[发明专利]一种自洁性外墙建筑水性涂料及制备方法

说明书

本发明涉及一种自洁性外墙建筑水性涂料及制备方法，属于涂料技术领域。本发明解决的技术问题是提供一种自洁性外墙建筑水性涂料及制备方法，该制备方法将聚四氟乙烯乳液与二氧化硅溶胶复合为纳米疏水微球，在聚丙烯酸酯超支化过程中利用支化聚合物独特的三维结构分散容纳纳米超疏水微球，纳米疏水微球易于分散并在涂层中均匀分散开形成疏水层，从而得到疏水自洁外墙建筑水性涂料，其方法简单，可操作性强，成本较低。本发明方法制备得到的涂料，形成的涂层不但疏水，而且具有优异的耐水性、耐沾污性。

技术领域

本发明涉及一种自洁性外墙建筑水性涂料及制备方法，属于涂料技术领域。

背景技术

涂料，是涂覆在被保护或被装饰的物体表面，并能与被涂物形成牢固附着的连续薄膜涂层，因涂层暴露于大气中，冷热变化、空气氧化等作用，涂层易发生开裂、粉化、剥落、变色等现象，使涂层失去原有的装饰保护功能。在已建成建筑上我们常见到的情况是外墙涂料用2～3年就出现失光、褪色、剥落、起皮、粉化等老化现象，装饰效果大打折扣。为了保证建筑品质，开发商往往选用瓷砖甚至是石材做外墙装饰。不但加大了成本，而且墙体颜色单一。为了外墙涂料色彩丰富，饰面灵活多样，能表达丰富多彩的建筑风格，特别是随着建筑节能及外墙外保温技术的推广应用，外墙涂料逐步向自洁、耐水、耐久性发展。自洁功能免受污渍的侵袭，可以长期保持清洁。

自洁涂料可以通过改变玻璃、陶瓷、金属或塑料等基材的表面性能，防止在其表面附着小水滴，从而达到自洁效果。根据作用原理，自洁涂料可分为两类： 一类是建立超疏水表面，使水滴滚动滑落把污染物冲走以达到自洁效果; 另一种是建立超亲水表面，当水滴接触到涂膜表面时会迅速铺展形成均匀的水膜，在重力作用下流走，这样就能有效带走污渍，从而保持表面清洁。

疏水自洁涂料可以在墙面出现疏水效应，表现为水在物体表面呈水珠状，并向低处滑动，水珠会把灰尘等细小杂物裹走，从而达到清洁的效果。科学家在对各种动植物表面进行研究后发现，自然界存在各种超疏水表面，最典型的是荷叶表面，具有自洁功能，可以“出淤泥而不染” 。德国植物学教授 W. Barthlott 等人在对荷叶表面进行研究后发现，荷叶表面存在蜡晶和无数的微米尺寸的乳突，他们认为荷叶的自清洁特征是由粗糙表面上微米结构的乳突和蜡晶共同引起的，并首次提出了 “荷叶效应”的概念。但是，超疏水表面结构在使用过程中会发生腐蚀以及磨损等损坏，而长时间光照射和污染物的积累也会导致超疏水表面性能的降低。荷叶表面由于其自身的新陈代谢而可保证其超疏水自洁性能的长期有效; 然而模仿这种生物新陈代谢是非常困难的，人工构建的自清洁表面很难实现自清洁效果的再生恢复，这也使超疏水表面涂膜的应用受到限制。

此外，由于疏水产品一般是亲油的有机高分子材料，由于静电吸附作用易粘灰，污染物沉积后难以用水冲洗干净，尤其不适于在北方雨水较少的地区使用。

常用有机氟处理剂品来提高涂料的防油防污性能，有机氟处理后的产品具有较低的界面张力、优良的耐热性、化学稳定性，因而能赋予优异的防水、防油、防污性能。比如，申请号为201611098050.3的发明专利公开了一种含氟聚丙烯酸乳胶及其制备方法，该乳胶包括以下按照重量份数计的原料：甲基丙烯酸十二氟庚酯10-15份；甲基丙烯酸六氟丁酯 10-15份；丙烯酸异戊酯 20-30份；丙烯酸十六酯 20-30份；丙烯酸异丁酯 5-10份；丙烯腈 3-5份；碳氢酸钠 0.3-0.5份；过硫酸铵 0.3-0.5份；去离子水 80-100份；OP-10乳化剂 3-5份；十二烷基磺酸钠 2-3份。该乳胶以氟代丙烯酸酯类单体为主要原料，采用乳液聚合工艺制备了具有较佳耐气候性、耐水性和一定自洁性能的含氟丙烯酸系乳胶。该乳胶可以应用于丙烯酸类防水材料、建筑外墙涂料及各种相关涂膜的制备。但是，有机氟化的涂料难以分散成膜，难以与水性涂料使用，而且与氟硅树脂合成复杂且原料价格较高。

发明内容

针对现有建筑外墙涂料耐水性差，容易脱落，易脏的缺陷，本发明提出一种自洁性外墙建筑水性涂料及制备方法。

本发明解决的第一个技术问题是提供一种自洁性外墙建筑水性涂料的制备方法。