本发明公开了一种有机硅防尘涂料，属于建筑材料技术领域。
背景技术
城市里漂亮的建筑外墙、明亮多彩的玻璃窗、耀眼闪烁的霓虹灯、公路上的交通道路指示牌和警示牌、巨幅广告牌以及环保无污染的太阳能电池板等长时间在露天使用，无法保持自身洁净，从而大大影响整体的美感以及清晰度，并降低其使用性能；同时，清洗这些物体还需大量的人力物力，目前主要采用涂覆防尘涂料解决这一问题。防尘涂料是一种特种涂料，其特点是涂料成膜后，涂层表面不易被其他粘性物质所粘附或粘附后易被除去。大部分防尘涂料都以降低表面能为研究方向，如采用低表面能物质如含氟树脂作为涂料成膜物质，或者构建仿荷叶结构的微纳米表面。低表面能的涂层由于水在其表面接触角较大，易形成水珠从表面滑落，从而达到带走粘附在表面的污垢的效果。田军等使用含氟聚合物制备出防污降噪功能的涂料；李永华等以有机硅丙烯酸树脂为原料，研制出建筑防尘涂料。但是，这些产品仍具有一定的亲油性，容易吸附空气中的氮氧化物、硫氧化物等有机物；而仿荷叶结构的防尘涂料存在施工难度高、成本高的劣势。
由于目前低表面能防尘涂料的技术仍有很多难题，因此一部分研究者另辟蹊径，通过制备亲水涂层来达到防尘效果。目前已有的研究中，大部分自清洁亲水涂料含有可进行光诱导催化反应的纳米粒子，如纳米tio2、纳米zno等，它们在光照条件下不仅能够催化分解涂膜表面的污渍，还能够使其表面更加亲水，便于清洗。但是这些纳米粒子与聚合物之间的作用力较弱，从而影响涂层的机械性能;同时由于纳米粒子周围存在着一些活性基团，会大大降低它们本身的光诱导效率。因此，有研究者采用层层自组装制备具有光诱导作用的聚合物纳米纤维，在保证涂层机械性能的前提下，使其具有良好的光诱导效应。虽然这些涂层具有很好的自清洁效果，但是其需要光照的条件却限制了它们的使用范围。目前传统的有机硅防尘涂料由于静电作用，涂层附着性能不佳以及基体表面与水接触角较小，导致基体表面防尘性能不佳，因此还需对其进行研究。
技术实现要素：
本发明主要解决的技术问题是：针对传统有机硅防尘涂料由于静电作用，涂层附着性能不佳以及基体表面与水接触角较小，导致基体表面防尘性能不佳的问题，提供了一种有机硅防尘涂料。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
一种有机硅防尘涂料，是由以下重量份数的原料组成：
有机硅树脂60～80份
甲基丙烯酸双酯10～20份
固化剂8～10份
固化促进剂5～8份
缓凝剂5～8份
消泡剂5～8份
稀释剂20～30份
改性填料20～30份
稀土8～10份
低熔点合金10～20份
碳酸氢钙8～10份
所述有机硅防尘涂料的配置过程为：按原料组成称量各原料，将有机硅树脂，甲基丙烯酸双酯，固化剂，固化促进剂，缓凝剂，消泡剂，稀释剂，改性填料，稀土，低熔点合金和碳酸氢钙搅拌混合，即得有机硅防尘涂料。
所述有机硅树脂为聚甲基有机硅树脂，聚乙基有机硅树脂或聚芳基有机硅树脂中任意一种。
所述固化剂为二乙烯三胺，三乙烯四胺或二丙烯三胺中的任意一种。
所述固化促进剂为间苯二酚，二甲基苄胺或2-乙基-4-甲基咪唑中的任意一种。
所述缓凝剂为酒石酸钾，六偏磷酸钠或羟基盐酸中的任意一种。
所述消泡剂为聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚或聚氧丙烯甘油醚中的任意一种。
所述稀释剂为二乙醇二缩水甘油醚，邻甲苯基缩水甘油醚或新戊二醇二缩水甘油醚中的任意一种。
所述改性填料的制备过程为：按重量份数计，将1～2份纤维素酶，1～2份果胶酶，10～20份去离子水恒温搅拌混合，得混合酶液，将软木粉碎，过100目的筛，得软木粉，将软木粉与混合酶液按质量比1：20～1：30恒温搅拌混合，灭酶，过滤，洗涤，即得预处理软木粉，将氧化石墨烯与水按质量比1：20～1：30混合超声，接着加入氧化石墨烯质量0.5～0.8倍的碳纳米管混合超声，随后加入氧化石墨烯质量0.1～0.2倍的乙二胺和氧化石墨烯质量0.03～0.05倍质量分数为20～30%的氨水，搅拌混合，接着加入氧化石墨烯质量3～5倍的预处理软木粉，加热搅拌反应，过滤，干燥，即得改性填料。
所述稀土为硝酸钆，硝酸钐，硝酸钇或硝酸锶中的任意一种。
所述低熔点合金为锡，钠和镝按质量比1：3：8混合配置而成。
本发明的有益效果是：
本发明通过添加改性填料和碳酸氢钙，首先，在改性填料制备过程中，由于碳纳米管的表面含有一定数量的活性基团，在加热条件下，碳纳米管表面的羧基与乙二胺分子链上的氨基反应，使得氨基接枝到碳纳米管表面，其次，在使用过程中，体系中的碳酸氢钙受热分解，生成水，由于碳纳米管表面含有极性氨基，使得水分能够良好的附着在碳纳米管表面，同时，体系中的卡波姆分子链上含有羧基，能够使得碳纳米管表面的氨基质子化，使得碳纳米管表面带正电荷，能够强烈的吸附与带负电荷的基体表面，并置换出基体表面已吸附的水汽，一方面，使得涂料与基体间的结合力得到提升，使得涂层的附着性能得到提升，另一方面，使得表面的憎水性得到增强，从而使得体系的防尘性能得到提升，同时，由于体系表面带正电荷的改性填料，使其能够在基体表面的形成一层连续的吸附膜，而改性填料表面的活性基团产生离子导电和吸湿导电，有效避免静电在体系表面累积，从而进一步提升了体系的防尘性能。
具体实施方式
按重量份数计，将1～2份纤维素酶，1～2份果胶酶，10～20份去离子水置于单口烧瓶中，并将单口烧瓶置于数显测速恒温磁力搅拌器中，于温度为33℃，转速为300～500r/min条件下，恒温搅拌混合30～50min，得混合酶液，将软木置于粉碎机中，过100目的筛，得软木粉，将软木粉与混合酶液按质量比1：20～1：30置于三口烧瓶中，并将三口烧瓶置于数显测速恒温磁力搅拌器中，于温度为35℃，转速为300～500r/min条件下，恒温搅拌混合40～60min后，升温至80～90℃灭酶，得混合料液，再将混合料液过滤，得滤渣，接着用去离子水将滤渣洗涤5～8次，得预处理软木粉，将氧化石墨烯与水按质量比1：20～1：30置于1号烧杯中，接着将1号烧杯置于超声分散仪中，于超声频率为55～75khz条件下，混合超声40～60min，接着向1号烧杯中加入氧化石墨烯质量0.5～0.8倍的碳纳米管，于超声频率为55～75khz条件下，混合超声40～60min，随后向1号烧杯中加入氧化石墨烯质量0.1～0.2倍的乙二胺和氧化石墨烯质量0.03～0.05倍质量分数为20～30%的氨水，于转速为300～500r/min条件下，搅拌混合40～60min，接着向1号烧杯中加入氧化石墨烯质量3～5倍的预处理软木粉，于温度为90～95℃，转速为300～500r/min条件下，加热搅拌反应18～24h后，得混合浆液，再将混合浆液过滤，得滤饼，接着将滤饼置于真空冷冻干燥箱中干燥，即得改性填料；按重量份数计，将60～80份有机硅树脂，10～20份甲基丙烯酸双酯，8～10份固化剂，5～8份固化促进剂，5～8份缓凝剂，5～8份消泡剂，20～30份稀释剂，20～30份改性填料，8～10份稀土，10～20份低熔点合金和8～10份碳酸氢钙置于混料机中，于转速为400～600r/min条件下。搅拌混合40～60min，即得有机硅防尘涂料。所述有机硅树脂为聚甲基有机硅树脂，聚乙基有机硅树脂或聚芳基有机硅树脂中任意一种。所述固化剂为二乙烯三胺，三乙烯四胺或二丙烯三胺中的任意一种。所述固化促进剂为间苯二酚，二甲基苄胺或2-乙基-4-甲基咪唑中的任意一种。所述缓凝剂为酒石酸钾，六偏磷酸钠或羟基盐酸中的任意一种。所述消泡剂为聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚或聚氧丙烯甘油醚中的任意一种。所述稀释剂为二乙醇二缩水甘油醚，邻甲苯基缩水甘油醚或新戊二醇二缩水甘油醚中的任意一种。所述稀土为硝酸钆，硝酸钐，硝酸钇或硝酸锶中的任意一种。所述低熔点合金为锡，钠和镝按质量比1：3：8混合配置而成。
实例1
按重量份数计，将2份纤维素酶，2份果胶酶，20份去离子水置于单口烧瓶中，并将单口烧瓶置于数显测速恒温磁力搅拌器中，于温度为33℃，转速为500r/min条件下，恒温搅拌混合50min，得混合酶液，将软木置于粉碎机中，过100目的筛，得软木粉，将软木粉与混合酶液按质量比1：30置于三口烧瓶中，并将三口烧瓶置于数显测速恒温磁力搅拌器中，于温度为35℃，转速为500r/min条件下，恒温搅拌混合60min后，升温至90℃灭酶，得混合料液，再将混合料液过滤，得滤渣，接着用去离子水将滤渣洗涤8次，得预处理软木粉，将氧化石墨烯与水按质量比1：30置于1号烧杯中，接着将1号烧杯置于超声分散仪中，于超声频率为75khz条件下，混合超声60min，接着向1号烧杯中加入氧化石墨烯质量0.8倍的碳纳米管，于超声频率为75khz条件下，混合超声60min，随后向1号烧杯中加入氧化石墨烯质量0.2倍的乙二胺和氧化石墨烯质量0.05倍质量分数为30%的氨水，于转速为500r/min条件下，搅拌混合60min，接着向1号烧杯中加入氧化石墨烯质量5倍的预处理软木粉，于温度为95℃，转速为500r/min条件下，加热搅拌反应24h后，得混合浆液，再将混合浆液过滤，得滤饼，接着将滤饼置于真空冷冻干燥箱中干燥，即得改性填料；按重量份数计，将80份有机硅树脂，20份甲基丙烯酸双酯，10份固化剂，8份固化促进剂，8份缓凝剂，8份消泡剂，30份稀释剂，30份改性填料，10份稀土，20份低熔点合金和10份碳酸氢钙置于混料机中，于转速为600r/min条件下。搅拌混合60min，即得有机硅防尘涂料。所述有机硅树脂为聚甲基有机硅树脂。所述固化剂为二乙烯三胺。所述固化促进剂为间苯二酚。所述缓凝剂为酒石酸钾。所述消泡剂为聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚。所述稀释剂为二乙醇二缩水甘油醚。所述稀土为硝酸钆。所述低熔点合金为锡，钠和镝按质量比1：3：8混合配置而成
实例2
按重量份数计，将80份有机硅树脂，20份甲基丙烯酸双酯，10份固化剂，8份固化促进剂，8份缓凝剂，8份消泡剂，30份稀释剂，10份稀土，20份低熔点合金和10份碳酸氢钙置于混料机中，于转速为600r/min条件下。搅拌混合60min，即得有机硅防尘涂料。所述有机硅树脂为聚甲基有机硅树脂。所述固化剂为二乙烯三胺。所述固化促进剂为间苯二酚。所述缓凝剂为酒石酸钾。所述消泡剂为聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚。所述稀释剂为二乙醇二缩水甘油醚。所述稀土为硝酸钆。所述低熔点合金为锡，钠和镝按质量比1：3：8混合配置而成
实例3
按重量份数计，将2份纤维素酶，2份果胶酶，20份去离子水置于单口烧瓶中，并将单口烧瓶置于数显测速恒温磁力搅拌器中，于温度为33℃，转速为500r/min条件下，恒温搅拌混合50min，得混合酶液，将软木置于粉碎机中，过100目的筛，得软木粉，将软木粉与混合酶液按质量比1：30置于三口烧瓶中，并将三口烧瓶置于数显测速恒温磁力搅拌器中，于温度为35℃，转速为500r/min条件下，恒温搅拌混合60min后，升温至90℃灭酶，得混合料液，再将混合料液过滤，得滤渣，接着用去离子水将滤渣洗涤8次，得预处理软木粉，将氧化石墨烯与水按质量比1：30置于1号烧杯中，接着将1号烧杯置于超声分散仪中，于超声频率为75khz条件下，混合超声60min，接着向1号烧杯中加入氧化石墨烯质量0.8倍的碳纳米管，于超声频率为75khz条件下，混合超声60min，随后向1号烧杯中加入氧化石墨烯质量0.2倍的乙二胺和氧化石墨烯质量0.05倍质量分数为30%的氨水，于转速为500r/min条件下，搅拌混合60min，接着向1号烧杯中加入氧化石墨烯质量5倍的预处理软木粉，于温度为95℃，转速为500r/min条件下，加热搅拌反应24h后，得混合浆液，再将混合浆液过滤，得滤饼，接着将滤饼置于真空冷冻干燥箱中干燥，即得改性填料；按重量份数计，将80份有机硅树脂，20份甲基丙烯酸双酯，10份固化剂，8份固化促进剂，8份缓凝剂，8份消泡剂，30份稀释剂，30份改性填料，20份低熔点合金和10份碳酸氢钙置于混料机中，于转速为600r/min条件下。搅拌混合60min，即得有机硅防尘涂料。所述有机硅树脂为聚甲基有机硅树脂。所述固化剂为二乙烯三胺。所述固化促进剂为间苯二酚。所述缓凝剂为酒石酸钾。所述消泡剂为聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚。所述稀释剂为二乙醇二缩水甘油醚。所述低熔点合金为锡，钠和镝按质量比1：3：8混合配置而成
实例4
按重量份数计，将2份纤维素酶，2份果胶酶，20份去离子水置于单口烧瓶中，并将单口烧瓶置于数显测速恒温磁力搅拌器中，于温度为33℃，转速为500r/min条件下，恒温搅拌混合50min，得混合酶液，将软木置于粉碎机中，过100目的筛，得软木粉，将软木粉与混合酶液按质量比1：30置于三口烧瓶中，并将三口烧瓶置于数显测速恒温磁力搅拌器中，于温度为35℃，转速为500r/min条件下，恒温搅拌混合60min后，升温至90℃灭酶，得混合料液，再将混合料液过滤，得滤渣，接着用去离子水将滤渣洗涤8次，得预处理软木粉，将氧化石墨烯与水按质量比1：30置于1号烧杯中，接着将1号烧杯置于超声分散仪中，于超声频率为75khz条件下，混合超声60min，接着向1号烧杯中加入氧化石墨烯质量0.8倍的碳纳米管，于超声频率为75khz条件下，混合超声60min，随后向1号烧杯中加入氧化石墨烯质量0.2倍的乙二胺和氧化石墨烯质量0.05倍质量分数为30%的氨水，于转速为500r/min条件下，搅拌混合60min，接着向1号烧杯中加入氧化石墨烯质量5倍的预处理软木粉，于温度为95℃，转速为500r/min条件下，加热搅拌反应24h后，得混合浆液，再将混合浆液过滤，得滤饼，接着将滤饼置于真空冷冻干燥箱中干燥，即得改性填料；按重量份数计，将80份有机硅树脂，20份甲基丙烯酸双酯，10份固化剂，8份固化促进剂，8份缓凝剂，8份消泡剂，30份稀释剂，30份改性填料，10份稀土和10份碳酸氢钙置于混料机中，于转速为600r/min条件下。搅拌混合60min，即得有机硅防尘涂料。所述有机硅树脂为聚甲基有机硅树脂。所述固化剂为二乙烯三胺。所述固化促进剂为间苯二酚。所述缓凝剂为酒石酸钾。所述消泡剂为聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚。所述稀释剂为二乙醇二缩水甘油醚。所述稀土为硝酸钆。
实例5
按重量份数计，将2份纤维素酶，2份果胶酶，20份去离子水置于单口烧瓶中，并将单口烧瓶置于数显测速恒温磁力搅拌器中，于温度为33℃，转速为500r/min条件下，恒温搅拌混合50min，得混合酶液，将软木置于粉碎机中，过100目的筛，得软木粉，将软木粉与混合酶液按质量比1：30置于三口烧瓶中，并将三口烧瓶置于数显测速恒温磁力搅拌器中，于温度为35℃，转速为500r/min条件下，恒温搅拌混合60min后，升温至90℃灭酶，得混合料液，再将混合料液过滤，得滤渣，接着用去离子水将滤渣洗涤8次，得预处理软木粉，将氧化石墨烯与水按质量比1：30置于1号烧杯中，接着将1号烧杯置于超声分散仪中，于超声频率为75khz条件下，混合超声60min，接着向1号烧杯中加入氧化石墨烯质量0.8倍的碳纳米管，于超声频率为75khz条件下，混合超声60min，随后向1号烧杯中加入氧化石墨烯质量0.2倍的乙二胺和氧化石墨烯质量0.05倍质量分数为30%的氨水，于转速为500r/min条件下，搅拌混合60min，接着向1号烧杯中加入氧化石墨烯质量5倍的预处理软木粉，于温度为95℃，转速为500r/min条件下，加热搅拌反应24h后，得混合浆液，再将混合浆液过滤，得滤饼，接着将滤饼置于真空冷冻干燥箱中干燥，即得改性填料；按重量份数计，将80份有机硅树脂，20份甲基丙烯酸双酯，10份固化剂，8份固化促进剂，8份缓凝剂，8份消泡剂，30份稀释剂，30份改性填料，10份稀土，20份低熔点合金置于混料机中，于转速为600r/min条件下。搅拌混合60min，即得有机硅防尘涂料。所述有机硅树脂为聚甲基有机硅树脂。所述固化剂为二乙烯三胺。所述固化促进剂为间苯二酚。所述缓凝剂为酒石酸钾。所述消泡剂为聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚。所述稀释剂为二乙醇二缩水甘油醚。所述稀土为硝酸钆。所述低熔点合金为锡，钠和镝按质量比1：3：8混合配置而成
对比例：上海某装饰工程有限公司生产的防尘涂料。
将实例1至5所得防尘涂料和对比例产品进行性能检测，具体检测方法如下：
附着力：参照gb/t9286检测；
接触角：用滴管取尽可能等量的水滴，以垂直角度随机滴定在制好的涂层表面上，即刻照相取样，在照片上直接测量接触角，每个配方的涂层都要经过多次取样测量，接触角度为多次测量的平均值；
电阻率：按照gb/t1410检测。
具体检测结果如表1所示：
表1：性能检测表
由表1检测结果可知，本发明所得有机硅防尘涂料具有优异的附着力、防尘性能和抗静电性能。