一种水性氟碳-水泥基建筑涂料的生产方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及水性氟碳-水泥基建筑涂料的生产方法，特别是利用白水泥水化产生 的纳米尺度水化硅酸钙(C-S-H)凝胶，对氟碳涂料进行改性，同时降低生产成本，属于涂料 生产技术领域。
【背景技术】
[0002] 在众多有机涂料成膜物如丙烯酸树酯、聚氨酯、有机硅改性树脂、硅丙树脂以及氟 碳树脂等中，氟碳树脂是迄今为止发现的性能最为优异的涂料成膜物。以氟碳树脂为成膜 物制成的外墙涂料耐候性非常好，其使用寿命在30年以上。但是由于氟树脂涂料成本高，一 般只用于特殊要求的场合。为了进一步扩展氟碳涂料的使用范围，赋予更多新的功能，降低 生产成本，人们进行了各种各样的探索。20世纪70年代人们研制成功了溶剂型氟碳涂料，但 由于其气味大、污染重、施工难等缺点无法大规模的生产应用，从90年代开始人们开始研制 更加环保健康的水性氟碳涂料。例如，2013年中国专利CN102952436A公开了一种水性白色 氟碳涂料的制备方法，2015年中国专利CN104341880A公开了一种使用纳米硅溶胶和水性氟 碳乳液为成膜物质的水性氟碳涂料的制备方法，本发明相比于上述发明，优势在于本发明 是使用白水泥和水性氟碳乳液作为成膜物质，利用白水泥水化产生的纳米级硅酸钙(C-S-H)凝胶为成膜物质，对涂料进行改性，使生产出的氟碳涂料具有较好的性能，同时白水泥取 代氟碳树脂作为成膜物质，明显降低产品的生产成本，提高涂料的市场竞争力。该涂料制备 方法简单，投资少，可以工业化生产。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的在于提供一种降低水性氟碳涂料成本的生产配方及生产方法。所述 水性氟碳-水泥基建筑涂料主要是由水性氟碳乳液、白水泥、水及各种添加剂配制而成，该 涂料具有优异的耐候性、耐沾污性、耐化学侵蚀性等性能。
[0004] 所述的水性氟碳-水泥基建筑涂料按照下列配方组成:水性氟碳乳液15-65份、白 水泥5-15份、填料5-20份、颜料8-20份、水15-25份、消泡剂0.1-0.5份、分散剂0.1-0.6份、防 霉杀菌剂0.01-0.08份、成膜助剂0.01-0.05份、增稠剂0.05-1.0份。
[0005] 本发明所述水性氟碳-水泥基建筑涂料是以水性氟碳乳液和白水泥为主要成膜物 质，通过白水泥水化产生的纳米级产物与水性氟碳乳液混合成膜。
[0006] 填料为白炭黑、云母粉、滑石粉、轻质碳酸钙中的一种或几种的混合物。
[0007 ]颜料金红石型钛白粉、立德粉、氧化锌中的一种或几种的混合物。
[0008] 消泡剂为疏水性矿物油配合物、甘油三羟基聚醚、聚二甲基硅氧烷、非硅酮胺类碳 氢化合物中的一种或几种的混合物。
[0009] 分散剂为硫酸酯钠、脂肪酸环氧乙烷的加成物、聚乙二醇型多元醇、聚羧酸钠、聚 丙烯酸钠中的一种或几种的混合物。
[0010] 防霉杀菌剂为2-苯丙异噻唑啉-3-酮、苯丙咪唑氨基甲酸甲酯、2,4,5,6_四氯间苯 二腈、四甲基二硫化秋兰姆中一种或几种的混合物。
[0011] 成膜助剂为乙二醇单丙醚、十二碳醇酯、二乙二醇单甲醚、丙二醇乙醚、三丙二醇 单丁醚中的一种或几种的混合物。
[0012] 增稠剂为非离子聚氨酯化合物、聚丙烯酸铵、聚丙烯酸钠中一种或几种的混合物。
[0013] 本发明所述的水性氟碳-水泥基建筑涂料按下述方法制得：按配方称取填料、颜 料、水、分散剂、加入到配料桶中，加入过程中边加料边搅拌，搅拌速度控制在800~1400转/ 分，制成浆料A;在另外一配料桶中按配方要求加入水性氟碳乳液后，边搅拌边加入白水泥， 搅拌速度控制在300~500转/分，得到浆料B;将制成浆料A边搅拌边加入浆料B，最后再根据 实际情况酌量加入消泡剂、防霉杀菌剂、成膜助剂等，搅拌均匀，制得水性氟碳-水泥基建筑 涂料。
[0014] 本发明的有益之处在于:在传统技术中，水性氟碳涂料造价昂贵，本发明采用科学 的配方，并且以白水泥作为成膜物质添加到涂料中，利用白水泥水化产生纳米级的水化产 物，可明显提高涂料的耐候性、耐化学侵蚀性、耐沾污性等性能，同时由于白水泥的大量加 入，明显地降低了生产成本。
【具体实施方式】
[0015] 下面结合【具体实施方式】对本发明进行进一步描述：
[0016] 实施例1:
[0017] 生产配方： 云母粉 5Kg 金红石型钛白粉 8Kg 水 15Kg
[0018] 聚二甲基硅氧烷 0.1 Kg 聚羧酸钠 〇. IKg 2-苯丙异噻唑啉-3-酮 0.0 lKg 十二碳醇酯 〇. OlKg 聚丙稀酸钠 〇· 〇5Kg
[0019] 水性氟碳乳液 15Kg 白水泥 5Kg
[0020] 按上述配方称取填料、颜料、水、分散剂、加入到配料桶中，加入过程中边加料边搅 拌，搅拌速度控制在800~1400转/分，制成浆料A;在另外一配料桶中按配方要求加入水性 氟碳乳液后，边搅拌边加入白水泥，搅拌速度控制在300-500转/分，得到浆料B;将制成浆料 A边搅拌边加入浆料B，最后再根据实际情况酌量加入消泡剂、防霉杀菌剂、成膜助剂等，搅 拌均匀，制得水性氟碳-水泥基建筑涂料。将制得的涂料放置3天后，再将制备好的涂料涂于 水泥薄片上，自然风干7天后进行性能测试。
[0021 ]表1实施例1性能测试
[0023] 实施例2:
[0024] 生产配方： 轻质碳酸钙 8Kg 立德粉 IOKg
[0025] 水 18Kg 甘油三羟基聚醚 〇. 2Kg 硫酸酯钠 0. 3Kg 2-苯丙异噻唑啉-3-酮 0· 03Kg 乙二醇单丙醚 〇. 〇2Kg
[0026] 非离子聚氨酯化合物 〇. 〇6Kg 水性氟碳乳液（后加） 20Kg 白水泥（后加） 8Kg
[0027]按上述配方称取物料，按实施实例1方法制备和检测水性氟碳-水泥基建筑涂料， 涂料性能测试结果见表2。
[0028]表2实施例2性能测试
[0030] 实施例3:
[0031] 生产配方： 白炭黑 12Kg 金红石型钛白粉 15Kg
[0032] 水 22Kg 疏水性矿物油配合物 0. 04Kg 苯丙咪唑氨基甲酸甲酯 〇.〇6Kg 二乙二醇单甲醚 0.04Kg
[0033] 聚丙烯酸铵 0.08Kg 水性氟碳乳液（后加） 30Kg 白水泥（后加） HKg.
[0034] 按上述配方称取物料，按实施实例1方法制备和检测水性氟碳-水泥基建筑涂料， 涂料性能测试结果见表3。
[0035]表3实施例3性能测试
【主权项】
1. 一种水性氟碳-水泥基建筑涂料，其特征在于按下列配方组成:水性氟碳聚合物乳液 15-65份、白水泥5-15份、填料5-20份、颜料8-20份、水15-25份、消泡剂0.1 -0.5份、分散剂 0.1-0.6份、防霉杀菌剂0.01-0.08份、成膜助剂0.01-0.05份、增稠剂0.05-1.0份。2. 根据权利要求1所述的水性氟碳-水泥基建筑涂料，其特征在于:所述的水性氟碳-水 泥基建筑涂料是以水性氟碳聚合物乳液和白水泥为主要成膜物质，通过白水泥水化产生的 纳米级产物与水性氟碳聚合物乳液混合成膜。水性氟碳聚合物乳液包括但不限于丙烯酸全 氟烷基乙基酯共聚物、丙烯酸N-乙基-N-(全氟辛基磺酸根）乙酯共聚物、甲基丙烯酸全氟乙 基酯共聚物、全氟丙烯酸共聚物和偏二氟乙烯共聚物等三氟氯乙烯共聚物和四氟乙烯共聚 物。3. 根据权利要求1所述的水性氟碳-水泥基建筑涂料，其特征在于:所述的填料为白炭 黑、云母粉、滑石粉、轻质碳酸钙中的一种或几种的混合物;所述的颜料为金红石型钛白粉、 立德粉、氧化锌中的一种或几种的混合物。4. 根据权利要求书1所述的水性氟碳-水泥基建筑涂料，其特征在于:所述的消泡剂为 疏水性矿物油配合物、甘油三羟基聚醚、聚二甲基硅氧烷、非硅酮胺类碳氢化合物中的一种 或几种的混合物;所述的分散剂为硫酸酯钠、脂肪酸环氧乙烷的加成物、聚乙二醇型多元 醇、聚羧酸钠、聚丙烯酸钠中的一种或几种的混合物;所述的防霉杀菌剂为2-苯丙异噻唑 啉-3-酮、苯丙咪唑氨基甲酸甲酯、2,4,5,6_四氯间苯二腈、四甲基二硫化秋兰姆中一种或 几种的混合物;所述的成膜助剂为乙二醇单丙醚、十二碳醇酯、二乙二醇单甲醚、丙二醇乙 醚、三丙二醇单丁醚中的一种或几种的混合物;所述的增稠剂为非离子聚氨酯化合物、聚丙 烯酸铵、聚丙烯酸钠中一种或几种的混合物。5. 权利要求1所述的水性氟碳-水泥基建筑涂料生产方法，其特征在于:按权利要求书1 所述的配方称取填料、颜料、水、分散剂、加入到配料桶中，加入过程中边加料边搅拌，搅拌 速度控制在800~1400转/分，制成浆料A;在另外一配料桶中按配方要求加入水性氟碳乳液 后，边搅拌边加入白水泥，搅拌速度控制在300-500转/分，得到浆料B;将制成浆料A边搅拌 边加入浆料B，最后再根据实际情况酌量加入消泡剂、防霉杀菌剂、成膜助剂等，搅拌均匀， 制得水性氟碳-水泥基建筑涂料。
【专利摘要】本发明公开了一种以水性氟碳聚合物乳液和白色硅酸盐水泥(白水泥)为主要成膜物质，通过添加颜料、填料、助剂和水配制低成本、高性能的氟碳-水泥基建筑涂料的生成方法。由于配方合理，特别是利用白水泥水化产生的纳米尺度水化硅酸钙(C-S-H)凝胶，对涂料进行改性，使涂料的硬度、耐候性、耐化学侵蚀性、与水泥基建筑材料粘附性有明显的改善，同时白水泥取代氟碳树脂作为成膜物质，明显降低产品的生产成本，提高涂料的市场竞争力。
【IPC分类】C09D127/12, C09D7/12, C09D5/16
【公开号】CN105542583
【申请号】CN201510432085
【发明人】刘志刚, 邢云青, 于守武, 张广明, 杨立荣, 刘刚, 白瑞英, 蔡源博, 王梦影, 封孝信
【申请人】华北理工大学
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2015年7月16日