一种自清洁清漆及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种自清洁清漆及其制备方法，本发明专利技术所述自清洁漆包括：0.5-20重量份的有机硅化合物的水解产物、0.01-0.3重量份的非离子型表面活性剂、0.01-0.3重量份的金属催化剂、10-90重量份的醇类溶剂和10-50重量份的水；本发明专利技术的清洁清漆具有稳定、持久和对面漆无伤害的特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利涉及一种清漆，具体地，涉及一种自清洁清漆及其制备方法。
技术介绍
众所周知，卷材涂料由于其成本和性能的优势在活动板房，建筑幕墙，房屋顶，工业钢结构等上有很广的应用。但是其表面污染导致的色差和沾污问题一直是困扰使用方，为了维持其较好的外观，定期的清洗是难以避免的，而这势必导致较高的使用成本。为了避免以上的问题，研究者提出了自清洁的概念，其目的是通过特殊的设计和添加剂实现卷材涂料在自然环境中可以维持洁净的表面和外观。常见的自清洁技术有超疏水性、超亲水性和特殊浸润性。超疏水性是利用水在疏水涂料表面具有较大的接触角，形成水滴形状，通过其滚动带走表面的污染物，通常在涂料中添加氟改或者其他化合物使涂料在其涂装后涂膜具有极高的疏水性，其缺点为涂膜经过一定时间的室外暴露，疏水性会渐渐降低，影响其的耐污染效果；超亲水性通常采用双组份，该方法的实施采用在面漆涂装前将添加剂与面漆以一定比例混合并涂装，利用添加剂水解形成亲水表面。其中常见是在涂料中添加硅醇助剂，涂装后涂膜具有亲水性，达到自清洁效果，但是其缺点为添加后涂装后的稳定性不佳，改成双组份后又容易造成涂装作业困难的问题，另外涂装后的涂膜需要经过一定时间才会达到比较满意的亲水效果；或者在涂料中添加钛白等光触媒物质，通过光催化使涂膜具有微粉化的自清洁效果，但是该方法的缺点也是显而易见的，一是光催化会使本身涂料粉化造成涂膜外观不佳，二是实际涂装物在日照不强或者背光的地点难以发挥功能。因此需要提供一种使用方便、自清洁功能持久稳定的自清洁清漆。
技术实现思路
本专利技术的一个目的在于提供一种稳定、持久的且无伤害的自清洁清漆。为达到上述目的，本专利技术采用下述技术方案：一种自清洁清漆，包括：0.5-20重量份的有机硅化合物的水解产物、0.01-0.3重量份的非离子型表面活性剂、0.01-0.3重量份的金属催化剂、10-90重量份的醇类溶剂和10-50重量份的水；其中有机硅化合物为式(Ⅰ)中化合物；式(Ⅰ)：R1、R2、R3和R4选自碳原子个数在8以下的烷基，优选为CH3-或CH3-CH2；其中R1、R2、R3和R4可以相同或不同。其中n为缩合度，n＝1-20。所述有机硅化合物的水解产物是指有机硅化合物通过一般的加水分解，R1、R2、R3和R4中的一个或多个被水中的-H置换，生成式(I)的水解物和R-OH。所述有机硅化合物的水解产物在非离子型表面活性剂存在的条件下稳定地分散于水和醇类的分散溶液中。优选地，所述的自清洁清漆包括1-10重量份的有机硅化合物的水解产物、0.01-0.3重量份的非离子型表面活性剂、0.01-0.3重量份的金属催化剂、30-40重量份的醇类溶剂和20-50重量份的水。所述有机硅化合物的缩合度与自清洁清漆的外观和粘度有关，n＝1-20，在超过20的情况下，由于所述有机硅化合物的水解产物的粒子增大会出现白浊的情况。优选地，n＝5-15。所述醇类溶剂为含有1-8个碳原子的醇类。优选地，所述醇类溶剂为含有2-5个碳原子醇类。更优选地，所述醇类溶剂选自下列物质的一种或多种：乙醇、异丙醇、丙醇、正丁醇、仲丁醇和异丁醇。所述表面活性剂的亲水亲油平衡值将影响最后产品的成膜性能和物理性能，优选地，所述非离子型表面活性剂的亲水亲油平衡值HLB＝10-15；更优选地HLB＝11-14，所述非离子型表面活性剂选自下列物质的一种或多种：烷基醇聚氧烯醚，比如聚氧乙烯十二碳醇醚、烷基酚聚氧乙烯醚、聚氧乙烯十六碳醇醚、聚氧丙烯聚氧乙烯十二碳醇醚、聚氧丙烯十二碳醇醚和聚氧丙烯十六碳醇醚。所述金属催化剂为能与硅醇基相互作用的金属螯合剂，如铝螯合剂、钛螯合剂或锆螯合剂等，优选为铝系列的螯合剂；可选自下列物质中的一种或多种，羧酸铝、聚羧酸铝、聚多元磷酸铝、聚磷酸钛和聚羧酸锆。本专利技术还包括上述自清洁清漆的制备方法，其方法为：将有机硅化合物的水解产物、非离子型表面活性剂、金属催化剂、醇类溶剂和水按比例混合，搅拌均匀后即制自清洁清漆。本专利技术还包括上述自清洁清漆的喷涂方法，即采用三涂三烘法喷涂或辊涂，具体步骤包括：1)喷涂或辊涂底漆，烘烤，烘烤后冷却；2)喷涂或辊涂面漆，烘烤，烘烤后冷却；3)喷涂或辊涂所述自清洁清漆，烘烤。其中自清洁清漆涂装条件：干膜为20-120mg/m2，烘烤温度为80-150℃，烘烤时间为5-15秒。优选的，自清洁清漆的涂装条件：干膜为40-80mg/m2，烘烤条件100-120℃，烘烤时间8-12秒。底漆和面漆为市面上可以获得的用于卷材喷涂或辊涂的产品，二者的涂装条件参考相应的产品使用说明书。优选地，面漆为聚酯、高性能聚酯、硅改聚酯或氟碳体系。涂装设备可以为新的涂装设备或前处理设备进行涂装，在不增加设备成本的情况下，优选通过前处理设备涂装，所述新的涂装设备为三涂三烘生产线。通过三涂三烘的喷涂或辊涂工艺，在卷材上依次喷涂或辊涂底漆、面漆和自清洁清漆，以形成底漆-面漆-清漆三层结构，其中自清洁清漆位于卷材的最外层。本专利技术还包括自清洁清漆在制备自清洁卷材中的应用，以获得具有自清洁功能的卷材。本专利技术的有益效果如下：本专利技术的自清洁清漆能够实现稳定、持久的自清洁性能，同时本专利技术的自清洁清漆不损害原面漆的性能。具体实施方式为了更清楚地说明本专利技术，下面结合优选实施例对本专利技术做进一步的说明。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本专利技术的保护范围。实施例1：自清洁清漆制备10重量份的有机硅化合物的水解产物、0.3重量份的聚氧乙烯脂肪醇醚、0.01重量份的聚羧酸铝、10重量份的乙醇和50重量份的水。其中有机硅化合物为式(Ⅰ)中化合物；式(Ⅰ)其中R1、R2、R3和R4为CH3-；其中n＝1。实施例2：自清洁清漆制备15重量份的有机硅化合物的水解产物、0.3重量份的聚氧乙烯脂肪醇醚、0.01重量份的聚多元磷酸铝、10重量份的异丙醇和50重量份的水。其中有机硅化合物为式(Ⅰ)中化合物；其中R1、R2和R4为CH3-CH2-，R3为CH3-；其中n＝3。实施例3：自清洁清漆制备8重量份的有机硅化合物的水解产物、0.02重量份的聚氧乙烯脂肪醇醚、0.04重量份的钛酸酯、10重量份的乙醇和60重量份的水。其中有机硅化合物为式(Ⅰ)中化合物；本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自清洁清漆，其特征在于，包括：0.5‑20重量份的有机硅化合物的水解产物、0.01‑0.3重量份的非离子型表面活性剂、0.01‑0.3重量份的金属催化剂、10‑90重量份的醇类溶剂和10‑50重量份的水；其中有机硅化合物为式(Ⅰ)中化合物；式(Ⅰ)：其中R1、R2、R3和R4选自碳原子个数在8以下的烷基，优选为CH3‑或CH3‑CH2‑；其中R1、R2、R3和R4可以相同或不同；其中n为缩合度，n＝1‑20。

【技术特征摘要】
1.一种自清洁清漆，其特征在于，包括：0.5-20重量份的有机硅化合物
的水解产物、0.01-0.3重量份的非离子型表面活性剂、0.01-0.3重量份的金属
催化剂、10-90重量份的醇类溶剂和10-50重量份的水；
其中有机硅化合物为式(Ⅰ)中化合物；
式(Ⅰ)：
其中R1、R2、R3和R4选自碳原子个数在8以下的烷基，优选为CH3-
或CH3-CH2-；
其中R1、R2、R3和R4可以相同或不同；
其中n为缩合度，n＝1-20。
2.根据权利要求1所述自清洁清漆，其特征在于，包括1-10重量份的
有机硅化合物的水解产物、0.01-0.3重量份的非离子型表面活性剂、0.01-0.3
重量份的金属催化剂、30-40重量份的醇类溶剂和20-50重量份的水。
3.根据权利要求1所述自清洁清漆，其特征在于，所述有机硅化合物的
缩合度为n＝5-15。
4.根据权利要求1所述自清洁清漆，其特征在于，所述醇类溶剂为含有
1-8个碳原子的醇类。
5.根据权利要求1所述自清洁清漆，其特征在于，所述醇类溶剂选自下
列物质中的一种或多种：乙醇、异丙醇、丙醇、正丁醇、仲丁醇和异丁醇。
6.根据权利要求1所述自清洁清漆，其特征在于，所述非离子型表面活
性剂的亲水亲油平衡值为10-15。
7.根据权利要求1所述自清...

【专利技术属性】
技术研发人员：枡田一明，朱仁昌，永田隆博，韩华，
申请(专利权)人：立邦工业涂料上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31