一種含有機(jī)硅高防污的無機(jī)硅酸鹽涂料及其制備方法和應(yīng)用
【專利摘要】本發(fā)明屬于無機(jī)硅酸鹽涂料領(lǐng)域，具體公開了一種含有機(jī)硅高防污的無機(jī)硅酸鹽涂料及其制備方法和應(yīng)用。所述含有機(jī)硅高防污的無機(jī)硅酸鹽涂料包括100重量份無機(jī)硅酸鹽溶液、10～60重量份水、0.1～30重量份防水劑、0.01～0.2重量份潤濕劑、0.1～5重量份消泡劑、0.05～0.5重量份分散劑、0.05～5重量份流平劑、10～80重量份填料和0～50重量份色料。本發(fā)明所述的含有機(jī)硅高防污的無機(jī)硅酸鹽涂料具有耐水性，耐酸堿性，耐堿性48h無異常，耐洗刷性(1200次無露底)，有效的防止涂料的開裂、脫落、掉粉等問題，可廣泛應(yīng)用于高防污建筑內(nèi)外墻領(lǐng)域。
【專利說明】
一種含有機(jī)硅高防污的無機(jī)硅酸鹽涂料及其制備方法和應(yīng)用
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于無機(jī)硅酸鹽涂料領(lǐng)域，具體涉及一種含有機(jī)硅高防污的無機(jī)硅酸鹽涂 料及其制備方法和應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，市售的無機(jī)硅酸鹽涂料大多采用無機(jī)硅酸鹽作為成膜物，這類涂料具有原 料來源豐富、較強(qiáng)的成膜能力、耐高溫、耐老化、無污染等優(yōu)點(diǎn)，符合當(dāng)代建筑材料節(jié)能和環(huán) 保的要求。但無機(jī)硅酸鹽因成膜后耐水性、附著力、柔韌性很差，這導(dǎo)致無機(jī)內(nèi)外墻涂料使 用后期易粉化、開裂、脫落等一系列，限制了無機(jī)涂料在內(nèi)外墻領(lǐng)域的應(yīng)用。專利申請?zhí)枮?201310265171.2d的中國專利申請制備了一種含水性硅烷偶聯(lián)劑-聚醚接枝聚硅氧烷聚合 物涂料解決了以上問題，制備的無機(jī)硅酸鹽具有耐磨、耐酸、耐堿、易施工、固著效果好、成 膜穩(wěn)定、成膜外觀優(yōu)異等優(yōu)點(diǎn)，但是仍然無法滿足無機(jī)硅酸鹽外墻涂料使用過程中防污性 能的需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 為解決現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)和不足之處，本發(fā)明的首要目的在于提供一種含有機(jī)硅高 防污的無機(jī)硅酸鹽涂料。該無機(jī)硅酸鹽涂料利用主要成膜物質(zhì)無機(jī)硅酸鹽與通用的防水劑 進(jìn)行雜化，將防水劑引入到涂料的主要成膜物質(zhì)中，使得制備的無機(jī)硅酸鹽涂料具有超高 疏水性，從而達(dá)到無機(jī)硅酸鹽內(nèi)外墻涂料具有高的防污性能，滿足無機(jī)硅酸鹽涂料在建筑 外墻等高防污領(lǐng)域的需求。
[0004] 本發(fā)明的另一目的在于提供上述含有機(jī)硅高防污的無機(jī)硅酸鹽涂料的制備方法。
[0005] 本發(fā)明的再一目的在于提供上述含有機(jī)硅高防污的無機(jī)硅酸鹽涂料的應(yīng)用。
[0006] 本發(fā)明目的通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：
[0007] -種含有機(jī)硅高防污的無機(jī)硅酸鹽涂料，包含以下重量份計(jì)的組分： 無機(jī)硅酸鹽溶液 100份 防水劑 0.1~30份 水 10~60份 填料 K)~80份
[0008] 色料 0~50 份 潤濕劑 0.0卜0.2份 消泡劑 0.1~5份 分散劑 0.05~0.5份 流平劑 0.05~5份。
[0009] 在本發(fā)明所述的含有機(jī)硅高防污的無機(jī)硅酸鹽涂料，所述的無機(jī)硅酸鹽溶液指模 數(shù)為1. 〇~6.0的娃酸鈉水溶液和模數(shù)為1.0~6.0的娃酸鉀水溶液中的至少一種。
[0010] 在本發(fā)明所述的含有機(jī)硅高防污的無機(jī)硅酸鹽涂料，所述的防水劑為甲基硅酸 鈉、甲基硅酸鉀和聚三甲氧基硅氧烷中的至少一種。
[0011] 在本發(fā)明所述的含有機(jī)硅高防污的無機(jī)硅酸鹽涂料，所述的填料為二氧化硅、碳 酸鈣和二氧化鈦中的至少一種。
[0012] 在本發(fā)明所述的含有機(jī)硅高防污的無機(jī)硅酸鹽涂料，所述的色料指炭黑、鉻黃、酞 菁、耐曬黃、氧化鐵紅和氧化鐵黑中的至少一種。
[0013] 在本發(fā)明所述的含有機(jī)硅高防污的無機(jī)硅酸鹽涂料，所述消泡劑指礦物油類消泡 劑、聚硅氧烷類消泡劑、含有胺類消泡劑、含有亞胺類消泡劑和含有酰胺類消泡劑中的至少 一種;所述分散劑指丙烯酸鹽、聚丙烯酸鹽和羧酸鈉鹽中的至少一種;所述的潤濕劑指有機(jī) 硅潤濕劑和丙烯酸改性有機(jī)硅潤濕劑中的至少一種;所述的流平劑指丙烯酸類流平劑。
[0014] 本發(fā)明所述的含有機(jī)硅高防污的無機(jī)硅酸鹽涂料的制備方法，包括以下步驟:將 100重量份無機(jī)硅酸鹽溶液、10~60重量份水和0.1~30重量份防水劑，一次加入到反應(yīng)釜 中，于30~100°C下反應(yīng)3~10小時(shí)，冷卻至室溫后，得到防水劑與無機(jī)硅酸鹽溶液的雜化溶 液;然后加入0.01~0.2重量份潤濕劑、0.1~5重量份消泡劑、0.05~0.5重量份分散劑和 0.05~5重量份流平劑，攪拌均勻后，再加入10~80重量份填料，分散均勻，最后加入0~50 重量份適當(dāng)?shù)纳线M(jìn)行調(diào)色后，即可以得到所述含有機(jī)硅高防污的無機(jī)硅酸鹽涂料。
[0015] 所述的含有機(jī)硅高防污的無機(jī)硅酸鹽涂料可以采用滾涂、刷涂、噴涂等工藝，涂刷 后涂料的表面接觸角為95~140°。
[0016] 本發(fā)明所述的含有機(jī)硅高防污的無機(jī)硅酸鹽涂料在高防污建筑內(nèi)外墻領(lǐng)域中的 應(yīng)用。
[0017] 本發(fā)明的機(jī)理為:本發(fā)明首先利用分子雜化的原理，首先將無機(jī)涂料的主要成膜 物質(zhì)硅酸鹽與防水劑進(jìn)行雜化反應(yīng)，然后制備了一種具有高防污性的無機(jī)硅酸鹽涂料。該 具有高防污性的無機(jī)硅酸鹽涂料利用防水劑與無機(jī)硅酸鹽雜化得到具有高疏水性能的雜 化物溶液作為無機(jī)硅酸鹽涂料的主要成膜物質(zhì)，然后配制成具有高疏水性能的無機(jī)硅酸鹽 涂料，使得所制備的涂料不僅具有耐水性，耐酸堿性，有效的防止涂料的開裂、脫落、掉粉等 問題，而且具有優(yōu)異的疏水性能，從而達(dá)到較好的防污效果。
[0018] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)及有益效果：
[0019] (1)本發(fā)明通過分子雜化技術(shù)將防水劑與無機(jī)硅酸鹽進(jìn)行雜化得到具有高疏水性 能的雜化物溶液，并利用該雜化溶液作為主要成膜物質(zhì)，研制了一種含有機(jī)硅高防污的無 機(jī)硅酸鹽涂料。
[0020] (2)本發(fā)明所述的含有機(jī)硅高防污的無機(jī)硅酸鹽涂料具有耐水性，耐酸堿性，耐堿 性48h無異常，耐洗刷性(1200次無露底），有效的防止涂料的開裂、脫落、掉粉等問題。
[0021] (3)本發(fā)明所述的含有機(jī)硅高防污的無機(jī)硅酸鹽涂料可以采用滾涂、刷涂、噴涂等 工藝，涂刷后涂料的表面接觸角為95~140°之間，具有優(yōu)異的防污性能。
【具體實(shí)施方式】
[0022] 下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。 [0023] 實(shí)施例1:
[0024] 將100kg模數(shù)為2.8硅酸鉀溶液、10kg水、10kg甲基硅酸鉀、5g甲基硅酸鈉一次加入 到反應(yīng)釜中，于30°C下反應(yīng)8小時(shí)，冷卻至室溫后，得到防水劑與無機(jī)硅酸鹽溶液的雜化溶 液，然后加入0.05kg有機(jī)硅潤濕劑、0.3kg礦物油類消泡劑、0.05kg丙烯酸鹽分散劑、0. lkg 丙烯酸酯類流平劑，攪拌均勻后，加入l〇kg二氧化鈦，分散均勻，即可以得到一種含有機(jī)硅 高防污的無機(jī)硅酸鹽涂料。
[0025]將該涂料用噴涂機(jī)進(jìn)行涂膜，按照J(rèn)GT26-2002標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測試其性能。測試結(jié)果如 下：表干時(shí)間2h;施工性能：涂刷第二道無障礙;涂膜外觀正常；耐堿性48h無異常；耐洗刷 性：1200次無露底;對比率:0.90;接觸角：118°。
[0026] 實(shí)施例2:
[0027] 將40kg模數(shù)為2.8硅酸鉀溶液、60kg模數(shù)為6硅酸鈉溶液、50kg水、10kg甲基硅酸 鉀，一次加入到反應(yīng)釜中，于50°C下反應(yīng)10小時(shí)，冷卻至室溫后，得到防水劑與無機(jī)硅酸鹽 溶液的雜化溶液，然后〇. 〇lkg丙烯酸改性有機(jī)硅潤濕劑、0. lkg礦物油類消泡劑、0.4kg羧酸 鹽類分散劑、〇. 〇5kg流平劑丙稀酸類，攪拌均勾后，加入25kg二氧化娃、25kg碳酸媽，分散均 勻，加入10kg炭黑進(jìn)行調(diào)色后，即可以得到一種黑色具有高防污性能的無機(jī)硅酸鹽涂料。 [0028]將該涂料用滾筒進(jìn)行涂膜，按照J(rèn)GT26-2002標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測試其性能。測試結(jié)果如下： 表干時(shí)間1.6h;施工性能:涂刷第二道無障礙;涂膜外觀正常;耐堿性48h無異常;耐洗刷性： 1000次無露底;對比率:0.91;接觸角：122°。
[0029] 實(shí)施例3:
[0030]將100kg模數(shù)為2.8的硅酸鈉水溶液、60kg水、20kg聚三甲氧基硅氧烷，一次加入到 反應(yīng)釜中，于100°c下反應(yīng)6小時(shí)，冷卻至室溫后，得到防水劑與無機(jī)硅酸鹽溶液的雜化溶 液，然后加入0.2kg丙烯酸改性有機(jī)硅類潤濕劑、3kg硅氧烷類消泡劑、0.5kg酰胺類消泡劑、 1.5kg含胺類消泡劑、0.3kg丙烯酸鹽分散劑、2kg丙烯酸類流平劑，攪拌均勻后，加入50kg二 氧化鈦、30kg二氧化娃，分散均勻，加入5kg氧化鐵紅、5kg氧化鐵黑進(jìn)行調(diào)色后，即可以得到 一種棕紅色具有高防污性能的無機(jī)硅酸鹽涂料。
[0031]將該涂料用刷子進(jìn)行涂膜，按照J(rèn)GT26-2002標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測試其性能。測試結(jié)果如下： 表干時(shí)間1.3h;施工性能:涂刷第二道無障礙;涂膜外觀正常;耐堿性48h無異常;耐洗刷性： 1200次無露底;對比率:0.92;接觸角：140°。
[0032] 實(shí)施例4:
[0033]將10kg模數(shù)為2.8的硅酸鈉水溶液、90kg模數(shù)為6的硅酸鉀水溶液、20kg7K、1 〇kg甲 基硅酸鉀、20kg聚三甲氧基硅氧烷，一次加入到反應(yīng)釜中，于85°C下反應(yīng)3小時(shí)，冷卻至室溫 后，得到防水劑與無機(jī)硅酸鹽溶液的雜化溶液，然后加入〇.2kg有機(jī)硅潤濕劑、2kg亞胺類消 泡劑、2kg聚硅氧烷類消泡劑、0.15kg聚丙烯酸鹽分散劑、3kg丙烯酸類流平劑，攪拌均勻后， 加入10kg二氧化鈦、30kg碳酸媽、20kg二氧化娃，分散均勾，加入3kg絡(luò)黃、2kg酞菁、7kg耐曬 黃、8kg氧化鐵黑進(jìn)行調(diào)色后，即可以得到一種含有機(jī)硅高防污的無機(jī)硅酸鹽涂料。
[0034]將該涂料用噴涂機(jī)進(jìn)行涂膜，按照J(rèn)GT26-2002標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測試其性能。測試結(jié)果如 下:表干時(shí)間0.8h;施工性能:涂刷第二道無障礙;涂膜外觀正常;耐堿性48h無異常;耐洗刷 性：1200次無露底;對比率:0.90;接觸角：132°。
[0035] 實(shí)施例5:
[0036]將30kg模數(shù)為1.0的硅酸鈉水溶液、70kg模數(shù)為3.9的硅酸鉀水溶液、15kg水、 0. lkg甲基硅酸鉀，一次加入到反應(yīng)釜中，于65°C下反應(yīng)10小時(shí)，冷卻至室溫后，得到防水劑 與無機(jī)硅酸鹽溶液的雜化溶液，然后加入0 . lkg有機(jī)硅潤濕劑、0.5kg礦物油類消泡劑、 1.5kg聚硅氧烷類消泡劑、0.5kg聚丙烯酸鹽分散劑、5kg丙烯酸類流平劑，攪拌均勻后，加入 30kg二氧化硅，分散均勻，加入15kg氧化鐵紅、12kg氧化鐵黑、23kg鉻黃進(jìn)行調(diào)色后，即可以 得到一種含有機(jī)硅高防污的無機(jī)硅酸鹽涂料。
[0037]將該涂料用噴涂機(jī)進(jìn)行涂膜，按照J(rèn)GT26-2002標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測試其性能。測試結(jié)果如 下:表干時(shí)間0.5h;施工性能:涂刷第二道無障礙;涂膜外觀正常;耐堿性48h無異常;耐洗刷 性：1300次無露底;對比率:0.97;接觸角:95°。
[0038]上述實(shí)施例為本發(fā)明較佳的實(shí)施方式，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的 限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化， 均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種含有機(jī)娃高防污的無機(jī)娃酸鹽涂料，其特征在于，包含W下重量份計(jì)的組分： 無機(jī)珪酸鹽溶液 1CMH分 防水劑 0.1~30份 氷 10~60份 填料 10~80份 色料 0~50份 潤濕劑 0.01~0.2份 消泡劑 0.1~5份 分散劑 0.05~0.5份 流平劑 0.05~5份。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的含有機(jī)娃高防污的無機(jī)娃酸鹽涂料，其特征在于，所述的無機(jī) 娃酸鹽溶液指模數(shù)為1.0~6.0的娃酸鋼水溶液和模數(shù)為1.0~6.0的娃酸鐘水溶液中的至 少一種。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的含有機(jī)娃高防污的無機(jī)娃酸鹽涂料，其特征在于，所述的防水 劑為甲基娃酸鋼、甲基娃酸鐘和聚Ξ甲氧基硅氧烷中的至少一種。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的含有機(jī)娃高防污的無機(jī)娃酸鹽涂料，其特征在于，所述的填料 為二氧化娃、碳酸巧和二氧化鐵中的至少一種。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的含有機(jī)娃高防污的無機(jī)娃酸鹽涂料，其特征在于，所述的色料 指炭黑、銘黃、獻(xiàn)菁、耐曬黃、氧化鐵紅和氧化鐵黑中的至少一種。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的含有機(jī)娃高防污的無機(jī)娃酸鹽涂料，其特征在于，所述消泡劑 指礦物油類消泡劑、聚硅氧烷類消泡劑、含有胺類消泡劑、含有亞胺類消泡劑和含有酷胺類 消泡劑中的至少一種;所述分散劑指丙締酸鹽、聚丙締酸鹽和簇酸鋼鹽中的至少一種;所述 的潤濕劑指有機(jī)娃潤濕劑和丙締酸改性有機(jī)娃潤濕劑中的至少一種;所述的流平劑指丙締 酸類流平劑。7. 權(quán)利要求1至6任一項(xiàng)所述的含有機(jī)娃高防污的無機(jī)娃酸鹽涂料的制備方法，其特征 在于，包括W下步驟:將100重量份無機(jī)娃酸鹽溶液、10~60重量份水和0.1~30重量份防水 劑，一次加入到反應(yīng)蓋中，于30~100°C下反應(yīng)3~10小時(shí)，冷卻至室溫后，得到防水劑與無 機(jī)娃酸鹽溶液的雜化溶液;然后加入0.01~0.2重量份潤濕劑、0.1~5重量份消泡劑、0.05 ~0.5重量份分散劑和0.05~5重量份流平劑，攬拌均勻后，再加入10~80重量份填料，分散 均勻，最后加入0~50重量份適當(dāng)?shù)纳线M(jìn)行調(diào)色后，即得到所述含有機(jī)娃高防污的無機(jī)娃 酸鹽涂料。8. 權(quán)利要求1至6任一項(xiàng)所述的含有機(jī)娃高防污的無機(jī)娃酸鹽涂料在高防污建筑內(nèi)外 墻領(lǐng)域中的應(yīng)用。
【文檔編號】C09D5/16GK106084925SQ201610575868
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年7月20日
【發(fā)明人】王政芳, 劉偉區(qū), 羅廣建
【申請人】中科院廣州化學(xué)有限公司南雄材料生產(chǎn)基地, 中科院廣州化學(xué)有限公司