[發明專利]基于氟硅嵌段聚合物的防污自清潔建筑外墻涂料的制備方法

有效

• 申請號: 201310426239.0
• 申請日: 2013-09-17
• 公開（公告）號: CN103483966B
• 公開（公告）日: 2016-11-16
• 發明（設計）人: 洪杰;魏川;吳金梅;葉映林
• 申請（專利權）人: 三棵樹涂料股份有限公司
• 主分類號: C09D153/00
• 分類號: C09D153/00;C09D5/16;C09D7/12;C08F293/00;C08F220/14;C08F220/22
• 代理公司: 福州市眾韜專利代理事務所(普通合伙) 35220
• 代理人: 陳智雄;黃秀婷

技術領域

本發明涉及一種表面涂層材料，尤其是一種將新型三元氟硅嵌段聚合物樹脂用作基料，并與其它組分進行按比例混合制備出一種具有低表面能和微納米粗糙度的可調色防污自清潔建筑外墻涂料。

背景技術

近年來“自清潔”概念受到了人們越來越多的關注和研究，自清潔涂料也成為建筑涂料行業的研究熱點，其產品受到市場的重大認可和青睞。耐沾污性是評定建筑涂料優劣的一個重要指標，它與涂料本身的性質表面能、表面粗糙度等有很大關系。低表面能和超疏水性能的涂料可以減少水分、灰塵在涂層表面的停留時間，降低涂料表面和水或者污物中化學物質發生反應的幾率，減阻，并有自清潔功能。

丙烯酸涂料由于其優良的耐光性、耐候性、成膜性能而被廣泛應用在建筑物、戶外構造物表面涂覆等方面。但是它還存在如耐污染性差、耐水性差、低溫下易變脆、易回粘等缺點。有機硅基團的引入可賦予丙烯酸酯共聚物優良的柔韌性、耐低溫性能、耐腐蝕性。氟元素作為電負性最大的元素，極化率低，C-F鍵能高達460kJ/mol，氟基團的引入可以大大降低共聚物的表面能。在聚丙烯酸酯鏈上引入氟、硅元素，可以克服上述丙烯酸涂料的缺點，賦予氟硅改性聚丙烯酸涂料低表面能和良好的耐水性，使其具有超強自清潔防污效果和良好的化學惰性、耐候性、耐腐蝕性等。

羅正鴻等（中國專利：CN101215364A）和魏川等（中國專利：CN201310350580.2和CN201310294117.0）將聚二甲基硅氧烷、甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸七氟丁基酯分別通過ATRP和ARGET-ATRP聚合制備了氟硅三嵌段聚合物樹脂。羅正鴻等（中國專利：CN1010292071A）將這種氟硅三嵌段聚合物樹脂作為海洋防污涂料基料，具有氟硅樹脂的低表面能和嵌段聚合物微相分離產生微納米結構的優點，結果發現這種涂料具有優異防污性能、使用壽命長以及環保經濟性好等特點。

建筑物污染是和海洋生物污染并列的一大類污染，據中國化工報報道2010年國內二者之和損失超800億美元。目前國內的建筑涂料普遍存在耐沾污性不足的缺點，成為我國涂料推廣應用的主要限制因素。對消費者而言，污染物會影響建筑物美觀，建筑物的外墻顏色則是影響美觀的另一個因素。為此，本發明專利提出一種基于氟硅三嵌段聚合物的可調色防污自清潔建筑外墻涂料及其制備方法，具有超強防污效果和良好的穩定性、耐候性、耐腐蝕性，同時可以降低建筑物外墻清潔成本，并有利于美化環境，對于城市發展具有重要意義。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于氟硅三嵌段共聚物的具有防污自清潔功能、耐候性、耐腐蝕性，且可調色性的防污自清潔建筑外墻涂料。

本發明提出的基于氟硅三嵌段共聚物樹脂的防污自清潔建筑外墻涂料由氟硅三嵌段共聚物樹脂、分散劑、消泡劑、流平劑、成膜助劑、顏填料、防老劑、防沉劑、溶劑按如下質量份組合而成：

聚二甲基硅氧烷-b-聚甲基丙烯酸甲酯-b-聚甲基丙烯酸七氟丁基酯三嵌段共聚物

樹脂60～75份、

分散劑2～2.5份、

消泡劑0.3～1份、

流平劑0.7～1.3份、

成膜助劑2～2.5份、

顏填料10～25份、

防老劑0.002～0.05份、

防沉劑0.5～1份、

溶劑4～10份。

所述的氟硅三嵌段共聚物樹脂防污自清潔涂料的制備方法，其特征在于包括下列步驟：

1）按照各組分的質量配比，在溶劑中加入分散劑、消泡劑、流平劑、成膜助劑、防老劑、防沉劑。利用分散機在300～800rpm/min轉速下，繼續攪拌至物料混合均勻。

2）在300～800rpm/min的攪拌速度下加入顏填料，繼續攪拌混合均勻，并利用研磨機研磨至細度小于25μm；

4）將聚二甲基硅氧烷-b-聚甲基丙烯酸甲酯-b-聚甲基丙烯酸七氟丁基酯三嵌段共聚物樹脂加入到2）中研磨后的物料，利用分散機在300～800rpm/min轉速下，攪拌均勻后得氟硅三嵌段共聚物樹脂防污自清潔涂料。

所述分散劑可為十二烷基硫酸鈉、甲基戊醇、羥甲基纖維素鈉、聚丙烯酰胺、有機基改性硅氧烷或氟化硅氧烷中的一種或幾種的混合物。

所述消泡劑可為二甲基硅油、聚醚改性聚硅氧烷或氟烴基改性聚硅氧烷中的一種或幾種的混合物。

所述流平劑可為磷酸三酯、聚氧丙烯甘油醚、聚甲基丙基硅氧烷或聚二甲基硅氧烷中的一種或幾種的混合物。