一种耐玷污真石漆的制备方法技术

本发明专利技术属于涂料技术领域，具体涉及一种耐玷污真石漆的制备方法。本发明专利技术碳纳米管和陶土的包覆使彩砂中颜料不被光线辐射，二氧化钛又具有吸收转化紫外线的功能，因而使真石漆具备较好的抗紫外老化性能，真石漆涂层中二氧化钛纳米颗粒表面形成一层氟硅烷分子包覆层氟硅烷分子中的氟原子电负性较大，与其他元素形成的单键键能比碳原子与其他元素形成的键能大，氟硅烷分子中的碳链由于受氟原空间屏障效应的保护，所以氟硅烷具有很好的化学稳定性和低表面自由能，氟硅烷表面包覆层减小了二氧化钛纳米颗粒对水的范德华力及氢键的作用，极大增大了漆膜表面的接触角，从而表现出超疏水性，可以显著提高真石漆耐玷污性，具有广阔的应用前景。

A preparation method of stain-resistant genuine stone paint

【技术实现步骤摘要】
一种耐玷污真石漆的制备方法
本专利技术属于涂料
，具体涉及一种耐玷污真石漆的制备方法。
技术介绍
针对我国外墙装饰材料的应用现状及存在的问题，采取措施逐步限制使用能耗大、安全性差和污染环境的外墙装饰材料，优先使用高性能外墙涂料。提倡在住宅、工业建筑、公共建筑及构筑物等装修工程中应用建筑涂料，多层住宅及一般工业建筑和公共建筑的外墙装饰宜使用寿命期5年以上的建筑涂料，高层建筑宜使用寿命期10年以上的建筑涂料。天然真石漆资源消耗低、易于施工更新、无安全隐患、色彩及品种丰富，所以越来越多的外墙将会采用涂料装饰。天然真石漆作为建筑外墙乳胶涂料的一个亮点，是近几年建筑涂料研究最活跃、发展最迅速的一个方向。真石漆是由一种或多种合成树脂乳液为基料，加入少量的成膜助剂作为粘结材料，以不同级配的天然彩砂或人工砂为骨料，定量加入分散剂、消泡剂、杀菌剂、多功能助剂、增稠剂等一系列助剂，再加入定量去离子水制备而成的一种装饰效果酷似大理石、花岗岩等石材的高品质、高性能的建筑涂料。真石漆是形成图案和立体质感，达到足够高的硬度，并赋予涂层天然石材颜色的一种涂料。真石漆成膜机理和普通乳胶漆一样，需要经过一个分散的颜料颗粒与聚合物颗粒相互结合成为一个整体的过程。乳液微粒在乳胶涂料中因双电层及屏蔽稳定作用保持分散状态，涂料施工过程中，因水分挥发而相互靠近，达到密集的充填状态，当接近某一个程度时，高聚合物微粒表面所吸附的保护层被破坏，暴露出的微粒紧紧挤在一起，直到达到毛细管径一般大小时，聚合物微粒的分散稳定斥力抵不过毛细管压力，微粒变形，聚合物界面分子链相互扩散渗透并且缠绕，使涂膜性能进一步提高，形成具有一定性能的连续膜。此阶段除了水分的缓慢挥发外，还有成膜助剂的挥发。成膜助剂在此阶段初期是挥发控制，随后是扩散控制，当周围环境与基层温度开始高于乳胶漆的最低成膜温度时，乳胶体系水分挥发干燥成膜。涂膜由固体聚合物、颜填料、部分残留专用助剂和气体共同组成了一个多相体系。真石漆所用乳液必须具备良好的耐水性、粘结强度和耐老化性，也要具有超强的耐碱性、钙离子稳定性、稀释稳定性和冻融稳定性。但是市面上真石漆存在夏天易回黏，受紫外线照射易变黄，耐沾污不够，使用寿命较短等问题。其中一项原因是真石漆配方中需要使用到一定量的分散剂，分散剂通常是同时具有亲油性和亲水性的界面活性剂，可分散难溶于液体的无机、有机颜料的固体颗粒，同时还能防止固体颗粒的沉降和凝聚，以形成稳定悬浮液。然而，当分散剂的使用量较大时，在漆混合物中可能会产生泡沫，需要加入更多量的消泡剂进行消泡，使得配方制备的成本增加的同时，还会影响漆产品例如色彩、粘稠度、混合稳定性状态等方面的性质。因此，专利技术一种耐玷污性好且耐紫外线性好的真石漆对涂料制备
时很有必要的。
技术实现思路
本专利技术主要解决的技术问题，针对真石漆在室外恶劣条件下亲水，容易被玷污，在强光照下易发生紫外光老化的缺陷，提供了一种耐玷污真石漆的制备方法。为了解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：一种耐玷污真石漆的制备方法为：向高速分散机加入预混漆、邻苯二甲酸二丁酯、丙烯酸丁酯、质量分数为20%陶土悬浮液、质量分数为15%的碳纳米管悬浮液，以3000～4000r/min转速分散1.0～1.5h后，得到耐玷污真石漆；预混漆的制备方法为：（1）将PVDF氟碳树脂、溶剂、钛白粉和表面改性的二氧化钛纳米颗粒混合，置于带有冷却装置的搅拌釜中，以1000～1300r/min的转速，搅拌分散30～35min，得到预分散原料；（2）将预分散原料加入研磨机中进行研磨，得到清漆，将黄色彩砂、海藻酸钠、清漆混合，得到预混漆。耐玷污真石漆制备方法中制备原料，按重量份数计，包括预混漆30～40份、邻苯二甲酸二丁酯10～15份、丙烯酸丁酯30～35份、质量分数为20%陶土悬浮液5～10份、质量分数为15%的碳纳米管悬浮液30～40份。预混漆的制备方法中溶剂由甲苯、异佛尔酮、邻苯二甲酸二甲酯按体积比2︰1︰3混合得到。预混漆的制备方法中将20～22份PVDF氟碳树脂、45～50份溶剂、15～20份钛白粉和20～25份表面改性的二氧化钛纳米颗粒。预混漆的制备方法中黄色彩砂、海藻酸钠、清漆混合质量比为1∶2∶7。预混漆的制备方法中研磨过程控制原料粒径为25～30μm，研磨过程中控制温度在20～30℃。预混漆的制备方法中表面改性的二氧化钛纳米颗粒制备方法为：（1）将200～220mL无水乙醇与100～120mL质量分数为2%的全氟辛基三乙氧基硅烷水溶液混合，得到硅氧烷溶液，用质量分数为60%的乙酸调节硅氧烷溶液pH至3.0～3.3，将硅氧烷溶液倒入烧杯中，用磁力搅拌器以300～320r/min的转速搅拌混合22～24h，得到水解的氟硅烷溶液；（2）配制质量浓度为4mg/mL的二氧化钛乙醇混合液，将二氧化钛乙醇混合液与水解的氟硅烷溶液混合，置于烧杯中，用磁力搅拌器以400～450r/min的转速搅拌混合7～8h后，置于高速离心机中以4200～4500r/min的转速离心分离10～12min，去除上层液，分离得到下层沉淀，将下层沉淀放入设定温度为80～85℃的真空干燥箱中，干燥12～14h，得到表面改性的二氧化钛纳米颗粒。表面改性的二氧化钛纳米颗粒制备方法中二氧化钛乙醇混合液与水解的氟硅烷溶液混合体积比为4∶1。本专利技术的有益效果是：（1）本专利技术将水解的氟硅烷与二氧化钛混合并高速分散，得到表面改性的二氧化钛纳米颗粒，PVDF氟碳树脂和表面改性的二氧化钛纳米颗粒经分散、研磨制得清漆，然后将清漆与黄色彩砂、海藻酸钠混合，得到预混漆，将预混漆、邻苯二甲酸二丁酯、丙烯酸丁酯、陶土悬浮液、碳纳米管悬浮液等高速分散后得到耐玷污真石漆，本专利技术真石漆中添加氟碳树脂，其中含有大量的C—F键，氟原子具有原子半径小、电负性大、极化率小的特征，C—F键对周围电子有强烈吸引作用，另外氟硅烷将二氧化钛颗粒与氟碳树脂的结合作用增大，使得氟化合物具有低表面能，提高真石漆的耐玷污性能，同时在碳纳米管和陶土的包覆下又令彩砂中颜料不被光线辐射，二氧化钛又具有吸收转化紫外线的功能，因而使真石漆具备较好的抗紫外老化性能；（2）本专利技术中氟硅烷分子在酸性条件下水解，由于氢键作用，水解后的氟硅烷分子吸附在二氧化钛纳米颗粒表面，氟硅烷分子间相邻羟基脱去水分子后相互联结，在二氧化钛纳米颗粒表面形成连续的氟硅烷分子层，通过化学吸附的作用，在二氧化钛纳米颗粒表面形成一层氟硅烷分子包覆层，由于纳米颗粒间的静电排斥作用和空间位阻效应，可以使二氧化钛纳米颗粒在有机基体中具有良好的分散性，氟硅烷分子中的氟原子电负性较大，与其他元素形成的单键键能比碳原子与其他元素形成的键能大，氟硅烷分子中的碳链由于受氟原空间屏障效应的保护，其他原子不易侵入，所以氟硅烷具有很好的化学稳定性和低表面自由能，氟硅烷表面包覆层减小了二氧化钛纳米颗粒对水的范德华力及氢键的作用，极大增大了漆膜表面的接触角，从而表现出超疏水性，可以显著提高真石漆耐玷污性，具有广阔的应用前景。具体实施方式将200～220mL无水乙醇与100～120mL质量分数为2%的全氟辛基三乙氧基硅烷水溶液混合，得到硅氧烷溶液，用质量分数为60%的乙酸调节硅氧烷溶液pH至3.0～3.3，将本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种耐玷污真石漆的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：向高速分散机加入预混漆、邻苯二甲酸二丁酯、丙烯酸丁酯、质量分数为20%陶土悬浮液、质量分数为15%的碳纳米管悬浮液，以3000～4000r/min转速分散1.0～1.5h后，得到耐玷污真石漆；所述的预混漆的具体制备步骤为：（1）将PVDF氟碳树脂、溶剂、钛白粉和表面改性的二氧化钛纳米颗粒混合，置于带有冷却装置的搅拌釜中，以1000～1300r/min的转速，搅拌分散30～35min，得到预分散原料；（2）将预分散原料加入研磨机中进行研磨，得到清漆，将黄色彩砂、海藻酸钠、清漆混合，得到预混漆。

【技术特征摘要】
1.一种耐玷污真石漆的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：向高速分散机加入预混漆、邻苯二甲酸二丁酯、丙烯酸丁酯、质量分数为20%陶土悬浮液、质量分数为15%的碳纳米管悬浮液，以3000～4000r/min转速分散1.0～1.5h后，得到耐玷污真石漆；所述的预混漆的具体制备步骤为：（1）将PVDF氟碳树脂、溶剂、钛白粉和表面改性的二氧化钛纳米颗粒混合，置于带有冷却装置的搅拌釜中，以1000～1300r/min的转速，搅拌分散30～35min，得到预分散原料；（2）将预分散原料加入研磨机中进行研磨，得到清漆，将黄色彩砂、海藻酸钠、清漆混合，得到预混漆。2.根据权利要求1所述的一种耐玷污真石漆的制备方法，其特征在于：所述的耐玷污真石漆具体制备步骤中制备原料，按重量份数计，包括预混漆30～40份、邻苯二甲酸二丁酯10～15份、丙烯酸丁酯30～35份、质量分数为20%陶土悬浮液5～10份、质量分数为15%的碳纳米管悬浮液30～40份。3.根据权利要求1所述的一种耐玷污真石漆的制备方法，其特征在于：所述的预混漆的具体制备步骤（1）中所述的溶剂由甲苯、异佛尔酮、邻苯二甲酸二甲酯按体积比2︰1︰3混合得到。4.根据权利要求1所述的一种耐玷污真石漆的制备方法，其特征在于：所述的预混漆的具体制备步骤（1）中将20～22份PVDF氟碳树脂、45～50份溶剂、15～20份钛白粉和20～25份表面改性的二氧化钛纳米颗粒。5.根据权利要求1所述的一种耐玷污真石漆的制...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁荣付，
申请(专利权)人：梁荣付，
类型：发明
国别省市：广西,45