[发明专利]纳米复合自洁外墙乳胶漆及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于外墙乳胶漆及其制备方法，特别属于纳米复合自洁外墙乳胶漆及其制备方法。

背景技术

纳米外墙乳胶漆是指将纳米材料作为一种颜料或填料加入到传统外墙乳胶漆，利用纳米材料特殊的物理化学性能，赋予外墙乳胶漆新的性能。

中国专利CN1287145A公开了外墙纳米漆及其制备方法，其主要成分为水、润湿分散剂、纳米抗菌粉、纳米硅基氧化物、二氧化钛、纳米氧化钛、乳液、填料、成膜助剂。中国专利CN1380369A公开了水性耐候纳米外墙涂料及其制备方法，该发明利用原位聚合法或其混法将纳米二氧化硅、二氧化锡、二氧化钛、纳米氧化锌等纳米粉体均匀分散到丙烯酸类乳液中得到纳米复合乳液，再与颜填料、助剂、水搅拌分散，即可。但由于纳米级填料的粒子表面极性大，表面能高，粒径小，极易发生团聚而成为微米级粒子，体系中的纳米相数比例降低或消失，使乳胶漆的性能发生改变，影响乳胶漆的使用效果。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种不易发生团聚的纳米复合自洁外墙乳胶漆。

本发明解决技术问题的技术方案为：纳米复合自洁外墙乳胶漆，包括水、分散剂、纳米二氧化钛、纳米二氧化硅、乳液、颜料、填料、成膜助剂，防霉杀菌剂，所述的分散剂为纳米分散剂，分散剂的加入量为纳米自洁外墙乳胶漆总重量的0.1-0.5％。

所述的纳米分散剂为高分子合成聚羧酸钠盐、疏水性纳米界面分散剂一种或两种混合物。

所述的高分子合成聚羧酸钠盐、疏水性纳米界面分散剂混合物的重量比为1∶3-5。

所述的外墙乳胶漆中纳米材料的总重量与颜料重量之比为1∶0.5-1。

所述的颜料为粒径为微米级的颜料。

在所述的纳米材料中，纳米二氧化钛、纳米二氧化硅的重量比为1∶0.7-1.5。

所述的防霉杀菌剂为纳米防霉杀菌剂。

为了使外墙乳胶漆中适应不同用户的要求，还可在漆中添加消泡剂、增稠剂、调节剂、流平剂、防冻剂。

本发明即可按照现有的生产工艺进行生产，也可按下列的方法进行生产。

本发明的生产方法包括制浆工序、涂料制造工序：

所述的制浆工序为：先将水、适量调节剂、适量消泡剂、流平剂、防霉杀菌剂、颜料、填料、成膜助剂、防冻剂在拉缸内搅拌分散10-20分钟后，再放入砂磨机内砂磨不少于30分钟，即可；

所述的涂料制造工序为：将制浆工序制备好的料浆与纯丙乳液、适量调节剂、适量消泡剂、增稠剂、分散剂，搅拌分散10-20分钟，再加入纳米二氧化钛及纳米二氧化硅，即可。

对纳米级颜填料的分散，分散剂的选择是关键，通过选用高分子合成聚羧酸钠盐及疏水性纳米界面分散剂，提高漆膜的疏水性，使纳米颜填料不易发生团聚，当水与漆膜表面接触时，其界面产生一层稳定的气体薄膜，将水与漆膜隔开，从而赋予外墙乳胶漆与水如同荷叶上的水珠效应，提高了漆膜的耐水性、耐玷污性、及耐侯性，而当两种分散剂的比例在一定范围之内时，其耐水、耐玷污的效果更加突出。

同时，外墙乳胶漆的性能随着纳米填料的用量的增加而提高，但纳米级颜填料与微米级颜填料的用量比不能太大，比例过高反而会导致外墙乳胶漆的分散效果差，粘度高，对比率差。

纳米二氧化钛具有较高的光催化氧化能力，其禁带宽为Eg＝3.2ev，相当于波长为387nm光的能量，这正好处于紫外区，在紫外光集中的价带上，电子被激发到导带，从而在价带上产生空隙，经过空气中的氧气活化，产生活性氧及氢氧自由基，上述两种自由基具有很高的反应活性，当污染物吸附在其表面时，就容易发生氧化还原反应，从而达到消除污染、自洁的效果。

普通二氧化钛具有一定的吸收紫外线的能力，而纳米二氧化钛由于粒径小，活性更高，吸收紫外线的能力更强，根据Rayhcigh光散射理论，纳米二氧化钛可以透过可见光及散射波长更短的紫外线，因此，纳米二氧化钛即能吸收又能散射紫外线，其屏蔽紫外线的能力也很强。

纳米二氧化硅具有兰移现象，即光吸收带向短波方向移动，结分光光度仪测试表明，纳米二氧化硅具有极强的紫外光吸收，红外反射的特性，其中对紫外光波长为320-400nm的反射率达85％，对中波反射率达80％，对短波的反射率达80％，因此，将纳米二氧化钛及纳米二氧化硅用于外墙乳胶漆中，可以提高涂料的耐候性。

本发明与现有技术相比，通过选用纳米分散剂，使纳米自洁外墙乳胶漆不易发生团聚，降低了涂膜的表面张力，降低了接触角，增强了涂膜疏水性，从而使其具有自洁性。纳米二氧化钛及纳米二氧化硅的同时使用，使产品具有特殊的光学性能，加强了涂膜对紫外线的吸收能力，使产品的耐候性得以提高。