释2克TT-935)依次加入，低速搅拌均匀即可制得抗紫外线超自洁花岗岩建筑节能涂料。上述各实施例抗紫外线超自洁花岗岩建筑涂料的性能与一般花岗岩涂料对比如下
权利要求
1. 一种抗紫外线超自洁花岗岩建筑涂料，由以下重量份数的组分混合组成保护胶体系23-50 份各色基础漆35-60 份改性成膜基料10-25 份成膜助剂1-2. 5 份丙二醇1-2份杀菌剂O. 1-0. 3 份增稠剂O. 1-0. 5 份水5-15 份所述保护胶体系由如下重量份数的组分组成保护胶粉1. 5-3. 5 份无机分散剂O. 2-0. 5 份水46-48.5 份所述各色基础漆由基础漆与水性色浆调配而成，其c改性成膜基料35-45 份亲水保护胶O. 6-1 份pH调节助剂O. 1-0. 5 份丙二醇1-2份分散剂O. 1-0. 5 份润湿剂0-0. 5 份消泡剂O. 1-0. 5 份杀菌剂O. 1-0. 5 份成膜助剂1. 5-2 份5-10wt%保护胶粉水溶液2. 5-20 份颜填料15 25份水25 35份所述改性成膜基料的重量份数组成水10-20 份分散剂O. 1-1 份无机纳米材料I — 20 份丙烯酸合成树脂乳液60-90 份所述成膜助剂为醇酯类，所述杀菌剂为异噻唑啉酮类，所述增稠剂为碱溶胀缔合型增稠剂。
2.根据权利要求1所述的抗紫外线超自洁花岗岩建筑涂料，其特征是所述保护胶粉为人工合成硅酸盐化合物或有机改性膨润土。
3.根据权利要求1所述的抗紫外线超自洁花岗岩建筑涂料，其特征是所述无机分散剂为焦磷酸钠或三聚磷酸钠。
4.根据权利要求1所述的抗紫外线超自洁花岗岩建筑涂料，其特征是所述亲水保护胶是羟乙基纤维素、甲基羟乙基纤维素或羟丙基纤维素中的一种或几种的任意比例混合物。
5.根据权利要求1所述的抗紫外线超自洁花岗岩建筑涂料，其特征是所述消泡剂为疏水改性二氧化硅或矿物油。
6.根据权利要求1所述的抗紫外线超自洁花岗岩建筑涂料，其特征是所述颜填料为钛白粉、高岭土、重钙、硅灰石中的一种或几种的任意比例混合物。
7.根据权利要求1所述的抗紫外线超自洁花岗岩建筑涂料，其特征是所述无机纳米材料为纳米二氧化硅、纳米二氧化钛、纳米氧化锌中的一种或两种以上的混合物，且所述无机纳米材料的粒径为l-100nm。
8.根据权利要求1所述的抗紫外线超自洁花岗岩建筑涂料，其特征是所述丙烯酸合成树脂乳液为苯乙烯-丙烯酸酯共聚乳液、纯丙烯酸酯共聚乳液、弹性乳液、硅丙乳液或氟改性乳液中的一种或几种的混合物。
9.权利要求1所述抗紫外线超自洁花岗岩建筑涂料的制备方法，包括以下步骤.1)、改性成膜基料的制备采用高速剪切搅拌和/或球磨的方式，将所述重量份数的无机纳米材料和分散剂分散在水中制成稳定的浆料，再将浆料与所述重量份数的丙烯酸合成树脂乳液混合，制备改性成膜基料；.2)、基础漆的制备将所述重量份数的水、亲水保护胶、分散剂、润湿剂、消泡剂和颜填料依次加入分散釜中，高速分散研磨至细度50 μ m以下,加入上述制备好的改性成膜基料，中低速搅拌混合O.5-1小时，在加入所述重量份数的丙二醇、成膜助剂，杀菌剂和5-10wt%保护胶粉水溶液， 调整粘度达到105-1 IOk μ，过滤即可制得基础漆；.3)、基础漆调色将上述制备的基础漆放入搅拌机内低速搅拌，根据样板颜色，添加与之匹配的水性色浆，混合均匀，制备出各种颜色的基础漆；.4)、保护胶体系的制备将所述重量份数的保护胶粉与无机分散剂添加到水中，低速搅拌O. 5小时，使之完全溶解于水中，形成透明胶状液体，制得保护胶溶液；.5)、彩粒漆的制备将各色基础漆按比例添加到保护胶体系中，根据设计的彩粒大小，选择不同的转速搅拌，制得彩粒漆；.6 )、抗紫外线超自洁花岗岩建筑涂料的制备在制得的彩粒漆中加入所述重量份数的改性成膜基料、成膜助剂、丙二醇、杀菌剂，低速搅拌均匀，最后加入用水稀释的增稠剂调整粘度，形成稳定的抗紫外线超自洁花岗岩建筑涂料。
全文摘要
本发明公开了一种抗紫外线超自洁花岗岩建筑涂料，由23-50份保护胶体系、35-60份各色基础漆、10-25份改性成膜基料、1-2.5份成膜助剂、1-2份丙二醇、0.1-0.3份杀菌剂、0.1-0.5份增稠剂和5-15份水混合组成，本发明的抗紫外线超自洁花岗岩建筑涂料在保持仿花岗岩涂料原有基本性能的基础上，具有突出的抗紫外线、抗污自洁功能和优秀的耐候性，而且具有低VOC、水性环保、无溶剂、颜色经久不变等优点。
文档编号C09D133/00GK103013258SQ20121057210
公开日2013年4月3日 申请日期2012年12月26日 优先权日2012年12月26日
发明者黎卓 申请人:黎卓