一種高效耐候、耐水、耐沾污水性生物基漆及其制備方法
【技術領域】
[0001 ]本發明涉及一種高效耐候、耐水、耐沾污水性生物基漆及其制備方法，應用在外墻 涂料領域里。
【背景技術】
[0002] 根據《國家化學建材產業"十五"計劃和2015年發展規劃綱要》，"十五"期間，我國 城鎮住宅建設每年仍將以5億平方米左右的建設速度發展，我國涂料行業發展的主要任務 將以建筑涂料為重點，使建筑涂料在外墻裝飾中的應用占到60份以上。
[0003] 然而涂料的合成制備原材料絕大多數都是依賴石油能源，在過去的幾十年里，隨 著石油資源日益短缺、價格不斷上漲，以及人類對全球變暖、環境污染的擔憂，涂料工業在 材料種類的選擇和技術方面經歷了重大的變革。越來越多的企業正在研發生物基水性替代 品來增加或擴大其產品線，為配方設計師和終端用戶提供更多既環保但又不影響產品性能 的漆料廣品選擇。
[0004] 建筑外墻涂料如此廣闊的市場前景加之日益短缺的能源，其發展既是機遇也是挑 戰。外墻涂料在起到美觀的裝飾效果的同時，也直接暴露在大自然中，經受風雨和日曬的侵 襲，因此，要求外墻涂料要具備較一般涂料更為優異的性能，如耐候、耐水、耐沾污等性能。
[0005] 現有市面上具具有尚效耐候、耐水、耐沾污性能的環保型外墻漆尚屬空白。因此提 供一種能運用在各類外墻上的既環保又具有良好的耐候、耐水、耐沾污性能的水性生物基 漆及其制備方法己成為當務之亟。

【發明內容】

[0006] 本發明提供一種高效耐候、耐水、耐沾污水性生物基漆及其制備方法，其克服了現 有外墻漆不能同時具備既環保又具高效耐候、耐水、耐沾污性能的缺點，其同時具有環保和 良好的耐候、耐水、耐沾污性能的優點。
[0007] 本發明的技術方案如下：
[0008] -種高效耐候、耐水、耐沾污水性生物基漆，其由以下重量份的原料組成:水17-20 份、纖維素0.15-0.3份、pH調節劑0.1-0.25份、潤濕劑0.1-0.4份、分散劑0.1-0.6份、重鈣 14-25份、煅燒高嶺土0-5份、沉淀硫酸鋇3-10份、二氧化鈦14-20份、乳液25-40份、成膜助劑 0.5-1.5份、殺菌防霉劑0.2-0.4份、聚氨酯增稠劑0-0.2份或堿溶脹型增稠劑0-0.25份、附 著力增強劑〇. 1-0.2份、防凍劑0.5-5份、消泡劑0.3-0.6份;其中，乳液由以下重量份的原料 組成，水40-50份、甲基丙烯酸甲酯10-18份、丙烯酸正丁酯10-20份、丙烯酸異辛酯2-8份、衣 康酸二丁酯10-25份、引發劑0.1-0.3份、pH緩沖劑0.1-0.2份、陰離子乳化劑0.3-1.5份、非 離子乳化劑0.4-0.6份、三異丙醇胺0.1-0.8份。
[0009] 本申請的高效耐候、耐水、耐沾污水性生物基漆無毒無味，安全環保。其主要成分 選用了以生物基為原材料的乳液，即采用了由衣康酸二丁酯單體和丙烯酸甲酯單體等改性 合成的生物基改性丙烯酸酯類乳液，其固含量為49%，無ΑΡΕ0,且性質穩定、聚合效果佳，再 加之選用顏料銳鈦型二氧化鈦、沉淀硫酸鋇等填料并調節整個組合物的乳液、顏填料比例， 從而使得制備的高效耐候、耐水、耐沾污水性生物基漆耐侯、耐水、耐沾污、耐化學腐蝕的性 能更佳。當將該漆刷在建筑外墻上后，包括乳液、顏填料、成膜助劑等在內組分形成漆膜，在 保護了原有外墻基材的同時，也顯著地提高了漆膜的高效耐候、耐水、耐沾污等性能，使得 基材得到長久的保護和裝飾。
[0010]所述纖維素為羥乙基纖維素或羥丙基纖維素，消泡劑為礦物油消泡劑或二氧化硅 改性消泡劑，防凍劑為乙二醇或者丙二醇。使用優選的纖維素、消泡劑以及防凍劑有利于提 升漆膜的均勻度以及耐候、耐水、耐沾污等相關性能。
[0011] 所述高效耐候、耐水、耐沾污水性生物基漆，其由以下重量份的原料組成，水19.8 份、羥乙基纖維素0.25份、pH調節劑0.2份、潤濕劑0.3份、分散劑0.5份、重鈣20份、煅燒高嶺 土 2份、沉淀硫酸鋇6份、二氧化鈦18份、乳液30份、成膜助劑0.9份、殺菌防霉劑0.2份、聚氨 酯增稠劑0.2份、附著力增強劑0.15份、乙二醇1份、礦物油消泡劑0.5份。上述的優選成分以 及配比的高效耐候、耐水、耐沾污水性生物基漆的耐候、耐水、耐沾污性能更佳。
[0012] 所述成膜助劑為2,2,4_三甲基-1，3-戊二醇單異丁酸酯；潤濕劑為聚甲基丙烯酸 胺，分散劑為聚甲基丙烯酸鈉，殺菌防霉劑為氯噻唑啉酮，二氧化鈦為銳鈦型二氧化鈦。上 述優選的成膜助劑、潤濕劑、分散劑、殺菌防霉劑和二氧化鈦可以使得所制備的高效耐候、 耐水、耐沾污水性生物基漆漆膜成型度更佳，且防菌防霉性能更佳。
[0013]所述高效耐候、耐水、耐沾污水性生物基漆的制備方法，包括在常溫和常壓下依次 進行的以下步驟：
[0014]①乳液制備工藝:將水、pH緩沖劑、陰離子乳化劑、非離子乳化劑、引發劑、甲基丙 烯酸甲酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸異辛酯和衣康酸二丁酯混合，并以400-600rpm的轉速分散 28-32min，制備成預乳化混合液;從所述預乳化混合液中取出少于其總體積的1/2的量進行 攪拌并緩慢升溫至70_80°C，等到預乳化混合液變為藍色時，將剩余的預乳化混合液緩慢滴 加入其中，之后恒溫反應〇. 5-1.5h，隨后升溫至75-85°C保溫0.3-0.8h，再降至室溫后滴加 三異丙醇胺調節pH至7-8，過濾，即得所述乳液；
[0015] ②制衆工藝：
[0016] 將水和纖維素按所述比例混合后，在300-600rpm轉速下邊分散邊加入pH調節劑、 消泡劑、潤濕劑、分散劑和殺菌防霉劑，分散3_5min;之后在800-1200rpm轉速下分散2-4min;接著在1500-1800印111轉速下邊分散邊加入二氧化鈦、重|15、煅燒高嶺土和沉淀硫酸 鋇，分散18_22min，即制得漿液；
[0017]③調漆工藝：
[0018]在400-600rpm轉速下，向步驟①制得的漿液中邊分散邊緩慢加入步驟①制備的乳 液，分散2-4min;之后于800-1000rpm轉速下邊分散邊加入成膜助劑、防凍劑、增稠劑和附著 力增強劑，分散4_6min至混合液體均勻，即制得所述高效耐候、耐水、耐沾污水性生物基漆。
[0019] 本申請的高效耐候、耐水、耐沾污水性生物基漆制備工藝簡單、低碳環保，具有很 強的工業化能力與廣闊的市場前景。
[0020] 與現有技術相比，本發明申請具有以下優點：
[0021 ] 1)采用生物基型原材料，安全環保；
[0022] 2)與現有技術制備的外墻水性漆相比，當涂刷在建筑外墻基材上之后，包括生物 基改性丙烯酸酯類乳液、二氧化鈦、沉淀硫酸鋇、重鈣、煅燒高嶺土、成膜助劑等在內的組分 均會在裝飾、保護原有建筑基材的同時，顯著地增強自身漆膜的耐候、耐水、耐沾污等性能， 從而使得基材得到長久的保護和裝飾，具體的試驗數據為:將該高效耐候、耐水、耐沾污水 性生物基漆涂裝于建筑外墻涂料上進行人工耐老化試驗lOOOh，其漆膜的色差ΔΕ值小于 1.0,進行耐水測試(大于300h)無脫粉起泡開裂現象，進行耐沾污測試(2循環)數值小于10 份；
[0023] 3)其制備工藝簡單、低碳環保，具有很強的工業化能力與廣闊的市場前景。
[0024] 說明書附圖
[0025]圖1是洗刷試驗的輔助設備示意圖。
[0026] 標號說明：
[0027] 1黑色塑料片、2濕膜制備器、3漆膜。
【具體實施方式】
[0028]下面結合各實施例對本發明的技術方案進行詳細說明。
[0029]原料來源：
[0030] 羥乙基纖維素、羥丙基甲基纖維素:三星化學公司；
[0031] 二氧化鈦:型號R-706,杜邦公司；
[0032]重鈣:平度天一制粉；
[0033]堿溶脹型增稠劑、聚氨酯增稠劑:型號分別為TT935、RM2020,羅門哈斯公司；
[0034]pH調節劑:AMP-95多功能助劑，德謙公司；
[0035]成膜助劑:TEXAN0L多功能助劑，伊斯曼公司。
[0036] 實施例1
[0037] -種高效耐候、耐水、耐沾污水性生物基漆，其由以下重量份的原料組成:水19.8 份、羥乙基纖維素0.25份、pH調節劑0.2份、聚甲基丙烯酸胺0.3份、聚甲基丙烯酸鈉0.5份、 重鈣20份、煅燒高嶺土 2份、沉淀硫酸鋇6份、銳鈦型二氧化鈦18份、乳液30份、2,2,4_三甲 基-1，3-戊二醇單異丁酸酯0.9份、氯噻唑啉酮0.2份、聚氨酯增稠劑0.2份、附著力增強劑 0.15份、乙二醇1份、礦物油消泡劑0.5份。其中，乳液由以下重量份的原料組成:水45份、甲 基丙烯酸甲酯16份、丙烯酸正丁酯15份、丙烯酸異辛酯6份、衣康酸二丁酯20份、引發劑0.2 份、pH緩沖劑0.15份、陰離子乳化劑1.1份、非離子乳化劑0.5份、三異丙醇胺0.5份；
[0038]該高效耐候、耐水、耐沾污水性生物基漆的制備方法，其包括在常溫和常壓下依次 進行的以下步驟：
[003