[發(fā)明專利]一種除霧霾、自清潔的建筑外墻涂料及制備方法

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• 申請(qǐng)日: 2020-03-17
• 公開（公告）號(hào): CN111171661A
• 公開（公告）日: 2020-05-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蔡杰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 成都市水瀧頭化工科技有限公司
• 主分類號(hào): C09D133/04
• 分類號(hào): C09D133/04;C09D7/62;C09D7/65
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明涉及環(huán)保建筑材料領(lǐng)域，提供了一種除霧霾、自清潔的建筑外墻涂料及制備方法。所述涂料由有機(jī)硅改性丙烯酸樹脂、聚三氟丙基甲基硅氧烷、聚甲基丙烯酸甲酯/電氣石乳液、消泡劑、分散劑、流平劑、抗紫外線劑、水混合制得。所述聚甲基丙烯酸甲酯/電氣石乳液中含有微納米層次結(jié)構(gòu)的聚甲基丙烯酸甲酯/電氣石復(fù)合粒子。該方法制得的涂料，可實(shí)現(xiàn)納米電氣石粉的良好分散，并且涂層具有自清潔能力，既可防止納米粉體團(tuán)聚，也可防止沉降的粉塵顆粒將涂層與自然光隔離，因而具有良好的除霧霾效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于環(huán)保建筑材料的技術(shù)領(lǐng)域，提供了一種除霧霾、自清潔的建筑外墻涂料及制備方法。

背景技術(shù)

隨著工業(yè)化進(jìn)程的加快，空氣污染越來越嚴(yán)重，空氣中的懸浮顆粒物越來越多，尤其是由PM2.5引發(fā)的霧霾污染不僅威脅著人類健康，而且對(duì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展構(gòu)成挑戰(zhàn)。由于空氣中的懸浮顆粒物通常帶正電，利用負(fù)離子的負(fù)電荷與帶正電荷的顆粒相互吸引、抱團(tuán)沉降，可起到除霧霾作用。在建筑外墻涂料中加入可產(chǎn)生負(fù)離子的組分，在一定程度上能減輕城市的霧霾污染。

電氣石是以含硼為特征的鋁、鈉、鐵、鎂、鋰的環(huán)狀結(jié)構(gòu)硅酸鹽礦物，通式為（Na，Ca）（Mg，F(xiàn)e，Mn，Li，Al）₃（Si₆O₁₈）（BO₃）₃（OH）₄。電氣石具有壓電性和熱電性，可釋放遠(yuǎn)紅外線和負(fù)離子，因此可用作降塵除霾材料。電氣石受激發(fā)產(chǎn)生負(fù)離子的條件有γ射線、自然光、熱、機(jī)械摩擦等。電氣石的粉體粒徑越小，比表面積越大，其離子吸附效應(yīng)越顯著。因此，采用納米級(jí)的電氣石粉加入外墻涂料中，通過產(chǎn)生負(fù)離子吸附空氣中帶正電的粉塵，可達(dá)到良好的除霧霾效果。

但是，電氣石粉與有機(jī)涂料的相容性差，尤其是納米粒徑的粉體由于比表面能高而極易產(chǎn)生團(tuán)聚，團(tuán)聚后不僅除霾效果下降，而且影響涂料的力學(xué)性能。另外，負(fù)離子吸附粉塵后，使粉塵抱團(tuán)沉降，常常附著在涂層表面，不僅影響美觀性，還會(huì)隔離自然光，減少負(fù)離子的產(chǎn)生，降低除霾效果。因此，如何提高納米電氣石粉在涂料中的分散性，并且防止粉塵沉降在涂層表面，成為值得研究的課題。鑒于此，本發(fā)明提供一種除霧霾、自清潔的建筑外墻涂料及制備方法，可有效解決上述問題。

發(fā)明內(nèi)容

可見，在外墻涂料中添加納米電氣石粉時(shí)，存在粉體易團(tuán)聚及粉塵沉降在涂層表面，導(dǎo)致除霧霾效果降低的缺陷。針對(duì)這種情況，本發(fā)明提出一種除霧霾、自清潔的建筑外墻涂料及制備方法，可實(shí)現(xiàn)納米電氣石粉的良好分散，并且涂層具有自清潔能力，既可防止納米粉體團(tuán)聚，也可防止沉降的粉塵顆粒將涂層與自然光隔離，因而具有良好的除霧霾效果。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明涉及的具體技術(shù)方案如下：

一種除霧霾、自清潔的建筑外墻涂料的制備方法，所述除霧霾、自清潔涂料制備的具體步驟如下：

（1）將納米電氣石粉加入N,N-二甲基甲酰胺中，一邊攪拌一邊加熱，待溫度上升至50℃后，加入馬來酸酐，繼續(xù)攪拌反應(yīng)2~3h，再冷卻、抽濾，采用無(wú)水乙醇洗滌2~4次，并在60~90℃真空烘箱中進(jìn)行干燥，得到馬來酸電氣石酯；

（2）將十二烷基苯磺酸鈉、聚乙烯醇加入去離子水中，加熱至60℃溶解，得到水相；將過氧化二苯甲酰加入甲基丙烯酸甲酯中，混合均勻，得到油相；

（3）將油相轉(zhuǎn)移至水相中，采用乳化機(jī)高速分散10~20min，再加入馬來酸電氣石酯，繼續(xù)分散20~40min，得到以甲基丙烯酸甲酯為微懸浮液滴，馬來酸電氣石酯分布在液滴與水相界面的穩(wěn)定分散液；

（4）在氮?dú)獗Ｗo(hù)下將分散液置于水浴中攪拌反應(yīng)，3~4h后停止加熱和攪拌，自然冷卻，得到聚甲基丙烯酸甲酯/電氣石乳液；

（5）將有機(jī)硅改性丙烯酸樹脂、聚三氟丙基甲基硅氧烷、聚甲基丙烯酸甲酯/電氣石乳液、消泡劑、分散劑、流平劑、抗紫外線劑、水混合均勻，得到除霧霾、自清潔的建筑外墻涂料。