本發(fā)明涉及外墻的疏水涂料技術(shù)領(lǐng)域,特別是涉及一種外墻的節(jié)能超疏水彩色夜光乳膠涂料及其制備方法。
背景技術(shù):
傳統(tǒng)的外墻乳膠漆通常由水性乳液作為成膜物質(zhì),所以具有親水性,也因此極易被溶于水的臟物所污染,而對外墻涂層進行清洗不僅需要耗費勞動力,而且需要不菲的花銷。因此,超疏水自清潔的外墻涂料應(yīng)運而生。
作為過去三十年國際上最熱門的研究領(lǐng)域,眾多的研究工作者采用各種各樣的方法,在不同的基材上制備出了超疏水涂層材料。要實現(xiàn)超疏水效果,涂層需要有較低的表面能和微納米粗糙結(jié)構(gòu)。因此,超疏水涂層的制備方法歸納起來分為兩類:一是采用低表面能材料涂敷和改性原本具有微納米結(jié)構(gòu)的粗糙表面;二是對原本疏水的表面進行粗化修飾,使其具有微納米粗糙結(jié)構(gòu)。一般來說,前者需要價格昂貴的低表面能材料如含氟聚合物和聚二甲基硅氧烷等,后者則需要借助于一些復(fù)雜昂貴的設(shè)備,采用光刻、濕法/干法蝕刻、化學(xué)/物理氣相沉積、溶膠-凝膠法、電化學(xué)沉積法、靜電紡絲法、層層沉積法、模版法、3D打印以及直接激光毛化法等復(fù)雜的方法完成對低表面能材料的微納米結(jié)構(gòu)修飾。采用兩種方法制備出的超疏水涂層,由于制備過程所采用的設(shè)備及原材料昂貴,因此,所獲得的超疏水涂層不僅價格不菲,而且還往往存在著超疏水性能不穩(wěn)定,耐久性差等缺陷。而且現(xiàn)有的報道中涉及到的大多是超疏水涂層而非超疏水涂料,不適合大規(guī)模應(yīng)用。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明提供一種成本低、制備簡便、超疏水性能穩(wěn)定、節(jié)能環(huán)保的外墻的節(jié)能超疏水彩色夜光乳膠涂料及其制備方法。
解決的技術(shù)問題是:現(xiàn)有的超疏水涂層材料成本高,制備工藝復(fù)雜、對設(shè)備要求較高,不適合大規(guī)模應(yīng)用,超疏水性能不穩(wěn)定。
為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
本發(fā)明外墻的節(jié)能超疏水彩色夜光乳膠涂料,包括以下質(zhì)量百分比的組分:
苯丙乳液30-50%,硬脂酸鹽1-15%,納米二氧化硅1-5%,夜光顏料10-30%,著色顏料1-5%,助劑3-5%和水20-40%。
本發(fā)明外墻的節(jié)能超疏水彩色夜光乳膠涂料,進一步的,所述苯丙乳液自身成膜后與水的接觸角在85-90度之間。
本發(fā)明外墻的節(jié)能超疏水彩色夜光乳膠涂料,進一步的,所述硬脂酸鹽為硬脂酸鈣、硬脂酸鋅、硬脂酸鎂和硬脂酸鉀中的一種或幾種。
本發(fā)明外墻的節(jié)能超疏水彩色夜光乳膠涂料,進一步的,所述納米二氧化硅為親油型氣相二氧化硅。
本發(fā)明外墻的節(jié)能超疏水彩色夜光乳膠涂料,進一步的,所述夜光顏料為水性夜光顏料。
本發(fā)明外墻的節(jié)能超疏水彩色夜光乳膠涂料,進一步的,所述助劑包括分散劑、潤濕劑、消泡劑、防沉降劑、防霉劑和增稠劑。
本發(fā)明外墻的節(jié)能超疏水彩色夜光乳膠涂料的制備方法,按照以下步驟進行:
步驟一、備料:按照以下質(zhì)量百分比進行備料:
苯丙乳液30-50%,硬脂酸鹽1-15%,納米二氧化硅1-5%,夜光顏料10-30%,著色顏料1-5%,助劑3-5%和水20-40%;
助劑包括分散劑、潤濕劑、消泡劑、防沉降劑、防霉劑和增稠劑;
步驟二、混合:將步驟一稱量的除增稠劑以外的所有組分混合,進行第一次高速攪拌分散,分散均勻后加入增稠劑,進行第二次攪拌分散,分散均勻即可。
本發(fā)明外墻的節(jié)能超疏水彩色夜光乳膠涂料的制備方法,進一步的,步驟二中第一次高速攪拌分散的時間為60-90min,第二次高速攪拌分散的時間為20-30min。
本發(fā)明外墻的節(jié)能超疏水彩色夜光乳膠涂料與現(xiàn)有技術(shù)相比,具有如下有益效果:
本發(fā)明外墻的節(jié)能超疏水彩色夜光乳膠涂料選用的組分簡單、經(jīng)濟、環(huán)保,噴涂在纖維石棉板表面形成的涂層表面水接觸角在154. 1°-156.3°,遠高于現(xiàn)有外墻涂料的110°左右,超疏水性能穩(wěn)定;色彩艷麗,裝飾效果好、應(yīng)用范圍廣泛;白天吸收陽光中的紫外線激發(fā)夜光顏料,使其在夜晚可以發(fā)出不同顏色的絢麗夜光,具有較好的節(jié)能效果,綠色環(huán)保,可大面積作為外墻涂料使用,具有自清潔、防水、防霧、防結(jié)冰和防塵等作用。
本發(fā)明乳膠涂料通過調(diào)整加入的著色顏料的量,使其與苯丙乳液和硬脂酸鹽發(fā)生協(xié)同作用,可進一步提高乳膠涂料的疏水性。
本發(fā)明乳膠涂料采用自身成膜后與水的接觸角在85-90°之間的苯丙乳液,具有較好的疏水性和耐候性,與硬脂酸鹽中的長鏈烷基混合,不僅提高了涂料的分散效果,而且大大提高了涂料的親油疏水性,作為外墻涂料的成膜物質(zhì),成膜效果好,適合大規(guī)模使用;使用親油型氣相二氧化硅,不僅能夠形成具有粗糙納米結(jié)構(gòu)的涂層表面,而且可以避免夜光顏料和著色顏料的沉降,提高涂料組分的分散性,并通過合理調(diào)整納米二氧化硅的用量,使與苯丙乳液和硬脂酸鹽協(xié)同作用,大大提高涂料的疏水性。
本發(fā)明外墻的節(jié)能超疏水彩色夜光乳膠涂料具有良好的疏水性和耐候性,制備過程簡單,無需進行低表面能化學(xué)改性和表面微納米粗糙化修飾,涂料本身噴涂至結(jié)構(gòu)表面后,即可形成具有粗糙納米結(jié)構(gòu)的涂層,經(jīng)濟便捷,大大降低了疏水涂料的制備成本,簡化了生產(chǎn)工藝。
下面對本發(fā)明的外墻的節(jié)能超疏水彩色夜光乳膠涂料及其制備方法作進一步說明。
具體實施方式
制備實施例
按照以下方法,制備本發(fā)明外墻的節(jié)能超疏水彩色夜光乳膠涂料:
步驟一、備料:按照表1所示質(zhì)量百分比進行組分備料:
步驟二、混合:將步驟一稱量的除增稠劑以外的所有組分混合,進行第一次高速攪拌分散60-90min,分散均勻后加入增稠劑,進行第二次攪拌分散20-30min,分散均勻即可。
其中,助劑所包含的組分如表2所示。
將上述制備實施例制得的外墻的節(jié)能超疏水彩色夜光乳膠涂料進行基本性能測試,測得的具體結(jié)果如表3所示。
由表3可知,采用本發(fā)明制備方法制得的外墻的節(jié)能超疏水彩色夜光乳膠涂料各項基本性能具符合GB/T 31815-2015 (建筑外表面用自清潔涂料)和JG/T 235-2014(建筑反射隔熱涂料)中對涂料的要求。
測試實施例
將上述制備實施例制得的外墻的節(jié)能超疏水彩色夜光乳膠涂料噴涂至纖維石棉板上,采用接觸角測定儀測定其接觸角及滾動角,隨機定點,測定六個不同的點,計算接觸角及滾動角的平均值,測得的涂料在纖維石棉板表面形成的涂層表面水接觸角具體如表4所示。
由表4可知,采用本發(fā)明制備方法制得的外墻的節(jié)能超疏水彩色夜光乳膠涂料在纖維石棉板表面形成的涂層表面水接觸角在154. 1°-156.3°,滾動角在8°-9°,疏水性能極好,吸水后無結(jié)塊、龜裂等現(xiàn)象出現(xiàn)。
以上所述的實施例僅僅是對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進行描述,并非對本發(fā)明的范圍進行限定,在不脫離本發(fā)明設(shè)計精神的前提下,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對本發(fā)明的技術(shù)方案作出的各種變形和改進,均應(yīng)落入本發(fā)明權(quán)利要求書確定的保護范圍內(nèi)。