一種涂料組合物及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明具體涉及一種涂料組合物，還涉及一種涂料組合物的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)有的建筑材料中，涂料以其多姿多彩的裝飾效果、較低的使用成本，安全環(huán)保等 優(yōu)勢，成為建筑裝飾材料的主導(dǎo)。但是，目前階段，涂料普遍存在著耐污性差、耐候性差、附 著力不強(qiáng)等缺點(diǎn)，長期暴露在大氣中涂層容易老化、開裂、剝落、脫粉等，使其失去原有的裝 飾性和保護(hù)性。
[0003] 涂料耐候性差的表現(xiàn)為涂層老化，而大氣中的紫外線是導(dǎo)致涂層老化最主要的因 素。當(dāng)外墻涂層受到陽光照射，其中的紫外線引起涂層中主要成膜物質(zhì)分子鏈斷裂，形成活 性游離基，這些游離基能進(jìn)一步引發(fā)整個(gè)主要成膜物質(zhì)的分子鏈發(fā)生降解。因此，游離基的 不斷反應(yīng)過程是導(dǎo)致涂層老化的主要原因。為了解決這個(gè)問題，目前部分涂料生產(chǎn)商常通 過添加紫外線吸收劑，以提高涂層的抗老化性。然而目前所使用的抗紫外線涂料穩(wěn)定性能 較差，長期使用時(shí)隨著吸收劑分子的分解和揮發(fā)，涂料的抗紫外線能力下降，難以長期保持 高抗光氧化性，而且會(huì)隨著吸收劑的分解產(chǎn)生一定的毒性。
[0004] 此外，在外墻涂飾過程中，普遍存在涂層耐沾污性差的問題，從而影響外墻涂料的 使用效果。導(dǎo)致涂層耐沾污性較差的主要原因是由于涂膜的玻璃化溫度（Tg)較低和吸水 性過高：Tg過低時(shí)，涂膜隨氣溫升高而變軟返粘，污染物易于粘附在涂膜表面而造成污染， 同時(shí)難以清除；當(dāng)涂膜吸水性過高時(shí)，通過涂膜吸水而粘附在涂膜表面的灰塵（溶解于水 或分散于水中的灰塵）就多，從而造成涂層容易顯臟。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有涂料耐候性、耐沾污性的不足之處，提供一種抗老化 耐沾污性的涂料組合物。此外本發(fā)明還提供了該涂料組合物的制備方法。
[0006] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下： 一種涂料組合物，其特征在于，以重量份計(jì)，所述涂料組合物包含： Si02/Ti02/Zn0 納米球 2. 5 ~5 ; 聚醚砜改性苯丙乳液 0. 5~5 ; 純丙乳液 50~70 ; 無機(jī)填料 8~12 ; 金紅石型鈦白粉 15~20; 去離子水 15~20 ; 所述Si02/Ti02/Zn0納米球由包含ZnO粉末、十二烷基苯磺酸鈉（PSS)、PVP、聚二烯丙基 二甲基氯化銨（PDDA)、鈦酸四丁酯（ΤΒ0Τ)、羥基丙烯酸酯以及5102溶膠的原料制備得到， 所述聚醚砜改性苯丙乳液由包含側(cè)鏈接枝芳香烴的聚醚砜、苯乙烯單體、丙烯酸酯單體的 原料制備得到，所述側(cè)鏈接枝芳香烴的聚醚砜由包含磺化聚醚砜、多聚磷酸以及烷基芳香 烴的原料制備得到。
[0007] 作為本發(fā)明的一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述Si02/Ti02/Zn0納米球的結(jié)構(gòu)由內(nèi)至外 依次包括內(nèi)層、中層和外層，其中內(nèi)層為ZnO,中層為Ti02，外層為Si02。
[0008] 作為本發(fā)明的一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述Si02/Ti02/Zn0納米球的直徑為30~120 nm，所述ZnO與1102的層間距離為10~40nm，所述TiO2與SiO2的層間距離為10~40 nm〇
[0009] 作為本發(fā)明的一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述Si02/Ti02/Zn0納米球的Si02、Ti02、ZnO 的摩爾比為1~5 :1 :1。
[0010] 作為本發(fā)明的一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述側(cè)鏈接枝化合物為烷基芳香烴化合物， 烷基芳香烴化合物選自烷基二苯醚、烷基聯(lián)苯、烷基二苯砜、烷基聯(lián)鄰甲苯、烷基聯(lián)苯二胺 中的任意一種或多種。
[0011] 作為本發(fā)明的一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述聚醚砜的側(cè)鏈接枝物為烷基二苯醚。
[0012] 作為本發(fā)明的一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述聚醚砜的接枝率為3%~10%。
[0013] 作為本發(fā)明的一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述涂料組合物還包括pH調(diào)節(jié)劑、成膜助 劑、增稠劑。
[0014] 本發(fā)明的另一方面提供了一種制備上述涂料組合物的方法，具體包括如下步驟： 預(yù)混合工序，使去離子水、填料、金紅石型鈦白粉攪拌混合均勻，研磨成顏料漿； 攪拌分散工序，將聚醚砜改性苯丙乳液、純丙乳液、Si02/Ti02/Zn0球形納米顆?；旌暇?勻，加入到上述顏料漿中，攪拌分散，研磨混合，獲得< 45微米細(xì)度的漿料； 后處理工序，在該漿料中加入成膜助劑、pH調(diào)節(jié)劑、增稠劑，攪拌，制得所需的涂料組合 物。
[0015] 上述涂料組合物適用于建筑物外墻的裝飾。
[0016] 本發(fā)明的技術(shù)原理：涂料組合物因其具有優(yōu)異的防水性，遮蓋基層微細(xì)裂縫的能 力而得到廣泛應(yīng)用，但是涂料中的主要成膜物質(zhì)受到紫外線照射容易發(fā)生解聚反應(yīng)，導(dǎo)致 涂層老化、脫粉，最終影響涂料的裝飾效果。實(shí)踐證明，添加Ti02、Si02納米粒子可以屏蔽紫 外線，保護(hù)涂層中的乳液分子免受紫外線的侵害。為了解決涂料耐候性差、易粘附污染物等 問題，本發(fā)明采用聚醚砜改性的苯丙乳液和純丙乳液為基料，通過納米Si02/Ti02/Zn0球形 納米顆粒對(duì)其進(jìn)行改性，控制顏填料和多功能助劑的優(yōu)選而制備的涂料組合物，實(shí)現(xiàn)了涂 膜致密性、耐候性、耐沾污性、防水性等諸多性能的統(tǒng)一。因此，本發(fā)明具有廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域 和廣闊的市場前景。
[0017] 參考以下詳細(xì)說明更易于理解本申請(qǐng)的上述以及其他特征、方面和優(yōu)點(diǎn)。
【具體實(shí)施方式】
[0018] 參選以下本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方法的詳述以及包括的實(shí)施例可更容易地理解本公 開內(nèi)容。在以下說明書和權(quán)利要求書中會(huì)提及大量術(shù)語，這些術(shù)語被定義為具有以下含義。
[0019] "任選的"或者"任選地"是指其后描述的事項(xiàng)或事件可以發(fā)生或不發(fā)生，而且該描 述包括事件發(fā)生的情形和事件不發(fā)生的情形。
[0020] 說明書和權(quán)利要求書中的近似用語用來修飾數(shù)量，表示本發(fā)明并不限定于該具體 數(shù)量，還包括與該數(shù)量接近的可接受的而不會(huì)導(dǎo)致相關(guān)基本功能的改變的修正的部分。相 應(yīng)的，用"大約"、"約"等修飾一個(gè)數(shù)值，意為本發(fā)明不限于該精確數(shù)值。在某些例子中，近 似用語可能對(duì)應(yīng)于測量數(shù)值的儀器的精度。在本申請(qǐng)說明書和權(quán)利要求書中，范圍限定可 以組合和/或互換，如果沒有另外說明這些范圍包括其間所含有的所有子范圍。
[0021] "聚合物"表示通過將相同類型的單體或不同類型的單體聚合而制備的聚合化合 物。一般性術(shù)語"聚合物"包括術(shù)語"均聚物"、"共聚物"等。
[0022] "共聚物"表示通過將至少兩種不同類型的單體聚合而制備的聚合物，包括術(shù)語 "二元共聚物"（其通常用于表示由兩種不同單體制備的聚合物）以及術(shù)語"三元共聚物"（其 通常用于表示由三種不同類型單體制備的聚合物)。它也包括將四種或更多單體聚合而制 備的聚合物。
[0023] 本發(fā)明的第一方面涉及一種涂料組合物，以重量份計(jì)，所述涂料組合物包含： Si02/Ti02/Zn0 納米球 2. 5 ~5 ; 聚醚砜改性苯丙乳液 0. 5~5 ; 純丙乳液 50~70 ; 無機(jī)填料 8~12 ; 金紅石型鈦白粉 15~20; 去離子水 15~20 Si(yTi02/Zn0 納米球 所述Si02/Ti02/Zn0納米球由包含ZnO粉末、十二烷基苯磺酸鈉（PSS)、PVP、聚二烯丙基 二甲基氯化銨（PDDA)、鈦酸四丁酯（ΤΒ0Τ)、羥基丙烯酸酯以及5102溶膠的原料制備得到， 所述聚醚砜改性苯丙乳液由包含側(cè)鏈接枝芳香烴的聚醚砜、苯乙烯單體、丙烯酸酯單體的 原料制備得到。
[0024] 用于本申請(qǐng)的Si02/Ti02/Zn0球形納米顆?？刹捎萌缦潞铣煞椒ǎ?將ZnO粉末超聲分散于適量乙醇中，加入十二烷基苯磺酸鈉（PSS)，攪拌、離心、洗滌， 加入聚乙烯吡咯烷酮（PVP)、異丙醇，向溶液中滴加氨水，室溫?cái)嚢杓s30min。然后在溶液中 加入異丙醇和鈦酸四丁酯（ΤΒ0Τ)的混合溶液，繼續(xù)室溫?cái)嚢杓s9h。隨后，加入H)DA、NaCl 混合溶液，攪拌、離心，加入乙醇、Si02溶膠、羥基丙烯酸酯，攪拌分散后，滴加氨水，攪拌、分 散，經(jīng)冷凍、干燥后放入馬弗爐中，在600~700°C下培燒3h，即可得到Si02/Ti02/Zn0球形 納米顆粒。
[0025] 在一種優(yōu)選地實(shí)施方式中，所述羥基丙烯酸酯選自（甲基）丙烯酸2-羥乙酯、（甲 基）丙烯酸3-羥丙酯、4-羥基-正丁基（甲基）丙烯酸酯、（甲基）丙烯酸2-羥丙酯、2-羥 基-正丁基（甲基）丙烯酸酯、3-羥基-正丁基（甲基）丙烯酸酯、1，4_環(huán)己烷二甲醇單 (甲基）丙烯酸酯、N-(2_羥乙基）（甲基）丙烯酰胺、單（甲基）丙烯酸甘油酯、聚乙二醇 單（甲基）丙烯酸酯、聚丙二醇單（甲基）丙烯酸酯、2-羥基-3-苯氧基丙基（甲基）丙烯 酸酯、2-(甲基）丙烯酰氧基乙基-2-羥乙基鄰苯二甲酸酯、末端具有羥基的內(nèi)酯改性（甲 基）丙烯酸酯中的一種或幾種。
[0026] 在一種優(yōu)選地實(shí)施方式中，所述Si02/Ti02/Zn0納