專利名稱：一種水性免涂底漆的高性能外墻涂料的制作方法
一種水性免涂底漆的高性能外墻涂料技術領域
本專利涉及將納米硅溶膠和丙烯酸乳液復合應用于外墻涂料中，制成一種水性免涂底漆的高性能外墻涂料。
背景技術：
隨著建筑業的迅猛發展，高層建筑越來越多，對現代建筑外墻涂料提出了更高的要求。多數省市建筑外墻現已限制使用面磚，這就要求外墻涂裝材料不僅要有良好的裝飾性，還應具備優異的耐大氣老化性、耐沾污性、保光保色性和抗發花性。外墻建筑基材主要為水泥砂漿、混凝土，其基面修飾材料主要為水泥基膩子，此類材料均堿性很強。因此，須用抗堿底漆封閉后再涂裝面漆。然而該方案存在如下問題(1)耐酸耐堿差、耐沾污差、耐候性差；( 抗堿底漆因含有顏填料，必然存在毛細孔，隨時間推移，墻體里的鈣鎂離子會通過毛細孔滲出，導致泛堿發花；C3)封閉底漆沒有遮蓋力，容易漏涂，導致泛堿發花；(4)底漆面漆配套施工，周期長，用工成本高，效益低。上述問題制約了普通外墻涂料在高層建筑上的推廣使用，難以滿足市場需求。
對納米硅溶膠-丙烯酸復合為涂料的研究已久，具有很高的應用價值。專利申請號200810010114. 9用改性硅溶膠制備水性涂料需單獨配置罩面漆，不是我們追求的高效簡便施工的涂料。發明內容
本發明制得一種納米硅溶膠-丙烯酸乳液復合外墻涂料，納米硅溶膠顆粒均勻分布于丙烯酸乳液粒子間，由于析膠時的氧化硅的活性高，納米粒子對基材的滲透力強，細小的顆粒能通過毛細管作用滲透到基材的內部，并能與基材中的堿性物質Ca(OH)2K應生成硅酸鈣，通過機械咬合與化學鍵合的綜合結果使涂膜具有較強的附著力，并從根源上消除堿性。成膜后，有機高分子均勻地分布在硅-氧-硅無機涂層的間隙中，屏蔽無機涂層中殘存的親水基團，使涂膜在經受冷熱交替時，涂層的收縮得到緩沖，并使涂層具有一定的彈性，所形成的涂層兼有無機涂料和有機涂料的特性，彌補兩者之不足。
本發明實現上述性能所采取的技術方案為
該涂料采用納米硅溶膠與丙烯酸乳液為成膜物，主要包括如下重量份數的組分
納米硅溶膠保護膠丙烯酸乳液顏料填料纖維素消泡劑潤濕劑分散劑丙二醇酸堿調節劑防腐劑增稠劑流平劑成膜助劑說明書8-13 份 0.5-1 份 13-23 份 13-18 份 26-33 份 0.1-0.2 份 0.1-0.5 份 0.1-0.2 份0.5-1 份 0.6-1 份 0.1-0.2 份 0.1-0.2 份 0-0.4 份 0.1-0.2 份 0.6-1 份2/7頁軟水18-25份
上述水性涂料組分中納米硅溶膠為深圳市吉化化工KH-納米硅溶膠與江蘇國聯化工CH83-120納米硅溶膠中任意一種；
上述水性涂料組分中保護膠為漢高Dispersant 05與漢高Colorsperse 188A中任意一種；
上述水性涂料組分中丙烯酸乳液為陶氏化學AC-808A與巴斯夫Acronal PA-237 中任意一種；
上述水性涂料組分中顏料為美利聯RCL-595鈦白粉與杜邦R-706鈦白粉中任意一種；
上述水性涂料組分中填料按重量配比為滑石粉高嶺土 重鈣硅灰石粉= 1 0. 5 2 0. 1-0. 5 ；
上述水性涂料組分中纖維素為陶氏化學QP-100MH與亞跨龍250HHBR中任意一種；
上述水性涂料組分中消泡劑為圣諾普科NXZ與艾迪科B-943中任意一種；
上述水性涂料組分中潤濕劑為陶氏化學X-405與科寧PE100中任意一種；
上述水性涂料組分中分散劑為圣諾普科Dispersant 5040與金源化學TCP-8045 中任意一種；
上述水性涂料組分中酸堿調節劑為陶氏化學AMP-95與金源化學TCP-95中任意一種；
上述水性涂料組分中防腐劑為舒美A^與霍夫曼D29中任意一種；
上述水性涂料組分中增稠劑為圣諾普科SN-636與圣諾普科SN-612NC中至少一種。
上述水性涂料組分中流平劑為科寧DSX-2000與維高化工LS-200中任意一種；
上述水性涂料組分中成膜助劑為伊士曼Texanol ；
本發明的一種水性免底漆高性能外墻涂料的制備方法包括如下步驟
1、改性納米硅溶膠的制備
向8-13份納米硅溶膠中加保護膠0. 5-1份，1000 1200轉/分，中速分散 5-10min 待用。
2、涂料的制備
a依次加入配方量的軟水和配方量的纖維素，1000 1200轉/分，中速分散10 15min至完全溶解透明。
b投入配方量的潤濕劑、分散劑、酸堿調節劑、丙二醇、1/2配方量的消泡劑， 1000 1200轉/分，中速分散5 lOmin。
c投入配方量改性納米硅溶膠，1000 1200轉/分，中速分散5 lOmin。
d投入配方量的顏料和配方量的填料，2000 2300轉/分，高速分散15 20min，至細度< 40 μ M。
e投入配方量的成膜助劑，再投入配方量的丙烯酸乳液，800 1000轉/分，中速分散5 IOmin0
f調漆投入剩余1/2配方量的消泡劑，配方量的防腐劑，配方量的流平劑和配方量的增稠劑，500 600轉/分，5 lOmin，低速混勻，即得成品。
本發明的免涂底漆的高性能外墻涂料具有如下特點
(1)兼有有機涂料的柔韌性和有無機涂料的硬度，涂膜軟硬適中；
(2)耐酸、耐堿、耐沾污、耐候性均十分突出；
(3)超強的附著力。該涂料施工上墻后與水泥墻面不僅表面附著，還形成配位反應，對基層產生滲透，十分牢固；
(4)能均衡基材的吸水性，可最大限度發揮色漆的保色性。
(5)貯存穩定，免涂底漆，納米硅溶膠粒子對基材的滲透力強，細小的顆粒能通過毛細管作用滲透到基材的內部，并能與基材中的堿性物質Ca(OH)2反應生成硅酸鈣，使涂膜具有較強的附著力，并從根源上消除堿性。
具體實施方式
下面通過實施例對本發明的內容做進一步的說明，但這部分內容不以任何方式限制本發明的內容。
實施例1 (重量份)
1改性納米硅溶膠的制備向9. 3份納米硅溶膠中加保護膠0. 7份，1000 1200 轉/分，中速分散5-lOmin待用。
2涂料的制備a依次加入21. 7份軟水和0. 1份纖維素，1000 1200轉/分，中速分散10 15min至完全溶解透明。b投入0. 1份潤濕劑、0. 6份分散劑、0. 1份酸堿調節齊U、0. 8份丙二醇、0. 15份的消泡劑，1000 1200轉/分，中速分散5 lOmin。c投入10 份改性納米硅溶膠，1000 1200轉/分，中速分散5 lOmin。d投入17份顏料和30份填料，2000 2300轉/分，高速分散15 20min，至細度< 40 μ M。e投入0. 9份成膜助劑， 再投入18份丙烯酸乳液，800 1000轉/分，中速分散5 lOmin。f調漆投入0. 15份消泡劑，0. 1份防腐劑，0. 1份流平劑，0. 2份增稠劑，500 600轉/分，5 lOmin，低速混勻，得100份本涂料。
實施例2 (重量份)
1改性納米硅溶膠的制備向7. 5份納米硅溶膠中加保護膠0. 5份，1000 1200 轉/分，中速分散5-lOmin待用。
2涂料的制備a依次加入20. 8份軟水和0. 1份纖維素，1000 1200轉/分，中速分散10 15min至完全溶解透明。b投入0. 1份潤濕劑、0. 6份分散劑、0. 1份酸堿調節齊U、0. 7份丙二醇、0. 1份消泡劑，1000 1200轉/分，中速分散5 lOmin。c投入8份改性納米硅溶膠，1000 1200轉/分，中速分散5 lOmin。d投入15份顏料和32份填料， 2000 2300轉/分，高速分散15 20min，至細度< 40 μ M。e投入1份成膜助劑，再投入 21份丙烯酸乳液，800 1000轉/分，中速分散5 lOmin。f調漆投入0. 1份消泡劑，0. 1 份防腐劑，0. 1份流平劑，0. 2份增稠劑，500 600轉/分，5 IOmin,低速混勻，得100份本涂料。
實施例3 (重量份)
1改性納米硅溶膠的制備向11. 2份納米硅溶膠中加保護膠0. 8份，1000 1200 轉/分，中速分散5-lOmin待用。
2涂料的制備a依次加入24. 8份軟水和0. 15份纖維素，1000 1200轉/分，中速分散10 15min至完全溶解透明。b投入0. 1份潤濕劑、0. 5份分散劑、0. 1份酸堿調節齊U、0. 7份丙二醇、0. 2份消泡劑，1000 1200轉/分，中速分散5 lOmin。c投入12份改性納米硅溶膠，1000 1200轉/分，中速分散5 lOmin。d投入14顏料和30份填料， 2000 2300轉/分，高速分散15 20min，至細度< 40 μ Μ。e投入0. 8份成膜助劑，再投入16份丙烯酸乳液，800 1000轉/分，高速分散5 lOmin。f調漆投入0. 2份消泡劑，0. 1份防腐劑，0. 1份流平劑，0. 25份增稠劑，500 600轉/分，5 lOmin，低速混勻， 得100份本涂料。
主要原材料名稱、技術指標
1. KH-納米硅溶膠
主要化學成分納米級二氧化硅
SiO2 含量(％ ):20
平均粒徑(納米):8-12
2. CH83-120 納米硅溶膠
主要化學成分納米級二氧化硅
SiO2 含量(％ ):20
平均粒徑(納米):8-10
3、漢高 Dispersant 05
主要化學成分季銨鹽化合物CN 102533028 A
活性成分(% ) 20
4.漢高 Colorsperse 188A
主要化學成分季銨鹽化合物
活性成分(％ ) :20
5.陶氏化學 AC-808A
主要化學成分純丙烯酸乳液
固含量(％):49. 5
6.巴斯夫 Acronal PA-237
主要化學成分純丙烯酸乳液
固含量(％) 48
7.美利聯 RCL-595
TiO2 含量(％)彡 97
8.杜邦 R-706
TiO2 含量(％)彡 97
9.滑石粉
細度(目)=800-1500
10.高嶺土
細度(目)=800-1500
11.重鈣
細度(目)400-800
12.硅灰石粉
細度(目):400-800
13.陶氏化學 QP-100MH
主要化學成分羥乙基纖維素醚
粘度(25"C mPaS) :4400-6000(1% )
14.亞跨龍 250HHBR
主要化學成分羥乙基纖維素醚
粘度(25"CmPaS) :3400-5000(1% )
15.圣諾普科NXZ
主要化學成分礦物油系列混合物
有效成分(％):彡99
16.艾迪科 B-943
主要化學成分礦物油系列混合物
有效成分(％):彡99
17.陶氏化學 X-405
主要化學成分烷基酚聚氧乙烯醚
有效成分(％ ) :70
18.科寧 PE100
主要化學成分烷基酚聚氧乙烯醚
有效成分(% ) 99
19.金源化學 TCP-8045
主要化學成分聚丙烯酸鈉鹽
有效成分(％ ) :45
20.圣諾普科 Dispersant 5040
主要化學成分聚丙烯酸鈉鹽
有效成分(％ ) :42
21.陶氏化學 AMP-95
主要化學成分有機胺化合物
含量(％):彡93
22.金源化學 TCP-95
主要化學成分有機胺化合物
含量(％):90-95
23.伊士曼 iTexanol
主要化學成分2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇單異丁酸酯
有效成分(％):彡99
24.圣諾普科 SN-636
主要化學成分丙烯酸酯聚合物
有效成分(％ ):30
25.圣諾普科 SN-612NC
主要化學成分非離子型疏水改性聚氨酯
有效成分(％ ) :40
26.科寧 DSX-2000
主要化學成分非離子聚醚型聚氨酯
有效成分(% ) 20
27.維高化工 LS-200
主要化學成分非離子聚醚型聚氨酯
固含量(%) 20
28.舒美似6
主要化學成分氯甲基異噻唑啉酮與苯并異噻唑啉酮混合物
有效成分(% ) 8
29.霍夫曼擬9
主要化學成分氯甲基異噻唑啉酮與苯并異噻唑啉酮混合物
有效成分(% ) 9
30.丙二醇工業級
參照合成樹脂乳液外墻涂料技術指標(GB/T9755-2001)，外墻無機建筑涂料技術指標(JG/T26-20(^)及建筑內外墻用底漆技術指標(JG/T201-2007)對上述實施例制備的水性涂料的性能測試如下表
權利要求
1. 一種水性免涂底漆的高性能外墻涂料，主要包括如下重量份數的組分納米硅溶膠8-13 份保護膠0.5-1 份丙烯酸乳液13-23 份顏料13-18 份填料26-33 份纖維素0.1-0.2 份消泡劑0.1-0.5 份潤濕劑0.1-0.2 份分散劑0.5-1 份丙二醇0.6-1 份酸堿調節劑0.1-0.2 份防腐劑0.1-0.2 份增稠劑0-0.4 份流平劑0.1-0.2 份成膜助劑0.6-1 份軟水18-25 份
2.根據權利要求1所述的一種水性免涂底漆的高性能外墻涂料，其特征在于所述的納米硅溶膠為深圳市吉化化工KH-納米硅溶膠與江蘇國聯化工CH83-120納米硅溶膠中任意一種。
3.根據權利要求1所述的一種水性免涂底漆的高性能外墻涂料，其特征在于所述的保護膠為漢高Dispersant 05與漢高Colorsperse 188A中任意一種。
4.根據權利要求1所述的一種水性免涂底漆的高性能外墻涂料，其特征在于丙烯酸乳液為陶氏化學AC-808A與巴斯夫Acronal PA-237中任意一種。
5.根據權利要求1所述的一種水性免涂底漆的高性能外墻涂料，其特征在于所述的顏料為美利聯RCL-595鈦白粉與杜邦R-706鈦白粉中任意一種。
6.根據權利要求1所述的一種水性免涂底漆的高性能外墻涂料，其特征在于所述的填料重量配比為滑石粉高嶺土 重鈣硅灰石粉=1 0. 5 2 0. 1-0. 5。
7.根據權利要求1所述的一種水性免涂底漆的高性能外墻涂料，其特征在于所述的纖維素為陶氏化學QP-100MH與亞跨龍250HHBR中任意一種。
8.根據權利要求1所述的一種水性免涂底漆的高性能外墻涂料，其特征在于所述的消泡劑為圣諾普科NXZ與艾迪科B-943中任意一種。
9.根據權利要求1所述的一種水性免涂底漆的高性能外墻涂料，其特征在于所述的潤濕劑為陶氏化學X-405與科寧PElOO中任意一種。CN 102533028 A
10.根據權利要求1所述的一種水性免涂底漆的高性能外墻涂料，其特征在于所述的分散劑為圣諾普科Dispersant 5040與金源化學TCP-8045中任意一種。
11.根據權利要求1所述的一種水性免涂底漆的高性能外墻涂料，其特征在于所述的酸堿調節劑為陶氏AMP-95與金源化學TCP-95中任意一種。
12.根據權利要求1所述的一種水性免涂底漆的高性能外墻涂料，其特征在于所述的防腐劑為舒美■與霍夫曼D29中任意一種。
13.根據權利要求1所述的一種水性免涂底漆的高性能外墻涂料，其特征在于所述的增稠劑為圣諾普科SN-636與圣諾普科SN-612NC中至少一種。
14.根據權利要求1所述的一種水性免涂底漆的高性能外墻涂料，其特征在于所述的流平劑為科寧DSX-2000與維高化工LS-200中任意一種。
15.根據權利要求1所述的一種水性免涂底漆的高性能外墻涂料，其特征在于所述的成膜助劑為伊士曼Texanol。
全文摘要
本發明公開了一種水性免涂底漆的高性能外墻涂料，它包括如下組分納米硅溶膠、保護膠、丙烯酸乳液、顏料、填料、酸堿調節劑、消泡劑、潤濕劑、分散劑、丙二醇、防腐劑、成膜助劑、流平劑、增稠劑、羥乙基纖維素和軟水。本發明的一種水性免涂底漆的高性能外墻涂料具有如下優點貯存穩定，免涂底漆，不會泛堿發花；兼有有機涂料的柔韌性和無機涂料的硬度，涂膜軟硬適中；耐酸、耐堿、耐沾污、耐候性均十分突出；優異的附著力；能均衡基材的吸水性，最大限度發揮色漆的保色性能。
文檔編號C09D7/12GK102533028SQ20111046159
公開日2012年7月4日 申請日期2011年12月29日 優先權日2011年12月29日
發明者劉憲文, 李松財, 王存軍, 閆星星, 陳鑫 申請人:陜西寶塔山油漆股份有限公司