一种抗紫外耐沾污真石漆及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种涂料及制备方法，尤其是一种抗紫外耐沾污真石漆及其制备方 法。
【背景技术】
[0002] 真石漆是一种装饰效果酷似大理石、花岗岩的涂料。主要采用各种颜色的天然彩 砂和人工砂配制而成，应用于建筑外墙的仿石材效果。与花岗岩和大理石等天然石材饰面 材料相比，在达到几乎相同的装饰效果的情况下，真石漆具有成本低的特点，相当于干挂大 理石的1/4左右。天然石材的施工工艺极为复杂，相比而言，真石漆的施工工艺要简单的 多，并且可W实现人们的个性化审美要求，可方便的用于各种异型结构中，如建筑物的接缝 处，其他各种非规则结构的设计等。此外，天然石材的过量开采会造成水±流失，不利于生 态环境的保护；另外由于天然石材质地厚重，作为外饰面材料时会使墙体承重增加，存在许 多不安全因素，尤其针对高层建筑，国家建设部曾明令禁止使用大理石、花岗岩石等石材。 同时，外墙石材挂面的接缝处容易浸水，并积累一些污垢.时间长久影响其外观，部分花岗 岩石材还会释放微量的对人体健康有危害的放射性元素。W上诸多因素在很大程度上限制 了天然石材在外墙饰面上的应用。
[0003] 作为国家建设部口大力推广的绿色环保装饰涂料，真石漆的应用非常广泛，既可 W作为外墙及浮雕、梁柱等异型墙面装饰，也可适用于做外墙壁画，生动逼真，有一种回归 自然的效果。真石漆还可用于室内装修，尤其是用于室内的圆柱、罗马柱等曲面建筑物上， 达到和花岗岩、大理石、麻石一样程度的装饰效果。真石漆装修后的建筑物，具有天然真实 的自然色泽，给人W高雅、和谐、庄重之美感。真石漆的性能特点，使其适用于混凝±或水泥 内外墙及砖墙墙体，也广泛应用于石棉水泥板、胶合木板、石膏板、聚氨醋泡沫板等底材，具 有巨大的发展潜力与广阔的市场前景。
[0004] 骨料的颗粒级配对涂层的表观状态和真石漆的施工性能有很大影响。如果骨料颗 粒太粗，在涂料中易沉淀，喷涂施工时回弹损失率大，涂料的用量会增大，而且涂层的遮盖 力下降，涂层外观较粗糖，易积灰尘而被污染；如果骨料颗粒太细，则装饰效果欠佳。粗细颗 粒应搭配使用，才能使涂层致密，装饰效果层次分明。
[0005] 真石漆在日光长时间照射下会出现发黄、发花甚至掉砂的现象。真石漆是由基料、 骨料、助剂及水混合而成的多相非均匀体系，因水分和助剂的挥发而留下涂膜，涂膜内部本 身有较多的孔隙和毛细通道。同时，真石漆中添加的骨料级配不合适，骨料不能形成有效的 紧密堆积，会形成一些细小的孔隙，再加上真石漆涂层表面本身是凹凸不平的，高低差异较 明显，很容易在孔隙处积灰，产生的污溃不易清除。真石漆作为外保溫的外延产品，对使用 寿命有很高的要求，因此涂料的抗紫外和耐沾污性能非常重要。
【发明内容】
[0006] 为了解决现有的技术问题，本发明提供一种抗紫外耐沾污真石漆，包含W下重量 份的组分： Ti〇2@Ti〇.75(〇H)i.5Cli.5纳米颗粒 3-9 份 基料 16-24份 骨料 60-80份 助剂 1-2. 5份 去罔子水 8-12份； 所述的Ti〇2@Ti。.W(OH)i.eCli.e纳米颗粒为一种壳核结构，其内核为TiO2,外壳为Ti。.75(0H)i.eClu，内核和外壳之间为空气层，所述的基料为有机娃聚丙締酸醋、聚氨醋-聚 丙締酸醋、聚苯乙締-聚丙締酸醋中的一种或多种，所述的骨料为W天然矿石为材质的天 然碎石或石粉。
[0007] 作为本发明的一种优选的技术方案，所述的Ti〇2@Ti。.,日(0H)i.日Cli.日纳米颗粒的粒 径为 30-50nm。
[000引作为本发明的一种优选的技术方案，所述的Ti02@Ti。.,日(0H)i.日Cli.日纳米颗粒中的 空气层厚度为4. 5-12皿。
[000引所述的Tie.75(0H) 1.5化.5的晶体属于立方晶系，空间群为如3化晶胞参数为a=A =g= 7. 638(3)A,a=A=c= 90。，晶胞体积为 445. 59 似A3,之=8,Ti、OH、Cl形成 八面体结构，Ti位于所述八面体的中屯、，OH和Cl位于所述八面体的顶点，OH和Cl在所述 八面体中无序分布。
[0010] 所述骨料的级配按重量份数计： 10-20目 3~6份 20-40目 6~8份 40-80目 10~13份 80-120 目 16 ~21 份 120-180 目 25 ~：34 份。
[0011] 本发明还提供一种11。.75(〇巧1.击11.5的制备方法，该制备方法包括如下步骤： (1) 将盐酸和异丙醇铁在溶剂中混合，揽拌，加热； (2) 冷却后用超滤杯收集固体； (3 )洗涂固体后，真空脱气，得到Ti。.W(0H)1.典11.g。
[001引所述的溶剂为异丙醇和水的混合溶剂。盐酸和异丙醇铁的物质的量的比为（3-4) :1。 [0013] 本发明还提供一种Ti〇2@Tie.w(OH)i.gCli.g纳米颗粒的制备方法，该制备方法包括 如下步骤： (1) 将多己胺盐酸盐的乙醇溶液和Ti〇2混合，经过球磨，得到多己胺包裹的TiO2颗粒； (2) 加入聚苯乙締横酸钢，使其吸附在多己胺包裹的Ti〇2颗粒的表面，将吸附层数计为1 ; (3) 加入聚二締丙基二甲基氯化锭，使其吸附在上一步产物的表面，将吸附层数计为2 ; (4) 加入聚苯乙締横酸钢，使其吸附在上一步产物的表面，将吸附层数计为3 ; (5) 重复第（3)步和第（4)步，得到的产物最外层为聚苯乙締横酸钢，并将吸附层数累 计，所述的吸附层数为3-9层； (6) 依次加入氨水、聚乙締化咯烧酬、11。.75伽)1.5化.5,揽拌； (7) 在紫外灯照射下使多己胺、聚苯乙締横酸钢、聚二締丙基二甲基氯化锭分解，得到 Ti〇2@TiD.75(OH)i.5Cli.5 纳米颗粒。
[0014] 本发明还提供一种抗紫外耐沾污真石漆的制备方法，该制备方法为：在容器中加 入去离子水、基料、助剂，揽拌均匀后，再加入骨料、Ti〇2@Tiu.w(〇H)i.eCli.e纳米颗粒，待充分 混合均匀后加入助剂调整黏度和抑值，经过检验和包装，即得。
[001引按照波长的不同，紫外线分为短波区190-280皿、中波区280-320皿、长波区 320-400nm。短波区紫外线能量最高，但在经过臭氧层时被阻挡，因此对涂料老化影响最 大的是中波区和长波区紫外线。Ti化主要吸收中波区的紫外线，运是由于导带和价带之间 的禁带的宽度与为3.2eV，吸收的紫外线能量最少为3.2eV，即所吸收紫外线波长最大为 387皿。1'；[。.75(0巧1.5化.5的晶体属于立方晶系，至间群为化3曲，晶胞参数为<3=/7=^ = 7. 638(3)A，a=A=C= 90。，晶胞体积为 445. 59(2)A3,之二 8。所述Ti0.75(0H)i.5Cli.5 中的Ti、OH、Cl形成八面体结构，Ti位于所述八面体的中心OH和Cl位于所述八面体的顶 点，0H和C1在所述八面体中无序分布。和Ti02相比，其晶胞体积更大，比表面积更大，光激 发电子和空穴容易分离。0H和C1为-1价阴离子，取代-2价的0后，使晶体中存在更多的 正电荷空穴，减少了禁带宽度。刊。.75(0巧1.5(：11.5中导带和价带之间的禁带宽度与为3.03 eV，因此Tie.75(0H),5Cl,5对长波区紫外线有着很强的吸收。
[001引本发明在真石漆涂料中添加1102@11。.75(0巧1.典1^纳米颗粒，1102对中波区 紫外线的吸收非常明显，而Tie.w(0H)i.典li.e对长波区紫外线的吸收非常显著，Ti02和 Tic.75(0H)i.5Cli.5产生协同作用，对全波段的紫外线都有很强的吸收。Ti02颗粒的团聚影响 了其活性的稳定。Ti02被Ti".w(0H)i.典li.e包覆后不容易发生团聚，能够形成稳定的高分散 体系。1102@11。.75伽)1.5化.5纳米颗粒中的空气层保证了1102的活性，大大提高了真石漆的 耐沾污性。此外，骨料按照所述的级配混合能够紧密分布，颗粒较小的骨料能够填充颗粒较 大的骨料之间的空隙中，进一步提高了真石漆的耐沾污性。
[0017] 参考W下详细说明更易于理解本发明的上述及其它特征、方面和优点。
【具体实施方式】
[0018] 参考W下本发明的优选实施方式的详述W及包括的实施例可更容易地理解本公 开内容。在W下说明书和权利要求书中将提及大量的术语，运些术语被定义为具有下列含 义。
[0019] "任选的"或"任选地"是指其后描述的事件或事项可W发生或不发生，而且该描述 包括事件发生的情形和事件不发生的情形。
[0020] 说明书和权利要求书中的近似用语用来修饰数量，表示本发明并不限定于该具体 数量，还包括与该数量接近的可接受的而不会导致相关基本功能的改变的修正的部分。相 应的，用"大约"、"约"等修饰一个数值，意为本发明不限于该精确数值。在某些例子中，近 似用语可能对应于测量数值的设备的精度。在本申请说明书和权利要求书中，范围限定可 W组合和/或互换，如果没有另外说明运些范围包括其间所含有的所有子范围。
[0021] "聚合物"表示通过将相同类型的单体或不同类型的单体聚合而制备的聚合化合 物。一般性术语"聚合物"包括术语"均聚物"、"共聚物"等。
[0022] "共聚物"表示通过将至少两种不同类型的单体聚合而制备的聚合物，包括术语 "二元共聚物"（其通常用于表示由两种不同单体制备的聚合物)。
[0023] 如本文所用术语"由…制备"与"包含"同义。本文中所用的术语"包含"、"包括"、 "具有"、"含有"或其任何其它变形，意在覆盖非排它性的包括。例如，包含所列要素的组合 物、步骤、方法、制品或装置不必仅限于那些要素，而是可W包括未明确列出的其它要素或 此种组合物、步骤、方法、制品或装置所固有的要素。<