一种用于建筑物外墙、屋顶的自洁性隔热涂料及制备方法技术

本发明专利技术提供了一种用于建筑物外墙、屋顶的自洁性隔热涂料及制备方法。该方法先以乙烯‑醋酸乙烯酯共聚物乳液为聚合种子，与全氟烷基乙基丙烯酸酯及丙烯酸进行接枝共聚，制得复合乳液，然后以十七氟癸基三甲氧基硅烷对微米及纳米隔热填料进行表面修饰，最后将复合乳液、氟修饰微米填料、氟修饰纳米填料、颜料、润湿分散剂、聚乙烯醇缩甲醛胶、氨水、交联剂、消泡剂、紫外线吸收剂及适量水混合均匀，制得用于建筑物外墙、屋顶的自洁性隔热涂料。与传统方法相比，本发明专利技术的隔热涂料制成的涂层，对水、油均具有较高的接触角，水滴或油滴不能在涂层表面自动扩展而保持球形，容易从表面滚落并带走粘附的其他污染物，从而表现出良好的自清洁效果。

A self-cleaning heat insulation coating for building exterior wall and roof and its preparation method

The invention provides a self-cleaning heat insulation coating for building exterior walls and roofs and a preparation method thereof. In this method, vinyl acetate vinyl acetate copolymer emulsion was used as the polymerization seed, then graft copolymerization with perfluoroalkyl ethyl acrylate and acrylic acid was used to prepare the composite emulsion. Then, seventeen fluorodecyl trimethoxy silane was used for surface modification of micrometer and nano insulation filler. The composite emulsion, fluorine modified micron filler, fluorine modified nano filler, pigment and wetting dispersant were used. A self-cleaning heat insulation coating for exterior walls and roofs of buildings was prepared by mixing polyvinyl formaldehyde adhesive, ammonia water, crosslinking agent, defoamer, ultraviolet absorbent and appropriate amount of water evenly. Compared with the traditional method, the coating made of the thermal insulation coating of the present invention has a higher contact angle with water and oil, and the water or oil droplets can not automatically expand on the coating surface and keep spherical, so that they can easily roll off the surface and take away other pollutants adhering to it, thus showing a good self-cleaning effect.

【技术实现步骤摘要】
一种用于建筑物外墙、屋顶的自洁性隔热涂料及制备方法
本专利技术属于功能性涂料的
，提供了一种用于建筑物外墙、屋顶的自洁性隔热涂料及制备方法。
技术介绍
通常，建筑涂料具有装饰功能、保护功能和居住性改进功能。丙烯酸涂料是以纯丙烯酸聚合物乳液为基料，加入其他添加剂而制得的单组份水乳型防水涂料，具有良好的耐老化、延伸性、弹性、粘结性和成膜性，整体防水效果好，可用于屋面、墙面、卫生间、地下室等非长期浸水环境，特别适用于轻型薄壳结构的屋面防水工程，也可用做外墙装饰涂料。乙烯-醋酸乙烯酯（EVA）防水涂料的性能与丙烯酸涂料相似，强度和延性均较好，防腐蚀、防锈、抗紫外线、防老化效果好，只是耐热老化性能较丙烯酸涂料差，阳光爆晒变硬，可在潮湿或干燥的砖石、砂浆、混凝土、金属、各种保温层上直接施工，对于房屋屋面、地下、外墙等均可使用。随着对建筑节能减排要求的提高，建筑围护结构（外墙、屋顶、门窗等）的隔热技术受到关注。传统涂料的隔热保温能力较差，造成大量的能量损失，而隔热涂料的使用可以在一定程度上解决这一问题。添加隔热功能填料是制备隔热涂料的常用方法，具有成本较低、工艺简单的优点。但是，制得的隔热涂料的黏性很大，涂层很容易沾染灰尘、油污等，影响建筑物美观性及市容市貌，而且有机污染物的附着可能对涂层性质造成不利影响，影响涂层的功能性及耐久性。提高涂层的耐沾污能力主要有三个途径：一是阻止污染物对涂膜的附着，二是防止涂膜表面污染物的稳定附着，三是提高涂膜对表面污染物的清除能力。降低涂膜的表面能，增大涂膜与水、油的接触角，使污染物难以附着于涂膜表面，是制备自洁性涂料的一个重要途径。
技术实现思路
可见，隔热涂料存在黏性大、耐沾污性差的缺陷。针对这种情况，本专利技术提出一种用于建筑物外墙、屋顶的自洁性隔热涂料及制备方法，制得的涂层对水、油均具有较高的接触角，水滴或油滴不能在涂层表面自动扩展而保持球形，容易从表面滚落并带走粘附的其他污染物，从而表现出良好的自清洁效果。为实现上述目的，本专利技术涉及的具体技术方案如下：一种用于建筑物外墙、屋顶的自洁性隔热涂料的制备方法，所述自洁性隔热涂料制备的具体步骤如下：（1）将乙烯-醋酸乙烯酯共聚物乳液搅拌并加热至65~70℃，在氮气保护下加入过硫酸铵水溶液、碳酸氢钠水溶液、十二烷基磺酸钠，升温至80~85℃，然后滴加全氟烷基乙基丙烯酸酯及丙烯酸，搅拌状态下共聚反应3~5h，制得复合乳液；（2）将微米级隔热填料加入十七氟癸基三甲氧基硅烷的异丙醇溶液中，加热至50~60℃，搅拌反应2~3h，抽滤、干燥，制得表面氟修饰微米填料；（3）将纳米级隔热填料加入十七氟癸基三甲氧基硅烷的异丙醇溶液中，加热至40~50℃，搅拌反应3~4h，抽滤、干燥，制得表面氟修饰纳米填料；（4）先将复合乳液、表面氟修饰微米填料、表面氟修饰纳米填料、颜料、润湿分散剂混合均匀，然后加入聚乙烯醇缩甲醛胶、氨水、交联剂、消泡剂、紫外线吸收剂及适量水进行混合，制得用于建筑物外墙、屋顶的自洁性隔热涂料。优选的，所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物乳液的固含量为50~60%，乙烯与醋酸乙烯酯的质量比为15:85；所述过硫酸铵水溶液的质量浓度为5~8%；所述碳酸氢钠水溶液的质量浓度为3~5%；所述十七氟癸基三甲氧基硅烷的异丙醇溶液的质量浓度为2%；所述聚乙烯醇缩甲醛胶的固含量为8~10%。作为本专利技术的优选方案，所述全氟烷基乙基丙烯酸酯为全氟辛基乙基丙烯酸酯、全氟己基乙基丙烯酸酯、全氟丁基乙基丙烯酸酯中的至少一种；所述微米级隔热填料为玻璃微珠、膨胀珍珠岩微粉、膨胀蛭石微粉、海泡石微粉中的至少一种；所述纳米级隔热填料为纳米氧化锌、纳米氧化钇、纳米氧化锡中的至少一种。另外，优选的，所述颜料为偶氮类颜料、酞菁类颜料中的至少一种；所述润湿分散剂为古尔胶、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酰胺中的一种；所述交联剂为过氧化二异丙苯、过氧化二苯甲酰中的一种；所述消泡剂为聚二甲基硅氧烷消泡剂、氟硅氧烷消泡剂、乙二醇硅氧烷消泡剂中的一种；所述紫外线吸收剂为2,4-二羟基二苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮中的一种。优选的，步骤（1）所述各原料的重量份为，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物乳液56~66.5重量份、过硫酸铵水溶液2~3重量份、碳酸氢钠水溶液1~2重量份、十二烷基磺酸钠0.5~1重量份、全氟烷基乙基丙烯酸酯25~30重量份、丙烯酸5~8重量份。优选的，步骤（2）所述各原料的重量份为，微米级隔热填料20~30重量份、十七氟癸基三甲氧基硅烷的异丙醇溶液70~80重量份。优选的，步骤（3）所述各原料的重量份为，纳米级隔热填料15~18重量份、十七氟癸基三甲氧基硅烷的异丙醇溶液82~85重量份。优选的，步骤（4）所述各原料的重量份为，复合乳液35~40重量份、表面氟修饰微米填料4~6重量份、表面氟修饰纳米填料6~8重量份、颜料15~18重量份、润湿分散剂0.3~0.5重量份、聚乙烯醇缩甲醛胶14~16重量份、氨水0.5~0.8重量份、交联剂1~2重量份、消泡剂0.3~0.5重量份、紫外线吸收剂2~3重量份、余量为水。步骤（1）中，以乙烯-醋酸乙烯酯共聚物（EVA）乳液作为聚合种子，当EVA部分水解后，引发剂过硫酸铵与胶粒表面的乙烯醇单元反应形成活性中心，全氟烷基乙基丙烯酸酯及丙烯酸靠近胶粒活性中心时被引发聚合，得到接枝共聚物复合乳液。通过共聚引入了表面活性极大的含氟基团，该复合乳液制成的涂料成膜时，全氟烷基乙基丙烯酸酯中的全氟烷基严格取向于表面，使涂层的表面能显著降低。步骤（2）、（3）采用十七氟癸基三甲氧基硅烷分别对微米隔热填料、纳米隔热填料进行表面处理，一方面提高隔热填料与涂料基体的相容性，防止填料团聚，另一方面在隔热填料表面引入了氟基团修饰，有利于填料在涂膜表面的取向分布。微米级填料与纳米级填料的联合使用，在涂层表面形成类似荷叶的微观粗糙结构，加上全氟烷基对涂层表面能的降低作用，使涂层表面对水、油均具有较高的接触角，水滴或油滴不能在涂层表面自动扩展而保持球形，容易从表面滚落并带走粘附的其他污染物，从而表现出良好的自清洁效果。本专利技术还提供了上述制备方法制备得到的一种用于建筑物外墙、屋顶的自洁性隔热涂料。所述自洁性隔热涂料是先以乙烯-醋酸乙烯酯共聚物乳液为聚合种子，与全氟烷基乙基丙烯酸酯及丙烯酸进行接枝共聚，制得复合乳液，然后以十七氟癸基三甲氧基硅烷对微米及纳米隔热填料进行表面修饰，最后将复合乳液、氟修饰微米填料、氟修饰纳米填料、颜料、润湿分散剂、聚乙烯醇缩甲醛胶、氨水、交联剂、消泡剂、紫外线吸收剂及适量水混合均匀而制得。本专利技术提供了一种用于建筑物外墙、屋顶的自洁性隔热涂料及制备方法，与现有技术相比，其突出的特点和优异的效果在于：本专利技术制得的自洁性隔热涂料，制成涂膜后，对水、菜籽油、汽油、液压油均具有较高的静态接触角，水滴或油滴不能在涂层表面自动扩展而保持球形，容易从表面滚落并带走粘附的其他污染物，从而表现出良好的自清洁效果。其中，涂层表面的水接触角达160°以上，菜籽油接触角达140°以上，汽油接触角达135°以上，液压油接触角达130°以上。具体实施方式以下通过具体实施方式对本专利技术作进一步的详细说明，但不应将此理解为本专利技术的范围仅限于以下的实例。在不本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于建筑物外墙、屋顶的自洁性隔热涂料的制备方法，其特征在于，所述自洁性隔热涂料制备的具体步骤如下：（1）将乙烯‑醋酸乙烯酯共聚物乳液搅拌并加热至65~70℃，在氮气保护下加入过硫酸铵水溶液、碳酸氢钠水溶液、十二烷基磺酸钠，升温至80~85℃，然后滴加全氟烷基乙基丙烯酸酯及丙烯酸，搅拌状态下共聚反应3~5h，制得复合乳液；（2）将微米级隔热填料加入十七氟癸基三甲氧基硅烷的异丙醇溶液中，加热至50~60℃，搅拌反应2~3h，抽滤、干燥，制得表面氟修饰微米填料；（3）将纳米级隔热填料加入十七氟癸基三甲氧基硅烷的异丙醇溶液中，加热至40~50℃，搅拌反应3~4h，抽滤、干燥，制得表面氟修饰纳米填料；（4）先将复合乳液、表面氟修饰微米填料、表面氟修饰纳米填料、颜料、润湿分散剂混合均匀，然后加入聚乙烯醇缩甲醛胶、氨水、交联剂、消泡剂、紫外线吸收剂及适量水进行混合，制得用于建筑物外墙、屋顶的自洁性隔热涂料。

【技术特征摘要】
1.一种用于建筑物外墙、屋顶的自洁性隔热涂料的制备方法，其特征在于，所述自洁性隔热涂料制备的具体步骤如下：（1）将乙烯-醋酸乙烯酯共聚物乳液搅拌并加热至65~70℃，在氮气保护下加入过硫酸铵水溶液、碳酸氢钠水溶液、十二烷基磺酸钠，升温至80~85℃，然后滴加全氟烷基乙基丙烯酸酯及丙烯酸，搅拌状态下共聚反应3~5h，制得复合乳液；（2）将微米级隔热填料加入十七氟癸基三甲氧基硅烷的异丙醇溶液中，加热至50~60℃，搅拌反应2~3h，抽滤、干燥，制得表面氟修饰微米填料；（3）将纳米级隔热填料加入十七氟癸基三甲氧基硅烷的异丙醇溶液中，加热至40~50℃，搅拌反应3~4h，抽滤、干燥，制得表面氟修饰纳米填料；（4）先将复合乳液、表面氟修饰微米填料、表面氟修饰纳米填料、颜料、润湿分散剂混合均匀，然后加入聚乙烯醇缩甲醛胶、氨水、交联剂、消泡剂、紫外线吸收剂及适量水进行混合，制得用于建筑物外墙、屋顶的自洁性隔热涂料。2.根据权利要求1所述一种用于建筑物外墙、屋顶的自洁性隔热涂料的制备方法，其特征在于：所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物乳液的固含量为50~60%，乙烯与醋酸乙烯酯的质量比为15:85；所述过硫酸铵水溶液的质量浓度为5~8%；所述碳酸氢钠水溶液的质量浓度为3~5%；所述全氟烷基乙基丙烯酸酯为全氟辛基乙基丙烯酸酯、全氟己基乙基丙烯酸酯、全氟丁基乙基丙烯酸酯中的至少一种；所述微米级隔热填料为玻璃微珠、膨胀珍珠岩微粉、膨胀蛭石微粉、海泡石微粉中的至少一种；所述纳米级隔热填料为纳米氧化锌、纳米氧化钇、纳米氧化锡中的至少一种；所述十七氟癸基三甲氧基硅烷的异丙醇溶液的质量浓度为2%；所述颜料为偶氮类颜料、酞菁类颜料中的至少一种；所述润湿分散剂为古尔胶、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酰胺中的一种；所...

【专利技术属性】
技术研发人员：张玉英，
申请(专利权)人：张玉英，
类型：发明
国别省市：四川,51