一种基于硅酸锂的防止蜗牛痕产生的外墙无机涂料的制作方法

1.本发明属于建筑材料技术领域，涉及一种基于硅酸锂的防止蜗牛痕产生的外墙无机涂料。


背景技术：

2.近年来，无机涂料应用越来越广泛，尤其在外墙上应用的前景更大。无机平涂施工成本低，颜色丰富，维护成本低。但无机外墙，尤其是深色的彩色外墙容易受到蜗牛痕问题影响，严重损害了外墙涂料的装饰效果，也抑制了无机外墙涂料的发展。
3.外墙涂料的蜗牛痕问题在建筑涂料中非常常见，水性外墙涂料中含有一些水溶性有机物质，如分散剂、润湿剂、增稠剂、乳化剂等，当雨水或露水打湿外墙墙面后，漆膜内的水溶性有机物质被水溶解并带出，在漆膜表面形成不规则条状的痕迹。且水溶性有机物质一般都是有一定分子量的大分子化合物，它们迁移到漆膜表面后会形成光亮的不规则漆膜，相当于局部给漆膜进行了罩光，很像蜗牛爬过后留下的痕迹，称为蜗牛痕，又称雨痕。蜗牛痕会造成漆膜表面光泽不同，而光泽的变化又会使颜色看起来不同，严重影响外墙墙面美观，对深色的外墙影响更加明显。
4.蜗牛痕产生的条件：1.漆膜没有完全充分固化，水溶性有机物质容易析出，一般涂覆后48小时内，最容易出现蜗牛痕。2.天气条件影响，小雨时最容易产生蜗牛痕，这种情况下，雨水非常容易萃取出漆膜内的水溶性有机物质。当雨水较大时，虽然一样可以使水溶性有机物质析出，但很快会被雨水冲走，不会在漆膜表面聚结而形成蜗牛痕。昼夜温差大、湿度大、大雾天气等容易在漆面形成结露，凝成大的水珠，同样会使漆膜内的水溶性有机物质析出，当太阳出来后，水分蒸发，留下光亮的水溶性有机物质，形成蜗牛痕。3.涂料品种和涂料颜色的影响。油性涂料因不含水溶性有机物质，一般不会产生蜗牛痕，低端的外墙乳胶漆也不容易产生，白色和浅色的外墙涂料因为光泽的原因，即使产生了也不容易看出。由于深色外墙涂料中加入了大量色浆，引进了更多的水溶性有机物质，更加容易产生蜗牛痕。
5.蜗牛痕严重影响了外墙涂料，尤其是平涂有色漆面的装饰效果，从而影响了无机外墙涂料的推广，因此，开发一种能有效防止蜗牛痕产生的外墙无机涂料具有重大意义。
6.中国专利cn114716852a《一种硅酸锂内外墙涂料及其制备方法》公开了一种基于改性硅酸锂的内外墙涂料及其制备方法，但该涂料仅研究了无机涂料的稳定性，并未关注涂料防止蜗牛痕产生的效果。


技术实现要素：

7.针对现有无机外墙涂料容易产生蜗牛痕，严重损害外墙涂料的装饰效果的问题，本发明提供了一种以改性硅酸锂为成膜物，改性沸石作为特种填料的防止蜗牛痕产生的外墙无机涂料，不仅具有很好的耐水性、耐碱性、耐沾污等性能，而且具有优异的防止蜗牛痕产生效果和保色性，是一款性能优异的无机外墙涂料，能满足消费者多方面的需求。
8.本发明的目的在于提供一种基于硅酸锂的防止蜗牛痕产生的外墙无机涂料。
9.本发明的另一目的是提供上述基于硅酸锂的防止蜗牛痕产生的外墙无机涂料的制备方法。
10.本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
11.一种基于硅酸锂的防止蜗牛痕产生的外墙无机涂料，包括以下重量份组分：去离子水18～26份；增稠剂0.2～0.5份；分散剂0.3～0.8份；润湿剂0.1～0.3份；抑泡剂0.05～0.2份；膨润土0.2～1份；凹凸棒土0.5～2份；高岭土5～12份；改性沸石3～6份；重钙8～15份；钛白粉8～16份；改性硅酸锂15～40份；消泡剂0.1～0.3份；流平剂0.2～0.5份。
12.本技术的申请人曾基于改性硅酸锂制成一种硅酸锂内外墙涂料，具有优良的物理性能，但该涂料防止蜗牛痕产生效果不佳。
13.沸石由于其本身特殊的疏松多孔结构具有高比表面积，兼具选择性吸附和高效吸附两大吸附特性，被广泛应用于多个领域中。但天然沸石表面的硅氧结构具有很强的亲水性，且结构外部的阳离子容易发生水解，造成天然沸石吸附有机物的性能变差，另外由于硅铝结构本身带负电荷，故天然沸石难以去除漆膜表面的水溶性有机物质。
14.本技术经反复研究发现，对沸石进行特定的改性处理，去除沸石表面和微孔道内的有机或无机杂质，提高单位重量沸石的交换能力，加快交换速率，并对沸石内部的阳离子进行重整，改善离子交换性质，再利用硅烷改性硅酸锂作为成膜物与其他组分以特定的重量份组分复配组成基于硅酸锂的防止蜗牛痕产生的外墙无机涂料，可有效防止蜗牛痕产生。改性沸石可增加漆膜表面的粗糙度，减小水的接触角，提高涂膜的防结露能力，降低蜗牛痕造成表面光泽度不同的影响，多孔的改性沸石填料的加入，能够吸收和保留外墙涂料中水溶性物质，如各种表面活性剂，使它们不容易被雨水等带出，配合改性硅酸锂可大大减少乳化剂的引入，使漆膜增加亲水属性，具有一定自洁功能，即使产生了蜗牛痕，在雨水的冲刷下，蜗牛痕也容易被雨水冲掉，再与其他组分以特定的重量份组分复配，使得外墙无机涂料具有优异的防止蜗牛痕产生效果和保色性，是一款性能优异的无机外墙涂料，能满足消费者多方面的需求。
15.作为本发明的一种优选技术方案，所述改性沸石由以下制备方法制备得到：
16.s1.将kcl和naoh溶解在水中，开始搅拌，并升高溶液温度到50℃，慢慢加入al(oh)3，待完全溶解后降温至室温，将沸石粉末加入到溶液中，继续搅拌3～4h，弃去溶液，沉淀用水洗至中性，蒸发至固态，在300～500℃的条件下煅烧1.5～2h后，将所得产物研磨至1～5μm得到粉末；
17.s2.将s1中所得粉末加入水中，加入lioh溶液调节ph值为11～12.5，将温度升至50～60℃，加入3-脲丙基三乙氧基硅烷，继续加入甲基三乙氧基硅烷，持续搅拌2～3h，脱水烘干，冷却后即得所述改性沸石。
18.优选地，所述增稠剂为羟乙基纤维素。
19.优选地，所述分散剂为经过疏水改性的聚羧酸钠盐。
20.优选地，所述润湿剂为有机硅润湿剂。
21.优选地，所述抑泡剂与消泡剂为聚醚改性有机硅消泡剂。
22.优选地，所述流平剂为聚氨酯改性聚醚类增稠剂。
23.优选地，所述改性硅酸锂由以下制备方法制备得到：
24.在恒温装置内加入硅酸锂溶液，控制温度在50～60℃，搅拌；加入3-脲丙基三乙氧
基硅烷，再加入氢氧化锂溶液调节ph为11～12.5；继续加入γ-氨丙基三乙氧基硅烷，再加入甲基三乙氧基硅烷，搅拌反应2h，冷却后，即制得所述改性硅酸锂。
25.所述基于硅酸锂的防静电墙面无机涂料的制备方法，包括以下步骤：
26.在分散缸中加入适量水，搅拌，按配方依次加入增稠剂、分散剂、润湿剂、抑泡剂，在600～700转速的条件下搅拌40min，待增稠剂完全溶解后，加入钛白粉、重钙、凹凸棒土、改性沸石、高岭土、膨润土等所有粉料，继续搅拌，加入改性硅酸锂；继续搅拌30min，加入消泡剂、流平剂、去离子水，过滤，即得所述基于硅酸锂的防止蜗牛痕产生的外墙无机涂料。
27.本发明的有益效果：
28.(1)改性沸石增加了漆膜表面的粗糙度，可减小水的接触角，提高涂膜的防结露能力，降低蜗牛痕造成表面光泽度不同的影响，多孔的改性沸石填料的加入，能够吸收和保留外墙涂料中水溶性物质，如各种表面活性剂，使它们不容易被雨水等带出。
29.(2)改性硅酸锂可大大减少乳化剂的引入，使漆膜增加亲水属性，具有一定自洁功能，即使产生了蜗牛痕，在雨水的冲刷下，蜗牛痕也容易被雨水冲掉。
30.(3)改性沸石、改性硅酸锂与其他组分以特定的重量份组分复配，使得漆膜中的水溶性有机物质大大减少，不容易被雨水带出，而是被截留在漆膜表面，更容易被雨水冲刷掉，令外墙无机涂料具有优异的防止蜗牛痕产生效果和保色性。
31.(4)本发明的防止蜗牛痕产生的外墙无机涂料同时具有很好的耐水性、耐碱性、耐沾污等性能，能满足消费者多方面的需求。
具体实施方式
32.为更进一步阐述本发明为实现预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合实施例，对依据本发明的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。
33.本发明所使用的羟乙基纤维素为亚什兰的250hhbr；分散剂为陶氏化工的731a；润湿剂为科莱恩的lcn407；抑泡剂与消泡剂为迪高公司的810；重钙为广东源磊粉体材料有限公司的1250目重钙；钛白粉为四川龙蟒的r996；流平剂为日本圣诺普科的621n；除非特别说明，本发明所采用的试剂、方法和设备为本技术领域常规试剂、方法和设备。
34.实施例1～5与对比例1～3的无机涂料配方具体如表1、表2
35.表1实施例1～5无机涂料配方(质量份)
36.[0037][0038]
表2对比例1～3无机涂料配方(质量份)
[0039][0040]
将实施例1～5与对比例1～3的涂料涂覆在深色外墙上，干燥2h、4h、24h和48h时将去离子水用羊毛刷涂布在漆膜表面，使水在漆膜表面形成条状，待水挥发干燥后目测观察，并分别模拟测试其在结露和小雨情况下蜗牛痕产生的情况，测试结果具体如表3
[0041]
表3蜗牛痕产生情况
[0042][0043]
由上表综合可知，实施例1～5干燥2h、4h、24h和48h后在结露和小雨情况下均无明显蜗牛痕产生，说明改性沸石作为涂料、硅烷改性硅酸锂作为成膜物与其他组分以特定的重量份组分复配组成基于硅酸锂的防止蜗牛痕产生的外墙无机涂料，可有效防止蜗牛痕产生，具有优异的防止蜗牛痕产生效果和保色性。而对比例1并未加入改性沸石，在干燥2h时产生了严重的蜗牛痕，干燥48h后也仍有轻微蜗牛痕产生；对比例2使用天然沸石替代改性沸石，在干燥2h、4h时均产生了明显的蜗牛痕，说明天然沸石难以有效吸附涂料中的水溶性有机物质，防止蜗牛痕产生效果不佳；而对比例3加入了过多改性沸石导致涂料分散性过差，无法测试。
[0044]
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简介修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。