[發(fā)明專利]一種納米自清潔外墻乳膠漆及其制備方法

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• 申請日: 2017-11-24
• 公開（公告）號: CN107880687A
• 公開（公告）日: 2018-04-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 裴東杰;吳斌;劉剛;于航
• 申請（專利權(quán)）人: 鄭州科斗科技有限公司
• 主分類號: C09D133/04
• 分類號: C09D133/04;C09D5/16;C09D5/14;C09D5/02;C09D7/61
• 代理公司: 鄭州市華翔專利代理事務(wù)所(普通合伙)41122
• 代理人: 張愛軍,徐文婷

1.一種納米自清潔外墻乳膠漆，其特征在于，包括以下重量份數(shù)的原料：水140-180份、丙二醇10-30份、潤濕劑0.5-1.5份、分散劑3-8份、消泡劑1-3份、防腐劑1-3份、成膜助劑10-25份、納米二氧化鈦10-50份、鈦白粉180-240份、重質(zhì)碳酸鈣80-150份、硅灰石粉40-60份、高嶺土40-60份、純丙乳液280-350份、有機(jī)硅改性丙烯酸乳液80-120份、多功能助劑2份、增稠劑2-4份、流平劑1-2份。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米自清潔外墻乳膠漆，其特征在于，包括以下重量份數(shù)的原料：水150份、丙二醇30份、潤濕劑1份、分散劑6份、消泡劑2份、防腐劑2份、成膜助劑20份、納米二氧化鈦10份、鈦白粉230份、重質(zhì)碳酸鈣100份、硅灰石粉50份、高嶺土50份、純丙乳液320份、有機(jī)硅改性丙烯酸乳液100份、多功能助劑2份、增稠劑2-4份、流平劑1-2份。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的納米自清潔外墻乳膠漆，其特征在于，所述的潤濕劑為PE-100潤濕劑；所述的分散劑為5040分散劑；所述的消泡劑為NXZ消泡劑；所述的防腐劑為LXE防腐劑；所述的成膜助劑為醇酯十二成膜助劑；所述的增稠劑為HASE增稠劑H-609或HASE增稠劑L-344；所述的流平劑為聚氨酯流平劑RM-2020；所述的多功能助劑為AMP-95。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的納米自清潔外墻乳膠漆，其特征在于，所述的納米二氧化鈦為銳鈦型10nm二氧化鈦；所述的鈦白粉為鈦白粉R-902或R-996；所述的重質(zhì)碳酸鈣的粒度為1250目；所述的硅灰石粉的粒度為1000目；所述的高嶺土的粒度為2500目；所述的純丙乳液為純丙乳液AC261或純丙乳液2800；所述的有機(jī)硅改性丙烯酸乳液為silomer 8861。

5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的納米自清潔外墻乳膠漆，其特征在于，所述的納米二氧化鈦的合成方法為：

(1)星狀大分子引發(fā)劑21Br-β-CD的合成：

取6.82gβ-環(huán)糊精，在真空條件下于80℃干燥12h，然后在常溫條件下溶解于60mL的N-甲基吡咯烷酮，再置于冰水浴中，冷卻到0℃，在該條件下，在2h內(nèi)滴加58g 2-溴異丁酰溴，滴加結(jié)束后升溫到室溫，繼續(xù)反應(yīng)24h，得到棕色溶液，減壓蒸餾濃縮，加入100mL二氯甲烷稀釋，分別用100mL飽和碳酸氫鈉水溶液和100mL去離子水各洗滌三次，所得到的有機(jī)相用無水硫酸鎂干燥，然后用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮，最后在-20℃以下的正己烷中沉淀，得到白色沉淀物，在真空烘箱中50℃干燥12h，即得；

(2)多臂星形β-CD-g-PtBA的合成

在安瓿瓶中加入0.0707g CuBr、0.1707g PMDETA、0.1g 21Br-β-CD、20mL丙烯酸叔丁酯單體、20mL丁酮，置于液氮中通過冷凍－抽真空脫氣－解凍進(jìn)行脫氣，循環(huán)三次，密閉后把安瓿瓶放入60℃油浴中，磁力攪拌24h；取出安瓿瓶，將其投入冰水混合物中，終止反應(yīng)；加入丙酮稀釋，上樣于中性氧化鋁柱，收集流出液，在-20℃甲醇與4℃水的混合液中沉淀，甲醇與水的體積比為1：1，所得白色粉末狀產(chǎn)物在50℃下真空干燥12h，即得；

(3)星形端基疊氮化PtBA的合成

取上述所得β-CD-g-PtBA 3.60g，溶于15mL DMF中，加入疊氮化鈉，疊氮化鈉和β-CD-g-PtBA中Br原子的摩爾比為10：1，在室溫條件下密封攪拌24h；再加入50mL丙酮稀釋，上樣于中性氧化鋁柱，收集流出液，在-20℃甲醇與4℃水的混合液中沉淀，甲醇與水的體積比為1：1，所得白色粉末狀產(chǎn)物置于在50℃下真空干燥12h即得，命名為β-CD-g-PtBA-N₃；

(4)二苯甲基鈉DPMNa的合成

將100mL四氫呋喃和7.7g萘加入到250mL三口燒瓶中，開啟攪拌，等萘完全溶解后，在惰性氣體氬氣的保護(hù)下加入1.38g金屬鈉，在40℃條件下反應(yīng)4h，然后加入11.1g二苯甲烷，在80℃條件下回流24h，得到深紅色的含二苯甲基鈉的THF溶液；

(5)炔基封端的mPEG的合成

在干燥的三口燒瓶中，加入10g mPEG和150mL四氫呋喃，然后加入含二苯甲基鈉的THF溶液，二苯甲基鈉摩爾數(shù)為mPEG的5倍，溶液顏色變?yōu)樽丶t色；然后放入冰水浴中，滴加溴丙炔，溴丙炔摩爾數(shù)為mPEG的5倍，在室溫條件下反應(yīng)24h；再加入100mL二氯甲烷稀釋，上樣于中性氧化鋁柱，收集流出液，用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮，在-20℃乙醚中沉淀，沉淀物在50℃下真空干燥5h即得，命名為mPEG-propargyl；

(6)多臂星形嵌段共聚物β-CD-g-[PtBA-b-PEG]的合成

在安瓿瓶中加入CuBr、PMDETA、β-CD-g-PtBA-N₃、mPEG-propargyl，它們的摩爾比為CuBr：PMDETA：β-CD-g-PtBA-N₃：mPEG-propargyl＝10：10：1：1.2，并加入DMF作為溶劑，使β-CD-g-PtBA-N₃的濃度為1g/10mL；然后置于液氮中通過冷凍－抽真空脫氣－解凍進(jìn)行脫氣，循環(huán)三次，密閉后把安瓿瓶放入90℃油浴中，磁力攪拌24h；冷卻到室溫，再加入二氯甲烷稀釋，上樣于中性氧化鋁柱，收集流出液，在-20℃甲醇中沉淀，所得白色粉末狀產(chǎn)物置于在60℃下真空干燥12h，即得；

(7)多臂星形嵌段共聚物β-CD-g-[PAA-b-PEG]的合成

將0.3gβ-CD-g-[PtBA-b-PEG]溶解在30mL二氯甲烷中，在0℃攪拌下加入三氟乙酸，三氟乙酸加入量為β-CD-g-[PtBA-b-PEG]中丙烯酸叔丁酯單體摩爾量的5倍，在0℃繼續(xù)保持3h后，在室溫下繼續(xù)攪拌反應(yīng)21h，產(chǎn)生白色沉淀物，過濾，用二氯甲烷洗滌沉淀物，并真空冷凍干燥，即得；

(8)納米二氧化鈦的合成

將20mg多臂星形嵌段共聚物β-CD-g-[PAA-b-PEG]溶解于30mL DMF中，制成單分子膠束模板溶液；再加入前驅(qū)體異丙醇鈦0.1758g，在170℃條件下回流反應(yīng)3h，最后用離心除去副產(chǎn)物，即得。