含矽丙烯酸酯聚合物複合多孔呼吸塗料及其應用的製作方法

2023-07-15 02:59:21 2

含矽丙烯酸酯聚合物複合多孔呼吸塗料及其應用的製作方法
【專利摘要】本發明屬於功能塗料領域，公開了一種含矽丙烯酸酯聚合物多孔呼吸塗料及其應用。該塗料由以下按質量百分比計的組份組成：丙烯酸酯類單體7?13%、熱塑性丙烯酸酯聚合物3?20%、乳化劑0.2?5%、氧化-還原引發劑.3?1%、表面處理的多孔性含矽無機填料14.5?39.5%，以上有效成分共計25?50%，與水合計100%。該含矽丙烯酸酯聚合物多孔呼吸塗料先在模具上製成片狀或塊狀材料後再覆蓋在基體材料表面上，或直接在基體材料上製成厚漿塗層。該塗層具有裝飾、透氣透水、調溼、降音隔熱功能，還可賦予空氣淨化、抗菌、光催化降解等功能，具有廣闊的應用前景。
【專利說明】含矽丙烯酸酯聚合物複合多孔呼吸塗料及其應用

【技術領域】
[0001] 本發明屬於功能塗料領域，特別涉及一種開孔型含矽丙烯酸酯聚合物複合多孔呼 吸塗料及其應用。

【背景技術】
[0002] 隨著人們生活水平的提高，人們對賴以生存的空間要求也越來越高，尤其是對人 體健康的環境因素（如空氣溼度、甲醛、細菌病毒等）更加關注。空氣相對溼度是衡量室內 環境的一項重要參數，與人體健康和工作生活密切相關，過高過低都會影響人們的正常生 活。《採暖通風與空氣調節設計規範》GB50019-2003中認為最佳相對溼度範圍是40?60%， 當相對溼度過高（>60% )，易引起金屬表面鏽蝕、電器絕緣性下降、物品黴變加速、壁面結 露嚴重、物品潮溼變形、牆皮脫落等；當溼度過低（〈40% )，易造成人體皮膚皸裂、呼吸系統 抵抗力下降、物品乾裂變形、靜電起火等。因此，人們在不斷的尋找其有效的解決方案和辦 法，各種環保型功能塗料應運而生。例如中國專利ZL200810017742. X、ZL200810187003. 5、 ZL201210191928. 3公開了兩親性聚合物成膜樹脂、水性聚氨酯聚丙烯酸酯複合乳液製備具 備調溼功能的呼吸塗料，201210375693. 3、ZL201110101776. 9、ZL201110208043. 5 則公開 了具有空氣淨化功能的複合塗料，ZL200910265083. 6則公開了具有廣譜抗菌、空氣淨化、 光催化降解的多功能複合材料，還有很多關於吸附和分解有害氣體的複合硅藻泥塗料的中 國專利 ZL200910051825. 5、ZL200810188543. 5、ZL201210138658. X、ZL201210302314. 8、 ZL201210096518. 0、ZL201210064229. 2,它們共同的特點都是經過聚合物成膜物質直接與 多孔性硅藻土的複合製備形成多孔性呼吸塗層，利用塗層的吸/放水分子特性來調控溼 度，或者利用塗層的吸附性能吸附甲醛等有害氣體後在所負載的光催化劑的作用下催化降 解有害氣體，達到空氣淨化的目的。
[0003] 呼吸塗料必須具備兩個特徵：一是具有優良的通透性和足夠體積空間容量的呼吸 孔隙。塗膜必須是多孔的，其內部和表面均具有連通的孔隙，具有很好的透水透氣性，水分 子可以自由出入，甲醛等有害氣體能被孔隙吸附以致轉化為無毒無害物質。厚的塗層可顯 著增加呼吸孔隙體積，增強效果。二是塗膜吸水後不能起泡、脫落和變形。然而，上述這些 功能塗料的主要成膜物質是聚合物乳液或水溶性聚合物，在與多孔性的硅藻土等無機填料 複合成膜時連續的聚合物膜會堵塞多孔性無機填料的孔隙，造成通透性嚴重下降，因此特 別嚴重影響製備厚層塗層的整體呼吸性，可呼吸的有效體積空間很小；同時上述聚合物膜 耐水性能差，在吸水飽和後經常會發生塗膜泛白或者脫落等現象。而典型的無機型調溼呼 吸塗料塗膜雖然硬度大、耐水性、耐磨性較好，但觸變性大，流平性、裝飾性欠佳，易掉粉和 脫落，彈性差，極易龜裂。


【發明內容】

[0004] 為了解決現有技術的缺點和不足之處，本發明的首要目的在於提供一種通透性和 耐水性優異的開孔型含矽丙烯酸酯聚合物多孔呼吸塗料。
[0005] 本發明的再一目的在於提供一種上述開孔型含矽丙烯酸酯聚合物複合多孔呼吸 塗料的應用；應用過程中可調控連通孔隙大小的聚合物/多孔無機填料複合多功能材料的 液相成孔。
[0006] 本發明的目的通過下述方案實現：一種含矽丙烯酸酯聚合物多孔呼吸塗料，該塗 料由以下按質量百分比計的組份組成：
[0007]

【權利要求】
1. 一種含矽丙烯酸酯聚合物多孔呼吸塗料，其特徵在於：該塗料由以下按質量百分比 計的組份組成：
以上有效成分共計25?50%，與水合計100%。
2. 根據權利要求1所述的一種含矽丙烯酸酯聚合物多孔呼吸塗料，其特徵在於：所述 丙烯酸酯類單體為甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸異丁 酯、甲基丙烯酸異冰片酯、甲基丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸羥丙酯、甲基丙烯酸、丙烯酸甲 酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸異冰片酯、丙烯酸、雙甲基丙烯酸二縮三乙二醇酯、聚 乙二醇甲基丙烯酸酯、聚丙二醇甲基丙烯酸酯中的一種以上； 所述熱塑性丙烯酸酯聚合物為聚甲基丙烯酸甲酯或/和甲基丙烯酸甲酯，與其它丙烯 酯類單體的共聚物，熱塑性丙烯酸酯聚合物的平均粒徑在20?400 y m之間，其玻璃化轉變 溫度Tg在75?125°C之間； 所述乳化劑為〇P-l〇、NP-10、十二烷基苯磺酸鈉、十二烷基硫酸鈉和脂肪醇聚氧乙烯醚 中的一種以上； 所述氧化-還原引發劑由重量比為100:10?50的氧化劑與還原劑組成；所述氧化劑 為自由基型過氧化物；所述還原劑為叔胺類化合物。
3. 根據權利要求2所述的含矽丙烯酸酯聚合物多孔呼吸塗料，其特徵在於：所述氧化 劑為過氧化苯甲醯、過氧化二_(3, 5, 5-三甲基己醯）、過氧化二月桂醯、過氧化苯甲酸叔丁 酯、過氧化苯甲酸叔戊酯、過氧化二碳酸二（2-苯氧乙基）酯、過氧化二碳酸雙（2-乙基己 酯）、過氧化二碳酸雙（4-叔丁基環己基）酯、過氧化二碳酸雙十四烷基酯；所述還原劑為 為N，N-二甲基苯胺、N，N-二甲基對甲苯胺、N，N-二（2-羥丙基）對甲苯胺、N，N-二（2-羥 乙基）對甲苯胺、N-乙基哌啶。
4. 根據權利要求1所述的含矽丙烯酸酯聚合物多孔呼吸塗料，其特徵在於：所述表面 處理的多孔性含矽無機填料的平均粒徑為10?50 y m ;所述表面處理的多孔性含矽無機填 料是將多孔性硅藻土、矽微粉、高嶺土、蒙脫土、膨潤土或電氣石粉經過矽烷或鈦酸酯表面 處理得到，或者是先經過矽烷或鈦酸酯表面處理，再進一步經聚羧酸減水劑處理得到。
5. 根據權利要求1所述的含矽丙烯酸酯聚合物多孔呼吸塗料，其特徵在於：所述塗料 還進一步加入顆粒狀聚碳酸酯、聚酯、苯乙烯-丙烯腈共聚物、交聯性丙烯酸酯聚合物、無 機顏料、光催化劑或抗菌劑。
6. 根據權利要求5所述的含矽丙烯酸酯聚合物多孔呼吸塗料，其特徵在於：所述光催 化劑為納米二氧化鈦或納米氧化鋅；所述抗菌劑為納米銀粉。
7. 根根據權利要求5所述的含矽丙烯酸酯聚合物多孔呼吸塗料，其特徵在於：所述表 面處理的多孔性含矽無機填料是將經過權利要求4所述處理之後的多孔性含矽無機填料 進一步與光催化劑或抗菌劑一起處理製備成負載功能材料的功能化表面處理多孔含矽無 機填料，然後再與熱塑性丙烯酯聚合物、乳化劑、丙烯酸酯類單體及氧化還原引發劑一起配 製漿料並固化成型；或者直接把光催化劑或抗菌劑功能材料，與經過權利要求4所述處理 之後的多孔性含矽無機填料、以及熱塑性丙烯酯聚合物、乳化劑、丙烯酸酯類單體及氧化還 原引發劑一起混合配製漿料並固化成型。
8. 根根據權利要求1所述的含矽丙烯酸酯聚合物多孔呼吸塗料在製備多孔性透氣透 水呼吸塗層中的應用，其特徵在於：所述應用按照以下操作步驟：在室溫下將表面處理的 多孔性含矽無機填料和水混合均勻，5?30分鐘後分別依次加入熱塑性丙烯酯聚合物、乳 化劑、丙烯酸酯類單體及氧化還原引發劑，混合均勻形成漿料；然後在1?10分鐘內將上述 漿料倒入模具中製成片狀或塊狀材料後再覆蓋在基體材料表面上，或直接將上述漿料塗刷 在基體材料上，室溫固化後即形成多孔性透氣透水呼吸塗層。
9. 根根據權利要求8所述的應用，其特徵在於：所述室溫為10?35°C ;所述基體材料 為牆面、玻璃或陶瓷。
10. 根根據權利要求8所述的應用，其特徵在於：所述室溫為20?30°C。
【文檔編號】C09C3/08GK104212208SQ201410410243
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年8月19日 優先權日:2014年8月19日
【發明者】黃月文, 王斌 申請人:中科院廣州化學有限公司南雄材料生產基地, 中科院廣州化學有限公司