一种抗亮斑雨痕纯丙弹性涂料及其制备方法与流程

文档序号:11469877阅读:458来源:国知局

本发明涉及一种新型外墙抗亮斑雨痕纯丙弹性涂料及其制备方法,具体涉及一种采用进口单体合成的常温自交联纯丙弹性涂料及其制备方法。



背景技术:

目前现有技术中,外墙弹性产品普遍遇到雨痕问题,其中亮斑类雨痕由于产生较明显,亮点对外观造成相当大的影响,因此针对解决亮斑类雨痕问题,需开发一款弹性外墙产品,使该产品具有亮斑浅或无亮斑的特点。

目前弹性外墙涂料之所以不能达到预期的无亮斑雨痕或轻微亮斑雨痕,首先是因为外墙涂料施工现场环境较差,施工时漆膜被灰尘严重污染,雨水不均匀的冲洗而导致雨痕现象的发生;另一方面主要是水性涂料本身的技术障碍所造成,一是配方中加入的表面活性剂在施工后因漆膜遇水,残留的表面活性剂迁移,发生雨痕现象,二是配方中成膜物质的耐沾污性能差、颜填料硬度低,配比不合理造成。

弹性涂料在温差较大的区域可以有效的避免因温差带来的涂层开裂情况,适用范围及区域较广。但亮斑雨痕现象又在很大程度上影响了美观,因此为了保持美观,很可能几年就要重新涂刷一次涂料,而目前建筑物都比较高大,从而造成成本的增加,以及整体能源和资源的浪费。

如何通过材料的改性以颜填料的不同配比搭配使外墙弹性涂料具有不产生或者产生轻微亮斑雨痕现象的功能,这是外墙弹性涂料领域的一个比较感兴趣的课题。



技术实现要素:

本发明的目的在于解决外墙弹性涂料施工后遇水侵蚀产生亮斑雨痕现象。本发明利用一款水性聚氨酯改性的纯丙自交联的弹性乳液为成膜物质,相比于普通的弹性乳液,本发明的涂料乳液采用进口的功能单体,具有常温自交联、极佳的初期耐水性、优异的弹性、优异的附着力等功能,赋予涂膜极为优异的耐沾污性能,同时由于乳液粒子内部的疏水性,保障了其优异的耐水性能和较低的吸水率,进而阻止了雨水对内层涂料的侵蚀,进而阻止了内层的表面活性剂的迁移到表面形成亮斑雨痕,同时本发明采用乳液还具备极佳的耐候性。再配以颜填料的级配搭配,提高漆膜本身的硬度,更进一步阻止灰尘在漆膜表面的粘附,防止亮斑雨痕的产生。

本发明提供了一种抗亮斑雨痕的纯丙弹性涂料,以重量份计,该涂料包含如下组分:

优选地,其组分为

更优选地,其组分为

即,所述去离子水的含量为22-25重量份,更优选为22-24重量份,更优选为22.5-23.5重量份;

所述羟乙基纤维素为水性涂料中最广泛使用的增稠剂产品,具有稳定的增稠效果,良好的罐内性能,优异的施工性。如市售的亚什兰公司的250hbr;所述羟乙基纤维素含量为0.2-0.3重量份,更优选为0.22-0.28重量份;更优选为0.24-0.26重量份;

所述ph调节剂为2-氨基-2-甲基-1-丙醇,如选用安格斯公司(angus)的产品amp-95;所述ph调节剂的含量为0.13-0.17重量份,优选为0.14-0.16重量份;更优选为0.145-0.155重量份;

所述分散剂为聚羧酸铵盐类分散剂,能显著改善涂膜的耐水性。

如圣诺普科有限公司的sn-dispersant5027;所述分散剂的含量为1.2-1.8重量份,更优选为1.4-1.6重量份;更优选为1.45-1.55重量份;

所述润湿剂为巴斯夫的hydropalat®we3165,是一种非离子表面活性剂,主要组成为乙氧基化物的直链脂肪醇混合物;所述润湿剂的含量为0.15-0.25重量份,更优选为0.18-0.22重量份;更优选为0.19-0.21重量份;

所述消泡剂为能在水相中分散的矿物油,如巴斯夫的st2410ac;所述消泡剂的含量为0.3-0.7重量份;更优选为0.4-0.6重量份;更优选为0.45-0.55重量份;

所述钛白粉为杜邦公司生产的tipurer-706,tipurer-706是一种金红石型钛白粉,具有优异的耐候性、保光性和抗粉化性,易于润湿,在水性体系中有极好的分散性,是一种具有高遮盖力的钛白粉;所述钛白粉的含量为15-20重量份,更优选为16-19重量份;更优选为17.5-18.5重量份;

所述碳酸钙为蕉岭广福建材有限公司生产的800目重质碳酸钙,所述重质碳酸钙的含量为12-17重量份,优选为13-16重量份,更优选为14.5-15.5重量份。所述硫酸钡为蕉岭广福建材有限公司生产的bs115,硫酸钡具有优异的分散性、流变性、耐磨损性。所述重硫酸钡的含量为2-5重量份,优选为2-4重量份,更优选为2.5-3.5重量份。

所述杀菌剂为广东天辰的af203,所述杀菌剂的含量为0.05-0.25重量份,优选为0.08-0.15重量份,更优选为0.09-0.11重量份。

所述防霉剂为特洛伊的p689,所述防霉剂的含量为1-3重量份,优选为1.2-1.8重量份,更优选为1.4-1.6重量份。

所述的成膜助剂为十二醇酯(2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯);所述成膜助剂的含量为1-3重量份,优选为1.5-2.5重量份;更优选为1.7-1.9重量份;

所述的防冻剂为工业乙二醇;所述防冻剂的含量为1-3重量份,优选为1.2-2重量份;更优选为1.4-1.6重量份;

所述纯丙弹性乳液为河北日出化工有限公司生产的rc-4369,该产品是一款利用进口单体合成的水性聚氨酯改性的-纯丙弹性乳液,产品的玻璃化温度为-20℃,固含量为50.0-52.0%,粘度为400-1500mpa.s,具有常温自交联的的特性,优异的弹性、耐候性、展色性。所述纯丙弹性乳液的含量为28-35重量份,更优选为29-33重量份;更优选为31-33重量份

所述聚氨酯增稠剂为亚什兰的nhs-300,是一款非离子型合成缔合型增稠剂,通过精确控制流变特性为水性涂料提供良好的罐内性能及施工性。所述聚氨酯增稠剂的含量为1-3重量份,更优选为1-2重量份;更优选为1.3-1.5重量份。

根据本发明的一个方面,其提供了一种抗亮斑雨痕纯丙弹性涂料的制备方法,其特征在于采取以下步骤:

(1)将配方含量的13%的去离子水、配方含量的羟乙基纤维素、配方含量的ph调节剂、配方含量的分散剂、润湿剂、配方含量的0.2%的消泡剂、配方含量的钛白粉、配方含量的碳酸钙、配方含量的硫酸钡和配方含量的0.5%的去离子水在高速搅拌(1200转/分钟)的条件下分散20分钟制得预混浆;

(2)将配方含量的3%的去离子水、配方含量的杀菌剂、配方含量的防霉剂、配方含量的成膜助剂、配方含量的防冻剂、在分散条件下逐步加入所制得的预混浆(1)中,在600转/分钟的条件下分散3分钟,得到均匀的浆液;

(3)将配方含量的纯丙弹性乳液、配方含量的0.3%的消泡剂、在分散的条件下逐步加入均匀浆液(2)中;

(4)将配方含量的聚氨酯增稠剂用相同重量数的去离子水稀释后加入(3)中,在600转/分钟的条件下分散3分钟,得到均匀的浆液;

(5)最后加入配方中剩余的去离子水充分搅拌后出料,以得到所述抗亮斑雨痕纯丙弹性涂料。

本发明的有益效果是:

与传统弹性涂料相比,其耐亮斑雨痕现象有较大程度提高。实验方案及结果如下:将色浆,铁红:铁黄:蓝:黑=1:1:1:1的比例混合均匀备用,记为a,将本产品与a按照10:1的比例混合均匀,在涂有底漆的无石棉水泥平板上使用120微米的丝棒涂布第一道,在21-25℃环境养护30分钟,用80微米的丝棒涂布第二道,涂布两道的试样板在21-25℃环境养护4小时。养护好的试板一块垂直水平放置,用小型喷壶向试板表面喷洒少量清水;另一块水平放置,用滴管滴水5滴(计一排),每间隔30min滴水一排,共滴水5排。上述试板在21-25℃环境下干燥12小时后,对试板的雨痕进行评估。本产品干燥后几乎无水痕现象。

与传统弹性涂料产品相比,其早期的湿附着力有较大提高。实验方案为:在涂有底漆的石棉板上使用120μ和80μ的线棒刮制漆样,两道间隔2小时,在21-25℃环境下放置24小时后用松香石蜡封边,10分钟后浸泡纯水4小时,浸泡高度为石棉板1/2-2/3,浸泡结束取出用纸巾吸干表面水分,然后用划格器及透明胶带测试其附着力,本产品接近2级的测试结果,其它竞品几乎全部脱落。

与传统弹性涂料产品相比,本产品延伸率、粘结强度均高于同等级别竞品,同时本产品防尘性、耐候性优异。

具体实施方式

下面结合端点值及最优值的实例进一步阐明本发明的方案及效果

一:一种抗亮斑雨痕纯丙弹性涂料实施配方比例

(一)端点值实施配方比例

(二)最优值实施配方比例

二:一种抗亮斑雨痕纯丙弹性涂料制备过程

(一)按照端点值计量涂料制备过程

选用分散盘直径与容器直径比例接近1:3的容器,搅拌状态下,在容器中按配方比例逐步加入13±0.5克去离子水、0.25±0.01克250hbr(羟乙基纤维素)、0.15±0.005克amp-95(ph调节剂)、1.5±0.05克sn-dispersant5027(分散剂)、0.2±0.01克hydropalat®we3165(润湿剂)、0.2±0.01克st2410ac(消泡剂)、18±0.5克tipurer-706(钛白粉)、15±0.5克重质碳酸钙、3±0.5克沉淀硫酸钡、0.5±0.05克去离子水,完全润湿后将分散机调转速到1200转/分钟,高速分散20分钟,检测预混浆的漆膜外观,无颗粒无凝结块为合格。

在搅拌状态下加入3±0.5克水、0.1±0.01克af203(杀菌剂)、1.5±0.1克p689(防霉剂)、1.8±0.1克十二醇酯(成膜助剂)、1.6±0.1克乙二醇(防冻剂)、32±1克rc-4369(纯丙弹性乳液)、0.3±0.01克st2410ac(消泡剂)、2.8±0.2克nhs300与去离子水的混合物、加入配方剩余的全部水,在600转/分钟条件下分散10分钟。在中速状态下搅拌均匀,即得本研发产品。

(二)按照最优值计量涂料制备过程

选用分散盘直径与容器直径比例接近1:3的容器,搅拌状态下,在容器中按配方比例逐步加入13克去离子水、0.25克250hbr(羟乙基纤维素)、0.15克amp-95(ph调节剂)、1.5克sn-dispersant5027(分散剂)、0.2克hydropalat®we3165(润湿剂)、0.2克st2410ac(消泡剂)、18克tipurer-706(钛白粉)、15克重质碳酸钙、3克沉淀硫酸钡、0.5克去离子水,完全润湿后将分散机调转速到1200转/分钟,高速分散20分钟,检测预混浆的漆膜外观,无颗粒无凝结块为合格。

在搅拌状态下加入3克水、0.1克af203(杀菌剂)、1.5克p689(防霉剂)、1.8克十二醇酯(成膜助剂)、1.6克乙二醇(防冻剂)、32克rc-4369(纯丙弹性乳液)、0.3克st2410ac(消泡剂)、加入2.8克nhs300与去离子水的混合物、加入配方剩余的全部水,在600转/分钟条件下分散10分钟。在中速状态下搅拌均匀,即得本研发产品。

本产品的实施案例说明

一:按照端点值制备本产品与按照最优值制备本产品,抗雨痕的功能、相同(见后面实验结果);延伸率、耐沾污性接近。区别在于如果按照端点值去制备,每次得到的产品粘度及遮盖力会有轻微差异,为满足不同人制备的需求以及批次间的稳定性要求,建议本产品按照最优值进行制备。

二:抗雨痕测试方案及实验结果

(一)与传统弹性涂料相比,其抗雨痕现象有较大程度提高。具体如下:

1:将色浆按照铁红:铁黄:蓝:黑=1:1:1:1的比例混合均匀备用,记为a,将按照端点值与最优值制备的本产品分别与a按照10:1的比例混合均匀,在涂有底漆的无石棉水泥平板上使用120微米的丝棒涂布第一道,在21-25℃环境养护30分钟,用80微米的丝棒涂布第二道,涂布两道的试样板在21-25℃环境养护4小时。养护好的试板一块垂直水平放置,用小型喷壶向试板表面喷洒少量清水;另一块水平放置,用滴管滴水5滴(计一排),每间隔30min滴水一排,共滴水5排。上述试板在21-25℃环境下干燥12小时后,对试板的雨痕进行评估。本产品干燥后几乎无亮斑雨痕现象。

2:将色浆按照黑:蓝:黄:红=1:1:1:1的比例混合均匀备用,记为b,将按照端点值与最优值制备的本产品分别与b按照10:1的比例混合均匀,在涂有底漆的无石棉水泥平板上使用120微米的丝棒涂布第一道,在21-25℃环境养护30分钟,用80微米的丝棒涂布第二道,涂布两道的试样板在21-25℃环境养护4小时。养护好的试板一块垂直水平放置,用小型喷壶向试板表面喷洒少量清水;另一块水平放置,用滴管滴水5滴(计一排),每间隔30min滴水一排,共滴水5排。上述试板在21-25℃环境下干燥12小时后,对试板的雨痕进行评估。本产品干燥后几乎无亮斑雨痕现象。

3:将色浆按照蓝:红:黄=1:1:1的比例混合均匀后备用,记为c,将按照端点值与最优值制备的本产品分别与c按照10:1的比例混合均匀,在涂有底漆的无石棉水泥平板上使用120微米的丝棒涂布第一道,在21-25℃环境养护30分钟,用80微米的丝棒涂布第二道,涂布两道的试样板在21-25℃环境养护4小时。养护好的试板一块垂直水平放置,用小型喷壶向试板表面喷洒少量清水;另一块水平放置,用滴管滴水5滴(计一排),每间隔30min滴水一排,共滴水5排。上述试板在21-25℃环境下干燥12小时后,对试板的雨痕进行评估。本产品干燥后几乎无亮斑雨痕现象。

(二)将按照端点值与最优值制备的本产品分别与传统弹性涂料产品相比,其早期的湿附着力有较大提高。具体如下:在涂有底漆的石棉板上使用120μ和80μ的丝棒刮制漆样,两道间隔2小时,在21-25℃环境下放置24小时后用松香石蜡封边,10分钟后浸泡纯水4小时,浸泡高度为石棉板1/2-2/3,浸泡结束取出用纸巾吸干表面水分,然后用划格器及透明胶带测试其附着力,本产品接近2级的测试结果,其它竞品几乎全部脱落。

(三)将按照端点值与最优值制备的产品分别与传统弹性涂料产品相比,本产品延伸率、粘结强度均高于同等级别竞品,同时本产品防尘性、耐候性优异。

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