建筑外墻用環(huán)保、隔熱、防水耐熱型涂料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種建筑用涂料配方及其制備方法，具體涉及一種建筑外墻用環(huán)保、隔熱、防水耐熱型涂料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]涂料，是涂覆在被保護或被裝飾的物體表面，并能與被涂物形成牢固附著的連續(xù)薄膜涂層，因涂層暴露于大氣中，冷熱變化、空氣氧化等作用，涂層易發(fā)生開裂、粉化、剝落、變色等現(xiàn)象，是涂層失去原有的裝飾保護功能。這一問題都會給居住的居民造成困擾，所以應(yīng)發(fā)展集裝飾、防裂、防水燈多功能于一體的彈性防水抗裂涂料產(chǎn)品。
[0003]建筑涂料作為一類用于房屋裝修的涂料產(chǎn)品，有的建筑對防霉、防火、保溫隔熱、耐腐蝕等有特殊要求，有的建筑對防水、防凍、抗裂有特殊要求，有的對裝飾有特殊要求。居住性改進功能主要是對室內(nèi)涂裝而言，就是有助于改進居住環(huán)境的功能，如隔音性、吸音性、防結(jié)露性等。涂于物體表面能形成具有保護裝飾或特殊性能(如絕緣、防腐、標志等)的固態(tài)涂膜的一類液體或固體材料之總稱。涂料種類繁多、用途極廣。在國民經(jīng)濟和人民生活中起重要作用，人均年使用涂料量是一個國家生活水平的重要指標。而隨著人性化理念的普及，及新型和諧社會的構(gòu)成，設(shè)計一種遮蓋力高、干燥快、耐水性、抗裂和耐擦拭性優(yōu)異的耐水抗裂建筑涂料是非常必要的。
[0004]近年來隨著世界科學(xué)技術(shù)和社會生產(chǎn)的迅猛發(fā)展，人們越來越意識到環(huán)境和能源問題已經(jīng)成為21世紀亟待解決的問題。中國有著世界上最龐大的人口群，因此有著大量的現(xiàn)有建筑物以及在建的各類建筑物。到2020年底，全國的住房面積預(yù)計將會達到70億m2左右，建筑能耗將會迅速增長到全國能源消費總量的30%以上。因此，國家政府不但要提高我國在建的以及未來將要建造的建筑的節(jié)能設(shè)計標準，而且也要在已建造的原始建筑物上進行節(jié)能的改造。因此建筑節(jié)能問題已成為我國亟待解決的問題之一，其中使用節(jié)能隔熱涂料是一種有效的途徑。與此同時，我國的環(huán)境問題日益變得突出和復(fù)雜，金屬的腐蝕無處不在。目前，我國每年因金屬材料的腐蝕造成超過5000億元的損失，鋼鐵作為最主要的金屬材料，其腐蝕防護具有非常重要的意義，特別是在沿海城市煙霧嚴重地區(qū)和酸雨及環(huán)境污染嚴重地區(qū)。采用涂料涂裝防止金屬腐蝕是應(yīng)用最廣泛、最有效、最經(jīng)濟的手段。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]發(fā)明目的:本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提出一種耐候、耐化學(xué)品、耐水、硬度等各方面的性能均非常優(yōu)異，且比使用有機成膜物質(zhì)環(huán)保；本發(fā)明采用多種納米陶瓷材料組合而成，每種材料對太陽輻射中的不同輻射波段有阻隔，經(jīng)過組合復(fù)配后，可以阻隔太陽輻射中的全部的紫外和紅外輻射，隔熱效果優(yōu)異；且有自潔功能，表面不帶電荷、不沾水和粉塵，可用于各類建筑外墻的涂裝的建筑外墻用環(huán)保、隔熱、防水耐熱型涂料及其制備方法。
[0006]技術(shù)方案:本發(fā)明所述的一種建筑外墻用環(huán)保、隔熱、防水耐熱型涂料，包括如下質(zhì)量份的組分組成: 比丙烯酸改性有機硅樹脂20-80份
納米陶瓷樹脂10-40份
聚乙烯醇20-50份
改性納米氧化錫銻10-25份
納米二氧化鈦5-10份
鈦白粉10-12份
苯丙乳液10-15份
紫外線遮蔽納米材料分散液2-5份
近紅外短波阻隔納米材料分散液 5-15份混合溶劑10-20份潤濕劑1-3份分散劑2-5份消泡劑5-10份流平劑1-3份增稠劑6-10份
納米透明顏色漿料0.5-2份
去離子水40-100份。
[0007]進一步的，所述紫外線遮蔽納米材料分散液是紫外線遮蔽納米材料的35wt%分散液，所述的紫外線遮蔽納米材料是氧化鈰、氧化鋅、氧化鐵、氧化釔、氧化鎢、硼化鈰中的一種。
[0008]進一步的，所述混合溶劑是甲苯、二甲苯、乙酸丁酯、異丙醇、正丙醇、正丁醇、乙酰乙酸甲酯、乙二醇、乙二醇甲醚、乙二醇丁醚中的一種或多種的混合物。
[0009]進一步的，所述潤濕劑采用聚醚改性有機硅化合物或辛基酚聚氧乙烯醚潤濕劑。
[0010]進一步的，所述分散劑為5040分散劑或KS-82分散劑。
[0011]進一步的，所述消泡劑采用FL-12消泡劑或W-082有機硅消泡劑。
[0012]進一步的，所述流平劑聚氨酯2020流平劑或是聚醚改性聚二甲基硅氧烷共聚體，增稠劑采用8088增稠劑或ASE60增稠劑。
[0013]進一步的，所述納米透明顏色漿料納米級透明氧化鐵顏料色漿，所述納米透明顏料色漿的顏色為黃色、紅色、綠色或棕色。
[0014]本發(fā)明還公開了一種建筑外墻用環(huán)保、隔熱、防水耐熱型涂料的制備方法，包括如下步驟:
(1)制備改性納米氧化錫銻:將聚合單體丙烯酸與去離子水按體積比為4?6:2?4混合，然后加入結(jié)晶四氯化錫和三氧化銻在磁力攪拌器下攪拌20-40分鐘，得到均相體系，然后加入過硫酸銨溶液，用磁力攪拌器進行加熱攪拌；在恒溫干燥箱中250-350°C下干燥2-4小時，冷卻后研磨，并在加熱爐內(nèi)加熱煅燒，即得納米氧化錫銻；將納米氧化錫銻放入真空干燥箱中與干燥3小時后，加入無水乙醇瓶中分散30-60分鐘，然后滴加偶聯(lián)劑溶液反應(yīng)6小時后用無數(shù)乙醇洗滌、干燥后得到改性納米氧化錫銻；
(2)制備近紅外短波阻隔納米材料分散液:將10-40重量份的偏鎢酸銨或按重量比含有1.5-3%氯化銨的偏鎢酸銨和氯化銨混合物配成35wt%的水溶液，取2-5重量份的碳酸銣、碳酸鋰、碳酸鉀或碳酸銫配成50wt%水溶液，將兩者混合得到混合液體，將混合液體以150-200°C加熱，得到粉末狀初始產(chǎn)物；將初始產(chǎn)物于氫氣還原環(huán)境下，以400-600°C加熱10-45分鐘，得到隔熱材料粉體；將隔熱材料粉體加到異丙醇溶劑中配成25wt%的溶液，并加入相對于隔熱材料粉體20wt%的具有酸性基團共聚體的分散劑，研磨分散得到所述的近紅外短波阻隔納米材料分散液；
(3)將納米二氧化鈦、改性納米氧化錫銻、紫外線遮蔽納米材料分散液和近紅外短波阻隔納米材料分散液以及去離子水一起攪拌，并加入潤濕劑、分散劑和消泡劑，攪拌速度為150-200r/min,攪拌時間30-80分鐘，得到預(yù)處理液；
(4)將比丙烯酸改性有機硅樹脂、納米陶瓷樹脂、聚乙烯醇、鈦白粉、苯丙乳液投入到不銹鋼分散釜中，開始攪拌，在300 r/min的剪切分散下，依次加入去離子水、流平劑、增稠劑，并低速剪切分散30-60分鐘后再加入上述預(yù)處理液以及納米透明顏色漿料，快速攪拌900-1500 r/min，剪切分散2_3小時后靜置過濾即可。
[0015]有益效果:本發(fā)明提供的建筑用涂料，其耐候、耐化學(xué)品、耐水、硬度等各方面的性能均非常優(yōu)異，且比使用有機成膜物質(zhì)環(huán)保；本發(fā)明采用多種納米陶瓷材料組合而成，每種材料對太陽輻射中的不同輻射波段有阻隔，經(jīng)過組合復(fù)配后，可以阻隔太陽輻射中的全部的紫外和紅外輻射，隔熱效果優(yōu)異；且有自潔功能，表面不帶電荷、不沾水和粉塵，可用于各類建筑外墻的涂裝。
【具體實施方式】
[0016]下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進一步說明:
實施例1
一種建筑外墻用環(huán)保、隔熱、防水耐熱型涂料，包括如下質(zhì)量份的組分組成:
比丙烯酸改性有機硅樹脂20份
納米陶瓷樹脂10份聚乙烯醇20份
改性納米氧化錫銻10份
納米二氧化鈦5份鈦白粉10份苯丙乳液10份
紫外線遮蔽納米材料分散液2份近紅外短波阻隔納米材料分散液 5份混合溶劑10份潤濕劑1份分散劑2份消泡劑5份流平劑1份增稠劑6份
納米透明顏色楽料0.5份
去離子水40份。
[0017]進一步的，所述紫外線遮蔽納米材料分散液是紫外線遮蔽納米材料的35wt%分散液，所述的紫外線遮蔽納米材料是氧化鈰、氧化鋅、氧化鐵、氧化釔、氧化鎢、硼化鈰中的一種。
[0018]進一步的，所述混合溶劑是甲苯、二甲苯、乙酸丁酯、異丙醇、正丙醇、正丁醇、乙酰乙酸甲酯、乙二醇、乙二醇甲醚、乙二醇丁醚中的一種或多種的混合物。
[0019]上述建筑涂料的制備方法，包括如下步驟:
(1)制備改性納米氧化錫銻:將聚合單體丙烯酸與去離子水按體積比為4:2混合，然后加入結(jié)晶四氯化錫和三氧化銻在磁力攪拌器下攪拌20分鐘，得到均相體系，然后加入過硫酸銨溶液，用磁力攪拌器進行加熱攪拌；在恒溫干燥箱中250°C下干燥2小時，冷卻后研磨，并在加熱爐內(nèi)加熱煅燒，即得納米氧化錫銻；將納米氧化錫銻放入真空干燥箱中與干燥3小時后，加入無水乙醇瓶中分散30分鐘，然后滴加偶聯(lián)劑溶液反應(yīng)6小時后用無數(shù)乙醇洗滌、干燥后得到改性納米氧化錫銻；
(2)制備近紅外短波阻隔納米材料分散液:將10重量份的偏鎢酸銨或按重量比含有1.5%氯化銨的偏鎢酸銨和氯化銨混合物配成35wt%的水溶液，取2重量份的碳酸銣、碳酸鋰、碳酸鉀或碳酸銫配成50wt%水溶液，將兩者混合得到混合液體，將混合液體以150°C加熱，得到粉末狀初始產(chǎn)物；將初始產(chǎn)物于氫氣還原環(huán)境下，以400°C加熱10分鐘，得到隔熱材料粉體；將隔熱材料粉體加到異丙醇溶劑中配成25wt%的溶液，并加入相對于隔熱材料粉體20wt%的具有酸性基團共聚體的分散劑，研磨分散得到所述的近紅外短波阻隔納米材料分散液；
(3)將納米二氧化鈦、改性納米氧化錫銻、紫外線遮蔽納米材料分散液和近紅外短波阻隔納米材料分散液以及去離子水一起攪拌，并加入潤濕劑、分散劑和消泡劑，攪拌速度為150r/min,攪拌時間30分鐘，得到預(yù)處理液；
(4)將比丙烯酸改性有機硅樹脂、納米陶瓷樹脂、聚乙烯醇、鈦白粉、苯丙乳液投入到不銹鋼分散釜中，開始攪拌，在300 r/min的剪切分散下，依次加入去離子水、流平劑、增稠劑，并低速剪切分散30分鐘后再加入上述預(yù)處理液以及納米透明顏色漿料，快速攪拌900r/m