耐沾污性乳膠漆的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種耐沾污性乳膠漆，其特征是配方如下：（1)鎢酸銨摻量為17?19%，(2)去離子水摻量為5?7%，（3)正硅酸乙酯摻量為4?6%，（4)無水乙醇摻量為2.5%，(5)鹽酸摻量為2.5%，(6)全氟辛基-三乙氧基硅烷摻量為2-3%,(7)硅烷偶聯劑摻量為1.2%，⑶聚酯樹脂摻量為54?56%，(9)固化劑甲乙酮摻量為4%,(10)有機硅流平劑摻量為0.6%，(11)鈦白粉摻量為1.5%,(12)蒸餾水摻量為1%。本發明所制乳膠漆具有耐沾污性能強、性價比好的優點。
【專利說明】耐沾污性乳膠漆
【技術領域】
[0001] 本發明涉及建筑材料領域，特別涉及一種耐沾污性乳膠漆。
【背景技術】
[0002] 耐沾污性一直是考察建筑乳膠漆性能的重要指標之一，針對目前建筑乳膠漆特別 是外墻乳膠漆耐沾污性不太理想的情況，具有耐沾污性能的乳膠漆受到了越來越多的關 注。但長期以來，耐沾污性外墻的概念經常是消極地與粉化外墻聯系在一起。但粉化自潔 系統的缺點非常明顯，首先它會降低漆膜厚度，使漆膜失去光彩，而且粉化不均勻還會造成 漆膜發花的現象，對深色乳膠漆尤其明顯。
【發明內容】
[0003] 針對現有技術中存在的不足，本發明的目的在于提供一種耐沾污性乳膠漆。
[0004] 耐沾污性乳膠漆配比為：
[0005] (1)鎢酸銨摻量為17 %?19%，
[0006] (2)去離子水摻量為5%?7%，
[0007] (3)正硅酸乙酯摻量為4%?6%，
[0008] (4)無水乙醇摻量為2. 5%，
[0009] (5)鹽酸摻量為2. 5%，
[0010] (6)全氟辛基-三乙氧基硅烷摻量為2 %?3 %，
[0011] (7)硅烷偶聯劑摻量為L2%，
[0012] (8)聚酯樹脂摻量為54 %?56%，
[0013] (9)固化劑甲乙酮慘量為4%，
[0014] (10)有機硅流平劑摻量為0· 6%，
[0015] (11)鈦白粉摻量為1. 5%，
[0016] (12)蒸餾水摻量為1%。
[0017] 最優配比為：
[0018] (1)鎢酸銨摻量為18%，
[0019] (2)去離子水摻量為6%，
[0020] (3)正硅酸乙酯摻量為5%，
[0021] (4)無水乙醇摻量為2. 5%，
[0022] (5)鹽酸摻量為2. 5%，
[0023] (6)全氟辛基-三乙氧基硅烷摻量為2. 4 %，
[0024] (7)硅烷偶聯劑摻量為L2%，
[0025] (8)聚酯樹脂摻量為55. 3 %，
[0026] (9)固化劑甲乙酮慘量為4%，
[0027] (10)有機硅流平劑摻量為0. 6%，
[0028] (11)鈦白粉摻量為I. 5%，
[0029] (12)蒸餾水摻量為1%。
[0030] 制備工藝包括：
[0031] (1)納米氧化鎢微粒的制備
[0032] 在鎢酸銨中加去離子水，加熱至60°C使其溶解，將正硅酸乙酯、摻量為1 %的無水 乙醇、摻量為0.8%的鹽酸按比例依次混合加入鎢酸銨溶液中，攪拌30min形成黃色仏104沉 淀與正硅酸乙酯溶膠的混合液，將此溶液烘干得黃色粉末，在600°C下煅燒5h，自然冷卻后 在瑪瑙研缽中研磨，得二氧化硅-三氧化鎢納米粉體。
[0033] (2)納米氧化鎢微粒活性處理
[0034] 將納米氧化鎢粉體分散在剩余的無水乙醇中，加入蒸餾水，用剩余的鹽酸調節pH 值，加入全氟辛基-三乙氧基硅烷，攪拌下加熱回流反應2h，再加入環氧基硅烷偶聯劑，繼 續回流反應2h。減壓蒸餾除去體系中的溶劑和水，干燥后制得具有反應活性的納米氧化鎢 微粒。
[0035] (3)物料熔融擠出
[0036] 將活性納米氧化鎢微粒與聚酯樹脂、固化劑甲乙酮、有機硅流平劑、鈦白粉加到高 速混合機中混合5?lOmin，采用雙螺桿擠出機熔融擠出。
[0037] 采用干混工藝制備粉末乳膠漆效果較好，納米氧化鎢微粒用量可大幅減少，而漆 層常規的物理機械性能則有了良好保證。干混工藝既可使納米氧化鎢微粒均勻分散，也能 保證粉末乳膠漆熔融固化成膜過程中納米微粒向漆層表面的聚集與排列組合。
[0038] (4)冷卻破碎
[0039] 用冷卻輥壓成Imm厚度的漆片并進行冷卻，再用冷卻帶冷卻至室溫，然后用齒輪 破碎機破碎至可以進行細粉碎的物料，冷卻輥采用輥筒內部通冷卻水的方法進行冷卻。
[0040] 破碎物料的溫度控制為25?33 °C。
[0041] (5)細粉碎
[0042] 經熔融擠出混合后破碎的物料，采用空氣分級磨進行細粉碎，然后用旋風分離器 分離除去超細粉末乳膠漆。
[0043] (6)分級過篩
[0044] 用過篩設備除去過粗粉末乳膠漆，便制得本發明。
[0045] 本發明所制乳膠漆具有拒水保潔強、性價比好的優點，具有較好的應用前景。
【具體實施方式】
[0046] 本實施例中耐沾污性乳膠漆配方如下：
[0047] (1)鎢酸銨摻量為18%，
[0048] (2)去離子水摻量為6%，
[0049] (3)正硅酸乙酯摻量為5%，
[0050] (4)無水乙醇摻量為2. 5%，
[0051] (5)鹽酸摻量為2. 5 %,
[0052] (6)全氟辛基-三乙氧基硅烷摻量為2. 4 %，
[0053] (7)硅烷偶聯劑摻量為1. 2%，
[0054] (8)聚酯樹脂摻量為55. 3 %，
[0055] (9)固化劑甲乙酮摻量為4%，
[0056] (10)有機硅流平劑摻量為0· 6%，
[0057] (11)鈦白粉摻量為1. 5%，
[0058] (12)蒸餾水摻量為1%。
[0059] 本發明利用納米粒子的小尺寸效應，在漆層表面形成一層超疏水層，空氣中的無 機灰塵一般具有一定極性，在超疏水表面不能形成強烈吸附，極易被雨水沖刷掉；即使漆層 上被有機物吸附，也可以利用納米粒子超強的光催化活性，最終將有機物分解成C02、H20、 H2S04、HN03等易沖刷物質。另外，荷葉表層生長著納米級的蠟晶，使荷葉表面具有超疏水性， 同時荷葉表面的微米乳突等形成微觀粗糙表面，超疏水性和微觀尺度上的粗糙結構賦予了 荷葉"出污泥而不染"的功能，也就是荷葉效應。該漆層表面結構及耐沾污性原理與荷葉類 似，能保證漆層表面清潔如新。
[0060] 制備工藝包括：
[0061] (1)納米氧化鎢微粒的制備
[0062] 在鎢酸銨中加去離子水，加熱至60°C使其溶解，將正硅酸乙酯、摻量為1 %的無水 乙醇、摻量為0.8%的鹽酸按比例依次混合加入鎢酸銨溶液中，攪拌30min形成黃色仏104沉 淀與正硅酸乙酯溶膠的混合液，將此溶液烘干得黃色粉末，在600°C下煅燒5h，自然冷卻后 在瑪瑙研缽中研磨，得二氧化硅-三氧化鎢納米粉體。
[0063] (2)納米氧化鎢微粒活性處理
[0064] 將納米氧化鎢粉體分散在剩余的無水乙醇中，加入蒸餾水，用剩余的鹽酸調節pH 值，加入全氟辛基-三乙氧基硅烷，攪拌下加熱回流反應2h，再加入環氧基硅烷偶聯劑，繼 續回流反應2h。減壓蒸餾除去體系中的溶劑和水，干燥后制得具有反應活性的納米氧化鎢 微粒。
[0065] (3)物料熔融擠出
[0066] 將活性納米氧化鎢微粒與聚酯樹脂、固化劑甲乙酮、有機硅流平劑、鈦白粉加到高 速混合機中混合5?lOmin，采用雙螺桿擠出機熔融擠出。
[0067] (4)冷卻破碎
[0068] 用冷卻輥壓成Imm厚度的漆片并進行冷卻，再用冷卻帶冷卻至室溫，然后用齒輪 破碎機破碎至可以進行細粉碎的物料，冷卻輥采用輥筒內部通冷卻水的方法進行冷卻。 [0069] 破碎物料的溫度控制為25?33°C以下，特別是夏季生產時環境溫度較高，注意破 碎物料的溫度不要太高，防止乳膠漆產品溫度過高而影響乳膠漆的貯存穩定性。
[0070] (5)細粉碎
[0071] 經熔融擠出混合后破碎的物料，為了達到靜電粉末漆裝要求的粉末乳膠漆粒度分 布，還需要用空氣分級磨進行細粉碎，然后用旋風分離器分離除去超細粉末乳膠漆。
[0072] 空氣分級磨粉碎的粉末乳膠漆粒度分布滿足靜電粉末漆裝要求，通過空氣分級磨 的主磨電機速度、副磨電機速度、加料電機速度的調節來控制粉末乳膠漆的粒度分布，還通 過旋風分離器的分離效果、引風機的風門大小等參數來控制超細粉的含量，超細粉的含量 應不超過2%。
[0073] 生產車間環境溫度較高，影響破碎漆片的細粉碎效果，生產車間使用中央空調。在 空氣分級磨的進風口安裝冷風機，降低粉碎物料和粉碎設備的溫度，保證粉碎產品的溫度 低于35°C，防止粉末乳膠漆結塊，保證粉末乳膠漆的松散性和貯存穩定性。
[0074] (6)分級過篩
[0075]用過篩設備除去過粗粉末乳膠漆，便制得本實施例。
[0076]經常檢查篩網的破損情況，不要等到篩網破損以后再更換，最好根據篩網磨損情 況的生產經驗，每次篩網生產量達到一定程度后及時更換，避免中途篩網破損而影響產品 質量。
[0077]活性納米氧化鎢微粒用量較小時，粉末漆層的物理機械性能較好，但疏水性較差； 活性納米氧化鎢微粒用量大于30%時，漆層才具有一定的疏水性，但漆層的物理機械性能 大大下降，甚至出現漆層不連續現象。
[0078]采用接觸角測定儀測定水與漆層表面的接觸角，表1為漆層水接觸角隨鎢酸銨微 粒用量變化情況。由表1可以看出：在試驗工藝下，隨著鎢酸銨用量的增加，漆層的水接觸 角迅速增大，氧化鎢用量超過17%時時水接觸角增幅減少。這說明納米氧化鎢微粒的存在 是漆層呈現疏水性的關鍵，但過量的納米氧化鎢微粒，則破壞了聚酯與固化劑的成膜反應。 通過正交等試驗，均衡漆層的疏水性與物理機械性能，確定鎢酸銨用量為17 %?19%。 [0079]表1漆層水接觸角隨鎢酸銨用量變化情況
【權利要求】
1. 一種耐沾污性乳膠漆，其特征是配方如下： (1) 鎢酸銨摻量為17 %?19%， (2) 去離子水摻量為5 %?7%， (3) 正硅酸乙酯摻量為4%?6%， (4) 無水乙醇摻量為2. 5%， (5) 鹽酸摻量為2. 5%， (6) 全氟辛基-三乙氧基硅烷摻量為2%?3%， (7) 硅烷偶聯劑摻量為1.2%， (8) 聚酯樹脂摻量為54 %?56%， (9) 固化劑甲乙酮摻量為4%， (10) 有機硅流平劑摻量為0. 6%， (11) 鈦白粉摻量為1.5%， (12) 蒸餾水摻量為1%。
2. 按照權利要求1所述的耐沾污性乳膠漆，其特征是最優配方如下： (1) 鎢酸銨摻量為18%， (2) 去尚子水摻量為6%， (3) 正硅酸乙酯摻量為5%， (4) 無水乙醇摻量為2. 5%， (5) 鹽酸摻量為2. 5%， (6) 全氟辛基-三乙氧基硅烷摻量為2. 4%， (7) 硅烷偶聯劑摻量為1.2%， (8) 聚酯樹脂摻量為55. 3%， (9) 固化劑甲乙酮摻量為4%， (10) 有機硅流平劑摻量為0. 6%， (11) 鈦白粉摻量為1.5%， (12) 蒸餾水摻量為1%。
3. 按照權利要求1或權利要求2所述的耐沾污性乳膠漆，其特征包括以下步驟： (1) 納米氧化鎢微粒的制備 在鎢酸銨中加去離子水，加熱至60°C使其溶解，將正硅酸乙酯、摻量為1 %的無水乙 醇、摻量為〇. 8 %的鹽酸按比例依次混合加入鎢酸銨溶液中，攪拌30min形成黃色H2WO4沉 淀與正硅酸乙酯溶膠的混合液，將此溶液烘干得黃色粉末，在600°C下煅燒5h，自然冷卻后 在瑪瑙研缽中研磨，得二氧化硅-三氧化鎢納米粉體； (2) 納米氧化鎢微粒活性處理 將納米氧化鎢粉體分散在剩余的無水乙醇中，加入蒸餾水，用剩余的鹽酸調節pH值， 加入全氟辛基-三乙氧基硅烷，攪拌下加熱回流反應2h，再加入環氧基硅烷偶聯劑，繼續 回流反應2h;減壓蒸餾除去體系中的溶劑和水，干燥后制得具有反應活性的納米氧化鎢微 粒； (3) 物料熔融擠出 將活性納米氧化鎢微粒與聚酯樹脂、固化劑甲乙酮、有機硅流平劑、鈦白粉加到高速混 合機中混合5?lOmin，采用雙螺桿擠出機熔融擠出； (4) 冷卻破碎 用冷卻輥壓成Imm厚度的漆片并進行冷卻，再用冷卻帶冷卻至室溫，然后用齒輪破碎 機破碎物料，冷卻輥采用輥筒內部通冷卻水的方法進行冷卻；破碎物料的溫度控制為25? 330C； (5) 細粉碎 經熔融擠出混合后破碎的物料，采用空氣分級磨進行細粉碎，然后用旋風分離器分離 除去超細粉末乳膠漆； (6) 分級過篩 用過篩設備除去過粗粉末乳膠漆，便制得本發明。
【文檔編號】C09D5/02GK104212316SQ201410482125
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年9月11日 優先權日:2014年9月11日
【發明者】葉長青 申請人:葉長青