專利名稱：水性納米氟碳涂料及其生產方法
技術領域：
本發明涉及氟碳涂料，且更具體的是關于一種水性納米氟碳涂料及其生產方法。
本發明水性納米氟碳涂料按下列配方組成組成物 重量(份)水性乙烯基氟碳乳液 20～60納米材料 0.01～0.8顏料 10～25填料 0～37水 16～27分散劑 0.1～0.8消泡劑 0.1～0.5防霉殺菌劑 0.01～0.1成膜助劑 0.01～1
增稠劑 0.06～0.9中和劑 調節PH值為8～9的量功能助劑 0.01～0.1上述配方中各組成物都為市售商品。
水性乙烯基氟碳乳液是市售的水性氟碳乳液，固體含量為50±2％，是為產品的成膜物質。
納米材料為市售的納米三氧化二鐵、納米氧化鈦、納米碳酸鈣、納米氧化鋅、納米氧化銀、納米氧化鋯中的一種或一種以上的混合物。
顏料可按涂料配色的需要任選市售商品，例如可以是鈦白粉、硅灰粉，珠光金粉，珠光銀粉及各色顏料配制的不同色漿中的一種或一種以上的混合物。
填料為市售的立德粉、滑石粉、硅酸鋁、碳酸鈣中的一種或一種以上的混合物。
分散劑為市售的聚羧酸鈉、油酰基環氧烷共聚物、聚硅氧烷、聚丙烯酸鈉、聚丙烯酸胺中的一種或一種以上的混合物。
消泡劑為市售的礦特油基含硅及多種混合物、脂肪烴的乳化物、非硅酮有機酯碳氫化合物、非硅酮胺類碳氫化合物、含疏水粒子礦物油混合物中一種或一種以上的混合物。
防腐殺菌劑為市售的含氮有機雜環化合物、四氯間苯二甲腈、5氯2甲苯4異噻唑啉-3酮、2-正辛基-4-異噻唑啉-3-酮中一種或一種以上的混合物。
成膜助劑為市售的乙二醇單丁醚、十二碳醇酯、二丙二醇丁醚、乙二醇、丙二醇乙醚、丙二醇丁醚中的一種或一種以上的混合物。
增稠劑為市售的改性聚丙烯酸鈉、改性聚丙烯酸胺、乙氧化氨基甲酸酯聚合物、非離子聚氨酯化合物中的一種或一種以上的混合物。
中和劑為市售的二甲基乙醇胺、乙醇胺、氨水、氫氧化鉀中的一種或一種以上的混合物，常用的氨水濃度為27％。
功能助劑為市售的水性納米疏水劑、水性納米抗老劑、水性納米抗沾污劑、水性納米增強劑、水性納米防水劑中的一種或一種以上的混合物。
本發明水性納米氟碳涂料的生產方法按上述配方稱量的水、鈦白粉、填料、納米材料、防腐殺菌劑、分散劑、消泡劑及成膜助劑，在配料鍋內邊加料邊攪拌，攪拌速度為1000～1600轉/分；將上述攪拌均勻的混合料再進行機械乳合，制成中間漿液，其細度達到40～60μm、粘度為20～25秒；然后再將上述中間的中間漿液，在另一的配料鍋中邊攪拌邊加入所述的水性乙烯基氟碳乳液，攪拌速度為400～600轉/分，攪拌均勻后用中和劑，例如濃度為27％的氨水調節PH值達8～9，再加入增稠劑、功能助劑、消泡劑，以及按要求加入色彩顏料，用于調整光澤、色澤、粘度，并用80～100目網過濾得涂料產品，產品的粘度為40～50秒。
本發明生產方法制得的水性納米氟碳涂料的主要性能，與CN1322775A文獻報道值、國家標準GB/T 9755-2001“合成樹脂乳液外墻涂料”的優等品技術指標比較，如表1所示。
表1

從上列性能對比表明，本發明的水性納米氟碳涂料真正體現了氟碳涂料優異的耐候性、耐沾污性、耐洗刷性、耐水性及耐化學性，可以廣泛地應用于建筑內外墻、混凝土構作物的涂裝，也可廣泛應用于航空、航海、工業、民用等各個領域的表面裝飾。
本發明的有益效果是，采用合理科學的配方，克服了已有技術中存在的缺點，提供了一種單組份水性納米氟碳涂料。由于本發明為單組份水性氟碳涂料，在使用前不需要再加入固化劑，使用方便。并引入了納米材料，使涂料產品性能大幅度提高。利用納米材料的疏水性及光化分解作用的特性，可除去空氣中酸、堿性氣體及有機沾污物對涂料膜的沾污。結合氟碳乳液的光透率高、耐化學性能好、能抗御光催化的氧化作用的特性，因此本發明涂料產品的涂膜外觀呈光滑有荷葉性，并具有優異的耐候性、自潔性、防沾污性、耐水性及耐化學性。其耐久性可達15～20年，是硅丙、純丙、苯丙類涂料使用年限的3～5倍，產品施工方便、成本低、壽命長、符合環保指標等要求。
實施例1白色亞光水性納米氟碳外墻涂料的生產在不銹鋼容器內一邊加入以下物質，一邊進行攪拌，攪拌速度為1000～1600轉/分。其重量如下
水16kg鈦白粉(顏料) 22kg滑石粉(填料) 5kg硅酸鋁(填料) 5kg乙二醇(成膜助劑) 1kg十二碳醇酯(成膜助劑) 0.01kg納米氧化鋅(水性納米材料) 0.1kg聚羧酸胺(分散劑) 0.2kg礦特油基含硅(消泡劑) 0.01kg2-正辛基-4-異噻唑啉-3-酮(防腐殺菌劑) 0.01kg然后將上述攪拌均勻的混合料再進行機械乳合，制成中間漿液，其細度達到40～60μm，粘度為20～25秒。
再將上述中間漿液，在另一的配料鍋中進行攪拌，攪拌速度為400～600轉/分，并且邊攪拌邊加入以下物質，其重量如下乙烯基氟碳乳液 50kg礦特油基含硅(消泡劑)0.01kg27％氨(中和劑) 調節PH值為8～9的量改性聚丙烯酸鈉(增稠劑) 0.06kg(將粘度調到40～50秒)水性納米增強劑(功能助劑)0.01kg并用80～100目網過濾，涂料產品粘度為40～50秒。經抽樣檢測，合格后的成品分裝、入庫。
以上述方法制得的白色亞光水性納米氟碳外墻涂料，經實測其主要技術性能達到耐人工氣候老化性2400h耐洗刷性13370次耐沾污性＜12揮發性有機化合物(VOC值) 76g/L耐堿性 288h無異常耐水性 ≥288h無異常耐酸性(30％硫酸)148h
耐鹽霧性≥1000h其它性能也都明顯地超過了國家標準GB/T9755-2001“合成樹脂乳液外墻涂料”優等品技術指標。
實施例2～4水性納米氟碳外墻涂料配方如下表2。
表2 重量kg 生產工藝步驟，同實施例1。
以上述方法制得的水性納米氟碳涂料，主要技術性能均與實施例1的技術性能數據相似。
實施例5～6水性納米氟碳內墻涂料配方如下表3。
表3重量kg 生產工藝步驟，同實施例1。
以上述方法制得的水性納米氟碳內墻涂料，主要技術性能如下耐洗刷性 ＞5000次揮發性有機化合物(VOC值)＜80g/L游離甲醛mg/L ≤0.1重金屬含量mg/kg可溶性鉛 0可溶性鎘 ＜1可溶性鉻 ＜1可溶性汞 0抗菌率(24小時)％ ＞50上述指標明顯地優于國家標準GB/T9756-2001“合成樹脂乳液內墻涂料”優等品及GB18582-2001“室內裝飾裝修材料內墻涂料”中有害物質限量的技術指標。
權利要求
1.一種水性納米氟碳涂料，其特征在于按下列配方組成組成物 重量(份)水性乙烯基氟碳乳液 20～60納米材料 0.01～0.8顏料 10～25填料 0～37水 16～27分散劑 0.1～0.8消泡劑 0.1～0.5防霉殺菌劑 0.01～0.1成膜助劑 0.01～1增稠劑 0.06～0.9中和劑 調節PH值為8～9的量功能助劑 0.01～0.1
2.根據權利要求1所述的水性納米氟碳涂料，其特征在于所述的納米材料為納米三氧化二鐵、納米氧化鈦、納米碳酸鈣、納米氧化鋅、納米氧化銀、納米氧化鋯中的一種或一種以上的混合物。
3.根據權利要求1所述的水性納米氟碳涂料，其特征在于；所述的顏料為鈦白粉、硅灰粉，珠光金粉，珠光銀粉及各色顏料配制的不同色漿中的一種或一種以上的混合物。
4.根據權利要求1所述的水性納米氟碳涂料，其特征在于；所述的填料為立德粉、滑石粉、硅酸鋁、碳酸鈣中的一種或一種以上的混合物。
5.根據權利要求1所述的水性納米氟碳涂料，其特征在于；所述的分散劑為聚羧酸鈉、油酰基環氧烷共聚物、聚硅氧烷、聚丙烯酸鈉、聚丙烯酸胺中的一種或一種以上的混合物。
6.根據權利要求1所述的水性納米氟碳涂料，其特征在于；所述的消泡劑為礦特油基含硅及多種混合物、脂肪烴的乳化物、非硅酮有機酯碳氫化合物、非硅酮胺類碳氫化合物、含疏水粒子礦物油混合物中一種或一種以上的混合物。
7.根據權利要求1所述的水性納米氟碳涂料，其特征在于；所述的防腐殺菌劑為含氮有機雜環化合物、四氯間苯二甲腈、5氯2甲苯4異噻唑啉-3酮、2-正辛基-4-異噻唑啉-3-酮中一種或一種以上的混合物。
8.根據權利要求1所述的水性納米氟碳涂料，其特征在于；所述的成膜助劑為乙二醇單丁醚、十二碳醇酯、二丙二醇丁醚、乙二醇、丙二醇乙醚、丙二醇丁醚中的一種或一種以上的混合物。
9.根據權利要求1所述的水性納米氟碳涂料，其特征在于；所述的增稠劑為改性聚丙烯酸鈉、改性聚丙烯酸胺、乙氧化氨基甲酸酯聚合物、非離子聚氨酯化合物中的一種或一種以上的混合物。
10.根據權利要求1所述的水性納米氟碳涂料，其特征在于；所述的中和劑為二甲基乙醇胺、乙醇胺、氨水、氫氧化鉀中的一種或一種以上的混合物。
11.根據權利要求1所述的水性納米氟碳涂料，其特征在于；所述的功能助劑為水性納米疏水劑、水性納米抗老劑、水性納米抗沾污劑、水性納米增強劑、水性納米防水劑中的一種或一種以上的混合物。
12.權利要求1所述水性納米氟碳涂料的生產方法，其特征在于；將按權利要求1所述配方稱量的水、顏料、填料、納米材料、防腐殺菌劑、分散劑、消泡劑及成膜助劑，在配料鍋內邊加料、邊攪拌，攪拌速度為1000～1600轉/分，將上述攪拌均勻的混合料再進行機械乳合，制成中間漿液，其細度達到40～60μm、粘度為20～25秒；然后再將所述的中間漿液，在另一的配料鍋中邊攪拌邊加入所述的水性乙烯基氟碳乳液，攪拌速度為400～600轉/分，攪拌均勻后用中和劑調節PH值達8～9，再加入增稠劑、功能助劑、消泡劑，以及按要求加入色彩顏料，攪拌均勻，用80～100目網過濾，涂料產品粘度為40～50秒。
全文摘要
一種單組份水性納米氟碳涂料及其生產方法。該涂料是以水性乙烯基氟碳乳液為成膜物質，納米材料作為改性材料，另加顏料、填料、助劑和水等配制而成。由于合理科學的配方，特別是引入了納米材料，使涂料產品性能大幅度提高。涂料的涂膜外觀呈光滑有荷葉性，并具有優異的耐候性、自潔性、防沾污性及耐化學性，可廣泛應用于建筑內外墻、混凝土構作物、水泥、石膏、陶瓷、金屬、木制品及其他材料表面的涂裝，其耐久性可達15～20年，產品施工方便、成本低、壽命長并符合環保指標等要求。
文檔編號C09D127/12GK1401713SQ0213683
公開日2003年3月12日 申請日期2002年9月5日 優先權日2002年9月5日
發明者徐壽柏 申請人:上海一寧建筑材料有限公司