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CN113683932A - 耐污外墙乳胶漆及其制备方法 - Google Patents

耐污外墙乳胶漆及其制备方法 Download PDF

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CN113683932A CN202110821205.6A CN202110821205A CN113683932A CN 113683932 A CN113683932 A CN 113683932A CN 202110821205 A CN202110821205 A CN 202110821205A CN 113683932 A CN113683932 A CN 113683932A
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乔启信
朱华林
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Anhui Lencaqi Waterproof Technology Co ltd
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Abstract

本发明涉及建筑外墙装饰材料技术领域，具体涉及耐污外墙乳胶漆，按重量份，包括丙烯酸单体共聚物15‑25份，乳化剂1‑3份，过硫酸铵0.5‑1份，填料40‑50份，改性分散剂2‑8份，成膜助剂1‑2份，增稠剂0.5‑1.5份，消泡剂0.8‑1.5份，改性硅氧烷0.5‑2份和水30‑50份；其中，所述改性分散剂为聚羧酸铵盐；本发明还提供了该耐污外墙乳胶漆的制备方法。本发明以丙烯酸单体共聚物、乳化剂和过硫酸铵为原料，形成交联度高、刚性强、拉伸性能强且致密的网状结构，提高了乳胶漆的耐沾污性能；制备中等PVC的涂料，增强了涂料的抗沾污性能；添加的改性分散剂和疏水改性硅氧烷助剂，进一步增强外墙乳胶漆的耐沾污性能。

Description

耐污外墙乳胶漆及其制备方法
技术领域
本发明涉及建筑外墙装饰材料技术领域，具体涉及耐污外墙乳胶漆及其制备方法。
背景技术
建筑涂料作为饰面的主要材料，对建筑物起着保护和装饰的作用。建筑外墙涂料饰面的特点是造价低、便于施工、丰富建筑物的色彩等，在建筑装饰中应用非常广泛。
然而，外墙乳胶漆涂刷到建筑物之后，长期暴露于自然界大气环境中，容易被空气中的各种污染物沉积、粘附，尤其是雨季，如果外墙乳胶漆的防水耐污性能不好，有些污染物会顺着填料的气孔孔隙进入涂膜，雨水蒸发后污迹留在涂膜中，不但影响了涂膜的装饰效果，还不利于清洁，甚至会产生鼓泡、脱落等现象。因此，外墙涂料的耐沾污性能的优劣是评定其装饰耐久性的重要指标之一。
目前，制备乳胶漆时往往采用亲水性表面活性剂，但表面活性剂会存留在漆膜中，进而降低干膜的抗水性，导致漆膜耐沾污性的下降；对于中高PVC涂料，较高比例的颜填料占比有助于提高涂膜的刚性，但却具有较强的吸水性，且在进行分散表面处理时，吸附的大多是亲水性的阴离子分散剂，极易被水二次润湿。
发明内容
针对上述现有领域存在的问题，本发明的目的是提供一种耐沾污性能好、疏水且易于制备的耐污外墙乳胶漆。为实现本发明的目的，采用如下技术方案：
一种耐污外墙乳胶漆，按重量份，包括丙烯酸单体共聚物15-25份，乳化剂1-3份，过硫酸铵0.5-1份，填料40-50份，改性分散剂2-8份，成膜助剂1-2份，增稠剂0.5-1.5份，消泡剂0.8-1.5份，改性硅氧烷0.5-2份和水30-50份；其中，所述改性分散剂为聚羧酸铵盐。
优选的，所述丙烯酸单体共聚物由甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸、苯乙烯以及丙烯酸丁酯构成。
优选的，所述甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸、苯乙烯以及丙烯酸丁酯的重量比为1：(3-5)：(70-80)：(240-250)。
优选的，所述乳化剂为反应型乳化剂COPS-1或磷酸酯类乳化剂PP40中的一种，所述成膜助剂为TEXANOL，所述增稠剂为缔合型增稠剂或碱溶胀型增稠剂中的一种，所述消泡剂为有机硅、矿物油或聚醚类改性消泡剂中任意一种。
优选的，所述填料为膨润土、重质碳酸钙或滑石粉中的一种。
为达上述目的，本发明还提供了一种耐污外墙乳胶漆的制备方法，包括以下步骤：
(1)制备高聚物乳液：以丙烯酸单体共聚物、乳化剂、过硫酸铵和水为原料，制得高聚物乳液以备用；
(2)高速搅拌：按配方，称取一定量上述步骤制得的高聚物乳液和改性分散剂于搅拌容器中，在转速R1下搅拌均匀，添加一定质量的填料和消泡剂，搅拌均匀，得到均匀的分散液；
(3)低速成膜：调节转速为R2，并且按配方，于上述分散液中添加成膜助剂、增稠剂、改性硅氧烷和适量的水，搅拌均匀，制得耐污外墙乳胶漆。
优选的，步骤(1)所述制备高聚物乳液具体包括以下步骤：
1)在氮气保护下，取适量丙烯酸单体共聚物和水于四口烧瓶中，调节转速为R3，升温至80-85℃，加入部分乳化剂和过硫酸铵，反应0.5-1h；
2)向上述溶液中滴加剩余的乳化剂和过硫酸铵，滴加完毕后升温至85-90℃，保温1-1.5h；
3)上述溶液保温反应后，降温至30-45℃，调节pH为7-9，过滤、出料制得高聚物乳液。
优选的，步骤2)中所述滴加剩余的乳化剂和过硫酸铵的时间为1-2h。
优选的，所述R1为600-800r/min，所述R2为200-300r/min，所述R3为400-600r/min。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的耐污外墙乳胶漆以丙烯酸单体共聚物、乳化剂和过硫酸铵为原料，形成交联度高、刚性强、拉伸性能强且致密的网状结构，提高了乳胶漆的耐沾污性能；制备中等PVC的涂料这样不仅改善了涂料的抗沾污性能，同时还不影响涂料的再涂性和抗回黏性；添加改性分散剂，使配方中的填料多吸附疏水改性的分散剂，相当于对填料进行了疏水表面处理，进一步提高外墙乳胶漆的耐沾污性；疏水改性硅氧烷助剂的加入，在涂膜的干燥过程中，会逐渐迁移至涂层的表面，完全干燥后形成憎水膜，其较低的表面张力使得涂膜不易吸附灰尘，从而大幅提高外墙乳胶漆的抗沾污能力。
附图说明
图1为本发明一种耐污外墙乳胶漆的制备方法的流程图；
图2为本发明中制备高聚物乳液的流程图；
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
具体实施例1
在本实施例中，按重量份，具体配方为：
丙烯酸单体共聚物 15份
乳化剂 1份
过硫酸铵 0.5份
填料 40份
改性分散剂 2份
成膜助剂 1份
增稠剂 0.5份
消泡剂 0.8份
改性硅氧烷 0.5份
水 30份
其中，改性分散剂为聚羧酸铵盐；乳化剂为反应型乳化剂COPS-1；成膜助剂为TEXANOL；增稠剂为缔合型增稠剂；消泡剂为有机硅类改性消泡剂；填料为膨润土。
其中，丙烯酸单体共聚物由甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸、苯乙烯以及丙烯酸丁酯构成，且甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸、苯乙烯以及丙烯酸丁酯的重量比为1：3：70：240。
图1为本发明一种耐污外墙乳胶漆的制备方法的流程图，从中可以看出，本实施的具体制备方法为：
步骤S1：制备高聚物乳液：以丙烯酸单体共聚物、乳化剂、过硫酸铵和水为原料，制得高聚物乳液以备用。在本步骤中，具体包括以下步骤：首先，在氮气保护下，取适量丙烯酸单体共聚物和水于四口烧瓶中，调节转速为400r/min，升温至80℃，加入部分乳化剂和过硫酸铵，反应0.5h；然后，在1h内向上述溶液中滴加剩余的乳化剂和过硫酸铵，滴加完毕后升温至85℃，保温1h；接下来，上述溶液保温反应后，降温至30℃，调节pH为7，最后，过滤、出料制得高聚物乳液。
步骤S2：高速搅拌：按配方，称取一定量上述步骤制得的高聚物乳液和改性分散剂于搅拌容器中，在600r/min的转速下搅拌均匀，添加一定质量的填料和消泡剂，搅拌均匀，得到均匀的分散液。
步骤S3：低速成膜：调节转速为200r/min，并且按配方，于上述分散液中添加成膜助剂、增稠剂、改性硅氧烷和适量的水，搅拌均匀，制得耐污外墙乳胶漆，并进行相关性能的检测。
具体实施例2
在本实施例中，按重量份，具体配方为：
丙烯酸单体共聚物 25份
乳化剂 3份
过硫酸铵 1份
填料 50份
改性分散剂 8份
成膜助剂 2份
增稠剂 1.5份
消泡剂 1.5份
改性硅氧烷 2份
水 50份
其中，改性分散剂为聚羧酸铵盐；乳化剂为磷酸酯类乳化剂PP40；成膜助剂为TEXANOL；增稠剂为碱溶胀型增稠剂；消泡剂为矿物油类改性消泡剂；填料为重质碳酸钙。
其中，丙烯酸单体共聚物由甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸、苯乙烯以及丙烯酸丁酯构成，且甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸、苯乙烯以及丙烯酸丁酯的重量比为1：5：80：250。
图1为本发明一种耐污外墙乳胶漆的制备方法的流程图，从中可以看出，本实施的具体制备方法为：
步骤S1：制备高聚物乳液：以丙烯酸单体共聚物、乳化剂、过硫酸铵和水为原料，制得高聚物乳液以备用。在本步骤中，具体包括以下步骤：首先，在氮气保护下，取适量丙烯酸单体共聚物和水于四口烧瓶中，调节转速为600r/min，升温至85℃，加入部分乳化剂和过硫酸铵，反应1h；然后，在2h内向上述溶液中滴加剩余的乳化剂和过硫酸铵，滴加完毕后升温至90℃，保温1.5h；接下来，上述溶液保温反应后，降温至45℃，调节pH为9，最后，过滤、出料制得高聚物乳液。
步骤S2：高速搅拌：按配方，称取一定量上述步骤制得的高聚物乳液和改性分散剂于搅拌容器中，在800r/min的转速下搅拌均匀，添加一定质量的填料和消泡剂，搅拌均匀，得到均匀的分散液。
步骤S3：低速成膜：调节转速为300r/min，并且按配方，于上述分散液中添加成膜助剂、增稠剂、改性硅氧烷和适量的水，搅拌均匀，制得耐污外墙乳胶漆，并进行相关性能的检测。
具体实施例3
在本实施例中，按重量份，具体配方为：
丙烯酸单体共聚物 20份
乳化剂 2份
过硫酸铵 0.8份
填料 45份
改性分散剂 6份
成膜助剂 1份
增稠剂 1.2份
消泡剂 1.2份
改性硅氧烷 1份
水 40份
其中，改性分散剂为聚羧酸铵盐；乳化剂为反应型乳化剂COPS-1；成膜助剂为TEXANOL；增稠剂为碱溶胀型增稠剂；消泡剂为聚醚类改性消泡剂；填料为滑石粉。
其中，丙烯酸单体共聚物由甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸、苯乙烯以及丙烯酸丁酯构成，且甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸、苯乙烯以及丙烯酸丁酯的重量比为1：4：75：245。
图1为本发明一种耐污外墙乳胶漆的制备方法的流程图，从中可以看出，本实施的具体制备方法为：
步骤S1：制备高聚物乳液：以丙烯酸单体共聚物、乳化剂、过硫酸铵和水为原料，制得高聚物乳液以备用。在本步骤中，具体包括以下步骤：首先，在氮气保护下，取适量丙烯酸单体共聚物和水于四口烧瓶中，调节转速为500r/min，升温至82℃，加入部分乳化剂和过硫酸铵，反应0.8h；然后，在1.5h内向上述溶液中滴加剩余的乳化剂和过硫酸铵，滴加完毕后升温至88℃，保温1.2h；接下来，上述溶液保温反应后，降温至40℃，调节pH为8，最后，过滤、出料制得高聚物乳液。
步骤S2：高速搅拌：按配方，称取一定量上述步骤制得的高聚物乳液和改性分散剂于搅拌容器中，在700r/min的转速下搅拌均匀，添加一定质量的填料和消泡剂，搅拌均匀，得到均匀的分散液。
步骤S3：低速成膜：调节转速为200r/min，并且按配方，于上述分散液中添加成膜助剂、增稠剂、改性硅氧烷和适量的水，搅拌均匀，制得耐污外墙乳胶漆，并进行相关性能的检测。
检测结果如下：
表1各实施例的性能检测结果
Figure BDA0003172047340000061
从本发明的以上各实施例可看出，本发明的耐污外墙乳胶漆以丙烯酸单体共聚物、乳化剂和过硫酸铵为原料，形成交联度高、刚性强、拉伸性能强且致密的网状结构，提高了乳胶漆的耐沾污性能；制备中等PVC的涂料这样不仅改善了涂料的抗沾污性能，同时还不影响涂料的再涂性和抗回黏性；添加改性分散剂，使配方中的填料多吸附疏水改性的分散剂，相当于对填料进行了疏水表面处理，进一步提高外墙乳胶漆的耐沾污性；疏水改性硅氧烷助剂的加入，在涂膜的干燥过程中，会逐渐迁移至涂层的表面，完全干燥后形成憎水膜，其较低的表面张力使得涂膜不易吸附灰尘，从而大幅提高外墙乳胶漆的抗沾污能力。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉该技术的人在本发明所揭露的技术范围内，可理解想到的变换或更替，都应涵盖在本发明的包含范围之内，因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种耐污外墙乳胶漆，其特征在于：按重量份，包括丙烯酸单体共聚物15-25份，乳化剂1-3份，过硫酸铵0.5-1份，填料40-50份，改性分散剂2-8份，成膜助剂1-2份，增稠剂0.5-1.5份，消泡剂0.8-1.5份，改性硅氧烷0.5-2份和水30-50份；其中，所述改性分散剂为聚羧酸铵盐。
2.根据权利要求1所述耐污外墙乳胶漆，其特征在于：所述丙烯酸单体共聚物由甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸、苯乙烯以及丙烯酸丁酯构成。
3.根据权利要求2所述耐污外墙乳胶漆，其特征在于：所述甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸、苯乙烯以及丙烯酸丁酯的重量比为1：(3-5)：(70-80)：(240-250)。
4.根据权利要求1所述耐污外墙乳胶漆，其特征在于：所述乳化剂为反应型乳化剂COPS-1或磷酸酯类乳化剂PP40中的一种，所述成膜助剂为TEXANOL，所述增稠剂为缔合型增稠剂或碱溶胀型增稠剂中的一种，所述消泡剂为有机硅、矿物油或聚醚类改性消泡剂中任意一种。
5.根据权利要求1所述耐污外墙乳胶漆，其特征在于：所述填料为膨润土、重质碳酸钙或滑石粉中的一种。
6.一种耐污外墙乳胶漆的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)制备高聚物乳液：以丙烯酸单体共聚物、乳化剂、过硫酸铵和水为原料，制得高聚物乳液以备用；
(2)高速搅拌：按配方，称取一定量上述步骤制得的高聚物乳液和改性分散剂于搅拌容器中，在转速R1下搅拌均匀，添加一定质量的填料和消泡剂，搅拌均匀，得到均匀的分散液；
(3)低速成膜：调节转速为R2，并且按配方，于上述分散液中添加成膜助剂、增稠剂、改性硅氧烷和适量的水，搅拌均匀，制得耐污外墙乳胶漆。
7.根据权利要求6所述耐污外墙乳胶漆的制备方法，其特征在于：步骤(1)所述制备高聚物乳液具体包括以下步骤：
1)在氮气保护下，取适量丙烯酸单体共聚物和水于四口烧瓶中，调节转速为R3，升温至80-85℃，加入部分乳化剂和过硫酸铵，反应0.5-1h；
2)向上述溶液中滴加剩余的乳化剂和过硫酸铵，滴加完毕后升温至85-90℃，保温1-1.5h；
3)上述溶液保温反应后，降温至30-45℃，调节pH为7-9，过滤、出料制得高聚物乳液。
8.根据权利要求7所述耐污外墙乳胶漆的制备方法，其特征在于：步骤2)中所述滴加剩余的乳化剂和过硫酸铵的时间为1-2h。
9.根据权利要求8所述耐污外墙乳胶漆的制备方法，其特征在于：所述R1为600-800r/min，所述R2为200-300r/min，所述R3为400-600r/min。
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CN115029044A (zh) * 2022-06-07 2022-09-09 安徽同益净化科技有限公司 一种建筑工程用增强耐酸碱涂料及其制备方法
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