[发明专利]一种疏水性防护涂料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及建筑涂料领域，具体的说是一种疏水性防护涂料及其制备方法。

背景技术

石灰石是重要的工业材料，在建筑上应用广泛，是烧制石灰和水泥等的重要原料，是以方解石为主要成分的碳酸盐岩。作为石灰石的建筑物或石材制品等，在长期的自然环境中经过风吹雨打，被不断地侵蚀遭到破坏。疏水性表面涂层可以有效地增强石灰石建筑材料遭受风雨的侵蚀，延长建筑物和石材的使用寿命。然而，现有许多应用的涂料通过封闭石灰石的微结构来防止风雨的侵蚀，这又阻止了它的透气性，从而促进了霉菌的生长和盐的风化。近年来，大气环境污染加剧，二氧化硫排放量增加，这样诱导的石灰石风化，普遍认为是石灰石与二氧化硫或酸雨的反应产物，其中以半水合物(CaSO₄0.5H₂O)和石膏(CaSO₄2H₂O)形成难溶的钙盐造成风化。

鉴于石灰石建筑物的风化侵蚀等问题，一些疏水性保护方法已被应用与建筑物或石材制品，其中包括丙烯酸类聚合物、磷酸和聚马来酸、水基氟代烷基硅氧烷、聚二甲基硅氧烷和甲基三乙氧基硅烷等。然而，合适的涂料必须赋予疏水性和无堵塞建筑材料石灰石的微结构，从而使砌体“呼吸”，减少盐的风化，实际上溶胀性聚合物和硅氧烷可能会进一步损害侵蚀石灰石。因此，环境友好和可持续的疏水性表面涂料是制备石灰石建筑材料以及石材制品防护涂层的新方法。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种疏水性防护涂料及其制备方法，使用方解石纳米微粉制备疏水性建筑防护涂料，解决现有技术不能有效地保护石灰石建筑物被风雨长期侵蚀等问题。

本发明的技术方案是：

一种疏水性防护涂料，按重量份数计，疏水性防护涂料的成分和含量如下：

水性硅溶胶40～60份，白乳胶20～40份，苯丙乳液10～20份，有机硅1～5份，纳米方解石粉10～30份，余量为水；其中，纳米方解石粉占疏水性涂料总重量的20～40％。

所述的疏水性防护涂料，纳米方解石粉为经过油酸和1H,1H,2H,2H-全氟癸基三甲氧基硅烷改性的疏水性纳米方解石粉。

所述的疏水性防护涂料，纳米方解石粉的表面为油酸改性层，油酸改性层的表面为1H,1H,2H,2H-全氟癸基三甲氧基硅烷改性层。

所述的疏水性防护涂料，按重量比计，纳米方解石粉：油酸＝1：0.02～0.04。

所述的疏水性防护涂料，按重量比计，1H,1H,2H,2H-全氟癸基三甲氧基硅烷：油酸改性的纳米方解石粉＝1：15～25。

所述的疏水性防护涂料的制备方法，包括如下步骤：

(1)按重量份数计，将水性硅溶胶40～60份、白乳胶20～40份、苯丙乳液10～20份、有机硅1～5份，混合均匀形成硅溶胶乳液；

(2)在50～60℃，搅拌下加入纳米方解石粉10～30份，保温搅拌8～10小时，最后加水稀释至纳米方解石粉占疏水性涂料总重量的20～40％，获得疏水性涂料。

所述的疏水性防护涂料的制备方法，纳米方解石粉经过油酸和1H,1H,2H,2H-全氟癸基三甲氧基硅烷改性，形成疏水性纳米方解石粉，疏水纳米性方解石粉末的合成分为两个步骤：

(1)按重量份数计，纳米方解石粉1份，去离子水2～4份，油酸0.02～0.04份；采用纳米方解石粉、去离子水、油酸为原料，具体步骤如下：首先将纳米方解石粉末放入去离子水中进行分散，分散温度：70～80℃，分散3～6分钟后加入油酸搅拌20～40分钟，过滤，然后在真空烘箱中70～90℃，干燥15～18小时，形成油酸改性的纳米方解石粉；

(2)按重量份数计，98wt％酒精180～220份，1H,1H,2H,2H-全氟癸基三甲氧基硅烷1份，油酸改性的纳米方解石粉15～25份；用98wt％酒精和1H,1H,2H,2H-全氟癸基三甲氧基硅烷制备溶液，搅拌后加入上述第一步方法处理的油酸改性的纳米方解石粉，搅拌0.5～2小时，过滤；然后在真空烘箱中70～90℃，干燥15～18小时。

所述的疏水性防护涂料的制备方法，纳米方解石粉末粒度1250目～5000目。

所述的疏水性防护涂料的制备方法，在50～60℃，搅拌下加入疏水性纳米方解石粉10～30份，保温搅拌8～10小时，最后加水稀释至疏水性纳米方解石粉占疏水性涂料总重量的20～40％，获得疏水性涂料。

本发明疏水性涂料的设计思想如下：

1、水性硅溶胶