[發(fā)明專利]一種建筑外墻水性超疏水涂料及其制備方法與應(yīng)用

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711057319.8
• 申請日: 2017-11-01
• 公開（公告）號: CN107779084A
• 公開（公告）日: 2018-03-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馮杰;孟陽升;魯俊杰;張靜
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: C09D183/04
• 分類號: C09D183/04;C09D133/14;C09D133/00;C09D5/16;C09D7/61;C03C17/30;C03C17/32;E04B1/62
• 代理公司: 杭州天正專利事務(wù)所有限公司33201
• 代理人: 黃美娟,王兵

一、技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及涂料技術(shù)領(lǐng)域，特別是指一種含微納米顆粒的外墻水性超疏水涂料及其制備方法與應(yīng)用。

二、背景技術(shù)

我國目前正處于城鎮(zhèn)化建設(shè)高峰期，高品質(zhì)的外墻涂料有著廣闊的需求空間和發(fā)展?jié)摿?。而涂層耐沾污能力不足是外墻涂料普遍存在的共性問題。超親水和超疏水均能實(shí)現(xiàn)表面雨水自清潔。過去20年，超疏水表面?zhèn)涫苤匾?，但如何量產(chǎn)低成本、易涂覆、能室溫固化、且涂層較耐水浸或雨淋的外墻用超疏水涂料仍然頗具挑戰(zhàn)性，尤其是研制能與現(xiàn)有外墻涂料(丙烯酸、苯丙、硅丙乳液等)配方和施工工藝相銜接或匹配的超疏水涂料，極具工程應(yīng)用價值。市場上很多打著超疏水旗號的涂料，并未達(dá)到超疏水效果，充其量是高度疏水。文獻(xiàn)中提到的超疏水涂層大多以含氟硅溶膠和納米顆粒為主成分，與現(xiàn)有外墻涂料并不兼容。

周紹忠等通過硅樹脂、鈦白粉、超細(xì)重鈣粉、聚醚改性硅氧烷等制備了一種納米自清潔外墻涂料(專利申請?zhí)枺?01210423418.4)。王嘉龍等通過將純丙乳液、聚有機(jī)硅氧烷、有機(jī)硅消泡劑、云母粉、碳酸鈣等攪拌分散研磨，再加入纖維素增強(qiáng)，發(fā)明了一種自清潔外墻涂料(專利申請?zhí)枺?01610678473.6)。這些發(fā)明配方復(fù)雜，且涂層并未超疏水。如果能基于現(xiàn)有的外墻涂料，通過往里添加疏水性聚合物的方式實(shí)現(xiàn)涂層超疏水，那將非常有利于該類涂料的市場推廣。

三、發(fā)明內(nèi)容

為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明的目的之一在于提供一種建筑外墻用水性超疏水涂料及其制備方法，并通過超疏水涂料來實(shí)現(xiàn)外墻自清潔。

本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：

一種建筑外墻水性超疏水涂料，其特征在于：所述的建筑外墻水性超疏水涂料按照如下方法進(jìn)行制備：

將去離子水和無機(jī)微納米顆粒混合，室溫下攪拌均勻，然后再加入建筑外墻涂料乳液和含氟丙烯酸樹脂，攪拌均勻，得到建筑外墻水性超疏水涂料；所述的建筑外墻涂料乳液為硅丙乳液、苯丙乳液、純丙乳液或有機(jī)硅乳液中的一種或二種及以上任意比例的混合；所述的無機(jī)微納米顆粒為二氧化硅、碳酸鈣或二氧化鈦中的一種或二種及以上的組合；所述的無機(jī)微納米顆粒加入量以去離子水的體積計(jì)為 0.033～0.5g/mL；所述的建筑外墻涂料乳液的加入量以去離子水的體積計(jì)為0.0167～0.3g/mL；所述的含氟丙烯酸樹脂的加入量以去離子水的體積為0.0167～0.3mL/mL。

進(jìn)一步，所述的二氧化硅的粒徑為10nm-200nm，優(yōu)選20-100nm。

進(jìn)一步，所述的碳酸鈣粒徑為800目-4000目，優(yōu)選1200-2000目。

進(jìn)一步，所述的二氧化鈦的粒徑為10nm-200nm，優(yōu)選20-100nm。

本發(fā)明的目的之二在于提供一種建筑外墻水性超疏水涂料用于制備超疏水涂層。

進(jìn)一步，所述的應(yīng)用為：將上述建筑外墻水性超疏水涂料均勻涂覆于基底上，在10-180℃(優(yōu)選20-60℃)下固化，得到超疏水涂層。

再進(jìn)一步，所述的涂覆方式為噴涂、淋涂、浸涂、滾涂或刷涂(優(yōu)選為噴涂)。

再進(jìn)一步，所述的基底為玻璃、水泥外墻、水泥地、石材或木材。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于：

本發(fā)明所述的制備工藝簡單，操作簡便，利用建筑外墻涂料乳液提供基底結(jié)合力，含氟丙烯酸樹脂往表面自遷移形成低表面能，微納米顆粒提供微粗糙度，使涂層具有較好的超疏水性能。

四、附圖說明

圖1為超疏水涂層微觀形貌及接觸角。

圖2為超疏水涂層浸泡在水中靜態(tài)接觸角隨時間變化圖。

圖3為有機(jī)硅乳液/含氟丙烯酸樹脂乳液制得的疏水涂層表面元素在10nm內(nèi)的分布圖。

五、具體實(shí)施方式

下面將對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述。顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

實(shí)施例1

(1)將1g SiO₂(浙江萬景新材料有限公司，SP-30，平均粒徑30nm，下同)加入到30mL水中，并在磁力攪拌下混合均勻，然后加入2.5g有機(jī)硅乳液(上海向嵐化工有限公司，ESASIL 505，固含量約50％)和1mL聚含氟丙烯酸樹脂(太倉中化環(huán)?；び邢薰?， EG616G)，攪拌均勻，得到超疏水涂料。