[发明专利]一种自清洁纳米Ti02-Si02/含氟丙烯酸酯涂料

说明书

一种自清洁纳米Ti02‑Si02/含氟丙烯酸酯涂料，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。

所属技术领域

本发明涉及一种涂料，尤其涉及一种自清洁纳米Ti0₂-Si0₂/含氟丙烯酸酯涂料。

背景技术

随着生活水平的提高，人们对涂料的要求越来越高。水性涂料具有技术先进、工艺清洁、低能耗、低排放、安全无害等特点，因而备受人们的青睐。在水性涂料中，丙烯酸树脂合成方法简单、成本低，且具有色浅、透明度高、对颜料润湿性好等特点，被广泛用作涂料成膜剂。但其耐粘污性、耐候性、耐热性、疏水疏油性差，亟待解决。氟碳聚合物表面能低，具有优良的耐粘污性和疏水疏油性。通过乳液聚合合成的含氟丙烯酸酯聚合物具备了丙烯酸酯聚合物和氟碳聚合物二者的优点，用它作涂料成膜物时既保留了丙烯酸酯聚合物良好的保光保色性、附着力强、光亮丰满等特性，又兼具了氟碳聚合物优良耐候性、耐粘污性、疏水疏油性、耐酸耐碱性和抗辐射性等优点。

发明内容

本发明的目的是为了改善涂料自清洁性能，设计了一种自清洁纳米Ti0₂-Si0₂/含氟丙烯酸酯涂料。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

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

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.。