[发明专利]一种建筑表面涂层材料及其制备方法与应用

说明书

本发明提供了一种建筑表面涂层材料及其制备方法与应用，属于建筑表面涂料技术领域，包括油相和水相；所述油相包括以下原料：纳米TiOsubgt;2/subgt;、偶联剂、聚氨酯、氧化石墨烯、阻燃剂、乙基纤维素和有机溶剂；所述水相为乳化剂溶液。其制备方法包括以下步骤：(1)第一乳液的制备；(2)油相乳液的制备；(3)将所述油相乳液滴加至水相溶液中，并经高速剪切、搅拌挥发后，将所得沉淀过滤、洗涤、干燥，得到所述建筑表面涂层材料。本发明提高了芯材利用率及修复率，且避免了使用甲醛、苯酚等有毒有害液体，并使得研究方向朝着绿色、无污染、可持续靠拢。

技术领域

本发明建筑表面涂料技术领域，尤其涉及一种建筑表面涂层材料及其制备方法与应用。

背景技术

建筑表面涂层材料以其优异的复合性能被广泛应用到土木工程、地热工程、造船业、机械工业、海洋业等各个领域。在长期的使用年限下，建筑表面涂层材料受到内、外部恶劣环境的影响，在材料表面和内部不可避免地产生不同尺寸的裂缝，导致结构的耐久性大大降低，同时，建筑表面涂层材料的防火性能不佳，严重时会引发一系列安全性问题，危及我们的生命安全。在建筑表面涂层材料的修复上，传统的修复方法每年都造成巨大的经济损失。因此，建筑表面涂层材料修复与阻燃问题一个亟待解决的具有挑战性的问题。

微胶囊自修复技术可以在基体材料内部形成智能仿生的自愈合化学系统，具有巨大的应用价值，因而受到越来越多的关注。在建筑表面涂层材料的修复上，现有技术中多是脲醛/环氧微胶囊、三聚氰胺/环氧微胶囊、酚醛/环氧微胶囊等，而以上微胶囊为断裂释放型，其中使用甲醛作为原材料，而甲醛对人体有巨大的损害，在使用过程中极易释放，这限制了自修复微胶囊的广泛应用。同时微胶囊的断裂释放需要达到一定的力学触发点促使微胶囊破裂，其修复能力与稳定性不理想。

聚氨酯为建筑表面涂层中常用的树脂，然而其本身属于易燃物，且热释量大，在应用过程当中遇火源、高温等条件，非常容易燃烧，严重影响了建筑的防火安全性能，并且，聚氨酯燃烧过程中会产生一氧化氮和含氮氧化物等有毒物质，对人体造成伤害，同时对环境造成污染。

因此，如何提供一种防火性能好的聚氨酯建筑涂料是本领域技术人员亟需解决的技术问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提出了一种建筑表面涂层材料及其制备方法与应用。

为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

一种建筑表面涂层材料，包括油相和水相；

所述油相包括以下重量份数的原料：纳米TiO₂1-3份、偶联剂2-5份、聚氨酯3.5-4.5份、氧化石墨烯0.5-1份、阻燃剂0.3-0.5份、乙基纤维素2-4份和有机溶剂60-70份；

所述水相为乳化剂溶液。

有益效果：本发明利用了纳米TiO₂的体积效应、小尺寸效应、表面效应和宏观量子隧道效应等，合成了有机-无机杂化壁材，同时选择硅烷偶联剂桥接纳米粒子与乙基纤维素，促使纳米粒子深入到乙基纤维素高分子链的π键附近，与其电子云发生重叠，两者互相结合成为致密立体的网状结构，有效地提高了乙基纤维素的力学性能，并且与氧化石墨烯以及聚氨酯混合后，能够在一定程度上提高阻燃效果；同时，本发明中硅烷偶联剂的引用可以减少纤丝之间的碰撞，避免微胶囊发生团聚效应，而聚氨酯与阻燃剂的共混，有效地改善了聚氨酯自身的缺陷，可以在建筑表面涂层材料的阻燃上起到很大作用。

优选的，所述偶联剂为异丁基三乙氧基硅或3-氨丙基三乙氧基硅烷。

优选的，所述阻燃剂为苯膦酰二氨基双乙基四膦酸。

优选的，所述有机溶剂包括乙醇、甲醇、异丙醇、四氢呋喃、二甲醚、乙二醇和丙三醇中的一种或几种。