一種用於建築物的彩色混凝土瓦塗料的製作方法
2023-08-09 04:11:51 3
專利名稱：一種用於建築物的彩色混凝土瓦塗料的製作方法
一種用於建築物的彩色混凝土瓦塗料
所屬發明領域
本發明涉及到建築材料技術領域，具體說是涉及到一種用於建築物的彩色混 凝土瓦塗料。
背景技術：
當前，隨著社會進步及經濟快速發展，人們對於作為工作學習和生活居住 所必須的各類建築物的需求也日益增長，帶動了建築行業的日趨繁榮，而作為城 市建築物，除了其實用功能外，各類建築物的建築節能及城市美化功能也非常重 要。作為各類建築物的屋頂結構，現在都採用造型各異、多姿多彩的坡屋面，坡 屋面可以極大的實現建築節能及建築美觀。在現代建築中，坡屋面的結構都是採 用彩色混凝土瓦(以下簡稱彩瓦)材料部件來實現的。彩瓦具有強度高、使用壽 命長、可裝飾性好、施工快捷方便、無翹曲、不變形、防滲防漏、經濟實用等優 點，已經在坡屋面建築中被廣泛採用。彩瓦是用混凝土經輥壓或模壓成形、養護、 再經著色而成。再其著色方法有2種 一種是同色瓦，即將顏料與水泥砂漿混合， 整體著色；另一種是先生產本色瓦，然後用彩瓦塗料進行表面噴塗。同色瓦著色 方法顏料用量大、成本高、顏色不鮮豔、易發花或泛霜、裝飾效果差；而表面噴 塗著色方法色澤鮮豔、光潔亮麗、成本較低、裝飾效果好，目前其應用較多；但 是也存在一定缺點，目前表面噴塗著色使用的是溶劑型彩瓦塗料，因溶劑揮發汙 染環境、危害人身健康，達不到環保要求。由於水性塗料具有環保無毒的特點， 現在已經廣泛應用在建築外牆塗料中，如何將水性外牆塗料改進為彩瓦塗料，應 用在彩瓦的著色，從而實現建築的隔熱節能、生態環保，是本技術領域當前急需 解決的重要任務。
發明內容
本發明的目的是提供一種光潔亮麗、淨化空氣、健康環保、保溫隔熱、抗菌 防黴、防汙自潔、裝飾效果好及成本低廉的用於建築物的彩色混凝土瓦塗料，同
時也提供其製備工藝。
為了達到上述目的，本發明採用以下技術方案 一種用於建築物的彩色混凝土瓦塗料，其特點在於，以純矽樹脂乳液與自交聯型純丙乳液混拼為基料，以金 紅石鈦白粉和色漿為顏料，以空心矽鋁基陶瓷微珠和無機紅外輻射粉為填料，以 納米Ti02、負離子抗菌劑為添加劑，在多種助劑的配合下混合成有機和無機複合 粘結體系的單組份彩色混凝土瓦塗料，其配方各組份成分構成如下；
去離子水8 _16%
分散劑0. 5 — 0. 8%
潤溼劑0. 1_0. 4%
消泡劑0. 2_0. 6%
紅外輻射粉3—8%
陶瓷空心微珠8 — 16%
25。/。納米Ti02漿10—18%
40%負離子抗菌漿1 — 6%
防腐劑0. 1_0. 5%
PH值調節劑0. l — O. 5%
成膜助劑2_6%
乙二醇1_4%
鈦白粉或色漿15 — 25%
純矽樹脂乳液BS43N15 — 25%
自交聯彈性純丙乳液2848NG15 — 25%
矽烷偶聯劑KH—5501_4%
增稠劑TT9350. l—O. 5%
流平劑RM—20200. 3 — 0. 8%
以上各組份及成分的比例均按重量百分比計。
上述彩色混凝土瓦塗料的製備工藝步驟如下
a. 將無機紅外輻射粉用研磨機研磨至細度達到1250目後備用；
b. 將其中三種組份按(納米Ti02):(矽烷偶聯劑KH—550):(水)=25: 2.5: 72.5的比例混合均勻，調PH值等於6.5，用超聲波發生器振蕩分散2.5小時， 製成25%的納米1102槳料；
c. 將矽樹脂乳液BS43N與自交聯純丙乳液2848NG按1: 1比例混合，加入乳液量3%的矽烷偶聯劑KH—550，攪拌機內低速攪拌30min成複合基料後待用；
d. 將去離子水加入高速分散機的分散釜內，攪拌下加入分散劑、潤溼劑、PH 值調節劑，防腐劑、1/2量消泡劑、成膜助劑、防凍劑，攪拌混合均勻後加入金 紅石鈦白粉、紅外輻射粉、高速分散30—40min，經砂磨機研磨，細度達到8— 12um的顏料漿；
e. 將顏料漿打入調漆罐內，攪拌下加入納米Ti02漿、負離子抗菌添加劑漿 料、陶瓷空心微珠，複合基料、餘量消泡劑，加色漿調至需要顏色，低速攪拌 30min，增稠至粘度達到90—95KU後過濾及包裝。
本發明的原理是，彩瓦是處於建築圍護結構的屋頂部位，直接受太陽光的照 射和風雨、冰雹、雪霜的侵襲，因此，對彩瓦塗料的質量要求應比外牆塗料更嚴 格；傳統的彩瓦塗料，為了追求防水性和耐玷汙性，常常以增加塗膜的緻密性和 硬度來實現，然而卻帶來了塗膜透氣透溼性不良和遇冰雹襲擊後開裂等問題。為 了減少或避免此類問題的發生，本發明的成膜物選用矽樹脂乳液與彈性純丙乳液 在增容劑的參與下進行混拼複合，使塗膜具有一定的透氣性和彈性。眾所周知， 納米Ti02是一種優良的光催化劑，在紫外光作用下產生的活性氧和OH自由基具 有很高的反應活性，除可有效降解NOx、 SOx外，同時也會對有機成膜物產生降 解作用，造成塗膜表麵粉化，因此，應選用無機粘結劑作為基料。矽樹脂乳液是 高分子三維交聯化合物，其結構中每4個氧原子就有一個有機基團R取代，成為 一種改性石英結構，矽樹脂由三官能單元組成，是一種介於純無機和純有機之間 的中間體系，其中無機成分佔80%。因此，以該樹脂為基料製備的塗料，其塗膜 具有以下特點①塗膜硬度高，高溫不返粘，耐沾汙性好；②耐紫外線老化、耐 化學品腐蝕、耐熱耐水性極佳；③能形成微細孔發達的多孔質塗膜，透氣性良好； ④粘結強度高、附著力強、不易起皮和脫落。而自交聯彈性純丙乳液2848NG是 一種自交聯、紫外光固化的彈性純丙乳液，其Tg為一35。C、 MFT為0。C,塗膜具 有優良的彈性、耐水性、耐沾汙性、耐候性及"呼吸"功能。將兩種乳液以一定 比例混拼複合，可取得優勢互補和疊加效果。但是聚二甲基矽氧垸的溶度參數 Sp值在1.56Xl4(J/m3"，而聚丙烯酸酯的Sp值在(1.8 — 2. 1) X104(J/ra3) K範圍，屬於典型的互不相容體系，如將二者進行簡單的物理共混易發生相分離， 本發明採用矽烷偶聯劑KH—550作增容劑，則改善了二者的共溶性，取得了較好的綜合性能平衡效果，提高了塗膜在突發性冰雹襲擊或機械衝擊下的抗裂性能和 低溫柔性。由於活性氧和0H自由基具有的反應活性，當汙染物及細菌等吸附於 塗膜表面時，就會與自由電子或空穴結合，發生氧化還原反應，從而達到消除汙 染和殺滅細菌、黴菌的目的。實驗結果證明，光催化塗料以太陽光為光源，每天 降解大氣中的N0x的量為75mg/m2，對氮氧化物的降解效率可達80%。由於納米 Ti02的小尺寸效應、量子效應和誘導效應，使光吸收帶藍移。實驗證明，30—40nm 的納米Ti02微粒具有對各種波長光的吸收帶有寬化和藍移現象的特點，可作為 良好的紫外屏蔽、防老化材料；納米Ti02經紫外線照射後，其表面具有特殊的 水油兩親性，屬於"超雙親性界面材料"。在通常情況下，納米Ti02塗膜表面與 水有較大的接觸角，但經紫外線照射後，與水的接觸角減小到5。以下，甚至可 達到O。，即水滴完全侵潤在Ti02表面，顯示非常強的親水性。而油性液如乙二 醇、十六烷、三油酸甘油酯等與納米Ti02有較大的接觸角，但經紫外線照射後， 這些液體也完全侵潤在塗膜表面，具有有效的自潔防黴效果。此外，納米Ti02 經表面改性後，禁帶寬度降低，可採用的激發光波範圍增大，容易產生電子一空 穴分離，這樣即使在微弱光源下也有殺菌防黴作用。實驗表明，在顏色相同的條 件下，本發明的納米彩瓦塗料與普通彩瓦塗料相比，試板表面溫度降低了 10°C， 背面鋼板溫度降低了 14°C,內部環境溫度降低了6'C，由此說明，研製的彩瓦塗
料隔熱降溫效果良好。
經檢測，本發明主要性能如下
耐水性/h 192h無異常
耐鹼性/h 96h無異常
耐洗刷性/次 10000次無刷痕
耐人工老化(600h) 2000h不起泡
耐玷汙性(5次) 6.7《15
抗拉強度/Mpa標準態下 1.6 斷裂伸長率/% IOO標準態下 100 導熱係數/ (w/(m.k)〕 0.08
光反射率/% (白色) 85
法向輻射率(白色) 0.92
7隔熱降溫性/'C (海灰色) 內部溫差6 淨化空氣性能/% 甲醛 78》75
甲苯 40^35 Nox 86 抗菌率/%大腸桿菌 99.8^99 金黃色葡萄球菌 99.9^99 防黴性/級 0級
由於在配方中釆用了上述以純矽樹脂乳液與自交聯型純丙乳液混拼為基料， 以金紅石鈦白粉和色漿為顏料，以空心矽鋁基陶瓷微珠和無機紅外輻射粉為填 料，以納米Ti02、負離子抗菌劑為添加劑，在多種助劑的配合下，製備成用於建 築物的彩色混凝土瓦塗料，其塗膜除有優異的物化性能外，還具有塗層光潔亮麗、 淨化空氣、健康環保、保溫隔熱、抗菌防黴、防汙自潔、裝飾效果好及成本低廉 的優點，達到了發明目的。
具體實施例方式
下面結合實施例詳述本發明，所涉及的百分比均按重量百分比計。 實施例
一種用於建築物的彩色混凝土瓦塗料，以純矽樹脂乳液與自交聯型純丙乳液 混拼為基料，以金紅石鈦白粉和色漿為顏料，以空心矽鋁基陶瓷微珠和無機紅外 輻射粉為填料，以納米Ti02、負離子抗菌劑為添加劑，在多種助劑的配合下混合 成有機和無機複合粘結體系的單組份彩色混凝土瓦塗料，其配方各組份成分構成 如下；
去離子水
分散劑
潤溼劑
消泡劑
紅外輻射粉
陶瓷空心糹散珠
25。/。納米Ti02漿
40%負離子抗菌漿
10% 0. 6% 0. 2% 0. 2%
4% 10% 10% 2%防腐劑0. 2%
PH值調節劑0. 2%
成膜助劑3%
乙二醇2%
鈦白粉或色漿17%
純矽樹脂乳液BS43N20%
自交聯彈性純丙乳液2848NG18%
矽烷偶聯劑KH—5502%
增稠劑TT9350. 2%
流平劑RM—20200. 4%
彩色混凝土瓦塗料的製備工藝步驟如下
a. 將無機紅外輻射粉用研磨機研磨至細度達到1250目後備用；
b. 將納米Ti02: KH—570:水=25: 2.5: 72. 5的比列混合均勻，調ffl值等 於6.5,用超聲波發生器振蕩分散2.5小時，製成25^的納米Ti02漿料；
. 將矽樹脂乳液BS43N與自交聯純丙乳液2848NG按1: 1比列混合，加入乳 液量3%的矽烷偶聯劑KH—550，攪拌機內低速攪拌30min成複合基料後待用；
d. 將去離子水加入高速分散機的分散釜內，攪拌下加入分散劑、潤溼劑、PH 值調節劑，防腐劑、1/2量消泡劑、成膜助劑、防凍劑，攪拌混合均勻後加入金 紅石鈦白粉、紅外輻射粉、高速分散30—40min，經砂磨機研磨，細度達到8— 12um的顏料漿；
e. 將顏料漿打入調漆罐內，攪拌下加入納米Ti02漿、負離子抗菌添加劑漿 料、陶瓷空心微珠，複合基料、餘量消泡劑，加色漿調至需要顏色，低速攪拌 30min，增稠至粘度達到90—95KU後過濾及包裝。
權利要求
1.一種用於建築物的彩色混凝土瓦塗料，其特徵在於，以純矽樹脂乳液與自交聯型純丙乳液混拼為基料，以金紅石鈦白粉和色漿為顏料，以空心矽鋁基陶瓷微珠和無機紅外輻射粉為填料，以納米TiO2、負離子抗菌劑為添加劑，在多種助劑的配合下混合成有機和無機複合粘結體系的單組份彩色混凝土瓦塗料，其配方各組份成分構成如下；去離子水 8-16％分散劑0.5-0.8％潤溼劑0.1-0.4％消泡劑0.2-0.6％紅外輻射粉3-8％陶瓷空心微珠 8-16％25％納米TiO2漿10-18％40％負離子抗菌漿 1-6％防腐劑0.1-0.5％PH值調節劑0.1-0.5％成膜助劑 2-6％乙二醇1-4％鈦白粉或色漿 15-25％純矽樹脂乳液BS43N 15-25％自交聯彈性純丙乳液2848NG 15-25％矽烷偶聯劑KH-550 1-4％增稠劑TT935 0.1-0.5％流平劑RM-2020 0.3-0.8％以上各組份及成分的比例均按重量百分比計。
2.製備如權利要求1所述彩色混凝土瓦塗料的製備方法，其工藝步驟如下:a. 將無機紅外輻射粉用研磨機研磨至細度達到1250目後備用；b. 將其中三種組份按納米Ti02:矽烷偶聯劑KH—550:水=25: 2.5: 72.5的比列混合均勻，調PH值等於6.5，用超聲波發生器振蕩分散2.5小時，製成 25%的納米1^02槳料；c. 將矽樹脂乳液BS43N與自交聯純丙乳液284柳G按1: 1比列混合，加入乳 液量3%的矽烷偶聯劑KH_550，攪拌機內低速攪拌30min成複合基料後待用；d. 將去離子水加入高速分散機的分散釜內，攪拌下加入分散劑、潤溼劑、ra值調節劑，防腐劑、1/2量消泡劑、成膜助劑、防凍劑，攪拌混合均勻後加入金 紅石鈦白粉、紅外輻射粉、高速分散30 — 40min，經砂磨機研磨，細度達到8— 12um的顏料漿；e. 將顏料漿裝入調漆罐內，攪拌下加入納米Ti02漿、負離子抗菌添加劑漿 料、陶瓷空心微珠，複合基料、餘量消泡劑，加色漿調至需要顏色，低速攪拌 30rain，增稠至粘度達到90—95KU後過濾及包裝。
全文摘要
本發明公開了一種用於建築物的彩色混凝土瓦塗料，以純矽樹脂乳液與自交聯型純丙乳液混拼為基料，以金紅石鈦白粉和色漿為顏料，以空心矽鋁基陶瓷微珠和無機紅外輻射粉為填料，以納米TiO2、負離子抗菌劑為添加劑，在多種助劑的配合下，經研磨、攪拌、混合、振蕩分散、增稠過濾、包裝等製備工藝製成有機和無機複合粘結體系的單組份彩色混凝土瓦塗料。本發明除有優異的物化性能外，還具有塗層光潔亮麗、淨化空氣、健康環保、保溫隔熱、抗菌防黴、防汙自潔、裝飾效果好及成本低廉的優點，廣泛應用於建築物彩色混凝土瓦的塗刷裝飾，具有廣闊的市場前景。
文檔編號C09D183/04GK101629051SQ20091016284
公開日2010年1月20日 申請日期2009年8月10日 優先權日2009年8月10日
發明者劉成樓, 楊久明 申請人:唐山市思遠塗料有限公司