[发明专利]一种自清洁纳米Ti02-Si02/含氟丙烯酸酯涂料

权利要求书

1.一种自清洁纳米Ti02-Si02/含氟丙烯酸酯涂料，制备原料包括：BA； MMA； HpA；十二烷基硫酸钠(SDS)；DFMA；KPS；金红石型超疏水纳米TiO₂-SiO₂。

2.根据权利要求1所述的自清洁纳米Ti0₂-Si0₂/含氟丙烯酸酯涂料，其特征是自清洁纳米Ti0₂-Si0₂/含氟丙烯酸酯涂料的制备步骤为：采用半连续种子乳液聚合法制备DFMA/BA/MMA/HpA核壳聚合物乳液(CFBMH)，首先将13.35g(0.104mol)BA,7.55 g(0.0755mol) MMA和5.268g(0.037mol)HpA在干净的100mI二烧杯中搅拌，混合均匀后得到核预聚混合物；将一定量的DFMA （0.O1一0.05mol)，6.68 g(0.05mol)BA，3.776g(0.038mol)MMA和2.634 g HpA(0.0185mol)在另一个100ml二烧杯中混合均匀，得到壳预聚混合物，然后，将核预聚混合物加入到盛有100g水的250ml三口烧瓶中搅拌均匀，室温下逐滴加入10ml, KPS水溶液(0.006g/mL)，滴加完毕后升温至50℃，加入1.2g阴离子-非离子混合乳化剂(SDS：OP-10 =1：2).待乳化剂完全溶解后，升温至80℃反应2h，得到蓝色的种子乳液.然后将壳预聚混合物和40ml, KPS水溶液缓慢滴加至种子乳液中((1 h内滴加完毕)，80℃下反应2h结束.冷却至室温后用氨水调节pH为7，即得到CFBMH乳液，为了对比，用同样的方法制备了CBMH乳液，不同之处在于种子乳液形成后，加入的壳预聚混合物中不含DFMA. 将0.05-0.25g纳米TiO₂-SiO₂加入到50mLCFBMH乳液中，通过机械搅拌均匀分散于乳液中，然后超声处理20min,待乳液中几乎看不到无机颗粒时停止分散，即得到TiO₂-SiO₂/CFBMH乳液。

3.根据权利要求1所述的自清洁纳米Ti0₂-Si0₂/含氟丙烯酸酯涂料，其特征是自清洁纳米Ti0₂-Si0₂/含氟丙烯酸酯涂料的检测步骤为：傅里叶红外光谱FT-IR采用Tensor 27傅立叶变换红外光谱仪(德国)获得，制样方法:采用流延成膜法(Film casting method)，在干燥洁净的玻璃板上得到乳液膜，置于真空干燥箱中60℃下干燥24h，水接触角采用OCA-20型界面流变仪（德国)进行测试.具体方法:在乳液膜(制样方法同上)上滴加5μL水滴，每个样品取5个位置测接触角，取平均值作为最终结果，FNMR谱图的测试在600M BrukerAvanceIII HD核磁仪(德国)上完成.制样方法:取少量乳液置于50 ml二烧杯中，加入适量甲醇破乳，产生白色絮状沉淀，分离出沉淀后，用蒸馏水和乙醇反复洗涤干净，置于真空干燥箱中60℃下干燥12 h，得到纯净的聚合物，聚合物的热稳定性采用STA449C型热重分析仪(NETZSCH公司)进行，分析条件:氮气气氛下，升温速率为10 0C /min，升温范围为25-600℃，通过原子力显微镜(AFM, Bruker MultiMo-e VIII，德国)对乳液膜的表面形貌进行观察，采用的是接触模式(Contact mode)，制样方法:将少量乳液滴加在云母片上，待乳液铺展后，常温下干燥成膜，Zeta电位和粒径测量采用MalvernNanoZS90 Zeta电位和粒径测试仪(英国)进行，测试方法为:将2 ml二乳液稀释100倍后，用Zeta电位测试仪测试其稳定性，用粒径分析仪测乳液的乳胶粒径，TEM图像采用JEM-2000 EX型透射电镜(日记录，设置操作电压为200 kV.制样方法:将1 ml二乳液用蒸馏水稀释100倍后滴在铜网上，常温下干燥，为了考察乳液膜的自清洁能力，以表面涂覆了两层仿石漆的塑胶板作为基底，将所制备的CBMH/CFBMH和TiO₂-SiO₂ /CFBMH乳液均匀涂覆在3个相同的基底表面，室温下干燥24 h成膜，将模拟污垢(粉煤灰和黄土按照质量比2:1混合)均匀洒在3个实验板上，并喷淋少量的水使污垢粘附在表面上，干燥24 h，然后，用100 ml喷壶喷淋实验板表面(距离20-30cm)，模拟自然界雨水冲刷，每个样品喷淋10次，为了对比，对洁净表面、污染表面和喷淋后的表面分别拍照记录。

4.根据权利要求1所述的自清洁纳米Ti0₂-Si0₂/含氟丙烯酸酯涂料，其特征是通过半连续种子乳液聚合法，制备了一种具有自清洁能力的核壳结构TiO₂-SiO₂ /CFBMH乳液，其中，DFMA和纳米TiO₂-SiO₂:的最优加入量别为15 wt.%和0.3 wt.%.结果表明：TiO₂/SiO₂ /CFBMH乳液膜的疏水性能最强，其CA值达到135，这不仅是因为含氟基团主要富集在乳液壳层的表面，而且由于纳米TiO₂-SiO₂的掺杂，在乳胶粒表面形成了粗糙的微纳结构.在实际的表面自清洁测试中，TiO₂-SiO₂/CFBMH表现出优异的自清洁性能，在外墙涂料领域有广阔的应用前景。