本发明涉及涂料技术领域，具体涉及一种自清洁涂料及其制备方法。
背景技术：
外墙涂料色彩丰富、饰面灵活多样，能表达丰富多彩的建筑风格，施工方便，易于维护，自重轻，安全可靠，已经成为国家极力倡导推广的外墙饰面材料。
外墙涂料因涂层暴露在大气环境中，要经受风吹、日晒、雨淋、雾霾等天气变化，并且由于环境污染日益严重，大气中的灰尘以及悬浮物质较多，会容易使涂层发生粉化、变色、剥落、沾染污渍等现象失去原有的装饰效果，从而影响建筑物外貌的美观；且现有外墙容易被粘贴或印刷广告，较难清理。
然而，目前市场上的外墙涂料存在的主要问题是抗沾污性能差，涂层易被污染，且涂层弹性容易老化、从而产生墙面开裂、脱落，不仅影响建筑物美观，而且墙面开裂，导致墙面漏水。
技术实现要素：
为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种自清洁涂料，该自清洁外墙涂料具有极低的表面能，从而使涂层具有较高的疏水性和自清洁特性，耐沾污性持久，可以通过雨水的冲刷达到自清洁的效果；且涂层耐候性强，耐水，耐酸碱，抑菌防霉，户外保光保色性好。
本发明的另一目的在于提供一种自清洁涂料的制备方法，该制备方法步骤简单，操作控制方便，质量稳定，生产效率高，生成成本低，可大规模工业化生产。
本发明的目的通过下述技术方案实现：一种自清洁涂料，包括如下重量份的原料：
优选的，所述氟碳树脂为有机硅改性氟碳树脂。
优选的，所述无机填料是由改性纳米高岭土、改性纳米锆粉、改性硫酸钙晶须和稀土混合物以重量比0.4-0.8:0.8-1.2:1：0.2-0.6组成的混合物。
本发明通过采用改性纳米高岭土，采用纳米高岭土和硅烷偶联剂制成，能很好地提高水性涂料的耐候、耐盐雾等性能。
本发明通过采用改性纳米锆粉，可以提高涂料的光泽性，增强其隔热性能，而采用pvdf对纳米锆粉进行包覆改性，可提高纳米锆粉的稳定性；所得涂料具有良好耐磨、耐冲击性能，另一方面可达到进一步稳定改性纳米锆粉的作用，避免其脱落，从而有效延长涂料的使用寿命。
本发明通过采用改性硫酸钙晶须，可以提高涂料整体的耐热和耐水性能，采用硫酸钙晶须和硅烷偶联剂制成，由于硫酸钙晶须具有均匀的横截面，完整的内部结构，细微的尺寸，可以提高涂料与基体的界面黏结力，另外，由于硫酸钙晶须为无机物并以微米级的形式分布，在涂料整体中不易团聚。
本发明通过采用稀土混合物，使得该涂料具有良好的耐高温，抗氧化，耐腐蚀性及耐高温稳定性。更为优选的，所述稀土混合物是选自镧铈镨钕富集物、铽镝富集物或铥镱镥富集物中的一种或二种以上的混合物。
优选的，所述增稠剂是由甲基纤维素、羟乙基纤维素或羟丙基甲基纤维素以重量比1-2:0.5-1.5:1组成的混合物。
本发明通过采用基纤维素、羟乙基纤维素或羟丙基甲基纤维素作为增稠剂复配使用，并严格控制其使用配比，其增稠效果好，可以提高涂料的稳定性和粘结力。
所述增强剂是由酚醛纤维、玻璃纤维和硅酸铝纤维以重量比0.5-1.5:1.5-2.5:1组成的混合物。
本发明通过采用酚醛纤维、玻璃纤维和硅酸铝纤维作为增强剂复配使用，可以提高涂膜的力学性能。
优选的，所述自清洁助剂是由纳米二氧化钛溶胶、二氧化硅溶液和纳米掺锑二氧化锡以重量比0.4-0.8：1:0.8-1.2组成的混合物。
本发明通过采用纳米二氧化钛溶胶、二氧化硅溶液和纳米掺锑二氧化锡作为自清洁助剂复配使用，并严格控制其重量配比，具有很强的自清洁能力，还可以提高涂料的成膜附着力，耐污性，硬度，耐酸耐碱性。
所述自洁不粘剂是由氯化石蜡、白油和环烷油以重量比1:0.8-1.2:1.4-2.2组成的混合物。
本发明通过采用氯化石蜡、白油和环烷油作为自洁不粘剂复配使用，并严格控制其重量配比，表面张力小，抗污能力强，可以通过雨水的冲刷达到自清洁的效果，涂层稳定性强，粘结性强，耐酸碱性和耐候性好。
优选的，所述交联剂是由甲基三丁酮肟基硅烷、乙烯基三丁酮肟基硅烷和苯基三丁酮肟基硅烷以重量比1:0.4-0.8:0.8-1.2组成的混合物。
本发明通过采用甲基三丁酮肟基硅烷、乙烯基三丁酮肟基硅烷和苯基三丁酮肟基硅烷作为交联剂复配使用，并严格控制其重量配比，其交联效果好，制得的涂料具有较好的稳定性和粘结力。
所述偶联剂是由乙烯基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷和γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷以重量比1:0.5-1.5:1.5-2.5组成的混合物。
本发明通过采用乙烯基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷和γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷作为偶联剂复配使用，并严格控制其重量配比，其交联效果好，制得的涂料具有较好的稳定性和粘结力。
优选的，所述流平剂是由聚二甲基硅氧烷、聚甲基苯基硅氧烷和烷基改性有机硅氧烷以重量比1-2:0.5-1.5:1组成的混合物。
本发明通过采用聚二甲基硅氧烷、聚甲基苯基硅氧烷和烷基改性有机硅氧烷作为流平剂复配使用，并严格控制其重量配比，其流平效果好，制得的涂料具有较好的稳定性和粘结力。
所述消泡剂是由磷酸三丁酯、苯基乙烯基硅油和羟基硅油以重量比0.5-1.5:1-2：1组成的混合物。
本发明通过采用磷酸三丁酯、苯基乙烯基硅油和羟基硅油作为消泡剂复配使用，并严格控制其重量配比，其消泡效果好，制得的涂料具有较好的稳定性和粘结力。
优选的，所述润湿剂为聚氧乙烯烷基酚醚、聚氧乙烯脂肪醇醚和聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段共聚物以重量比0.4-0.8:0.8-1.2：1组成的混合物。
本发明通过采用聚氧乙烯烷基酚醚、聚氧乙烯脂肪醇醚和聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段共聚物作为润湿剂复配使用，并严格控制其重量配比，其润湿效果好，制得的涂料具有较好的稳定性和粘结力。
所述成膜助剂是由聚乙二醇、醇酯十二和乙二醇苯醚以重量比1:0.5-1.5:1-2组成的混合物。
本发明通过采用聚乙二醇、醇酯十二和乙二醇苯醚作为成膜助剂复配使用，并严格控制其重量配比，其成膜效果好，制得的涂料具有较好的稳定性和粘结力。
优选的，所述其他助剂是由硅溶胶、铝银粉和磷酸锡锑以重量比1-2:1:0.8-1.2组成的混合物。
本发明通过采用硅溶胶，增强了漆膜的硬度和耐磨性；通过采用铝银粉，具有杀菌的作用，添加到涂料中具有极佳的自清洁效果；通过采用磷酸锡锑，具有自清洁增效的作用，降低外墙的沾污性，减少人工清洗的费用。
所述溶剂是由环己酮、甲基异丁基酮和乙酸乙酯以体积比4-8:1:5-15组成的混合物。
本发明通过采用环己酮、甲基异丁基酮和乙酸乙酯作为溶剂剂复配使用，并严格控制其重量配比，其溶解效果好，制得的涂料具有较好的稳定性和粘结力。
一种自清洁涂料的制备方法，按重量配比称取上述原料，加入搅拌釜中进行混合搅拌，搅拌速度为800-1000r/min，搅拌时间30-50min，制得自清洁涂料。
本发明的有益效果在于：本发明的自清洁涂料具有极低的表面能，从而使涂层具有较高的疏水性和自清洁特性，耐沾污性持久，可以通过雨水的冲刷达到自清洁的效果；且涂层耐候性强，耐水，耐酸碱，抑菌防霉，户外保光保色性好。
本发明的自清洁涂料形成的涂膜的沾污率小于10％，与空白板相比耐沾污性提高65％以上，涂膜接触角大于168°，滚动角小于10°，具有优良的自清洁能力；且拉伸强度大于1.3mpa，并具有优良的弹性及延伸率，断裂伸长率大于420％，耐冲击性大于55kg.cm，涂层无裂纹、剥落及明显变形。
本发明的自清洁外墙涂料具有的超强耐沾污性、耐候性、耐化性等使它拥有着非常长的使用年限，免去了常年翻新的麻烦，节省了人力物力。
本发明的制备方法步骤简单，操作控制方便，质量稳定，生产效率高，生成成本低，可大规模工业化生产。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。
实施例1
一种自清洁涂料，包括如下重量份的原料：
所述氟碳树脂为有机硅改性氟碳树脂。
所述无机填料是由改性纳米高岭土、改性纳米锆粉、改性硫酸钙晶须和稀土混合物以重量比0.4：0.8：1：0.2组成的混合物。
所述增稠剂是由甲基纤维素、羟乙基纤维素或羟丙基甲基纤维素以重量比1：0.5：1组成的混合物；所述增强剂是由酚醛纤维、玻璃纤维和硅酸铝纤维以重量比0.5：1.5：1组成的混合物。
所述自清洁助剂是由纳米二氧化钛溶胶、二氧化硅溶液和纳米掺锑二氧化锡以重量比0.4：1：0.8组成的混合物；所述自洁不粘剂是由氯化石蜡、白油和环烷油以重量比1：0.8：1.4组成的混合物。
所述交联剂是由甲基三丁酮肟基硅烷、乙烯基三丁酮肟基硅烷和苯基三丁酮肟基硅烷以重量比1：0.4：0.8组成的混合物；所述偶联剂是由乙烯基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷和γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷以重量比1：0.5：1.5组成的混合物。
所述流平剂是由聚二甲基硅氧烷、聚甲基苯基硅氧烷和烷基改性有机硅氧烷以重量比1：0.5：1组成的混合物；所述消泡剂是由磷酸三丁酯、苯基乙烯基硅油和羟基硅油以重量比0.5：1：1组成的混合物。
所述润湿剂为聚氧乙烯烷基酚醚、聚氧乙烯脂肪醇醚和聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段共聚物以重量比0.4：0.8：1组成的混合物；所述成膜助剂是由聚乙二醇、醇酯十二和乙二醇苯醚以重量比1：0.5：1组成的混合物。
所述其他助剂是由硅溶胶、铝银粉和磷酸锡锑以重量比1：1：0.8组成的混合物；所述溶剂是由环己酮、甲基异丁基酮和乙酸乙酯以体积比4：1：5组成的混合物。
一种自清洁涂料的制备方法，按重量配比称取上述原料，加入搅拌釜中进行混合搅拌，搅拌速度为800r/min，搅拌时间50min，制得自清洁涂料。
实施例2
一种自清洁涂料，包括如下重量份的原料：
所述氟碳树脂为有机硅改性氟碳树脂。
所述无机填料是由改性纳米高岭土、改性纳米锆粉、改性硫酸钙晶须和稀土混合物以重量比0.5：0.9：1：0.3组成的混合物。
所述增稠剂是由甲基纤维素、羟乙基纤维素或羟丙基甲基纤维素以重量比1.2：0.8：1组成的混合物；所述增强剂是由酚醛纤维、玻璃纤维和硅酸铝纤维以重量比0.8：1.8：1组成的混合物。
所述自清洁助剂是由纳米二氧化钛溶胶、二氧化硅溶液和纳米掺锑二氧化锡以重量比0.5：1：0.9组成的混合物；所述自洁不粘剂是由氯化石蜡、白油和环烷油以重量比1：0.9：1.6组成的混合物。
所述交联剂是由甲基三丁酮肟基硅烷、乙烯基三丁酮肟基硅烷和苯基三丁酮肟基硅烷以重量比1：0.5：0.9组成的混合物；所述偶联剂是由乙烯基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷和γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷以重量比1：0.8：1.8组成的混合物。
所述流平剂是由聚二甲基硅氧烷、聚甲基苯基硅氧烷和烷基改性有机硅氧烷以重量比1.2：0.8：1组成的混合物；所述消泡剂是由磷酸三丁酯、苯基乙烯基硅油和羟基硅油以重量比0.8：1.2：1组成的混合物。
所述润湿剂为聚氧乙烯烷基酚醚、聚氧乙烯脂肪醇醚和聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段共聚物以重量比0.5：0.9：1组成的混合物；所述成膜助剂是由聚乙二醇、醇酯十二和乙二醇苯醚以重量比1：0.8：1.2组成的混合物。
所述其他助剂是由硅溶胶、铝银粉和磷酸锡锑以重量比1.2：1：0.9组成的混合物；所述溶剂是由环己酮、甲基异丁基酮和乙酸乙酯以体积比5：1：8组成的混合物。
一种自清洁涂料的制备方法，按重量配比称取上述原料，加入搅拌釜中进行混合搅拌，搅拌速度为850r/min，搅拌时间45min，制得自清洁涂料。
实施例3
一种自清洁涂料，包括如下重量份的原料：
所述氟碳树脂为有机硅改性氟碳树脂。
所述无机填料是由改性纳米高岭土、改性纳米锆粉、改性硫酸钙晶须和稀土混合物以重量比0.6：1：1：0.4组成的混合物。
所述增稠剂是由甲基纤维素、羟乙基纤维素或羟丙基甲基纤维素以重量比1.5：1：1组成的混合物；所述增强剂是由酚醛纤维、玻璃纤维和硅酸铝纤维以重量比1：2：1组成的混合物。
所述自清洁助剂是由纳米二氧化钛溶胶、二氧化硅溶液和纳米掺锑二氧化锡以重量比0.6：1：1组成的混合物；所述自洁不粘剂是由氯化石蜡、白油和环烷油以重量比1：1：1.8组成的混合物。
所述交联剂是由甲基三丁酮肟基硅烷、乙烯基三丁酮肟基硅烷和苯基三丁酮肟基硅烷以重量比1：0.6：1组成的混合物；所述偶联剂是由乙烯基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷和γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷以重量比1：1：2组成的混合物。
所述流平剂是由聚二甲基硅氧烷、聚甲基苯基硅氧烷和烷基改性有机硅氧烷以重量比1.5：1：1组成的混合物；所述消泡剂是由磷酸三丁酯、苯基乙烯基硅油和羟基硅油以重量比1：1.5：1组成的混合物。
所述润湿剂为聚氧乙烯烷基酚醚、聚氧乙烯脂肪醇醚和聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段共聚物以重量比0.6：1：1组成的混合物；所述成膜助剂是由聚乙二醇、醇酯十二和乙二醇苯醚以重量比1：1：1.5组成的混合物。
所述其他助剂是由硅溶胶、铝银粉和磷酸锡锑以重量比1.5：1：1组成的混合物；所述溶剂是由环己酮、甲基异丁基酮和乙酸乙酯以体积比6：1：10组成的混合物。
一种自清洁涂料的制备方法，按重量配比称取上述原料，加入搅拌釜中进行混合搅拌，搅拌速度为900r/min，搅拌时间40min，制得自清洁涂料。
实施例4
一种自清洁涂料，包括如下重量份的原料：
所述氟碳树脂为有机硅改性氟碳树脂。
所述无机填料是由改性纳米高岭土、改性纳米锆粉、改性硫酸钙晶须和稀土混合物以重量比0.7：1.1：1：0.5组成的混合物。
所述增稠剂是由甲基纤维素、羟乙基纤维素或羟丙基甲基纤维素以重量比1.8：1.2：1组成的混合物；所述增强剂是由酚醛纤维、玻璃纤维和硅酸铝纤维以重量比1.2：2.2：1组成的混合物。
所述自清洁助剂是由纳米二氧化钛溶胶、二氧化硅溶液和纳米掺锑二氧化锡以重量比0.7：1：1.1组成的混合物；所述自洁不粘剂是由氯化石蜡、白油和环烷油以重量比1：1.1：2组成的混合物。
所述交联剂是由甲基三丁酮肟基硅烷、乙烯基三丁酮肟基硅烷和苯基三丁酮肟基硅烷以重量比1：0.7：1.1组成的混合物；所述偶联剂是由乙烯基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷和γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷以重量比1：1.2：2.2组成的混合物。
所述流平剂是由聚二甲基硅氧烷、聚甲基苯基硅氧烷和烷基改性有机硅氧烷以重量比1.8：1.2：1组成的混合物；所述消泡剂是由磷酸三丁酯、苯基乙烯基硅油和羟基硅油以重量比1.2：1.8：1组成的混合物。
所述润湿剂为聚氧乙烯烷基酚醚、聚氧乙烯脂肪醇醚和聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段共聚物以重量比0.7：1.1：1组成的混合物；所述成膜助剂是由聚乙二醇、醇酯十二和乙二醇苯醚以重量比1：1.2：1.8组成的混合物。
所述其他助剂是由硅溶胶、铝银粉和磷酸锡锑以重量比1.8：1：1.1组成的混合物；所述溶剂是由环己酮、甲基异丁基酮和乙酸乙酯以体积比7：1：12组成的混合物。
一种自清洁涂料的制备方法，按重量配比称取上述原料，加入搅拌釜中进行混合搅拌，搅拌速度为850r/min，搅拌时间35min，制得自清洁涂料。
实施例5
一种自清洁涂料，包括如下重量份的原料：
所述氟碳树脂为有机硅改性氟碳树脂。
所述无机填料是由改性纳米高岭土、改性纳米锆粉、改性硫酸钙晶须和稀土混合物以重量比0.8：1.2：1：0.6组成的混合物。
所述增稠剂是由甲基纤维素、羟乙基纤维素或羟丙基甲基纤维素以重量比2：1.5：1组成的混合物；所述增强剂是由酚醛纤维、玻璃纤维和硅酸铝纤维以重量比1.5：2.5：1组成的混合物。
所述自清洁助剂是由纳米二氧化钛溶胶、二氧化硅溶液和纳米掺锑二氧化锡以重量比0.8：1：1.2组成的混合物；所述自洁不粘剂是由氯化石蜡、白油和环烷油以重量比1：1.2：2.2组成的混合物。
所述交联剂是由甲基三丁酮肟基硅烷、乙烯基三丁酮肟基硅烷和苯基三丁酮肟基硅烷以重量比1：0.8：1.2组成的混合物；所述偶联剂是由乙烯基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷和γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷以重量比1：1.5：2.5组成的混合物。
所述流平剂是由聚二甲基硅氧烷、聚甲基苯基硅氧烷和烷基改性有机硅氧烷以重量比1-2：0.5-1.5：1组成的混合物；所述消泡剂是由磷酸三丁酯、苯基乙烯基硅油和羟基硅油以重量比1.5：2：1组成的混合物。
所述润湿剂为聚氧乙烯烷基酚醚、聚氧乙烯脂肪醇醚和聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段共聚物以重量比0.8：1.2：1组成的混合物；所述成膜助剂是由聚乙二醇、醇酯十二和乙二醇苯醚以重量比1：1.5：2组成的混合物。
所述其他助剂是由硅溶胶、铝银粉和磷酸锡锑以重量比2：1：1.2组成的混合物；所述溶剂是由环己酮、甲基异丁基酮和乙酸乙酯以体积比8：1：15组成的混合物。
一种自清洁涂料的制备方法，按重量配比称取上述原料，加入搅拌釜中进行混合搅拌，搅拌速度为1000r/min，搅拌时间30min，制得自清洁涂料。
本发明制得的自清洁涂料形成的涂膜的沾污率小于10％，与空白板相比耐沾污性提高65％以上，涂膜接触角大于168°，滚动角小于10°，具有优良的自清洁能力；且拉伸强度大于1.3mpa，并具有优良的弹性及延伸率，断裂伸长率大于420％，耐冲击性大于55kg.cm，涂层无裂纹、剥落及明显变形。
上述实施例为本发明较佳的实现方案，除此之外，本发明还可以其它方式实现，在不脱离本发明构思的前提下任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。