高性能无机外墙涂料及制备方法

技术领域

本发明涉及建筑材料技术领域，具体地说是涉及一种高性能无机外墙涂料及制备方法。

背景技术

根据GB50222-2017《建筑内部装修设计防火规范》3.0.6条规定，施涂于A级基材上的无机装修涂料，可作为A级装修材料使用；施涂于A级基材上，湿涂覆比小于1.5kg/耐，且涂层干膜厚度不大于1.0mm的有机装修涂料，可作为B1级装修材料使用。由于该规定，即无机建筑涂料防火性能好，属于A级。无机建筑涂料成为近几年发展的热点。无机内墙涂料已有成熟稳定产品销售，而无机外墙涂料则受限于早期性能，与目前国内施工环境的适应性不够，导致泛碱发花现象发生，没有大面积推广开来。

发明内容

本发明提供一种高性能无机外墙涂料及制备方法，该外墙涂料不仅具有优异的耐沾污、耐洗刷和耐候性，而且能显著改善施工早期雨痕、泛碱等弊病。

本发明的技术方案是这样实现的：一种高性能无机外墙涂料，由以下重量份的原料组成：

进一步地，所述的羟乙基纤维素为非离子型可溶纤维素醚类。

进一步地，所述消泡剂矿物油类消泡剂或有机硅消泡剂中的一种或两种以上任意组合。

进一步地，所述分散剂为聚羧酸钠盐分散剂。

进一步地，所述润湿剂为非离子型表面活性剂或阴离子型表面活性剂中的一种两种以上任意组合。

进一步地，所述的钛白粉为金红石型钛白粉。

一种高性能无机外墙涂料的制备方法，包括如下的步骤：

(1)首先将水加入分散缸中，然后在转速为300～500r/min下加入羟乙基纤维素和凹凸棒土，然后提高转速至600～800r/min下搅拌1～3min，然后再加入消泡剂、分散剂、润湿剂和附着力促进剂，继续搅拌3～5min；

(2)然后再加入钛白粉、云母粉、重质碳酸钙和煅烧高岭土，搅拌至均匀状态，接着调整转速至1200～1500r/min，搅拌15～20min，直到细度≤50微米；

(3)接着调整转速至800～1000r/min，接着依次加入防冻剂、成膜助剂、苯丙乳液、硅烷改性硅酸钾、高分子改性硅酸钾、高分子改性硅溶胶、有机改性硅溶胶和聚氨酯增稠剂，搅拌5-10min，即得。

较之前的现有技术，本发明具有以下有益效果：

本发明的有益效果是：产品不人为添加防腐剂、低气味和低VOC，水性、环保和安全，高分子有机物含量低，优异的防火性能，优异的耐沾污、耐洗刷和耐候性，显著改善施工早期雨痕、泛碱等弊病，显著提高产品对早期环境的适应性。因此在实际应用中具有重大的意义。

具体实施方式

结合实施例对本发明作进一步的描述。

实施例1

一种高性能无机外墙涂料及制备方法的生产样品1由以下组分和重量份数比配制而成：

上述高性能无机外墙涂料的制备方法，包括如下的步骤：

(1)首先将水加入分散缸中，然后在转速为3000r/min下依次、羟乙基纤维素和凹凸棒土，然后提高转速至600r/min下搅拌1min，然后再加入消泡剂、分散剂、润湿剂和附着力促进剂，继续搅拌搅拌3min；

(2)然后再加入钛白粉、云母粉、重质碳酸钙和煅烧高岭土，搅拌至均匀状态并刮干净缸壁粉料，接着调整转速至1200r/min，搅拌15min，直到细度≤50微米；

(3)接着调整转速至800r/min，接着依次加入防冻剂、成膜助剂、苯丙乳液、硅烷改性硅酸钾、高分子改性硅酸钾、高分子改性硅溶胶、有机改性硅溶胶和聚氨酯增稠剂，搅拌5min，即得。

实施例2

一种高性能无机外墙涂料及制备方法的生产样品2由以下组分和重量份数比配制而成：

上述高性能无机外墙涂料的制备方法，包括如下的步骤：

(1)首先将水加入分散缸中，然后在转速为500r/min下加入羟乙基纤维素和凹凸棒土，然后提高转速至800r/min下搅拌3min，然后再加入消泡剂、分散剂、润湿剂和附着力促进剂，继续搅拌搅拌5min；

(2)然后再加入钛白粉、云母粉、重质碳酸钙和煅烧高岭土，搅拌至均匀状态并刮干净缸壁粉料，接着调整转速至1500r/min，搅拌20min，直到细度≤50微米；

(3)接着调整转速至1000r/min，接着依次加入防冻剂、成膜助剂、苯丙乳液、硅烷改性硅酸钾、高分子改性硅酸钾、高分子改性硅溶胶、有机改性硅溶胶和聚氨酯增稠剂，搅拌10min，即得。

实施例3

一种高性能无机外墙涂料及制备方法的生产样品3由以下组分和重量份数比配制而成：

上述高性能无机外墙涂料的制备方法，包括如下的步骤：

(1)首先将水加入分散缸中，然后在转速为400r/min下加入羟乙基纤维素和凹凸棒土，然后提高转速至700r/min下搅拌2min，然后再加入消泡剂、分散剂、润湿剂和附着力促进剂，继续搅拌4min；

(2)然后再加入钛白粉、云母粉、重质碳酸钙和煅烧高岭土，搅拌至均匀状态并刮干净缸壁粉料，接着调整转速至1300r/min，搅拌15～20min，直到细度≤50微米；

(3)接着调整转速至900r/min，接着依次加入防冻剂、成膜助剂、苯丙乳液、硅烷改性硅酸钾、高分子改性硅酸钾、高分子改性硅溶胶、有机改性硅溶胶和聚氨酯增稠剂，搅拌8min，即得。

以上各个实施例所述的水为普通自来水。

所述的羟乙基纤维素为非离子型可溶纤维素醚类，采用科莱恩的羟乙基纤维素HS30000YP2。

所述的凹凸棒土为AMI的

所述的消泡剂为科宁的334和BASF的2410搭配使用(比例1:1)。

所述分散剂为DOW的731A和圣诺普科的SN5040搭配使用(比例15:2)，均为钠盐类分散剂。

所述润湿剂为DOW的BD109。

所述附着力促进剂为康宇化工的RA-11。

所述钛白粉为中核华原的R216。

所述云母粉为滁州格锐GM-900。

所述重质碳酸钙为三农的1083。

所述煅烧高岭土为超牌的DG-80。

所述防冻剂为科莱恩的Polyglykol 300。

所述成膜助剂为DOW的DPnB。

所述苯丙乳液为BATF的RS837A。

所述硅烷改性硅酸钾采用厦门培藤材料科技有限公司的MOS-1060。所述硅烷改性硅酸钾中二氧化硅含量高，固含量为25％，密度为1.18g/ml，PH在11-12之间，采用稳定化的处理，产品容忍度高。提供优异的混凝土或水泥腻子基材结合力和涂层无机性能(防火性，透气性，耐候性)。

所述高分子改性硅酸钾采用河南乾沅新材料科技有限公司的Z19，它为有机无机杂化聚合的高分子材料，固含量为20％，密度为1.45g/ml，PH在12-13之间，可与涂料中原材料形成互补网络，提升涂料的致密性、强度和界面润湿等性能。

所述高分子改性硅溶胶为上海波然新材料科技有限公司的6112，它是纳米级有机无机杂化聚合的高分子材料，固含量为30％，密度为1.22g/ml，PH在8-10之间，增强配方体系稳定性，增强涂料对多孔基材的渗透性和改善涂膜耐沾污性。

所述有机改性硅溶胶为西诺科技股份有限公司的SN108，它是含少量锂成分的有机无机杂化聚合的高分子材料，固含量为22％，密度为1.08g/ml，PH在9-11之间，能提高产品干燥速度，增强涂料对多孔基材的渗透性和改善涂膜耐沾污性。

所述聚氨酯增稠剂为DOW的RM-8W。

本发明重点关注于无机外墙涂料早期抗泛碱性的性能，结合实际设置相关测试方案，用于评估产品对早期环境的适应性：

1)实验环境：基材的状态调节和实验的温湿度符合GB/T928的规定；

2)基材处理:无石棉纤维水泥平板[430mm*150mm*(4～6)mm]，符合JC/T 412.1-2006中NAF H V级要求，处理按照GB/T 9271-2008中10.2的规定进行；

3)腻子批刮：批刮第一遍腻子是主要是填补墙面的凹陷、气孔、砂孔和其他缺陷，即局部找平。隔夜批刮第二遍腻子主要以整体找平为主，最终达到平整度的要求。隔夜应先用320#砂纸打磨一次，再用400#砂纸打磨第二遍，尽量消除打磨砂纸的痕迹；

4)外墙底漆涂刷：按照涂布率要求[(100～125)g/m2]滚涂一遍施工，干燥时间≥2H；

5)无机外墙涂料施工：按照涂布率要求[(200～250)g/m2]刷涂一道施工，干燥时间24H；

6)早期淋水实验：将无机外墙涂料施工完成干燥24H立即进行淋水持续≥16H，晾干后(放置8H)观察雨痕痕迹及泛碱情况，评估产品早期性能；

7)早期浸水实验：经过早期淋水实验的样板部分浸入水中96H，取出后对未浸水处和浸水处抗湿搓掉粉性能；晾干后(放置≥16H)观察未浸水处和浸水处交接处泛碱程度，评估产品早期性能。

表1为本发明所制备的无机外墙涂料早期抗泛碱性测试数据：

由表1可知，本发明制得的高性能无机外墙涂料均能显著改善早期淋水雨痕和早期浸水泛碱等弊病，能显著提高产品对早期环境的适应性。高性能无机外墙涂料样品1为最佳方案。

参照JG/T26《建筑内外墙用液态无机涂料》的技术指标，结合GB/T9755-2014《合成树脂乳液外墙涂料》检测条件，对本发明制得的高性能无机外墙涂料实施例1、2、3样品进行全性能评估。

表2高性能无机外墙涂料样品关键性能数据

由表2可知，本发明制得的高性能无机外墙涂料样品的耐沾污和耐洗刷性能优异，其他性能符合设计指标。

利用上述方法生产出的无机外墙涂料可以进一步生产出一系列的功能性无机外墙涂料，进一步的开放和利用。

以上实施例仅为本发明的部分实施例，但本发明的宗旨并不限于此，任何本领域的技术人员在本发明的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本发明的专利范围内。