一种高耐雨痕建筑涂料及其制备方法
阅读说明：本技术 一种高耐雨痕建筑涂料及其制备方法 (Building coating with high rain mark resistance and preparation method thereof ) 是由 詹明佳 赵雅文 刘东华 薛瑞娟 于 2021-10-25 设计创作，主要内容包括：本申请涉及涂料的技术领域,具体公开了一种高耐雨痕建筑涂料及其制备方法,高耐雨痕建筑涂料,按重量百分数计,包括乳液30-40%,填料29.5-43%,助剂3.6-5.2%,水10-30%；以填料为100%重量份数计,3.75-10.71wt%的填料的比表面积为300-500m～(2)/g,比表面积300-500m～(2)/g的填料为高比表面积填料。高耐雨痕建筑涂料的制备方法,包括有以下步骤：将乳液、高比表面积填料、低比表面积填料、助剂和水混合均匀。本申请具有在保证涂料质量的情况下提高了涂料耐雨痕性能的效果。(The application relates to the technical field of coatings, and particularly discloses a high rain mark resistance building coating and a preparation method thereof, wherein the high rain mark resistance building coating comprises, by weight, 30-40% of emulsion, 29.5-43% of filler, 3.6-5.2% of auxiliary agent and 10-30% of water; based on 100 weight percent of the filler, the specific surface area of 3.75-10.71 weight percent of the filler is 300-500m 2 A specific surface area of 300- 2 The fillers/g are high specific surface area fillers. The preparation method of the building coating with high rain mark resistance comprises the following steps: and uniformly mixing the emulsion, the high specific surface area filler, the low specific surface area filler, the auxiliary agent and water. The application has the effect of improving the rain mark resistance of the coating under the condition of ensuring the quality of the coating.)
技术领域
本申请涉及涂料的技术领域，尤其是涉及一种高耐雨痕建筑涂料及其制备方法。
背景技术
亮斑雨痕现象是漆膜内中乳化剂、润湿剂、分散剂等亲水物质随雨水或者露水迁移到表面，当水完全挥发后富集在漆膜上，形成亮斑。外墙涂料雨痕主要出现在高乳液含量，低PVC的外墙涂料中，尤其是在水性弹性涂料中，更易出现。雨痕是水性外墙乳胶漆的中较为常见的一种弊病，它严重地破坏了外墙乳胶漆的装饰效果。
相关技术中，为了减少雨痕现象，外墙涂料产品主要通过选择高耐水的分散剂、低HLB的润湿剂以及使用高疏水的乳液来解决雨痕差的问题，此种方法可以在一定程度上减轻外墙雨痕的现象，但是选用疏水的分散剂和润湿剂，容易造成水性涂料体系出现相容性不良的问题，出现浮色，发花等其他质量弊病；而借助乳液自身疏水性，也无法解决分散剂、润湿剂等一些小分子量物质随雨水析出的问题，即仍会出现一定的雨痕现象。
所以如何在保证涂料质量的情况下，解决水性外墙涂料雨痕的问题，成为涂料领域亟待解决的问题。
发明内容
为了提高涂料的耐雨痕特性，本申请提供一种高耐雨痕建筑涂料及其制备方法。
第一方面，本申请提供一种高耐雨痕建筑涂料，采用如下的技术方案：
一种高耐雨痕建筑涂料，按照重量百分数计，包括乳液30-40％，填料29.5-43％，助剂3.6-5.2％，水10-30％；
以填料为100％重量份数计，3.75-10.71wt％的填料的比表面积为300-500m2/g，比表面积300-500m2/g的填料为高比表面积填料。
具体的，所述高比表面积填料在涂料中的重量百分数含量可以为1.5％、1.7％、2％、2.3％、2.5％、2.6％、2.9％、3.0％。
通过采用上述技术方案，高比表面积填料具有强大的吸附能力，能够将水性涂料中易析出的助剂吸附在涂膜中，避免因雨水将其带出到表面形成雨痕，从而提高了涂料的耐雨痕特性。
当高比表面积填料的含量高于该限定范围时，涂料的分散性变差，而当高比表面积填料的含量低于该限定范围时，涂料的耐雨痕性能下降较多，所以在本申请限定的高比表面积填料的用量范围内，涂料有较好的耐雨痕特性。
具体的，所述丙烯酸乳液可以为升华9800或陶氏AC261。
优选的，所述高比表面积填料的吸油值为440-780ml/100g。
比如，高比表面积填料的吸油值可以为450ml/100g、500ml/100g。
通过采用上述技术方案，该吸油值限定的范围内，涂料的耐雨痕性能更好。
优选的，所述高比表面积填料为海绵状的颗粒。
优选的，所述高比表面积填料为硅酸钙、硅酸钠、硅酸钾、硅铝酸钠中的一种或多种。
进一步优选的，所述高比表面积填料为硅酸钙、硅酸钠、硅酸钾中的一种或多种。
高比表面积填料通过自身强大的吸附能力将水性涂料中易析出的助剂吸附在涂膜中，雨水即不易将其带出到表面形成雨痕，从而提高了涂料的耐雨痕特性；而高比面积的填料的比表面积在该申请的限定范围内，即能够达到吸附涂膜中所添加的一定含量的助剂，使助剂不易被雨水带出到表面。
优选的，所述填料选自钛白粉、滑石粉、高岭土、碳酸钙、硅酸钠、硅酸钾、的一种或多种。
在一个具体实施例中，所述填料为重量比为(10-15)：(10-15)：(3-5)：(1.5-3)的钛白粉、碳酸钙、滑石粉、硅酸钙。
优选的，所述钛白粉为金红石型钛白粉。
在一个实施例中，所述钛白粉可以为佰利联699。
优选的，所述碳酸钙为重质碳酸钙。
优选的，所述碳酸钙的目数为800-1500目。
在一个实施例中，所述碳酸钙为1250目重质碳酸钙。
优选的，所述滑石粉的为500-1000目。
比如具体可以为600目、800目、900目、1000目。
优选的，所述助剂包括分散剂、润湿剂、PH调节剂、防腐剂、成膜助剂、防冻剂、消泡剂、增稠剂中的一种或多种。
优选的，所述助剂为重量比为(0.5-0.7)：(0.1-0.2)：(0.1-0.3)：(0.1-0.3)：(1-1.5)：(1-1.5)：(0.2-0.4)：(0.1-0.2)：(0.2-0.4)的分散剂、润湿剂、PH调节剂、防腐剂、成膜助剂、防冻剂、消泡剂、纤维素增稠剂、聚氨酯增稠剂、防腐剂、成膜助剂、防冻剂、消泡剂、纤维素增稠剂、聚氨酯增稠剂。
优选的，所述润湿剂为烷基聚氧乙烯醚。
具体的，所述润湿剂选自陶氏的BD-405、科莱恩LCN407。
优选的，所述分散剂为聚丙烯酸钠盐或铵盐分散剂。
具体的，所述分散剂可选自诺普科5040，5027，陶氏的731A。
优选的，所述消泡剂选自矿物油类、有机硅改性消泡剂。
具体的，所述消泡剂可选自诺普科NXZ，科莱恩NS22。
优选的，所述PH调节剂为有机胺类。例如，PH调节剂为AMP-95。
优选的，所述成膜助剂为醇酯类成膜助剂。
例如，成膜助剂为伊斯曼TEXANOL。
具体的，所述增稠剂可选自陶氏2020、8W。
优选的，所述纤维素选自羟乙基纤维素。例如，纤维素为亚什兰HBR250。
优选的，所述的防腐剂为异噻唑啉酮类。
例如，防腐剂可选自陶氏LXE、索尔MBS5050。
优选的，所述防冻剂选自丙二醇、乙二醇。
第二方面，本申请提供一种高耐雨痕建筑涂料的制备方法，采用如下的技术方案：一种高耐雨痕建筑涂料的制备方法，包括有以下步骤：
将乳液、高比表面积填料、低比表面积填料、助剂和水混合均匀。
优选的，所述助剂包括分散剂份、润湿剂、PH调节剂、防腐剂、成膜助剂、防冻剂、消泡剂、纤维素增稠剂、聚氨酯增稠剂；
将乳液、水、1/2重量份的消泡剂、润湿剂、分散剂，纤维素增稠剂，PH值调节剂、防冻剂混合均匀，再加入高比表面积填料、低比表面积填料，混匀，至细度≤60微米，然后加入成膜助剂，1/2重量份的消泡剂,防腐剂和聚氨酯增稠剂。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1.通过加入一定含量的高比表面积填料，高比表面积填料将水性涂料中易析出的助剂吸附再涂膜中，避免因雨水将其带出到表面形成雨痕，提高了涂料的耐雨痕性能，涂料能够分散良好，且涂料涂抹不发花、没有浮色，保证了涂料的涂抹质量；
2.通过选择特定高吸油值、比表面积的高比表面积填料，提高了涂料的耐雨痕性能；
3.通过比表面积填料种类的特定的选择，提高了涂料的耐雨痕性能。
具体实施方式
结合以下内容对本申请作进一步详细说明。
乳液，为丙烯酸乳液，陶氏AC261；
钛白粉，金红石型钛白粉，佰利联699；
碳酸钙，1250目重质碳酸钙，江西广源化工；
滑石粉，800目，合山化工；
硅酸钙，型号(规格)分别为600，厂家为赢创；
润湿剂，陶氏BD-405；
分散剂，诺普科5040；
消泡剂，科莱恩NS22；
PH调节剂，例如AMP-95；
成膜助剂，伊斯曼TEXANOL；
聚氨酯类增稠剂，陶氏2020；
纤维素增稠剂，亚什兰HBR250；
防腐剂，异噻唑啉酮类，科莱恩；
防冻剂，丙二醇，工业用，天津圭蓝。
填料吸油值的检测方法为：将100g填料置于玻璃板上，用已知重量的盛有DOP的滴瓶滴加DOP，同时用调刀不断进行翻动研磨，起初试样呈分散状，后逐渐成团直至全部被DOP浸润，并形成一整团即为终点，精确称取滴瓶质量。
实施例
实施例1
一种高耐雨痕建筑涂料，通过以下方法制备得到：
先将乳液、水、1/2(重量)消泡剂、润湿剂、分散剂、纤维素，PH值调节剂、防冻剂加入到分散缸中，在300-400rpm的状态下搅匀，再加入钛白粉、碳酸钙、高岭土和硅酸钙，在1200-1500rpm分散20min，至细度≤60微米，然后加入成膜助剂、1/2(重量)消泡剂、防腐剂和聚氨酯增稠剂搅拌均匀，调节粘度即得到涂料。
其中，硅酸钙比表面积为300m2/g，吸油值为450ml/100g。各成分的含量见表1，各成分含量的单位为kg。
实施例2
与实施例1的不同之处在于：硅酸钙和硅酸钙的添加量不同，具体添加量见表1。
实施例3
与实施例1的不同之处在于：将硅酸钙替换为等重量的硅铝酸钠，硅铝酸钠的比表面积和吸油值与实施例1中硅酸钙的比表面积和吸油值相当。具体比表面积和吸油值的参数见表2。
对比例1-2
与实施例1的不同之处在于：硅酸钙的比表面积和吸油值不同。
对比例3
与实施例1的不同之处在于：将将硅酸钙替换为等重量的硅藻土，硅藻土与实施例1中的硅酸钙的比表面积和吸油值不同，具体见表2。
对比例4-5
与实施例1的不同之处在于：各组分的添加量不同，具体见表1。
表1实施例1-2、对比例4-5的成分含量表
实施例1
实施例2
对比例4
对比例5
乳液
35
35
35
35
钛白粉
15
15
15
15
碳酸钙
15
13.5
12.5
15.5
滑石粉
3
3
3
3
硅酸钙
1.5
3
4
1
分散剂
0.6
0.6
0.6
0.6
润湿剂
0.1
0.1
0.1
0.1
PH调节剂
0.2
0.2
0.2
0.2
防腐剂
0.2
0.2
0.2
0.2
成膜助剂
1
1
1
1
防冻剂
1
1
1
1
消泡剂
0.2
0.2
0.2
0.2
纤维素增稠剂
0.1
0.1
0.1
0.1
聚氨酯增稠剂
0.2
0.2
0.2
0.2
水
26.9
26.9
26.9
26.9
表2高比表面积填料及替换物质的比表面积和吸油值参数表
性能检测
1、耐雨痕测试-采用滴管淋水法进行测试
将0.2kg涂料均匀涂抹在1m2的水泥板上，干燥24H后，使用20ml滴管在涂膜表面淋水三道后，样板平放。待水挥发后，目前观察表面效果。
效果评价：采用评分方式。5分为完全无雨痕；4分为有极轻微雨痕，但目测不明显；3分有轻微雨痕，目前稍明显；2分为有明显雨痕；1分为有严重雨痕。
记录耐雨痕效果评分至表3。
2、对涂料的粘度进行检测
参照GB/T 9269-2009《涂料黏度的测定斯托默黏度计法》对涂料浆料的黏度进行检测，黏度越大，涂料的分散性越差，检测结果见表3。
表3性能检测结果
耐雨痕效果评分
黏度/(KU)
实施例1
4
101
实施例2
5
105
实施例3
3
105
对比例1
2
105
对比例2
5
140
对比例3
2
104
对比例4
5
130
对比例5
3
100
根据表1可以看出，实施例1-2和对比例4-5中，可明显看出，实施例1-2得到的涂料的耐雨痕效果优于对比例5，说明实施例1-2中高比表面积填料的加入量更优，同时，通过实施例1-2发现，在本申请限定的高比表面积填料用量范围内，随着海绵状结构的硅酸钙用量的增加，可以较明显的提升耐雨痕现象；但是随着硅酸钙含量的增加，对比例4得到的涂料的耐雨痕效果虽然也得到提高，但是其黏度值大幅度增大，说明涂料的分散性变差。
实施例1、2和对比例1-2中，实施例1、2得到的涂料的耐雨痕效果明显优于对比例1。通过实施例1和对比例1发现，比表面积较低的普通结构硅酸钙对提升耐雨痕性没有帮助，海绵状硅酸钙的使用明显可以提升涂料漆膜的耐雨痕性；通过实施例1、对比例2发现，而随着硅酸钙的比表面积进一步增加，其耐雨痕效果得到提高，但是黏度值大幅度增大，涂料的分散性变差。说明在本申请限定范围内的高比表面积填料的比表面积和吸油值更有利于提高涂料的耐雨痕性能，同时保证了涂料有较好的分散性。
实施例1和对比例3中，实施例1得到的涂料的耐雨痕性明显优于对比例3，普通高吸油量的多空隙结构的硅藻土，对体系的耐雨痕效果不太明显，没有海绵状结构的硅酸钙粉体的效果好。
实施例1、3中，高比表面积填料的比表面积和吸油值相同，但高比表面积填料的种类不同，实施例1得到的涂料的耐雨痕性能更优。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。
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