覆盖大裂纹的水性弹性氟碳建筑涂料及其制备方法和应用的制作方法
【专利摘要】本发明公开了覆盖大裂纹的水性弹性氟碳建筑涂料及其制备方法和应用。该水性弹性氟碳建筑涂料的原料配方包括下述质量百分比的组分：水性弹性氟碳乳液30.0～60.2%、羟乙基纤维素2.0～3.0%、无机颜料7.0～14.0%、填料10.0～35.0%、胶原纤维5.0～7.0%、玻璃纤维短切原丝1.1～1.8%、润湿分散剂1.1～3.2%、多功能助剂0.4～1.2%、消泡剂0.3～0.5%、杀菌剂0.3～4.2%、增稠剂0.2～3.2%、成膜助剂0.8～1.2%、防冻剂1.6～7.0%和水10.0～25.0%。本发明的水性弹性氟碳建筑涂料能够覆盖建筑墙面4mm及以上裂纹，且安全环保。
【专利说明】覆盖大裂纹的水性弹性氟碳建筑涂料及其制备方法和应用
【技术领域】
[0001]本发明涉及涂料领域，尤其涉及覆盖大裂纹的水性弹性氟碳建筑涂料及其制备方法和应用。
【背景技术】
[0002]现代建筑物粘结材料在干燥后会因其收缩而产生细小裂纹，对工程管理产生极大的安全隐患。建筑物外墙也因常年遭受冬冷夏热而产生的裂缝，同时伴随使用年限的加长建筑物出现整体下沉，建筑物墙体的开裂会越来越严重，严重影响建筑物外观质量。虽然市场上已有弹性建筑涂料产品能够弥补细小裂纹，但一般只能覆盖< 0.4mm的细小裂纹。同时随着建筑物使用年限的时间的加长，以及建筑物所处的环境更加恶劣(如不可抗拒的地质灾害等)，裂纹有增大的趋势，当裂纹超过4_，目前市售弹性建筑涂料产品已无法覆盖此类大裂纹。如何覆盖建筑墙体出现的此类大裂纹，满足建筑物设计的使用年限要求，保持建筑物装饰效果，减少返修成本，已成为本领域技术人员亟待需要解决的问题。
【发明内容】
[0003]本发明所解决的技术问题在于为了克服现有的建筑涂料不能覆盖大于4_裂纹的缺陷，提供了一种覆盖大裂纹的水性弹性氟碳建筑涂料及其制备方法和应用。本发明的水性弹性氟碳建筑涂料具有解决建筑物下沉过程中出现的4mm以上的裂纹，覆盖建筑墙面4mm及以上裂纹的功能；该水性弹性氟碳建筑涂料使用在新建的建筑外墙装饰,可以防止建筑物装饰后出现开裂，满足建筑物使用年限要求，减少返修成本，具有十分广阔的市场前
旦
-5 O
[0004]本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题的:
[0005]本发明提供了覆盖大裂纹的水性弹性氟碳建筑涂料，其原料配方包括下述质量百分比的组分:水性弹性氟碳乳液30.0~60.2%、羟乙基纤维素2.0~3.0%、无机颜料7.0~
14.0%、填料10.0~35.0%、胶原纤维5.0~7.0%、玻璃纤维短切原丝1.1~1.8%、润湿分散剂1.1~3.2%、多功能助剂0.4~1.2%、消泡剂0.3~0.5%、杀菌剂0.3~4.2%、增稠剂
0.2~3.2%、成膜助剂0.8~1.2%、防冻剂1.6~7.0%和水10.0~25.0% ；
[0006]其中，所述的水性弹性氟碳乳液满足下述指标:标准状态下的断裂伸长率≥350%,动态抗裂性≥0.3mm,耐沾污性≤10%,氟含量≥6%，附着力≤0级，通过168h耐水性测试(测试方法为GB/T1733-1993)，VOC (挥发性有机化合物)含量< 15g/L，固含量50%±2%，玻璃化温度≤-10°C。
[0007]其中，所述的羟乙基纤维素可为本领域常规使用的羟乙基纤维素，所述的羟乙基纤维素较佳地满足下述指标:活性成份> 87%,水不溶物< 0.5%，灰分< 5%，含水量< 6%，含盐量≤5%, 0.18mm以下的颗粒含量≥95%，以及2被％水溶液的粘度≤100000mPa.s (测试方法:23±0.5°C使用Grade H粘度计测试)。
[0008]其中，所述的无机颜料可为本领域常规使用的耐候性达5级并且耐光性达7级的无机颜料，可根据本领域常规方法选择无机颜料的种类和颜色。所述的无机颜料较佳地为金红石钛白、氧化铁黄和氧化铁红中的一种或多种。
[0009]其中，所述的填料可为本领域常规使用的填料，一般其吸油量小于75g/100g，易分散，具有抗粉化，不易沉降。所述的填料较佳地为絹云母粉、高岭土和重质碳酸钙中的一种或多种。所述的絹云母粉较佳地为湿法絹云母粉，更佳地为滁州格锐矿业有限公司的生产的GA-4湿法絹云母粉。所述的高岭土的目数较佳地为1250~1500目。所述的高岭土较佳地为蒙西高岭粉体股份有限公司生产的MXK201煅烧高岭土、MXK301煅烧高岭土和广东邦乐化工原料有限公司生产的BM V60煅烧高岭土中的一种或多种。所述的重质碳酸钙较佳地为富阳市赛白玉碳酸钙厂生产的CC-1250重质碳酸钙。
[0010]其中，所述的胶原纤维一般要求白色或淡黄色且无异味，重量吸水率> 300%，粘度≥1000mPa.s,抗拉力≥200N。所述的胶原纤维较佳地为深圳市泰乐氨苯酸生物制品有限公司生产的胶原纤维、廊坊市中科节能科技有限公司生产的胶原纤维和青岛冠雅生物科技有限公司生产的胶原纤维中的一种或多种。
[0011]其中，所述的玻璃纤维短切原丝较佳地为长度为8~12mm的玻璃纤维。所述的玻璃纤维较佳地满足下述指标:直径0.030mm,碱金属氧化物含量≥0.8wt%,含水量(0.2wt%，色泽均匀，没有影响使用的污溃、起毛、杂物、皱纹、混团。
[0012]其中，所述的润湿分散剂可为本领域常规使用的润湿分散剂，其能够降低表面张力，具有极好的润湿和铺展能力，可提高颜料和填料的加入量而不增加粘度。所述的润湿分散剂较佳地为聚羧酸胺盐润湿分散剂。所述的润湿分散剂更佳地满足下述性能指标:lwt%水溶液的pH值6~8，lwt%水溶液的浊点27~30°C，以及密度1.05~1.08g/cm3,所述密度在20°C时测得。所述的润湿分散剂最佳地为罗地亚(Rhodia)集团生产的润湿分散剂WA200Rhodia、陶氏化学公司的润湿分散剂CF-10和润湿分散剂X-405中的一种或多种。
[0013]其中，所述的多功能助剂可为本领域常规使用的多功能助剂，其一般用于调节水性弹性氟碳建筑涂料的PH值，增加颜料及填料的润湿分散性和颜料的展色性。所述的多功能助剂较佳地为陶氏化学公司生产的多功能助剂AMP-95。
[0014]其中，所述的消泡剂可为本领域常规使用的消泡剂，其一般兼具破泡性和抑泡性。所述的消泡剂较佳地为改性聚甲基硅氧烷类消泡剂。所述的改性聚甲基硅氧烷类消泡剂较佳地满足下述性能指标:pH值5~8，以及密度0.89~0.95g/cm3，所述密度在20°C时测得。所述的消泡剂更佳地为广州市睿合新材料科技有限公司提供的RH-900消泡剂、陶氏化学有限公司提供的BD-405消泡剂和BD-109消泡剂中的一种或多种。
[0015] 其中，所述的杀菌剂可为本领域常规使用的杀菌剂，较佳地为异噻唑啉酮类杀菌剂，其能稳定于水中且不释放游离甲醛，并对革兰氏阳性细菌、革兰氏阴性细菌、真菌和酵母菌高度有效。所述的杀菌剂更佳地为西班牙LAMIRSA实验研究院生产的MIRECIDE-KW/600 杀菌剂。
[0016]其中，所述的增稠剂可为本领域常规使用的增稠剂，较佳地为缔合型聚氨酯类增稠剂，更佳地为增稠剂R278。
[0017]其中，所述的成膜助剂可为本领域常规使用的成膜助剂，较佳地为伊士曼化工有限公司(EASTMAN)生产的成膜助剂Texanol。
[0018]其中，所述的防冻剂可为本领域常规使用的防冻剂，较佳地为丙二醇和/或乙二醇。
[0019]其中，所述的水可为本领域常规用水，较佳地为去离子水。
[0020]在本发明的一较佳实施方式中，所述的覆盖大裂纹的水性弹性氟碳建筑涂料，其原料配方包括下述质量百分比的组分:所述水性弹性氟碳乳液30.0~55.9%、所述羟乙基纤维素2.0~3.0%、所述无机颜料7.0~14.0%、所述填料10.0~17.0%、所述胶原纤维
5.0~7.0%、所述玻璃纤维短切原丝1.1~1.8%、所述润湿分散剂1.1~3.2%、所述多功能助剂0.6~1.2%、所述消泡剂0.3~0.5%、所述杀菌剂0.8~2.2%、所述增稠剂0.2~
3.2%、所述成膜助剂0.8~1.2%、所述防冻剂1.6~7.0%和所述水10.0~18.4%。
[0021 ] 本发明的所述水性弹性氟碳建筑涂料的pH为8.0~9.3。
[0022]本发明还提供了一种上述覆盖大裂纹的水性弹性氟碳建筑涂料的制备方法，其包括下述步骤:按本领域常规的水性氟碳涂料的制备方法，将所述原料配方中的各组分混合均匀即可。
[0023]本发明中，所述的制备方法优选按下述步骤进行:
[0024](I)将所述的羟乙基纤维素与20.0~30.0%的所述水混合溶解得溶液A ;将50.0~70.0%的所述润湿分散剂、30.0~50.0%的所述多功能助剂和30.0~50.0%的所述消泡剂与所述溶液A混合均匀得溶液B ;将所述溶液B、所述无机颜料、所述填料和30~50%的所述水于室温下混合均匀，并研磨至所述无机颜料、所述填料的细度在45 μ m以下，得浆料C ；
[0025](2)在搅拌状态下， 在所述浆料C中加入剩余的所述润湿分散剂、剩余的所述多功能助剂、剩余的所述消泡剂、所述杀菌剂、所述水性弹性氟碳乳液、所述胶原纤维、所述玻璃纤维短切原丝、所述成膜助剂、所述防冻剂、所述增稠剂和剩余的所述水，混合均匀，即可；
[0026]其中，百分比均为相对于各相应组分质量的质量百分比。
[0027]步骤(I)中，所述混合的方法和条件均为本领域常规的方法和条件。所述的混合较佳地采用搅拌混合的方式进行。步骤(I)更优选按下述操作进行:将所述的羟乙基纤维素与20.0~30.0%的所述水以1000~1200rpm的转速搅拌混合溶解得溶液A ;将50.0~70.0%的所述润湿分散剂、30.0~50.0%的所述多功能助剂和30.0~50.0%的所述消泡剂与所述溶液A，以600~800rpm的转速搅拌混合均匀得溶液B ;将所述溶液B、所述无机颜料、所述填料和30~50%的所述水于室温下以1200~1500rpm的转速搅拌混合均匀，并研磨至所述无机颜料、所述填料的细度在45 μ m以下，得浆料C ;其中，百分比均为相对于各相应组分质量的质量百分比。
[0028]步骤(2)中，所述搅拌的条件为本领域常规的条件。所述搅拌的转速较佳地为600 ~800rpm。
[0029]本发明中，所述的室温为本领域的常规定义，一般指5~40°C。
[0030]本发明中的大裂纹是指4mm及以上的裂纹。
[0031]本发明还提供了上述覆盖大裂纹的水性弹性氟碳建筑涂料在覆盖4mm及以上的裂纹中的应用。
[0032]在不违背本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。
[0033]本发明所用试剂和原料均市售可得。[0034]本发明的积极进步效果在于:
[0035](I)本发明的覆盖大裂纹的水性弹性氟碳建筑涂料不含苯、甲苯、二甲苯和乙苯等有机溶剂以及游离二异氰酸酯等对人体及环境有害的物质。
[0036](2)本发明的覆盖大裂纹的水性弹性氟碳建筑涂料可采用常规的施工工具和方法进行使用，操作简便，无需特殊设备，制得的漆膜的耐碱性、耐洗刷性、附着力及耐沾污性、耐人工气候老化性、断裂伸长率、拉伸强度性能优异。
[0037](3)本发明的覆盖大裂纹的水性弹性氟碳建筑涂料的挥发性有机化合物(简称V0C)远低于国家标准技术要求。
[0038](4)本发明的覆盖大裂纹的水性弹性氟碳建筑涂料是非危险品，对生产、运输、仓储没有严格的防火要求，是一种环保型水性涂料。
[0039](5)本发明的制备方法工艺简单，生产时对操作人员无不良影响，适于产业化生产。
【具体实施方式】
[0040]下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，按照常规方法和条件，或按照商品说明书选择。
[0041]水性弹性氟碳 乳液HT-116EF:无锡万博涂料化工有限公司生产；
[0042]水性弹性氟碳乳液CYELF-1116:北京恒瑞源硕科技有限公司生产；
[0043]水性弹性氟碳乳液HT-116EF:北京润氟恒通科技有限公司生产；
[0044]HS30000YP2和HS100000YP2羟乙基纤维素:日本信越Tylose生产；
[0045]250HBR羟乙基纤维素:美国亚跨龙公司生产；
[0046]金红石钛白R-2196:无锡豪普钛业有限公司生产；
[0047]拜耳乐氧化铁黄4905:朗盛上海颜料有限公司生产；
[0048]拜耳乐氧化铁红4110:朗盛上海颜料有限公司生产；
[0049]重质碳酸钙CC-1250:富阳市赛白玉碳酸钙厂生产；
[0050]煅烧高岭土 MXK201和/或MXK301:蒙西高岭粉体股份有限公司生产；
[0051]煅烧高岭土 BM V60:广东邦乐化工原料有限公司生产；
[0052]絹云母粉GA-4:滌州格锐矿业有限公司生产；
[0053]胶原纤维:深圳市泰乐氨苯酸生物制品有限公司、廊坊市中科节能科技有限公司、青岛冠雅生物科技有限公司生产；
[0054]玻璃纤维短切原丝是由以下公司生产的玻璃纤维进行切割而成:上海耀虹玻璃纤维有限公司、佛山市平吉复合材料有限公司、泰山玻璃纤维有限公司；
[0055]润湿分散剂WA200Rhodia:Rhodia集团生产；
[0056]润湿分散剂CF-10:陶氏化学有限公司生产；
[0057]润湿分散剂X-405:陶氏化学有限公司生产；
[0058]多功能助剂AMP-95:陶氏化学有限公司生产；
[0059]MIRECIDE-KW/600:西班牙LAMIRSA实验研究院生产的杀菌剂；
[0060]消泡剂RH-900:广州市睿合新材料科技有限公司生产；[0061]消泡剂BD-405和BD-109:陶氏化学有限公司生产；
[0062]增稠剂R278:缔合型聚氨酯类增稠剂；
[0063]成膜助剂Texanol:伊士曼化工公司(EASTMAN)生产；
[0064]SW9301水性氟碳涂料:上海汇丽涂料有限公司生产；
[0065]SW3625溶剂型氟碳涂料:上海汇丽涂料有限公司生产。
[0066]实施例1:
[0067]覆盖大裂纹的水性弹性氟碳建筑涂料的原料配方(wt%)如下表1。
[0068]表1实施例1的覆盖大裂纹的水性弹性氟碳建筑涂料的原料配方(wt%)
[0069]
【权利要求】
1.覆盖大裂纹的水性弹性氟碳建筑涂料，其特征在于，其原料配方包括下述质量百分比的组分:水性弹性氟碳乳液30.0~60.2%、羟乙基纤维素2.0~3.0%、无机颜料7.0~14.0%、填料10.0~35.0%、胶原纤维5.0~7.0%、玻璃纤维短切原丝1.1~1.8%、润湿分散剂1.1~3.2%、多功能助剂0.4~1.2%、消泡剂0.3~0.5%、杀菌剂0.3~4.2%、增稠剂0.2~3.2%、成膜助剂0.8~1.2%、防冻剂1.6~7.0%和水10.0~25.0% ； 其中，所述的水性弹性氟碳乳液满足下述指标:标准状态下的断裂伸长率> 350%，动态抗裂性≥ 0.3mm，耐沾污性≤10%，氟含量≥ 6%，附着力≤O级，通过168h耐水性测试，挥发性有机化合物含量≤15g/L，固含量50%±2%，玻璃化温度≤-10°C。
2.如权利要求1所述的覆盖大裂纹的水性弹性氟碳建筑涂料，其特征在于，所述的羟乙基纤维素满足下述指标:活性成份≥87%，水不溶物≤0.5%，灰分≤5%，含水量≤ 6%，含盐量≤5%,0.18mm以下的颗粒含量≥95%，以及2wt%K溶液的粘度≤1OOOOOmPa.s ;和/或，所述的无机颜料为金红石钛白、氧化铁黄和氧化铁红中的一种或多种；和/或，所述的填料为絹云母粉、高岭土和重质碳酸钙中的一种或多种；和/或，所述的胶原纤维满足下述指标:重量吸水率≥300%，粘度≥IOOOmPa.S，抗拉力≥200N ;和/或，所述的玻璃纤维短切原丝为长度为8~12mm的玻璃纤维；和/或，所述的润湿分散剂为聚羧酸胺盐润湿分散剂；和/或，所述的多功能助剂为多功能助剂AMP-95 ;和/或，所述的消泡剂为改性聚甲基硅氧烷类消泡剂；和/或，所述的杀菌剂为异噻唑啉酮类杀菌剂；和/或，所述的增稠剂为缔合型聚氨酯类增稠剂；和/或，所述的成膜助剂为成膜助剂Texanol ;和/或，所述的防冻剂为丙二醇和/或乙二醇；和/或，所述的水为去离子水。
3.如权利要求2所述的覆盖大裂纹的水性弹性氟碳建筑涂料，其特征在于，所述的絹云母粉为湿法絹云母粉；和/或，所述的高岭土的目数为1250~1500目；和/或，所述的重质碳酸钙为CC-1250重质碳酸钙；和/或，所述的玻璃纤维满足下述指标:直径0.030mm,碱金属氧化物含量≤ 0.8wt%，含水量≤ 0.2wt% ;和/或，所述的润湿分散剂满足下述性能指标:lwt%水溶液的pH值6~8，lwt%水溶液的浊点27~30°C，以及密度1.05~1.08g/cm3，所述密度在20°C时测得；和/或，所述的改性聚甲基硅氧烷类消泡剂满足下述性能指标:pH值5~8，以及密度0.89~0.95g/cm3，所述密度在20°C时测得；和/或，所述的增稠剂为增稠剂R278。
4.如权利要求3所述的覆盖大裂纹的水性弹性氟碳建筑涂料，其特征在于，所述的絹云母粉为GA-4湿法絹云母粉；和/或，所述的高岭土为MXK201煅烧高岭土、MXK301煅烧高岭土和BM V60煅烧高岭土中的一种或多种；和/或，所述的润湿分散剂为润湿分散剂WA200 Rhodia、润湿分散剂CF-10和润湿分散剂X-405中的一种或多种；和/或，所述的消泡剂为RH-900消泡剂、BD-405消泡剂和BD-109消泡剂中的一种或多种。
5.如权利要求1~4中任一项所述的覆盖大裂纹的水性弹性氟碳建筑涂料，其特征在于，其原料配方包括下述质量百分比的组分:所述水性弹性氟碳乳液30.0~55.9%、所述羟乙基纤维素2.0~3.0%、所述无机颜料7.0~14.0%、所述填料10.0~17.0%、所述胶原纤维5.0~7.0%、所述玻璃纤维短切原丝1.1~1.8%、所述润湿分散剂1.1~3.2%、所述多功能助剂0.6~1.2%、所述消泡剂0.3~0.5%、所述杀菌剂0.8~2.2%、所述增稠剂0.2~3.2%、所述成膜助剂0.8~1.2%、所述防冻剂1.6~7.0%和所述水10.0~18.4%。
6.如权利要求1~5中任一项所述的覆盖大裂纹的水性弹性氟碳建筑涂料的制备方法，其特征在于，其包括下述步骤:按本领域常规的水性氟碳涂料的制备方法，将所述原料配方中的各组分混合均匀即可。
7.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，其按下述步骤进行: Cl)将所述的羟乙基纤维素与20.0~30.0%的所述水混合溶解得溶液A ;将50.0~70.0%的所述润湿分散剂、30.0~50.0%的所述多功能助剂和30.0~50.0%的所述消泡剂与所述溶液A混合均匀得溶液B ;将所述溶液B、所述无机颜料、所述填料和30~50%的所述水于室温下混合均匀，并研磨至所述无机颜料、所述填料的细度在45 μ m以下，得浆料C ； (2)在搅拌状态下，在所述浆料C中加入剩余的所述润湿分散剂、剩余的所述多功能助剂、剩余的所述消泡剂、所述杀菌剂、所述水性弹性氟碳乳液、所述胶原纤维、所述玻璃纤维短切原丝、所述成膜助剂、所述防冻剂、所述增稠剂和剩余的所述水，混合均匀，即可； 其中，百分比均为相对于各相应组分质量的质量百分比。
8.如权利要求7所述的制备方法，其特征在于，步骤(I)中，所述的混合采用搅拌混合的方式进行；和/或，步骤(2)中，所述搅拌的转速为600~800rpm。
9.如权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述的步骤(I)按下述操作进行:将所述的轻乙基纤维素与20.0~30.0%的所述水以1000~1200rpm的转速搅拌混合溶解得溶液A ;将50.0~70.0%的所述润湿分散剂、30.0~50.0%的所述多功能助剂和30.0~50.0%的所述消泡剂与所述溶液A，以600~800rpm的转速搅拌混合均匀得溶液B ;将所述溶液B、所述无机颜料、所述填料和30~50%的所述水于室温下以1200~1500rpm的转速搅拌混合均匀，并研磨至所述无机颜料、所述填料的细度在45 μ m以下，得浆料C ;其中，百分比均为相对于各相应组分质量的质量百分比。
10.如权利要求1~5中任一项所述的覆盖大裂纹的水性弹性氟碳建筑涂料在覆盖4mm及以上的裂纹中的应用。
【文档编号】C09D7/12GK103468068SQ201310192643
【公开日】2013年12月25日 申请日期:2013年5月22日 优先权日:2013年5月22日
【发明者】马安荣, 池钟慷, 郑巧玲 申请人:上海三银制漆有限公司