具有优异低温延伸率的水性外墙弹性涂料及其制备方法与流程

1.本发明涉及一种具有优异低温延伸率的水性外墙弹性涂料及其制备方法，应用在上。


背景技术：

2.由于我国地域广阔，气候复杂，常规的刚性乳胶漆在使用中经常容易发生开裂等问题。由此，弹性乳胶漆应运而生，此类的弹性建筑涂料是以合成树脂乳液为基料，与颜料、填料及助剂配制而成，施涂一定厚度后(干膜厚度≥150μm)，具有弥盖因基材伸缩(运动)产生细小裂纹性能的有弹性的功能性涂料。
3.现有对弹性涂料的要求是在标准状态(即温度23
±
2℃、相对湿度50
±
2％)下延伸率＞150％，
‑
10℃时的延伸率＞35％，两者差异较大，且现有标准对于
‑
30℃以下弹性涂料的弹性性能没有要求。可见，现有弹性涂料明显无法满足在我国北方地区使用的需求。如现有的普通丙烯酸弹性涂料存在着耐沾污性差、低温延伸率低等问题。特别在我国北方地区，当地冬天温度最低可至
‑
30℃以下，其问题更加严重。
4.因此，提供一种具有高强度、高延伸率、高耐沾污、耐酸雨性和耐碱性的具有优异低温延伸率的水性外墙弹性涂料及其制备方法己成为当务之亟。


技术实现要素：

5.为了克服现有弹性涂料存在的耐沾污性差、低温延伸率低等缺点，本发明提供一种具有优异低温延伸率的水性外墙弹性涂料及其制备方法，通过添加阴离子脂肪族聚醚聚氨酯分散体，并配合体系中优选的其他组分种类及用量比例，具有高强度、高延伸率、高耐沾污、耐酸雨性和耐碱性的优点。
6.本发明的技术方案如下：
7.一种具有优异低温延伸率的水性外墙弹性涂料，主要由以下组分按照以下重量份数比制备而成：
8.[0009][0010]
本技术的具有优异低温延伸率的水性外墙弹性涂料主要以阴离子脂肪族聚醚聚氨酯分散体为主要的成膜物质，以提高该水性外墙弹性涂料的硬度和韧性，并通过阴离子脂肪族聚醚聚氨酯和其它优选种类和用量比例组分的配伍，显著提高了水性外墙弹性涂料的低温延伸率，解决了传统弹性涂料低温延伸率较低且只能满足
‑
10℃条件下使用的技术问题，使其在
‑
30℃条件下也具有优异的延伸率。该水性外墙弹性涂料不仅具有高强度、高延伸率、高耐沾污等特性，而且还具备显著的耐水性和耐碱性，以及普通乳胶漆未拥有的耐酸雨性。其中体系中各组分的作用如下：遮盖聚合物使漆膜表面致密度，能改善漆膜耐沾污性；沉淀硫酸钡主要作为颜填料进行使用，起填充和降低成本的作用，使漆膜具有优异的耐酸雨性；阴离子脂肪族聚醚聚氨酯分散体还使漆膜具有优异的耐碱性能；水优选去离子水，其作为分散颜填料的分散体的同时，又作为增稠剂增稠时的载体；羟乙基纤维素主要为其体系提供初期粘度，同时对涂料后期提供存储稳定性。在此基础上，润湿分散剂可以起到对涂料体系进行快速润湿的作用，同时又有利于颜填料均匀地分散至体系中；2
‑
氨基
‑2‑
甲基
‑1‑
丙醇作为ph调节剂主要对整体体系的酸碱度起到维持和调节作用；防腐剂主要对涂料起到防腐杀菌作用，保证涂料的长期存储稳定性；消泡剂可以抑制打样过程中气泡的产生，同时改变体系的表面张力，消除已产生的气泡，提升产品体系的致密程度；金红石型钛白粉能有效地降低基材对热量的吸收，降低物体表面温度及传导；增稠剂能在为涂料提供一定的流平性的同时，改变产品的粘度，使其具有良好的施工性。
[0011]
所述阴离子脂肪族聚醚聚氨酯分散体为ph6.0
‑
9.0、粘度10
‑
1000mpa*s、固含50
±
1％、密度1.02
‑
1.09g/cm3的阴离子脂肪族聚醚聚氨酯分散体。
[0012]
优选的阴离子脂肪族聚醚聚氨酯分散体更方便施工，且能为漆膜提供一定的厚度。
[0013]
所述沉淀硫酸钡为1200
‑
1300目改性硫酸钡。
[0014]
优选的沉淀硫酸钡为漆膜提供光泽和耐酸性能。
[0015]
所述防腐剂为5
‑
氯
‑2‑
甲基
‑4‑
异噻唑啉
‑3‑
酮或2
‑
甲基
‑4‑
异噻唑啉
‑3‑
酮的其中一种或两种的任意组合。
[0016]
优选的防腐剂防腐性能更佳。
[0017]
所述润湿分散剂为聚丙烯酸铵盐类润湿分散剂或聚丙烯酸钠盐类润湿分散剂的其中一种或两种的任意组合。
[0018]
优选的润湿分散剂能提高产品的颜色稳定性。
[0019]
所述消泡剂为矿物油类消泡剂或有机硅类消泡剂的其中一种或两种的任意组合。
[0020]
优选的消泡剂消泡效果更佳。
[0021]
所述增稠剂为聚氨酯类增稠剂。
[0022]
优选的增稠剂能提高涂料的施工性能。
[0023]
所述聚氨酯类增稠剂为疏水基团改性的缔合型增稠剂。
[0024]
优选的聚氨酯类增稠剂种类提升涂料施工性能效果更好。
[0025]
所述金红石型钛白粉为经zro2表面包膜处理的金红石型纳米二氧化钛。
[0026]
优选的金红石型钛白粉能提升产品的光泽度。
[0027]
所述具有优异低温延伸率的水性外墙弹性涂料的制备方法，主要包括以下依序进行的步骤：
[0028]
(1)启动分散搅拌机，调整分散转速至400
‑
450r/min，向水中加入2
‑
氨基
‑2‑
甲基
‑1‑
丙醇和羟乙基纤维素，持续分散5
‑
10min；
[0029]
(2)将分散转速调至350
‑
450r/min，向步骤(1)获得的混合物中依次缓慢加入防腐剂、润湿分散剂和消泡剂，持续分散5
‑
10min；
[0030]
(3)将分散转速调至1200
‑
1500r/min，向步骤(2)获得的混合物中依次加入金红石型钛白粉和沉淀硫酸钡，持续分散20
‑
30min；
[0031]
(4)将分散转速调至500
‑
650r/min，向步骤(3)获得的混合物中依次加入阴离子脂肪族聚醚聚氨酯分散体和遮盖聚合物，持续分散5
‑
10min；
[0032]
(5)将分散转速调至450
‑
500r/min，向步骤(4)获得的混合物中加入丙二醇和增稠剂，持续分散至均匀、无颗粒，即获得得到所述具有优异低温延伸率的水性外墙弹性涂料。
[0033]
所述具有优异低温延伸率的水性外墙弹性涂料的制备方法优选的物料添加顺序和工艺参数，能进一步显著提升本案水性外墙弹性涂料的低温延伸率。
[0034]
与现有技术相比，本发明申请具有以下优点：
[0035]
1)本技术具有优异低温延伸率的水性外墙弹性涂料；
[0036]
2)所述具有优异低温延伸率的水性外墙弹性涂料的制备方法
具体实施方式
[0037]
下面结合说明书各实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
[0038]
实施例1
[0039]
本发明所述的一种具有优异低温延伸率的水性外墙弹性涂料，主要由以下组分按照以下重量份数比制备而成：
[0040][0041]
所述阴离子脂肪族聚醚聚氨酯分散体为ph7.0、粘度800mpa*s、固含50％、密度1.06g/cm3的阴离子脂肪族聚醚聚氨酯分散体。
[0042]
所述沉淀硫酸钡为1250目改性硫酸钡。
[0043]
所述防腐剂为5
‑
氯
‑2‑
甲基
‑4‑
异噻唑啉
‑3‑
酮。
[0044]
所述润湿分散剂为聚丙烯酸铵盐类润湿分散剂。
[0045]
所述消泡剂为矿物油类消泡剂。
[0046]
所述增稠剂为聚氨酯类增稠剂。
[0047]
所述聚氨酯类增稠剂为疏水基团改性的缔合型增稠剂。
[0048]
所述金红石型钛白粉为经zro2表面包膜处理的金红石型纳米二氧化钛。
[0049]
所述具有优异低温延伸率的水性外墙弹性涂料的制备方法，主要包括以下依序进行的步骤：
[0050]
(1)启动分散搅拌机，调整分散转速至400r/min，向水中加入2
‑
氨基
‑2‑
甲基
‑1‑
丙醇和羟乙基纤维素，持续分散10min；
[0051]
(2)将分散转速调至450r/min，向步骤(1)获得的混合物中依次缓慢加入防腐剂、润湿分散剂和消泡剂，持续分散10min；
[0052]
(3)将分散转速调至1200r/min，向步骤(2)获得的混合物中依次加入金红石型钛白粉和沉淀硫酸钡，持续分散30min；
[0053]
(4)将分散转速调至500r/min，向步骤(3)获得的混合物中依次加入阴离子脂肪族聚醚聚氨酯分散体和遮盖聚合物，持续分散10min；
[0054]
(5)将分散转速调至450r/min，向步骤(4)获得的混合物中加入丙二醇和增稠剂，持续分散至均匀、无颗粒，即获得得到所述具有优异低温延伸率的水性外墙弹性涂料。
[0055]
实施例2
[0056]
本发明所述的一种具有优异低温延伸率的水性外墙弹性涂料，主要由以下组分按
照以下重量份数比制备而成：
[0057][0058]
所述阴离子脂肪族聚醚聚氨酯分散体为ph6.0、粘度1000mpa*s、固含49％、密度1.09g/cm3的阴离子脂肪族聚醚聚氨酯分散体。
[0059]
所述沉淀硫酸钡为1200目改性硫酸钡。
[0060]
所述防腐剂为2
‑
甲基
‑4‑
异噻唑啉
‑3‑
酮。
[0061]
所述润湿分散剂为聚丙烯酸钠盐类润湿分散剂。
[0062]
所述消泡剂为有机硅类消泡剂。
[0063]
所述增稠剂为聚氨酯类增稠剂。
[0064]
所述聚氨酯类增稠剂为疏水基团改性的缔合型增稠剂。
[0065]
所述金红石型钛白粉为经zro2表面包膜处理的金红石型纳米二氧化钛。
[0066]
所述具有优异低温延伸率的水性外墙弹性涂料的制备方法，主要包括以下依序进行的步骤：
[0067]
(1)启动分散搅拌机，调整分散转速至450r/min，向水中加入2
‑
氨基
‑2‑
甲基
‑1‑
丙醇和羟乙基纤维素，持续分散5min；
[0068]
(2)将分散转速调至350r/min，向步骤(1)获得的混合物中依次缓慢加入防腐剂、润湿分散剂和消泡剂，持续分散5min；
[0069]
(3)将分散转速调至1500r/min，向步骤(2)获得的混合物中依次加入金红石型钛白粉和沉淀硫酸钡，持续分散20min；
[0070]
(4)将分散转速调至650r/min，向步骤(3)获得的混合物中依次加入阴离子脂肪族聚醚聚氨酯分散体和遮盖聚合物，持续分散5min；
[0071]
(5)将分散转速调至450r/min，向步骤(4)获得的混合物中加入丙二醇和增稠剂，持续分散至均匀、无颗粒，即获得得到所述具有优异低温延伸率的水性外墙弹性涂料。
[0072]
实施例3
[0073]
本发明所述的一种具有优异低温延伸率的水性外墙弹性涂料，主要由以下组分按照以下重量份数比制备而成：
[0074][0075]
所述阴离子脂肪族聚醚聚氨酯分散体为ph9.0、粘度10mpa*s、固含51％、密度1.02g/cm3的阴离子脂肪族聚醚聚氨酯分散体。
[0076]
所述沉淀硫酸钡为1300目改性硫酸钡。
[0077]
所述防腐剂为5
‑
氯
‑2‑
甲基
‑4‑
异噻唑啉
‑3‑
酮。
[0078]
所述润湿分散剂为聚丙烯酸钠盐类润湿分散剂。
[0079]
所述消泡剂为矿物油类消泡剂。
[0080]
所述增稠剂为聚氨酯类增稠剂。
[0081]
所述聚氨酯类增稠剂为疏水基团改性的缔合型增稠剂。
[0082]
所述金红石型钛白粉为经zro2表面包膜处理的金红石型纳米二氧化钛。
[0083]
所述具有优异低温延伸率的水性外墙弹性涂料的制备方法，主要包括以下依序进行的步骤：
[0084]
(1)启动分散搅拌机，调整分散转速至400r/min，向水中加入2
‑
氨基
‑2‑
甲基
‑1‑
丙醇和羟乙基纤维素，持续分散6min；
[0085]
(2)将分散转速调至380r/min，向步骤(1)获得的混合物中依次缓慢加入防腐剂、润湿分散剂和消泡剂，持续分散6min；
[0086]
(3)将分散转速调至1300r/min，向步骤(2)获得的混合物中依次加入金红石型钛白粉和沉淀硫酸钡，持续分散22min；
[0087]
(4)将分散转速调至550r/min，向步骤(3)获得的混合物中依次加入阴离子脂肪族聚醚聚氨酯分散体和遮盖聚合物，持续分散6min；
[0088]
(5)将分散转速调至460r/min，向步骤(4)获得的混合物中加入丙二醇和增稠剂，持续分散至均匀、无颗粒，即获得得到所述具有优异低温延伸率的水性外墙弹性涂料。
[0089]
实施例4
[0090]
本发明所述的一种具有优异低温延伸率的水性外墙弹性涂料，主要由以下组分按照以下重量份数比制备而成：
[0091][0092]
所述阴离子脂肪族聚醚聚氨酯分散体为ph8.0、粘度900mpa*s、固含50％、密度1.08g/cm3的阴离子脂肪族聚醚聚氨酯分散体。
[0093]
所述沉淀硫酸钡为1250目改性硫酸钡。
[0094]
所述防腐剂为5
‑
氯
‑2‑
甲基
‑4‑
异噻唑啉
‑3‑
酮和2
‑
甲基
‑4‑
异噻唑啉
‑3‑
酮的的任意组合。
[0095]
所述润湿分散剂为聚丙烯酸铵盐类润湿分散剂和聚丙烯酸钠盐类润湿分散剂的任意组合。
[0096]
所述消泡剂为矿物油类消泡剂和有机硅类消泡剂的任意组合。
[0097]
所述增稠剂为聚氨酯类增稠剂。
[0098]
所述聚氨酯类增稠剂为疏水基团改性的缔合型增稠剂。
[0099]
所述金红石型钛白粉为经zro2表面包膜处理的金红石型纳米二氧化钛。
[0100]
所述具有优异低温延伸率的水性外墙弹性涂料的制备方法，主要包括以下依序进行的步骤：
[0101]
(1)启动分散搅拌机，调整分散转速至420r/min，向水中加入2
‑
氨基
‑2‑
甲基
‑1‑
丙醇和羟乙基纤维素，持续分散8min；
[0102]
(2)将分散转速调至400r/min，向步骤(1)获得的混合物中依次缓慢加入防腐剂、润湿分散剂和消泡剂，持续分散8min；
[0103]
(3)将分散转速调至1300r/min，向步骤(2)获得的混合物中依次加入金红石型钛白粉和沉淀硫酸钡，持续分散28min；
[0104]
(4)将分散转速调至550r/min，向步骤(3)获得的混合物中依次加入阴离子脂肪族
聚醚聚氨酯分散体和遮盖聚合物，持续分散8min；
[0105]
(5)将分散转速调至490r/min，向步骤(4)获得的混合物中加入丙二醇和增稠剂，持续分散至均匀、无颗粒，即获得得到所述具有优异低温延伸率的水性外墙弹性涂料。各实施例中涉及的原料信息：
[0106]2‑
氨基
‑2‑
甲基
‑1‑
丙醇：安格斯amp
‑
95；
[0107]
羟乙基纤维素：亚跨龙250hbr；
[0108]
防腐剂：广东迪美生物技术有限公司ksg 103st；
[0109]
润湿分散剂：由罗门哈斯731a与ca
‑
2500按重量份数比例1:1混合制备而成；
[0110]
消泡剂：由巴斯夫foamstar st 2410与科宁334按重量份数比例1:1混合制备而成；
[0111]
钛白粉：金红石型钛白粉，四川龙蟒集团r
‑
996；
[0112]
沉淀硫酸钡：双润化工cb
‑
1250a；
[0113]
阴离子脂肪族聚醚聚氨酯分散体：万华公司archsol8355；
[0114]
遮盖聚合物：罗门哈斯优创易；
[0115]
增稠剂：聚氨酯类增稠剂，罗门哈斯rm2020、罗门哈斯rm8w。
[0116]
实验数据：
[0117]
检测方法：按照jg/t172
‑
2014弹性建筑涂料标准进行制做漆膜，之后依照jg/t172
‑
2018标准检测各性能参数；
[0118]
检测结果如下：
[0119]
表1各实施例漆膜各性能参数测试结果
[0120][0121]
从表1可知，本案各实施例具有优异低温延伸率的水性外墙弹性涂料均满足jg/t172
‑
2014标准，具有高强度、高延伸率(常温延伸率为标准的3
‑
5倍，低温延伸率更为标准的7
‑
10倍)、高耐沾污的特性外，还具备显著的耐水性和耐碱性，以及普通乳胶漆未拥有的耐酸雨性。其中实施例4的性能最佳，低温延伸率最佳。
[0122]
本发明所述的具有优异低温延伸率的水性外墙弹性涂料及其制备方法并不只仅
仅局限于上述实施例，凡是依据本发明原理的任何改进或替换，均应在本发明的保护范围之内。