專利名稱：有機化蒙脫土改性硅丙外墻涂料的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種有機化蒙脫土改性的硅丙外墻涂料，特別適用于高層超高層建筑的外墻裝飾。
隨著我國國民經濟的快速發展，高層、超高層建筑的迅速崛起，對建筑物也提出了更高的裝飾要求，色彩豐富，施工簡單，經久耐用的高性能建筑涂料越來越受到人們的重視。有機硅改性的丙烯酸酯涂料，將有機硅和丙烯酯的優良性能結合起來，是發展最快最具開發前景的外墻涂料。然而目前的硅丙涂料，無論是采用溶液聚合或是采用乳液聚合，皆是配以普通填料而制得，例如CN99112498.7。盡管這些涂料的綜合性能相比于醋丙，苯丙、純丙涂料有很大的提高，但仍很難滿足高層和超高層建筑外墻裝飾對高耐候性，耐沾污性，耐洗刷性等方面的要求。
本發明目的就是要提供一種具有良好的耐沾污性，耐候性和耐洗刷性的高層建筑外墻涂料。
本發明有機化蒙脫土改性硅丙外墻涂料是由混合溶劑，硅丙樹酯，有機化蒙脫土及十二烷基磺酸鈉按重量比1∶(0.3-0.7)∶(0.05-0.2)∶(0.005-0.02)通過溶液聚合而成。其中混合溶劑為不含苯類和鹵代烴的混合溶劑，醋酸乙酯、120號汽油、環己烷、乙醇按重量比1.0∶1.0∶0.3∶1.0的混合物；硅丙樹酯為甲基丙烯酸甲酯，丙烯酸乙酯，甲基丙烯酸，有機硅予聚本，復合引發劑按重量比1.0∶(0，5-0.8)∶(0.3-0.5)∶(0.2-0.5)∶(0.005-0.01)共聚而成；有機化蒙脫土為經十六烷基三甲基溴化銨處理而膨化的蒙脫土。
有機硅予聚體是乙烯基三乙氧基硅烷，八甲基環四硅氧烷，異丙苯過氧化氫按重量比1.0∶(0.5-0.8)∶(0.005-0.01)共聚而成。復合引發劑是過氧化苯甲酰和異丙苯過氧化氫1∶1的混合物。
本發明有機化蒙脫土改性硅丙外墻涂料的制備方法是將混合溶劑(醋酸乙酯，120號汽油，環己烷，乙醇1.0∶1.0∶0.3∶1.0的混合物)，硅丙樹酯，有機化蒙脫土及十二烷基磺酸鈉按前述重量比依次加入反應釜，升溫至50-90℃開啟攪拌，轉速120-150轉/分，攪拌3-5小時。其中硅丙樹酯是將甲基丙烯酸甲酯，丙烯酸乙酯，甲基丙烯酸，有機硅予聚體，復合引發劑(過氧化苯甲酰和異丙苯過氧化氫1∶1混合物)按前述重量比加入反應釜，開啟攪拌、轉速80轉/分，在50-100℃反應3-12小時，然后降至室溫。有機化蒙脫土是將5％重量比濃度的鈉基蒙脫土水溶液于80℃攪拌滴加過量的十六烷基三甲基溴化銨水溶液，1小時后抽濾，并用水洗至無Br-(溴離子)，真空干燥至恒重，并磨碎成500的粉未。
有機硅予聚體的制備是將乙烯基三乙氧基硅烷，八甲基環四硅氧烷，異丙苯過氧化氫按前述重量比加入反應釜，開啟攪拌，轉速80轉/分，升溫至80-100℃反應4-6小時，然后再升溫至130-160℃保溫0.5-1小時，開啟真空泵，減壓脫除低沸物，至釜內壓力降至13.3KPa，溫度150℃時結束反應，降溫出料。
本發明有機化蒙脫土改性硅丙外墻涂料的最佳重量配比，混合溶劑∶硅丙樹酯∶有機化蒙脫土∶十二烷基磺酸鈉為1.0∶0.5∶0.1∶0.01。其中，硅丙樹酯中甲基丙烯酸甲酯∶丙烯酸乙酯∶甲基丙烯酸∶有機硅予聚體∶復合引發劑為1.0∶0.6∶0.4∶0.3∶0.008；有機硅予聚體中乙烯基三乙氧基硅烷∶八甲基環四硅氧烷∶異丙苯過氧化氫為1.0∶0.5∶0.01。
蒙脫土為含水鋁硅酸鹽礦物，晶體為夾層結構，利用其晶體層間陽離子的可交換性，將有機陽離子引入晶層間制成有機化的蒙脫土。有機化蒙脫土具有親油性，作為填料加入到硅丙涂料中后，在高速攪拌的強力剪切及化學力作用下，剝離為鈉米尺寸的結構片層，均勻分散到聚合物中，發揮納米材料的小尺寸效應，表面效應及量子效應，從而賦與本發明涂料良好的綜合性能，除具備一般硅丙涂料的性能之外，還具有①極強的自潔功能。灰塵及污垢容易被雨水自動沖洗或用清水洗干凈；②極高的耐沾污性。耐沾污性測試表明，反射系數降低率僅為6％左右，遠低于標準規定的10％；③高耐性。能經受人工老化實驗1500h的考驗，相當于天然老化15年以上的使用期；④優良的耐洗刷性。耐洗刷性實驗實測值約為2萬次，大大高于國家標準規定的種有機物發生氧化反應，從而把大多數的病菌和病毒殺死。實測表明，本發明細菌總數抑菌率為100％，大腸桿菌抑菌率為100％。所以本發明作為高層和超高層建筑的外墻涂料，有著非常良好的應用前景。
實施例一、有機硅予聚體制備將乙烯基三乙氧基硅烷，八甲基環四硅氧烷，異丙苯過氧化氫按重量比1.0∶0.5∶0.01投入反應釜，開啟攪拌，80轉/分，在80-100℃反應4-6小時，在130-160℃下保溫0.5-1小時，減壓脫除低沸物，至釜內壓力降至13.3KPa，溫度為150℃時結束反應，降溫出料。
實施例二、硅丙樹酯的制備將甲基丙烯酸甲酯，丙烯酸乙酯，甲基丙烯酸，有機硅予聚體、復合引發劑(過氧化苯甲酰和異丙苯過氧化氫1∶1混合物)按重量比1.0∶0.6∶0.4∶0.3∶0.008依次投入反應釜，開啟攪拌，轉速80轉/分，控制溫度在50-100℃范圍內反應3-12小時，然后降至室溫。
實施例三、有機化蒙脫土的制備將5％重量比濃度的鈉基蒙脫土水溶液在80℃，攪拌下滴加過量的十六烷基三甲基溴化銨水溶液，1小時抽濾，水洗至無Br-(溴離子)，真空干燥到恒重，并磨碎成500目粉未。
實施例四、有機化蒙脫土改性硅丙外墻涂料的制備將混合溶劑(醋酸乙酯，120#汽油，環己烷，乙醇1.0∶1.0∶0.3∶1.0的混合物)，硅丙樹酯，有機化蒙脫土及十二烷基磺酸鈉按重量比1∶0.5∶0.1∶0.01依次加入反應釜，升溫至50-90℃，開啟攪拌，轉速120-150轉/分，攪拌3-5小時。
權利要求
1.一種硅丙外墻涂料，其特征在于混合溶劑，硅丙樹酯，有機蒙脫土及十二烷基磺酸鈉按重量比1∶(0.3-0.7)∶(0.05-0.2)∶(0.005-0.02)，通過溶液聚合而成。其中①混合溶劑為不含苯類和鹵代烴的混合溶劑，醋酸乙酯、120號汽油、環己烷、乙醇按重量比1.0∶1.0∶0.3∶1.0的混合物；②硅丙樹酯為甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯，甲基丙烯酸，有機硅予聚體，復合引發劑按重量比1.0∶(0.5-0.8)∶(0.3-0.5)∶(0.2-0.5)∶(0.005-0.01)共聚而成的高分子聚合物；③有機蒙脫土為經十六烷基三甲基溴化銨處理而膨化的蒙脫土。
2.如權利要求1所述的硅丙外墻涂料，其特征在于有機硅予聚體是乙烯基三乙氧基硅烷，八甲基環四硅氧烷，異丙苯過氧化氫按重量比1.0∶(0.5-0.8)∶(0.005-0.01)共聚而成的高分子聚合物。
3.如權利要求1所述的硅丙外墻涂料，其特征在于復合引發劑是過氧化苯甲酰和異丙苯過氧化氫1∶1的混合物。
4.一種如權利要求1所述的硅丙外墻涂料的制備方法，其特征在于將混合劑、硅丙樹酯、有機化蒙脫土和十二烷基磺酸鈉按權利要求1所述的重量比依次投入反應釜，升溫至50-90℃，開啟攪拌、轉速120-150轉/分，攪拌3-5小時，其中硅丙樹酯的制備是將甲基丙烯酸甲酯，丙烯酸乙酯，甲基丙烯酸，有機硅予聚體，復合引發劑按權利要求1所述的重量比加入反應釜，開啟覺拌，轉速80轉/分，在50-100℃反應3-12小時，然后降至室溫；有機化蒙脫土制備是將5％重量比濃度的鈉基蒙脫土的水溶液于80℃攪拌滴加過量的十六烷基三甲基溴化銨水溶液，1小時后抽濾，并用水洗至無Br-(溴離子)，真空干燥至恒重，并磨碎成500目粉未。
5.如權利要求1所述的硅丙外墻涂料的制備方法，其特征在于有機硅予聚體的制備是將乙烯基三乙氧基硅烷，八甲基環四硅氧烷，異丙苯過氧化氫按權利要求2所述的重量比加入反應釜，開啟攪拌，轉速80轉/分，升溫至80-100℃反應4-6小時，然后再升溫至130-160℃保溫0.5-1小時，開啟真空泵，減壓脫除低沸物，至釜內壓力降至13.3KPa，溫度150℃時結束反應，降溫出料。
6.一種硅丙外墻涂料，其特征在于混合溶劑、硅丙樹酯，有機化蒙脫土，十二烷基磺酸鈉的重量配比為1.0∶0.5∶0.1∶0.01。其中硅丙樹酯中甲基丙烯酸甲酯，丙烯酸乙酯，甲基丙烯酸，有機硅予聚體、復合引發劑(過氧化苯甲酰，和異丙苯過氧化氫1∶1混合物)重量配比為1.0∶0.6∶0.4∶0.3∶0.008；有機硅予聚體中乙烯基三乙氧基硅烷，八甲基環四硅氧烷、異丙苯過氧化氫的重量配比為1.0∶0.5∶0.01。
全文摘要
本發明有機化蒙脫土改性硅丙外墻涂料，是將有機化蒙脫土插層剝離成納米尺寸的片層，均勻分散到用溶液聚合法制得的硅丙涂料中，從而使本發明涂料具有超越一般硅丙涂料的良好的綜合性能；極強的自潔功能，極高的耐沾污性，高耐候性，優良的耐洗刷性，獨特的抗菌功能等。在高層及超高層建筑的外墻裝飾方面有著非常廣闊的應用前景。
文檔編號C09D133/10GK1511902SQ0212813
公開日2004年7月14日 申請日期2002年12月30日 優先權日2002年12月30日
發明者薛合倫, 賴中元, 呂云偉 申請人:成都正光科技股份有限公司