一种高耐候自清洁无机建筑涂料及其制备方法与流程

本发明涉及涂料技术领域，具体涉及高耐候自清洁无机建筑涂料，同时，本发明还涉及该涂料的制备方法。

背景技术：

随着工业化的高速发展，导致了地球环境的严重破坏，严重的污染威胁着人们的居住空间。“绿色”、“环保”，是目前人们高度重视环境保护后对涂料工业提出的要求，也是涂料工业未来的发展方向。相对有机涂料而言，无机涂料直接取自于自然界中蕴藏丰富的矿物，其基料的生产和使用过程完全符合节能减排的要求，且具有绝大多数同等成本的有机涂料难以达到的技术指标。近年来，国内建筑工程市场因国家对地下密闭空间用防火、不燃涂料的强制要求，推动了无机涂料的发展，国内各大建筑涂料生产商均在进行无机建筑涂料的研发工作，并不断推出各自的新产品，让无机硅酸盐涂料在我国寻觅到了难得的发展机遇。近一两无机涂料年迅速崛起，成为建筑涂料厂家争相关注的项目，纷纷将各自的建筑无机涂料产品推向市场。

技术实现要素：

本发明提供一种高耐候自清洁无机建筑涂料，该涂层具有优异的自清洁的功能，耐候性优异，防火等级a级不燃，硬度高，耐擦洗性能优异。

一种高耐候自清洁无机建筑涂料，所述涂料由以下重量份数的原材料组成：去离子水：25-35，羟乙基纤维素醚：0.2-0.4，稳定剂：0.5-1，无机树脂：20-30，硅烷改性聚氨酯丙烯酸乳液：6-10，消泡剂：0.1-0.4，分散剂：0.5-1.0，高岭土：3-6，重钙：14-17，钛白粉：12-15，纳米二氧化钛：4-6，杀菌防霉剂：0.1-0.5，偶联剂：2-3，防冻剂：0.5-1.0，亲水剂：2-3。

进一步的，所述的无机树脂为硅酸锂，硅酸锂为模数为4.5，固含量为22％。

进一步的，所述的稳定剂为甲基硅醇钾。

进一步的，所述的分散剂为季铵盐类分散剂。

进一步的，所述的纳米二氧化钛为锐钛型纳米二氧化钛。

进一步的，所述的硅烷改性聚氨酯丙烯酸乳液由以下重量份数的原材料组成：

聚醚多元醇2000：25份，异氟尔酮二异氰酸酯：28份，甲基丙烯酸甲酯：10份，甲基丙烯酸丁酯：34份，2,2-二羟甲基丙酸(dmpa)：5份、1,4丁二醇(bdo)：3份、二月桂酸二丁基锡(t-12)：0.05份，三乙胺:4份，去离子水：230份，乙二胺：2份，kh550：1份，偶氮二异丁腈0.1份，丁酮：5份。

进一步的，所述的硅烷改性聚氨酯丙烯酸乳液的制备方法：

在带有搅拌器、温度计、冷凝管的反应器中，加入经脱水处理的聚醚多元醇2000和异氟尔酮二异氰酸酯，转速为500rpm/min，加热至85℃，反应至所测得的-nco含量达到理论值，然后加入甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、2,2-二羟甲基丙酸(dmpa)、1,4丁二醇(bdo)、二月桂酸二丁基锡(t-12)，维持85℃，用二正丁胺反滴定法测定-nco含量，当达到理论值时，即得到聚氨酯预聚物；

将聚氨酯预聚物降温到40℃，加入三乙胺，中和5min后，加去离子水稀释乳化，提高转速到1500rpm/min，乳化20min，降低搅拌转速到500rpm/min，加入乙二胺，反应1h；

升温到80℃，向反应器中滴加偶氮二异丁腈的丁酮溶液，滴加20分钟，在80℃反应4小时，出料。

进一步的，所述的亲水剂为聚醚硅油。

进一步的，所述的偶联剂为十六烷基三甲氧基硅烷。

上述的高耐候自清洁无机建筑涂料制备方法，按原材料配方依次将去离子水、消泡剂、分散剂、稳定剂加入搅拌罐中，搅拌加入羟乙基纤维素醚，1200r/min高速搅拌15min，加入高岭土、重钙、钛白粉、纳米二氧化钛、亲水剂，1800r/min高速搅拌30min，降低搅拌速度到800r/min加入硅烷改性聚氨酯丙烯酸乳液，杀菌防霉剂、偶联剂、防冻剂搅拌20min，加入无机树脂搅拌均匀，即得到高耐候自清洁无机建筑涂料。

本发明所述高耐候自清洁无机建筑涂料具有以下有益效果：

本发明提供了一种无机自清洁建筑涂料，选用模数为4.5，固含量为22％的无机硅酸锂树脂，高模数的硅酸锂涂膜耐水性能优异，与硅烷改性聚氨酯丙烯酸乳液配伍，一方面可以提高无机涂料的柔韧性，另一方面，硅酸锂可以与硅烷改性聚氨酯丙烯酸乳液中的硅烷发生氢键缔合，提高有机无机涂料的储存稳定性，且在成膜过程中，硅羟基之间凝胶化脱水反应，形成si-o-si空间网络结构，形成有机无机杂化涂膜，且保留的硅羟基可以提高涂层的附着力。本发明的无机自清洁涂料含有大量的无机交联结构，具有优异的阻燃性，防火等级a级不燃，耐候性优异。

本发明选用稳定剂甲基硅醇钾，甲基硅醇钾在水中可以可逆电离出氢氧根离子，调节体系的ph值，本发明在无机硅酸锂树脂中加入硅烷改性聚氨酯丙烯酸乳液，无机硅酸锂为强碱性ph值12-13，硅烷改性聚氨酯丙烯酸乳液ph值为8，ph值存在差异，选用甲基硅醇钾可以作为稳定剂，防止ph的快速变化引起体系的储存不稳定，且在涂料干燥成膜的过程中甲基硅醇钾可以与硅酸锂及硅烷改性聚氨酯丙烯酸乳液交联固化，提高体系的耐水性能。季铵盐类分散剂可增加电层间斥力，与甲基硅醇钾复配使用可以提高体系的储存稳定性。

本发明的硅烷改性聚氨酯丙烯酸乳液，不含有乳化剂，为二级分散体，不易破乳，选用聚醚多元醇2000提高乳液的柔韧性，且用硅烷改性可以提高强碱性的无机硅树脂相容性，硅烷改性聚氨酯丙烯酸乳液可提高无机涂层的柔韧性及附着力。

本发明选用锐钛型纳米二氧化钛，锐钛矿型tio2比金红石型tio2具有更强的光效应，tio2在紫外线的照射下，其表面产生导带电子和价带空穴，它们分别与空气中的o2和h2o反应生成自由基·o^2－和·oh。自由基具有较高的反应能，能够破坏有机物中各类化学键，因而能将各类有机物分解成co2和h2o等简单的无机物，具有自清洁的功能，且本发明选用亲水剂聚醚硅油，聚醚硅油中含有的醚键具有亲水性，硅烷改性聚氨酯丙烯酸乳液中的醚键也具有优异的亲水性，两者结合可提高涂层的亲水性。与锐钛型纳米二氧化钛配伍，使整体涂层具有亲水自清洁的功能。

具体实施方式

基于本发明的设计思想，下面，结合具体的实施例对本发明的一种高耐候自清洁无机建筑涂料做进一步的详细描述：

实施例1-3

硅烷改性聚氨酯丙烯酸乳液：

硅烷改性聚氨酯丙烯酸乳液由以下重量份数的原材料组成：聚醚多元醇2000：25份，异氟尔酮二异氰酸酯：28份，甲基丙烯酸甲酯：10份，甲基丙烯酸丁酯：34份，2,2-二羟甲基丙酸(dmpa)：5份、1,4丁二醇(bdo)：3份、二月桂酸二丁基锡(t-12)：0.05份，三乙胺:4份，去离子水：230份，乙二胺：2份，kh550：1份，偶氮二异丁腈0.1份，丁酮：5份。

硅烷改性聚氨酯丙烯酸乳液的制备方法：在带有搅拌器、温度计、冷凝管的反应器中，加入经脱水处理的聚醚多元醇2000和异氟尔酮二异氰酸酯，转速为500rpm/min，加热至85℃，反应至所测得的-nco含量达到理论值，然后加入甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、2,2-二羟甲基丙酸(dmpa)、1,4丁二醇(bdo)、二月桂酸二丁基锡(t-12)，维持85℃，用二正丁胺反滴定法测定-nco含量，当达到理论值时，即得到聚氨酯预聚物；

将聚氨酯预聚物降温到40℃，加入三乙胺，中和5min后，加去离子水稀释乳化，提高转速到1500rpm/min，乳化20min，降低搅拌转速到500rpm/min，加入乙二胺，反应1h；

升温到80℃，向反应器中滴加偶氮二异丁腈的丁酮溶液，滴加20分钟，在80℃反应4小时，出料。

高耐候自清洁无机建筑涂料原料重量组成如下表所示：

所述的分散剂为科莱恩季铵盐类分散剂xw330。

实施例1-3的一种高耐候自清洁无机建筑涂料采用以下方法制备得到：按原材料配方依次将去离子水、消泡剂、分散剂、甲基硅醇钾加入搅拌罐中，搅拌加入羟乙基纤维素醚，1200r/min高速搅拌15min，加入高岭土、重钙、钛白粉、锐钛型纳米二氧化钛、聚醚硅油，1800r/min高速搅拌30min，降低搅拌速度到800r/min加入硅烷改性聚氨酯丙烯酸乳液，杀菌防霉剂、十六烷基三甲氧基硅烷、防冻剂搅拌20min，加入无机树脂硅酸锂搅拌均匀，即得到高耐候自清洁无机建筑涂料。

对实施例1-3制备得到的高耐候自清洁无机建筑涂料进行性能测试，检测结果如下表所示：

起点商标作为专业知识产权交易平台，可以帮助大家解决很多问题，如果大家想要了解更多知产交易信息请点击 【在线咨询】或添加微信 【19522093243】与客服一对一沟通，为大家解决相关问题。

此文章来源于网络,如有侵权,请联系删除