本发明属于节能环保新材料产业技术领域，具体涉及一种提高室外乳胶漆耐洗刷性的方法。
背景技术
乳胶漆是乳胶涂料的俗称，诞生于二十世纪七十年代中下期，是以丙烯酸酯共聚乳液为代表的一大类合成树脂乳液涂料。乳胶漆是水分散性涂料，它是以合成树脂乳液为基料，填料经过研磨分散后加入各种助剂精制而成的涂料。乳胶漆具备了与传统墙面涂料不同的众多优点，如易于涂刷、干燥迅速、漆膜耐水、耐擦洗性好等。在我国，人们习惯上把合成树脂乳液为基料，以水为分散介质，加入颜料、填料(亦称体质颜料)和助剂，经一定工艺过程制成的涂料，叫做乳胶漆，也叫乳胶涂料。
由于外墙起到装饰作用的同时又要抵抗风雨的侵蚀等环境考验，因此人们对于外墙乳胶漆的性能要求更高。过去一直采用灰钙粉提高乳胶漆的耐水性和耐洗刷性，作用原理是灰钙粉中的氢氧化钙能够与空气中的二氧化碳反应，生成碳酸钙，碳酸钙与乳胶漆的成膜物质形成网络结构，充当防水层。但当碳酸钙填充在复合材料中，成膜物质基体与碳酸钙粒子之间存在明显的裂缝，说明碳酸钙与成膜物质的界面结合性很差，导致涂膜的稳定性不足。
技术实现要素：
本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种提高室外乳胶漆耐洗刷性的方法，解决了乳胶漆成膜过程中堆积不理想产生结构缺陷的问题，提高涂膜的强度和乳胶漆涂层的耐洗刷性能。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种提高室外乳胶漆耐洗刷性的方法，向室外乳胶漆乳液中添加质量分数为其0.8-1.0%的改性纳米材料，所述改性纳米材料的制备方法包括以下步骤：
（1）称取10-12克硅酸钠加入到35-40毫升盐酸溶液中，搅拌均匀后加入6-8毫升乙醇溶液，在30-35℃下反应20-30分钟，进行过滤，将过滤得到的沉淀物使用去离子水和无水乙醇各清洗2-3遍，得到的沉淀物在180-200℃下干燥2-3小时，然后送入马弗炉中煅烧2.0-2.5小时，随炉冷却得到煅烧物粉末；
（2）称取15-20克氢氧化钙置于90-100毫升去离子水中，加热至60-70℃进行搅拌分散成均匀的浆液，然后再降温至室温，静置10-12小时，将步骤（1）制备得到的煅烧物添加到静置浆液中，同时加入1.5-1.8克的2,2-二羟甲基丙酸进行升温改性处理，升温速度为2-3℃/分钟，升温至80-85℃并保持该温度，持续搅拌下改性处理时间为30-40分钟；
（3）将改性后的混合液加入到反应釜中，设定反应温度为230-240℃，反应时间为15-18小时，反应结束后取出反应物，倒去上层液，沉淀物使用去离子水离心清洗2-3遍，然后使用无水乙醇离心清洗3-4遍，得到固体反应物置于烘箱中烘干，烘干温度为120-130℃，烘干时间为5-6小时。
作为对上述方案的进一步描述，步骤（1）所述盐酸溶液质量浓度为40-50%。
作为对上述方案的进一步描述，步骤（1）所述煅烧温度为650-680℃。
作为对上述方案的进一步描述，步骤（1）所述马弗炉煅烧前预热温度为260-270℃。
作为对上述方案的进一步描述，步骤（2）所述持续搅拌速度为1500-1600转/分钟。
作为对上述方案的进一步描述，所述制备得到的改性纳米材料粒径大小在50-100纳米之间。
本发明相比现有技术具有以下优点：为了解决现有外墙乳胶漆耐洗刷性不足等问题，本发明提供了一种提高室外乳胶漆耐洗刷性的方法，将制备得到的改性纳米材料添加到乳液中，改性后纳米粒子能够充分分散在颜填料颗粒和成膜物质之间，能够显著改善乳胶粒与颜填料之间界面结合力，降低涂膜的摩擦系数，解决乳胶漆成膜过程中堆积不理想产生结构缺陷的问题，提高涂膜的强度和乳胶漆涂层的耐洗刷性能，本发明将外墙乳胶漆的耐洗刷次数提高4-5倍，并且能够改善乳胶漆的施工性能，利用纳米粒子的对流变性，能够防止乳胶漆流挂，利用纳米粒子与成膜物质之间的强大界面结合力，可以提高乳胶漆涂层的强度、硬度、耐磨性、耐刮伤性等，能够实现节能环保的现实意义，是一种极为值得推广使用的技术方案。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明所提供的技术方案。
实施例1
一种提高室外乳胶漆耐洗刷性的方法，向室外乳胶漆乳液中添加质量分数为其0.8%的改性纳米材料，所述改性纳米材料的制备方法包括以下步骤：
（1）称取10克硅酸钠加入到35毫升盐酸溶液中，搅拌均匀后加入6毫升乙醇溶液，在30℃下反应20分钟，进行过滤，将过滤得到的沉淀物使用去离子水和无水乙醇各清洗2遍，得到的沉淀物在180℃下干燥2小时，然后送入马弗炉中煅烧2.0小时，随炉冷却得到煅烧物粉末；
（2）称取15克氢氧化钙置于90毫升去离子水中，加热至60℃进行搅拌分散成均匀的浆液，然后再降温至室温，静置10小时，将步骤（1）制备得到的煅烧物添加到静置浆液中，同时加入1.5克的2,2-二羟甲基丙酸进行升温改性处理，升温速度为2℃/分钟，升温至80℃并保持该温度，持续搅拌下改性处理时间为30分钟；
（3）将改性后的混合液加入到反应釜中，设定反应温度为230℃，反应时间为15小时，反应结束后取出反应物，倒去上层液，沉淀物使用去离子水离心清洗2遍，然后使用无水乙醇离心清洗3遍，得到固体反应物置于烘箱中烘干，烘干温度为120℃，烘干时间为5小时。
作为对上述方案的进一步描述，步骤（1）所述盐酸溶液质量浓度为40%。
作为对上述方案的进一步描述，步骤（1）所述煅烧温度为650℃。
作为对上述方案的进一步描述，步骤（1）所述马弗炉煅烧前预热温度为260℃。
作为对上述方案的进一步描述，步骤（2）所述持续搅拌速度为1500转/分钟。
作为对上述方案的进一步描述，所述制备得到的改性纳米材料粒径大小在50-100纳米之间。
实施例2
一种提高室外乳胶漆耐洗刷性的方法，向室外乳胶漆乳液中添加质量分数为其0.9%的改性纳米材料，所述改性纳米材料的制备方法包括以下步骤：
（1）称取11克硅酸钠加入到38毫升盐酸溶液中，搅拌均匀后加入7毫升乙醇溶液，在33℃下反应25分钟，进行过滤，将过滤得到的沉淀物使用去离子水和无水乙醇各清洗2遍，得到的沉淀物在190℃下干燥2.5小时，然后送入马弗炉中煅烧2.2小时，随炉冷却得到煅烧物粉末；
（2）称取18克氢氧化钙置于95毫升去离子水中，加热至65℃进行搅拌分散成均匀的浆液，然后再降温至室温，静置11小时，将步骤（1）制备得到的煅烧物添加到静置浆液中，同时加入1.6克的2,2-二羟甲基丙酸进行升温改性处理，升温速度为2.5℃/分钟，升温至82℃并保持该温度，持续搅拌下改性处理时间为35分钟；
（3）将改性后的混合液加入到反应釜中，设定反应温度为235℃，反应时间为16小时，反应结束后取出反应物，倒去上层液，沉淀物使用去离子水离心清洗2遍，然后使用无水乙醇离心清洗3遍，得到固体反应物置于烘箱中烘干，烘干温度为125℃，烘干时间为5.5小时。
作为对上述方案的进一步描述，步骤（1）所述盐酸溶液质量浓度为45%。
作为对上述方案的进一步描述，步骤（1）所述煅烧温度为660℃。
作为对上述方案的进一步描述，步骤（1）所述马弗炉煅烧前预热温度为265℃。
作为对上述方案的进一步描述，步骤（2）所述持续搅拌速度为1550转/分钟。
作为对上述方案的进一步描述，所述制备得到的改性纳米材料粒径大小在50-100纳米之间。
实施例3
一种提高室外乳胶漆耐洗刷性的方法，向室外乳胶漆乳液中添加质量分数为其1.0%的改性纳米材料，所述改性纳米材料的制备方法包括以下步骤：
（1）称取12克硅酸钠加入到40毫升盐酸溶液中，搅拌均匀后加入8毫升乙醇溶液，在35℃下反应30分钟，进行过滤，将过滤得到的沉淀物使用去离子水和无水乙醇各清洗3遍，得到的沉淀物在200℃下干燥3小时，然后送入马弗炉中煅烧2.5小时，随炉冷却得到煅烧物粉末；
（2）称取20克氢氧化钙置于100毫升去离子水中，加热至70℃进行搅拌分散成均匀的浆液，然后再降温至室温，静置12小时，将步骤（1）制备得到的煅烧物添加到静置浆液中，同时加入1.8克的2,2-二羟甲基丙酸进行升温改性处理，升温速度为3℃/分钟，升温至85℃并保持该温度，持续搅拌下改性处理时间为40分钟；
（3）将改性后的混合液加入到反应釜中，设定反应温度为230-240℃，反应时间为18小时，反应结束后取出反应物，倒去上层液，沉淀物使用去离子水离心清洗3遍，然后使用无水乙醇离心清洗4遍，得到固体反应物置于烘箱中烘干，烘干温度为130℃，烘干时间为6小时。
作为对上述方案的进一步描述，步骤（1）所述盐酸溶液质量浓度为50%。
作为对上述方案的进一步描述，步骤（1）所述煅烧温度为680℃。
作为对上述方案的进一步描述，步骤（1）所述马弗炉煅烧前预热温度为270℃。
作为对上述方案的进一步描述，步骤（2）所述持续搅拌速度为1600转/分钟。
作为对上述方案的进一步描述，所述制备得到的改性纳米材料粒径大小在50-100纳米之间。
对比例1
与实施例1的区别仅在于，省略步骤（1）煅烧物的制备添加过程，其余保持一致。
对比例2
与实施例2的区别仅在于，省略步骤（2）中2,2-二羟甲基丙酸的添加使用，其余保持一致。
对比例3
与实施例3的区别仅在于，省略步骤（2）中升温改性处理过程，其余保持一致。
对比例4
与实施例3的区别仅在于，省略步骤（3）中反应釜反应过程，其余保持一致。
对比例5
与实施例3的区别仅在于，将步骤（3）中反应釜加热温度设定为150℃，反应时间为20小时，其余保持一致。
对比实验
分别使用实施例1-3和对比例1-5的方法提高室外乳胶漆的耐洗刷性，同时以专利公开号为cn105086579a公开的一种提高乳胶漆耐洗刷性的方法作为对照组，设置不做任何改善处理组作为空白对照，试验中以丙烯酸乳液作为成膜物质，添加常规物质加工制备乳胶漆进行试验，试验中保持无关变量一致，按照gb/t9266-2009中的方法对乳胶漆的耐洗刷性进行性能测试，将漆膜养护7天后再进行耐洗刷性能评估，结果如下表所示：
本发明将外墙乳胶漆的耐洗刷次数提高4-5倍，并且能够改善乳胶漆的施工性能，利用纳米粒子的对流变性，能够防止乳胶漆流挂，利用纳米粒子与成膜物质之间的强大界面结合力，可以提高乳胶漆涂层的强度、硬度、耐磨性、耐刮伤性等，能够实现节能环保的现实意义，是一种极为值得推广使用的技术方案。