一种建筑外墙用耐磨耐候硅溶胶丙烯酸乳液复合涂料的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种建筑外墙用耐磨耐候硅溶胶丙烯酸乳液复合涂料，其原料按重量份包括：复合基料30?50份、乙酸乙烯酯5?15份、聚氨酯2?8份、邻苯二甲酸二辛酯3?9份、纳米二氧化钛2?5份、纳米硼酸锌1?6份、氢氧化镁1?5份、超细二氧化硅2?5份、煅烧高岭土3?6份、白刚玉微粉1?4份、氟化碳2?5份、过硫酸钠2?6份、氧化铝1?3份、氟硅油2?4份、二甲苯2?6份、正丁醇3?9份、消泡剂3?5份、分散剂2?5份、硅烷偶联剂KH?570 1?5份、湿润剂2?6份、水8?16份。本发明的涂料用于建筑外墙，具有优异的耐磨和耐候性能。
【专利说明】
一种建筑外墙用耐磨耐候硅溶胶丙烯酸乳液复合涂料
技术领域
[0001] 本发明涉及涂料领域，尤其涉及一种建筑外墙用耐磨耐候硅溶胶丙烯酸乳液复合 涂料。
【背景技术】
[0002] 硅溶胶是一种微蓝色乳光胶体，具有比表面积大、吸附能力强、带负电荷、羟基密 集的特点，通常以硅氧烷的方式聚集，易形成不溶于水的透明薄层，由于硅溶胶的渗透、硬 化粘结的综合效应，与水泥建筑物基质表面易产生机械咬合与化学键合，涂层具有优异的 表面附着力，但该涂膜在固化时表现出较大的收缩率，涂层易出现龟裂现象，影响涂层的物 理力学性能。
[0003] 现有技术中建筑外墙用的涂料的耐磨性和耐候性均无法满足实际使用时的需求， 根据硅溶胶能与水泥建筑物基质表面易产生机械咬合与化学键合，涂层具有优异的表面附 着力性能，进一步进行改性增强制备出具有优异耐磨耐候性能的建筑外墙用涂料，是目前 现有技术亟需解决的问题。
【发明内容】
[0004] 为解决【背景技术】中存在的技术问题，本发明提出一种建筑外墙用耐磨耐候硅溶胶 丙烯酸乳液复合涂料，用于建筑外墙，具有优异的耐磨和耐候性能。
[0005] 本发明提出的一种建筑外墙用耐磨耐候硅溶胶丙烯酸乳液复合涂料，其原料按重 量份包括:复合基料30-50份、乙酸乙烯酯5-15份、聚氨酯2-8份、邻苯二甲酸二辛酯3-9份、 纳米二氧化钛2-5份、纳米硼酸锌1-6份、氢氧化镁1-5份、超细二氧化硅2-5份、煅烧高岭土 3-6份、白刚玉微粉1-4份、氟化碳2-5份、过硫酸钠2-6份、氧化错1-3份、氟硅油2-4份、二甲 苯2-6份、正丁醇3-9份、消泡剂3-5份、分散剂2-5份、硅烷偶联剂KH-570 1-5份、湿润剂2-6 份、水8-16份。
[0006] 优选地，复合基料的原料按重量份包括:丙烯酸乳液2-8份、正硅酸乙酯2-5份、N， N，-二甲基甲酰胺3-6份、2,2，4_三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯1-5份、硅烷偶联剂KH-560 2-4份、无水乙醇3-6份、蒸馏水5-15份。
[0007] 优选地，复合基料按如下工艺进行制备:将正硅酸乙酯、蒸馏水、N，N，-二甲基甲酰 胺和无水乙醇混合均匀，然后升温至55-65Γ，升温的过程不停搅拌，加入盐酸调节pH至 4.2-5.2，继续搅拌至正硅酸乙酯完全水解，然后用氨水调节pH至8.5-9.0，然后升温至75-85°C，升温的过程抽出乙醇和蒸馏水，接着冷却至室温，静置35-45min熟化后得到物料a;将 丙烯酸乳液和2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇单异丁酸酯混合均匀，于100-140r/min搅拌15-25min得到物料b，然后将物料a、物料b和硅烷偶联剂KH-560混合均匀，接着加入氨水调节pH 至7.5-8.5，继续搅拌0.5-1.5h，冷却至室温得到复合基料。
[0008] 优选地，复合基料、乙酸乙烯酯、聚氨酯和邻苯二甲酸二辛酯的重量比为35-45:8-12:3-7:4-8。
[0009] 优选地，复合基料、纳米二氧化钛、纳米硼酸锌、氢氧化镁、超细二氧化硅、煅烧高 岭土、白刚玉微粉、氟化碳、过硫酸钠、氧化铝和氟硅油的重量比为35-45 :3-4:2-5:2-4:3-4:4-5:2-3:3-4:3-5:1·5-2·5:2·5-3 · 5 〇
[0010] 优选地，其原料按重量份包括:复合基料35-45份、乙酸乙烯酯8-12份、聚氨酯3-7 份、邻苯二甲酸二辛酯4-8份、纳米二氧化钛3-4份、纳米硼酸锌2-5份、氢氧化镁2-4份、超细 二氧化硅3-4份、煅烧高岭土 4-5份、白刚玉微粉2-3份、氟化碳3-4份、过硫酸钠3-5份、氧化 铝1.5-2.5份、氟硅油2.5-3.5份、二甲苯3-5份、正丁醇4-8份、消泡剂3.5-4.5份、分散剂 2.5-4.5份、硅烷偶联剂KH-570 2-4份、湿润剂3-5份、水10-14份。
[0011] 优选地，其原料按重量份包括:复合基料40份、乙酸乙烯酯10份、聚氨酯5份、邻苯 二甲酸二辛酯6份、纳米二氧化钛3.5份、纳米硼酸锌3.5份、氢氧化镁3份、超细二氧化硅3.5 份、煅烧高岭土 4.5份、白刚玉微粉2.5份、氟化碳3.5份、过硫酸钠4份、氧化铝2份、氟硅油3 份、二甲苯4份、正丁醇6份、消泡剂4份、分散剂3.5份、硅烷偶联剂KH-570 3份、湿润剂4份、 水12份。
[0012] 本发明中所述的建筑外墙用耐磨耐候硅溶胶丙烯酸乳液复合涂料可以按照常规 的涂料制备工艺制备而成。
[0013] 本发明的一种建筑外墙用耐磨耐候硅溶胶丙烯酸乳液复合涂料，其原料包括:复 合基料、乙酸乙烯酯、聚氨酯、邻苯二甲酸二辛酯、纳米二氧化钛、纳米硼酸锌、氢氧化镁、超 细二氧化硅、煅烧高岭土、白刚玉微粉、氟化碳、过硫酸钠、氧化铝、氟硅油、二甲苯、正丁醇、 消泡剂、分散剂、硅烷偶联剂KH-570、湿润剂和水，以复合基料作为成膜物质，并添加乙酸乙 烯酯、聚氨酯和邻苯二甲酸二辛酯作为复合基料的补强料，进行配合使用，有效提高了基料 的耐磨和耐候性能；添加的纳米硼酸锌、氢氧化镁、超细二氧化硅、煅烧高岭土、白刚玉微 粉、氟化碳、过硫酸钠和氧化铝作为填料，并通过硅烷偶联剂KH-570的改性，进一步提高了 复合基料的耐磨性能;添加的氟硅油、二甲苯、正丁醇、消泡剂、分散剂、硅烷偶联剂KH-570、 湿润剂和水作为助剂，进一步提高了涂料的综合性能;其中复合基料以丙烯酸乳液、正硅酸 乙酯、N，N，_二甲基甲酰胺、2,2,4_三甲基-1，3-戊二醇单异丁酸酯、硅烷偶联剂KH-560、无 水乙醇和蒸馏水为原料，以正硅酸乙酯为主料，通过溶胶聚合法制备硅溶胶，然后通过添加 2,2,4_三甲基-1，3-戊二醇单异丁酸酯作为成膜助剂，然后添加丙烯酸乳液和硅烷偶联剂 KH-560进行改性，有效提高了硅溶胶的耐磨耐候性能;改变了传统单一硅溶胶涂料的耐磨 耐候性差的问题，同时利用了硅溶胶在建筑表面强附着力性能，制备得到的复合基料与填 料配合，使得耐磨和耐候性能得到进一步提高。制备得到的涂料用于建筑外墙，具有优异的 耐磨和耐候性能。
【具体实施方式】
[0014] 下面结合具体实施例对本发明做出详细说明，应当了解，实施例只用于说明本发 明，而不是用于对本发明进行限定，任何在本发明基础上所做的修改、等同替换等均在本发 明的保护范围内。
[0015]
【具体实施方式】中，复合基料的重量份可以为30份、35份、40份、45份、50份；乙酸乙 烯酯的重量份可以为5份、6份、7份、8份、9份、10份、11份、12份、13份、14份、15份;聚氨酯的 重量份可以为2份、3份、4份、5份、6份、7份、8份;邻苯二甲酸二辛酯的重量份可以为3份、3 份、4份、5份、6份、7份、8份、9份;纳米二氧化钛的重量份可以为2份、2.5份、3份、3.5份、4份、 4.5份、5份;纳米硼酸锌的重量份可以为1份、1.5份、2份、2.5份、3份、3.5份、4份、4.5份、5 份、5.5份、6份;氢氧化镁的重量份可以为1份、2份、3份、4份、5份;超细二氧化硅的重量份可 以为2份、2.5份、3份、3.5份、4份、4.5份、5份;煅烧尚岭土的重量份可以为3份、3.5份、4份、 4.5份、5份、5.5份、6份；白刚玉微粉的重量份可以为1份、1.5份、2份、2.5份、3份、3.5份、4 份;氟化碳的重量份可以为2份、2.5份、3份、3.5份、4份、4.5份、5份;过硫酸钠的重量份可以 为2份、3份、4份、5份、6份;氧化错的重量份可以为1份、1.5份、2份、2.5份、3份;氟硅油的重 量份可以为2份、2.5份、3份、3.5份、4份;二甲苯的重量份可以为2份、2.5份、3份、3.5份、4 份、4.5份、5份、5.5份、6份;正丁醇的重量份可以为3份、4份、5份、6份、7份、8份、9份;消泡剂 的重量份可以为3份、3.5份、4份、4.5份、5份;分散剂的重量份可以为2份、2.5份、3份、3.5 份、4份、4.5份、5份;硅烷偶联剂KH-570的重量份可以为1份、2份、3份、4份、5份;湿润剂的重 量份可以为2份、2.5份、3份、3.5份、4份、4.5份、5份、5.5份、6份;水的重量份可以为8份、9 份、10份、11份、12份、13份、14份、15份、16份。
[0016] 实施例1
[0017] 本发明提出的一种建筑外墙用耐磨耐候硅溶胶丙烯酸乳液复合涂料，其原料按重 量份包括:复合基料40份、乙酸乙烯酯10份、聚氨酯5份、邻苯二甲酸二辛酯6份、纳米二氧化 钛3.5份、纳米硼酸锌3.5份、氢氧化镁3份、超细二氧化硅3.5份、煅烧高岭土4.5份、白刚玉 微粉2.5份、氟化碳3.5份、过硫酸钠4份、氧化铝2份、氟硅油3份、二甲苯4份、正丁醇6份、消 泡剂4份、分散剂3.5份、硅烷偶联剂KH-570 3份、湿润剂4份、水12份。
[0018] 复合基料按如下工艺进行制备:按重量份将3.5份正硅酸乙酯、10份蒸馏水、4.5份 N，N，_二甲基甲酰胺和4.5份无水乙醇混合均匀，然后升温至60°C，升温的过程不停搅拌，加 入盐酸调节pH至4.7，继续搅拌至正硅酸乙酯完全水解，然后用氨水调节pH至8.75，然后升 温至80°C，升温的过程抽出乙醇和蒸馏水，接着冷却至室温，静置40min熟化后得到物料a; 将5份丙烯酸乳液和3份2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇单异丁酸酯混合均匀，于120r/min搅拌 20min得到物料b，然后将物料a、物料b和3份硅烷偶联剂KH-560混合均匀，接着加入氨水调 节pH至8.0，继续搅拌1. Oh，冷却至室温得到复合基料。
[0019] 实施例2
[0020] 本发明提出的一种建筑外墙用耐磨耐候硅溶胶丙烯酸乳液复合涂料，其原料按重 量份包括:复合基料30份、乙酸乙烯酯15份、聚氨酯2份、邻苯二甲酸二辛酯9份、纳米二氧化 钛2份、纳米硼酸锌6份、氢氧化镁1份、超细二氧化硅5份、煅烧高岭土 3份、白刚玉微粉4份、 氟化碳2份、过硫酸钠6份、氧化铝1份、氟硅油4份、二甲苯2份、正丁醇9份、消泡剂3份、分散 剂5份、硅烷偶联剂KH-570 1份、湿润剂6份、水8份。
[0021] 复合基料按如下工艺进行制备：按重量份将2份正硅酸乙酯、15份蒸馏水、3份N， N，-二甲基甲酰胺和6份无水乙醇混合均匀，然后升温至55°C，升温的过程不停搅拌，加入盐 酸调节pH至5.2,继续搅拌至正硅酸乙酯完全水解，然后用氨水调节pH至8.5,然后升温至85 °C，升温的过程抽出乙醇和蒸馏水，接着冷却至室温，静置35min熟化后得到物料a;将8份丙 烯酸乳液和1份2，2，4_三甲基-1，3-戊二醇单异丁酸酯混合均匀，于140r/min搅拌15min得 到物料b，然后将物料a、物料b和4份硅烷偶联剂KH-560混合均匀，接着加入氨水调节pH至 7.5，继续搅拌1.5h，冷却至室温得到复合基料。
[0022] 实施例3
[0023] 本发明提出的一种建筑外墙用耐磨耐候硅溶胶丙烯酸乳液复合涂料，其原料按重 量份包括:复合基料50份、乙酸乙烯酯5份、聚氨酯8份、邻苯二甲酸二辛酯3份、纳米二氧化 钛5份、纳米硼酸锌1份、氢氧化镁5份、超细二氧化硅2份、煅烧高岭土 6份、白刚玉微粉1份、 氟化碳5份、过硫酸钠2份、氧化铝3份、氟硅油2份、二甲苯6份、正丁醇3份、消泡剂5份、分散 剂2份、硅烷偶联剂KH-570 5份、湿润剂2份、水16份。
[0024]复合基料按如下工艺进行制备:按重量份将5份正硅酸乙酯、5份蒸馏水、6份N，N，_ 二甲基甲酰胺和3份无水乙醇混合均匀，然后升温至65°C，升温的过程不停搅拌，加入盐酸 调节pH至4.2,继续搅拌至正硅酸乙酯完全水解，然后用氨水调节pH至9.0,然后升温至75 °C，升温的过程抽出乙醇和蒸馏水，接着冷却至室温，静置45min熟化后得到物料a;将2份丙 烯酸乳液和5份2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇单异丁酸酯混合均匀，于lOOr/min搅拌25min得 到物料b，然后将物料a、物料b和2份硅烷偶联剂KH-560混合均匀，接着加入氨水调节pH至 8.5，继续搅拌0.5h，冷却至室温得到复合基料。
[0025] 实施例4
[0026] 本发明提出的一种建筑外墙用耐磨耐候硅溶胶丙烯酸乳液复合涂料，其原料按重 量份包括:复合基料35份、乙酸乙烯酯12份、聚氨酯3份、邻苯二甲酸二辛酯8份、纳米二氧化 钛3份、纳米硼酸锌5份、氢氧化镁2份、超细二氧化硅4份、煅烧高岭土 4份、白刚玉微粉3份、 氟化碳3份、过硫酸钠5份、氧化铝1.5份、氟硅油3.5份、二甲苯3份、正丁醇8份、消泡剂3.5 份、分散剂4.5份、硅烷偶联剂KH-570 2份、湿润剂5份、水10份。
[0027]复合基料按如下工艺进行制备：按重量份将3份正硅酸乙酯、12份蒸馏水、4份N， N，-二甲基甲酰胺和5份无水乙醇混合均匀，然后升温至58°C，升温的过程不停搅拌，加入盐 酸调节pH至5.0,继续搅拌至正硅酸乙酯完全水解，然后用氨水调节pH至8.6,然后升温至82 °C，升温的过程抽出乙醇和蒸馏水，接着冷却至室温，静置35min熟化后得到物料a;将7份丙 烯酸乳液和2份2，2，4_三甲基-1，3-戊二醇单异丁酸酯混合均匀，于130r/min搅拌18min得 到物料b，然后将物料a、物料b和3.5份硅烷偶联剂KH-560混合均匀，接着加入氨水调节pH至 7.8，继续搅拌1.2h，冷却至室温得到复合基料。
[0028] 实施例5
[0029] 本发明提出的一种建筑外墙用耐磨耐候硅溶胶丙烯酸乳液复合涂料，其原料按重 量份包括:复合基料45份、乙酸乙烯酯8份、聚氨酯7份、邻苯二甲酸二辛酯4份、纳米二氧化 钛4份、纳米硼酸锌2份、氢氧化镁4份、超细二氧化硅3份、煅烧高岭土 5份、白刚玉微粉2份、 氟化碳4份、过硫酸钠3份、氧化铝2.5份、氟硅油2.5份、二甲苯5份、正丁醇4份、消泡剂4.5 份、分散剂2.5份、硅烷偶联剂KH-570 2份、湿润剂5份、水10份。
[0030] 复合基料按如下工艺进行制备:按重量份将4份正硅酸乙酯、8份蒸馏水、5份N，N，_ 二甲基甲酰胺和4份无水乙醇混合均匀，然后升温至62°C，升温的过程不停搅拌，加入盐酸 调节pH至4.4,继续搅拌至正硅酸乙酯完全水解，然后用氨水调节pH至8.9,然后升温至78 °C，升温的过程抽出乙醇和蒸馏水，接着冷却至室温，静置42min熟化后得到物料a;将3份丙 烯酸乳液和4份2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇单异丁酸酯混合均匀，于1 lOr/min搅拌22min得 到物料b，然后将物料a、物料b和2.5份硅烷偶联剂KH-560混合均匀，接着加入氨水调节pH至 8.2，继续搅拌0.8h，冷却至室温得到复合基料。
[0031]对本发明所述的建筑外墙用耐磨耐候硅溶胶丙烯酸乳液复合涂料进行性能检测， 检测结果如下表：
[0034]以上所述，仅为本发明较佳的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此， 任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其 发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种建筑外墙用耐磨耐候硅溶胶丙烯酸乳液复合涂料，其特征在于，其原料按重量 份包括:复合基料30-50份、乙酸乙烯酯5-15份、聚氨酯2-8份、邻苯二甲酸二辛酯3-9份、纳 米二氧化钛2-5份、纳米硼酸锌1-6份、氢氧化镁1-5份、超细二氧化硅2-5份、煅烧高岭土 3-6 份、白刚玉微粉1 _4份、氟化碳2-5份、过硫酸钠2-6份、氧化错1 -3份、氟硅油2-4份、二甲苯2-6份、正丁醇3-9份、消泡剂3-5份、分散剂2-5份、硅烷偶联剂KH-570 1-5份、湿润剂2-6份、水 8-16份。2. 根据权利要求1所述的建筑外墙用耐磨耐候硅溶胶丙烯酸乳液复合涂料，其特征在 于，复合基料的原料按重量份包括:丙烯酸乳液2-8份、正硅酸乙酯2-5份、N，N，_二甲基甲酰 胺3-6份、2，2，4_三甲基-1，3-戊二醇单异丁酸酯1-5份、硅烷偶联剂KH-560 2-4份、无水乙 醇3-6份、蒸馏水5-15份。3. 根据权利要求1或2所述的建筑外墙用耐磨耐候硅溶胶丙烯酸乳液复合涂料，其特征 在于，复合基料按如下工艺进行制备:将正硅酸乙酯、蒸馏水、N，N，_二甲基甲酰胺和无水乙 醇混合均匀，然后升温至55-65°C，升温的过程不停搅拌，加入盐酸调节pH至4.2-5.2，继续 搅拌至正硅酸乙酯完全水解，然后用氨水调节pH至8.5-9.0,然后升温至75-85Γ，升温的过 程抽出乙醇和蒸馏水，接着冷却至室温，静置35-45min熟化后得到物料a;将丙烯酸乳液和 2,2,4-三甲基-1，3-戊二醇单异丁酸酯混合均匀，于100-14(^/1^11搅拌15-251^11得到物料 b，然后将物料a、物料b和硅烷偶联剂KH-560混合均匀，接着加入氨水调节pH至7.5-8.5，继 续搅拌〇. 5-1.5h，冷却至室温得到复合基料。4. 根据权利要求1-3任一项所述的建筑外墙用耐磨耐候硅溶胶丙烯酸乳液复合涂料， 其特征在于，复合基料、乙酸乙烯酯、聚氨酯和邻苯二甲酸二辛酯的重量比为35-45:8-12: 3-7:4-8〇5. 根据权利要求1-4任一项所述的建筑外墙用耐磨耐候硅溶胶丙烯酸乳液复合涂料， 其特征在于，复合基料、纳米二氧化钛、纳米硼酸锌、氢氧化镁、超细二氧化硅、煅烧高岭土、 白刚玉微粉、氟化碳、过硫酸钠、氧化铝和氟硅油的重量比为35-45:3-4:2-5:2-4:3-4:4-5: 2 _3:3_4:3_5:1·5_2·5:2·5_3·5 〇6. 根据权利要求1-5任一项所述的建筑外墙用耐磨耐候硅溶胶丙烯酸乳液复合涂料， 其特征在于，其原料按重量份包括:复合基料35-45份、乙酸乙烯酯8-12份、聚氨酯3-7份、邻 苯二甲酸二辛酯4-8份、纳米二氧化钛3-4份、纳米硼酸锌2-5份、氢氧化镁2-4份、超细二氧 化硅3-4份、煅烧高岭土 4-5份、白刚玉微粉2-3份、氟化碳3-4份、过硫酸钠3-5份、氧化铝 1.5-2.5份、氟硅油2.5-3.5份、二甲苯3-5份、正丁醇4-8份、消泡剂3.5-4.5份、分散剂2.5-4.5份、硅烷偶联剂KH-570 2-4份、湿润剂3-5份、水10-14份。7. 根据权利要求1-6任一项所述的建筑外墙用耐磨耐候硅溶胶丙烯酸乳液复合涂料， 其特征在于，其原料按重量份包括:复合基料40份、乙酸乙烯酯10份、聚氨酯5份、邻苯二甲 酸二辛酯6份、纳米二氧化钛3.5份、纳米硼酸锌3.5份、氢氧化镁3份、超细二氧化硅3.5份、 煅烧高岭土4.5份、白刚玉微粉2.5份、氟化碳3.5份、过硫酸钠4份、氧化铝2份、氟硅油3份、 二甲苯4份、正丁醇6份、消泡剂4份、分散剂3.5份、硅烷偶联剂KH-570 3份、湿润剂4份、水12 份。
【文档编号】C09D4/06GK105885497SQ201610294741
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年5月3日
【发明人】梁冬
【申请人】梁冬