本发明涉及一种建筑外墙涂料，具体地说涉及到一种超耐候防酸雨抗雨痕外墙水漆及其制备方法。
背景技术：
近年来，随着我国经济的迅猛发展，建筑外墙饰面材料技术也日益进步与优化。经过多年努力，丙烯酸酯类乳胶涂料的生产技术已经成熟，在中低建筑上得到了广泛的应用，基本可满足5-10年要求，而随着经济的发展，许多大中型城市的建筑在向大型化、规模化、高层化发展，对涂料的性能要求逐步提高，加上中国“酸雨、湿热、静风、粉尘、霉菌”等相对恶劣的环境条件，现有的丙烯酸涂料又存在高温易返粘、低温易脆裂、易被酸雨侵蚀、耐沾污性差、雨痕污染等缺陷，致使现有建筑涂料的应用与推广，受到了一定的制约与影响。
技术实现要素：
本发明的目的是针对上述问题，提供一种能够远程遥控的超耐候防酸雨抗雨痕外墙水漆及其制备方法。本发明的目的在于要解决上述问题，选取了以利用活性硅烷/硅氧烷对优质聚合物乳液加以改性作为基料，优选特殊功能助剂及合适的颜填料，科学设计涂料配方，工艺，突破传统聚合物乳液涂料的性能局限，实现了一种超耐候、超耐沾污性、高保色性、耐酸雨、耐碱、抗雨痕和低污染的高性能低成本，各项指标大大优于国家建筑外墙涂料优等品指标的建筑外墙水漆及其制备方法。以得到具有合适粘度和良好稳定性的涂料；
为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：本发明的一种超耐候防酸雨抗雨痕外墙水漆，所述超耐候防酸雨抗雨痕外墙水漆包括按质量百分比的如下组分组成：
进一步地，所述润湿剂a为非离子型低泡效果的烷基聚氧乙烯醚，如陶氏的bd-109，科莱恩的la070等；所述润湿剂b为低hlb值的eo/po-嵌段共聚物，提供有机颜料、炭黑等与体系相容性和稳定性，显著提高附着力，如科莱恩的ed3060、pf20；所述分散剂为可与缔合型增稠产生疏水缔合型的特殊三元共聚分散剂，如科宁的h34等，改善整个涂料体系的hlb值，使整个漆膜的性能远远超过市面上普通的乳胶漆。
进一步地，所述消泡剂为矿物油消泡剂，如布莱克本的cf-246，科宁的nxz、f-111等，颜填料有效分散并形成一个稳定的、无气泡、无缩孔的涂料体系。
更进一步地，所述增稠剂a为经活化的无机改性膨润土，防止重质颜填料的沉降，为涂料体系引入屈服值及触变性，如洛克伍德公司的改性膨润土等；所述增稠剂b为普通的疏水改性丙烯酸碱溶胀，如陶氏公司，海名斯公司的等；所述流平剂为搭配非离子聚氨酯增稠流平剂，如陶氏公司的等。三种增稠剂配合使用，有效的调整涂料在低、中、高剪切速率下的流变行为，以获得流平性好，不流挂、存储稳定性好、施工性好的外墙涂料。
进一步地，所述杀菌防霉剂为2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮苯并咪唑、异噻唑衍生物、羟甲基脲1，6二羟基-2-5二氧杂环己烷中的一种或几种的组合，其作用是防止涂料存储过程中的腐化变质及涂装后的涂膜长霉。
进一步地，所述防冻剂为乙二醇或丙二醇中的任意一种；所述ph值稳定剂为2-氨基-2-甲基-1-丙醇；所述成膜助剂为醇酯十二，如伊士曼公司的。这些助剂主要增加涂料的冻融稳定性，帮助成膜及调节ph值以增加涂料体系的稳定性。
本发明所述的超耐候防酸雨抗雨痕外墙水漆的制备方法，包括如下步骤：
(1)预凝浆制备：按所述的比例准确称取各组分，将去离子水于分散缸中，开始搅拌，在低速搅拌时缓慢加入增稠剂a，然后高速分散时间为15-20min；
(2)预混合：降低分散速度，将润湿剂a、润湿剂b、分散剂、消泡剂、成膜助剂、ph值稳定剂和防冻剂按顺序依次加入分散缸中，搅拌10-15min；
(3)高速分散：将钛白粉、重晶石、云母粉、煅烧高岭土按顺序加入，高速分散时间为30-40min，上述颜填料在高速剪切力的作用下，被分散成原级粒子，并在润湿分散增稠体系下获得了稳定状态；
(4)调漆：加入改性聚合物乳液、增稠剂b、流平剂和杀菌防霉剂，加入时进行搅拌，搅拌时间为10-15min，制得超耐候防酸雨抗雨痕外墙水漆；
(5)调色，过滤包装。
进一步地，在步骤(1)中，所述低速搅拌速率为400-500r/min，高速分散速率为1500-1800r/min。
进一步地，在步骤(2)中，所述分散速率为400-500r/min。
进一步地，在步骤(3)中，所述高速分散速率为1500-1800r/min；在步骤(4)中，搅拌速率为500-600r/min。
有益效果：本发明的耐酸碱性，耐候性，耐水性好，防霉功能与抗雨痕功能优异，耐洗刷性好，环保节能。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：
(1)本发明以活性硅烷/硅氧烷对优质聚合物乳液加以改性作为基料，在成膜时，硅氧烷水解、缩聚，可在聚合物分子之间以聚合物与基材之间形成牢固交联的立体网络(-si-o-si-)结构，使漆膜具有很强的耐水性和附着力，而且聚硅氧烷分子呈现螺旋结构，甲基向外排列并绕si-o链旋转，分子体积大，内聚能密度低，从而使乳液有很强的憎水性和防尘性。另外，这种改性的乳液中si-0的键能远大于c-c键和c-o键，这使改性后的乳液的耐热性、耐候性、抗氧能力增强。与此同时，再配伍特殊润湿分散剂、精选颜填料，又大大加强涂层的致密性、耐候性、耐沾污、防酸雨、抗雨痕等性能。
(2)本发明涂料整体性能优异：耐酸碱性，如处于重量百分比为2％的亚硫酸溶液中经144小时无异常；耐水性，置于水环境下168小时无异常；耐碱性168小时无异常；耐洗刷性，可洗刷高达8000次以上；抗沾污性低于10％；以外，本发明涂料还具有优异的耐候性、防霉功能与抗雨痕功能等，其性能指标分别提升了50％-100％；与每隔5-10年旧墙翻新所耗费资金相比，其成本降低了20％以上。
(3)本发明中涂料的制备方法简单易行。钛白粉是金红石型钛白粉，根据颜色的不同，用量也不一样。填料是重晶石，云母粉，煅烧高岭土，填料的使用不仅会降低成本，而且会赋予涂料一些特殊的性能，如高岭土六边形晶体结构折射率高，大大提高涂膜的干遮盖力，扁平结构利于涂膜表面平行排列，有效阻止水分渗透，提升涂膜耐洗刷和抗沾污性，较窄的胶态粒子分布范围提供良好的流变性和触变性，使涂膜丰满等；云母粉六方片状结构减少龟裂和粉化，能提升色明度，耐化学腐蚀优异，有良好的耐候性；重晶石是非常惰性的填料，并提升颜料的色泽和明亮度，同时具有良好的硬度和干遮盖力。
(4)本产品无毒无害，低成本，无环境污染，流平性卓越，遮盖力强。经检测，该涂料具有优良的耐水、耐酸碱性能，其涂膜耐洗刷性次数大于8000次；有超强的耐候性及抗雨痕性能，耐人工老化性大于1500个小时，是规模化、高层化建筑的最优选择。
(5)本发明的改性聚合物乳液不同于市面上常用的外墙涂料用的纯丙、苯丙乳液，是一种化学共聚法将有不饱和键的有机硅氧烷单体和丙烯酸酯类单体共聚，在聚合物主链上引入硅氧烷的改性乳液，最佳用量是涂料总量的28-35％。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明进行具体描述，有必要在此指出的是，以下实施例只用于对本发明进行进一步的说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的技术熟练人员可以根据上述发明内容对本发明作出一些非本质的改进和调整。
实施例1
本发明的一种超耐候防酸雨抗雨痕外墙水漆，所述超耐候防酸雨抗雨痕外墙水漆包括按质量百分比的如下组分组成：
所述润湿剂a为非离子型低泡效果的烷基聚氧乙烯醚，如陶氏的bd-109，科莱恩的la070等；所述润湿剂b为低hlb值的eo/po-嵌段共聚物，提供有机颜料、炭黑等与体系相容性和稳定性，显著提高附着力，如科莱恩的ed3060、pf20；所述分散剂为可与缔合型增稠产生疏水缔合型的特殊三元共聚分散剂，如科宁的h34等，改善整个涂料体系的hlb值，使整个漆膜的性能远远超过市面上普通的乳胶漆。
所述消泡剂为矿物油消泡剂，如布莱克本的cf-246，科宁的nxz、f-111等，颜填料有效分散并形成一个稳定的、无气泡、无缩孔的涂料体系。
所述增稠剂a为经活化的无机改性膨润土，防止重质颜填料的沉降，为涂料体系引入屈服值及触变性，如洛克伍德的ck、987等；所述增稠剂b为普通的疏水改性丙烯酸碱溶胀，如陶氏的tt-935，海名斯的425等；所述流平剂为搭配非离子聚氨酯增稠流平剂，如陶氏公司的rm2020或rm2050d等。三种增稠剂配合使用，有效的调整涂料在低、中、高剪切速率下的流变行为，以获得流平性好，不流挂、存储稳定性好、施工性好的外墙涂料。
所述杀菌防霉剂为2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮苯并咪唑，其作用是防止涂料存储过程中的腐化变质及涂装后的涂膜长霉。
所述防冻剂为乙二醇；所述ph值稳定剂为2-氨基-2-甲基-1-丙醇；所述成膜助剂为醇酯十二。这些助剂主要增加涂料的冻融稳定性，帮助成膜及调节ph值以增加涂料体系的稳定性。
本发明配方中的改性聚合物乳液不同于市面上常用的外墙涂料用的纯丙、苯丙乳液，是一种化学共聚法将有不饱和键的有机硅氧烷单体和丙烯酸酯类单体共聚，在聚合物主链上引入硅氧烷的改性乳液，最佳用量是涂料总量的28-35％。
本发明所述的超耐候防酸雨抗雨痕外墙水漆的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
(1)预凝浆制备：按所述的比例准确称取各组分，将去离子水于分散缸中，开始搅拌，在低速搅拌时缓慢加入增稠剂a，然后高速分散时间为15min；所述低速搅拌速率为400r/min，高速分散速率为1700r/min；
(2)预混合：降低分散速度，将润湿剂a、润湿剂b、防冻剂、分散剂、消泡剂、成膜助剂、ph值稳定剂按顺序依次加入分散缸中，搅拌13min；所述分散速率为500r/min；
(3)高速分散：高速分散时间为30min，颜填料在高速剪切力的作用下，被分散成原级粒子，并在润湿分散增稠体系下获得了稳定状态；所述高速分散速率为1500r/min；
(4)调漆：加入改性聚合物乳液、增稠剂b、流平剂和杀菌防霉剂，加入时进行搅拌，搅拌时间为10min，制得超耐候防酸雨抗雨痕外墙水漆；搅拌速率为600r/min。
(5)调色，过滤包装。
实施例2
实施例2与实施例1的区别在于：本发明的一种超耐候防酸雨抗雨痕外墙水漆，所述超耐候防酸雨抗雨痕外墙水漆包括按质量百分比的如下组分组成：
所述杀菌防霉剂为pvrogiven公司的2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮苯并咪唑、异噻唑衍生物、羟甲基脲1，6二羟基-2-5二氧杂环己烷中三种的组合。所述防冻剂为丙二醇。
本发明所述的超耐候防酸雨抗雨痕外墙水漆的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
在步骤(1)中，预凝浆制备：按所述的比例准确称取各组分，将去离子水于分散缸中，开始搅拌，在低速搅拌时缓慢加入增稠剂a，然后高速分散时间为18min；所述低速搅拌速率为480r/min，高速分散速率为1800r/min；
在步骤(2)中，预混合：降低分散速度，将润湿剂a、润湿剂b、防冻剂、分散剂、消泡剂、成膜助剂、ph值稳定剂按顺序依次加入分散缸中，搅拌10min；所述分散速率为480r/min；
在步骤(3)中，高速分散：高速分散时间为40min，颜填料在高速剪切力的作用下，被分散成原级粒子，并在润湿分散增稠体系下获得了稳定状态；所述高速分散速率为1800r/min；
在步骤(4)中，调漆：加入改性聚合物乳液、增稠剂b、流平剂和杀菌防霉剂，加入时进行搅拌，搅拌时间为15min，制得超耐候防酸雨抗雨痕外墙水漆；搅拌速率为500r/min。
实施例3
实施例3与实施例1的区别在于：本发明的一种超耐候防酸雨抗雨痕外墙水漆，所述超耐候防酸雨抗雨痕外墙水漆包括按质量百分比的如下组分组成：
所述杀菌防霉剂为异噻唑衍生物、羟甲基脲1，6二羟基-2-5二氧杂环己烷中的两种的组合。
本发明所述的超耐候防酸雨抗雨痕外墙水漆的制备方法，包括如下步骤：
在步骤(1)中，预凝浆制备：按所述的比例准确称取各组分，将去离子水于分散缸中，开始搅拌，在低速搅拌时缓慢加入增稠剂a，然后高速分散时间为20min；所述低速搅拌速率为500r/min，高速分散速率为1500r/min；
在步骤(2)中，预混合：降低分散速度，将润湿剂a、润湿剂b、防冻剂、分散剂、消泡剂、成膜助剂、ph值稳定剂按顺序依次加入分散缸中，搅拌15min；所述分散速率为400r/min；
在步骤(3)中，高速分散：高速分散时间为35min，颜填料在高速剪切力的作用下，被分散成原级粒子，并在润湿分散增稠体系下获得了稳定状态；所述高速分散速率为1700r/min；
在步骤(4)中，调漆：加入改性聚合物乳液、增稠剂b、流平剂和杀菌防霉剂，加入时进行搅拌，搅拌时间为12min，制得超耐候防酸雨抗雨痕外墙水漆；搅拌速率为580r/min。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，本发明要求保护范围由所附的权利要求书、说明书及其等效物界定。