[发明专利]一种自清洁抗菌罩光漆用乳液的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种建筑罩光漆用乳液，特别是一种含氟和硅元素具有有机/无机杂化交联结构的复合乳液的制备方法，具有自清洁、抗菌、耐候和优良的附着性和长期使用性能等优点。

背景技术

随着科技发展，技术进步，人们对建筑以及装修等提出了更高的要求。而罩光漆能赋予建筑、桥梁、道路等赏心悦目的外观，集保护、美观等功能于一身。目前罩光漆是由苯丙乳液调配以功能性填料、增稠剂、色浆等而成。当前国内涂料市场大部分的产品只限于具备保护、装饰功能，其外建筑物外墙功能也仅限于疏水产品，而疏水产品亲油疏水，有静电，透气性不好，防霉防藻效果不好，而其外墙自洁保色功能则略显薄弱。

中国专利CN 103468081提供了一种建筑物外墙真石漆、岩片漆等涂料表面罩面涂料，该涂料具有无毒环保、无公害，涂膜光泽高，透明度高，硬度高，自洁耐沾污性极好。其技术主要采用在乳液中添加纳米二氧化钛来实现。但二氧化钛在紫外线作用下除了具有催化活性、杀菌等功能性外，还可使聚合物发生化学断键，使得长期使用性能不能保证。

发明内容

本发明的目的在于提供一种建筑罩光面漆用乳液，克服纯苯丙乳液易染菌、耐水性差等缺点。采用核壳乳液聚合中引入可聚合硅烷偶联剂制备一种含硅和氟元素的乳液，具有有机/无机杂化交联结构、抑菌、自清洁、疏水性强以及良好的附着性和耐候性等特点。

本发明通过如下技术方案实现：

一种自清洁抗菌罩光漆用乳液的制备方法，包括以下步骤：

(1)在温度为75-85℃下，将0.5-2份的苯乙烯、0.5-1份的丙烯酸酯、0.2-0.5份的含乙烯基的硅烷偶联剂和0.2-0.8份的乳化剂加入40-68份的去离子水中，搅拌预乳化，并调节pH值为8.5-9.5；

(2)往步骤(1)得到的预乳化体系中在1-3小时内滴加总量为0.015-0.035份的引发剂，恒温反应30-50分钟；

(3)将4-6份的苯乙烯，10-15份丙烯酸酯，1.5-2份的乳化剂，1-9份的氟代烯烃，1-7份的含乙烯基的硅烷偶联剂，加到步骤(2)中的乳化体系中，搅拌预乳化，并调节pH值为8.5-9.5；

(4)往步骤(3)得到的预乳化体系中在1-3小时内滴加总量为0.1-0.15份的引发剂，恒温反应4-5h，得到自清洁抗菌罩光漆用乳液。

进一步地，本发明中的丙烯酸酯优选为甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯和甲基丙烯酸丁酯中的一种或几种。

进一步地，本发明中的含乙烯基的硅烷偶联剂优选为γ-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷和γ-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二乙氧基硅烷组中的一种或几种。

进一步地，本发明中的乳化剂优选为十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、烷基酚聚氧乙烯醚和脂肪醇聚氧乙烯醚中的一种或几种。

进一步地，本发明步骤(1)中搅拌预乳化时间优选为30min。

进一步地，本发明所述步骤(1)中优选采用碳酸钠调节pH值。

进一步地，本发明中的引发剂优选为过硫酸铵或过硫酸钾。

进一步地，本发明中的氟代烯烃优选为全氟苯乙烯、四氟苯乙烯、含氟甲基丙烯酸酯、氟化乙烯、偏二氟乙烯、四氟乙烯、六氟丙烯和三氟氯乙烯中的一种或几种。其中含氟甲基丙烯酸酯可以为甲基丙烯酸六氟丁酯。

一种罩光漆，包含上述的自清洁抗菌罩光漆用乳液。

本发明的有益效果是：本发明提供的一种自清洁抗菌罩光漆用乳液的制备方法与现有的技术相比，具有如下优点：

(1)采用半连续种子乳液聚合的方法，在第一步种子聚合时，引入了含乙烯基的硅烷偶联剂，可以边聚合边水解形成具有有机/无机杂化交联结构的、组织结构致密的核部分；

第二步种子聚合是在第一步种子聚合得到的致密的和部分外形成壳部分，壳部分进一步引入含氟单体和含乙烯基的硅烷偶联剂，在第一步核部分的基础上形成的氟、硅壳层，由于核部分结构致密，可以有效抑制壳部分的氟和硅由于自身表面张力小而向核内部收缩，使得在聚合过程中氟和硅元素富集在乳胶粒子表面，因此聚合物乳胶粒子具有表面张力自动收缩，屏蔽外界水及油等分子的入侵，从而赋予罩光漆具有耐油性、耐候性、耐水性以及自清洁等特点，可使被涂物表面颜色虽经历日晒、雨淋而保持色彩；