智能调控墙体涂层材料及其制备方法技术

智能调控墙体涂层材料及其制备方法。以端硅聚醚为主体原料与多组份金属氧化物前躯体共缩合制备而成。该涂层材料主要由端硅聚醚与多组份金属氧化物前躯体等组成。其制备方法采取端硅聚醚、金属烷氧基化合物Ｍ（ＯＲ）ｎ、乙酰丙酮配位络合物或无机金属盐及端硅全氟聚醚加入无水溶剂，在酸性条件下搅拌充氮气于６０－１５０℃回流１－５ｈ；将反应结束后分离催化剂的溶液，蒸出溶剂带出水份，所得无水溶胶加固化剂、增溶剂、稳定剂后存储。使用时按需加溶剂稀释。依据本发明专利技术方法制得的产品具有光催化感知，自清洁、空气净、温度、湿度、氧气调控湿敏堵漏等多种功能的弹韧性智能涂层材料。本发明专利技术产品适用于内、外墙表面的涂层材料，具有广阔用途。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术为智能调控与自清洁墙体涂层材料。技术背景目前具有自清洁及智能调温等功能的覆膜仅用于建筑玻璃与陶瓷。其制备方法有(1)物 理气相沉积(PVD)成膜法；(2)化学气相沉积(CVD)法；(3)溶胶一凝胶制粉高温烧结成膜法等，智能玻璃也有采用夹层法，总之上述方法的特点是投资费用高，生产成本高，目前Ti02自清洁玻璃售价300元/m 智能玻璃售价在400美元——1000欧元/1112'国内3000—— 4000元/m2。目前墙体涂层尚无以上功能特性，本专利技术以溶胶——凝胶为基本原理通过端硅聚 醚与多组份金属氧化物前躯体等共縮合制备聚——无机金属氧化物共縮合结构的功能复合化 的智能涂层材料。目前墙体涂料尚无自净及节能调温等功能，同时一般都含有污染性溶剂， 从生产到使用过程造成环境污染，尤其墙体涂料的性能与质量极其低劣，根本达不到"十一 五"对建筑涂料性能的要求，更谈不上节能。尤其现在建筑尚未交工墙体表面就满布裂纹， 现有涂料只能起到短时间的遮盖作用，最长不过1年仍然裂纹依旧，其主要原因是，现有墙体涂料不具备如下特性(1)柔韧性；(2)弹性与申长率；(3)拉伸强度；(4)渗透性；(5)粘附性差等因素造成的。与本专利技术涂膜技术比较接近的传统制备方法是溶胶一凝胶法工艺其工艺流程如图1所示一、 传统溶胶一凝胶工艺的不足之处是1、 制备方面1)制备工艺复杂；2)结构组成简单；3)能耗高；4)投资费用高；5) 产品生产成本高。2、 成膜及施工的缺陷1) 由于高温成膜工艺的限制，难以大面积现场施工，致使使用范围有限。2) 由于制备工艺所制的溶胶预聚体为网络分子结构为凝胶态，粒度分布范围宽，不适宜 常温喷涂施工。二、 组成结构单一而造成的产品特性上的不足之处有1、功能单一；2、功能特性达不到预期的效果；3、无法直观判定光催化效果。
技术实现思路
本专利技术是根据建筑材料的发展趋势以及现有技术存在的问题，提出了一种以端硅聚醚为 主体原料与多组份金属氧化物前躯体共縮合，制备功能集成化的智能涂膜材料及其制备方法， 即通过溶胶一步法，制备低粘度可常温喷涂固化成膜的聚醚一多组份金属氧化物复杂结构共 縮合纳米溶胶材料，该涂膜材料集光催化感知、自清洁、空气净化，热屏蔽及自然调温于一体， 同时选择具有高分子量低粘度与良好的低温流动性、高反应活性及偶联性特点的端硅聚醚 为主要原料与多组份金属化合物前躯体(即醇溶性金属盐)共缩合形成有机聚醚-无机金属氧 化物縮聚体，其结构为(PO)n-Si-O-M-O-(式中M为金属)具有聚醚与纳米金属氧化物的双重特 性，并且通过添加少量具有超表面活性、超低表面能特性、耐高低温性、耐强酸碱特性的端 硅全氟醚，使本专利技术产品除上述功能特性外还具有良好的施工性；如(1)对基质的良好粘附 性；(2)优良的渗透性和润湿性；(3)常温固化；(4)无溶剂污染；(5)低温下不稠化或凝 固等特点，固化后的涂膜(层)具有；(1)弹韧性；(2)湿敏堵漏；(3)防污自净；(4)粘 接强度高；(5)耐侯抗老化和耐酸碱腐蚀等特性，将逐步全面地取代现有建筑墙体涂料。本专利技术的制备方法，在相同基本原料组成下，可根据室内外不同功能特性需要，通过调节 组成用量及不同功能所需的金属氧化物的组成，可达到室内外不同功能特性的智能墙体涂层 材料。本专利技术的智能涂膜，是由多组份醇溶性金属盐及其配位络合物(如金属醇盐M (OR) n、 硝酸盐、氯化物、乙酰丙酮的配位络合物)2、 3官能基端硅聚醚等为基本原料(称前躯体) 制成的聚醚—多组份金属氧化物共縮合体。在上述总的专利技术构思下存在有共同技术持征相关联的两个技术方案，其组成与重量含量 分别如下A、适用内墙体弹韧性智能空气净化、调控节能涂膜材料的组成与含量<table>table see original document page 6</column></row><table>其中表中4P0^,,在0L (Si(V")2为端硅乙丙共聚醚；FCOSiOw.5为端硅全氟醚cB、适用外墙体智能、空气净化、节能涂膜材料的组成与含量<table>table see original document page 6</column></row><table>其中4P0^n(SiO, ,^为端硅丙氧基醚,或"一处多交联"。因为高乙烯基含量甲基乙烯基硅橡胶中的乙烯基容易被过氧化物所引发，所以c胶所到之处便形成了高度交联的"据点"。当添加高乙烯基含量甲基乙烯基硅橡胶的硫化硅橡胶制品撕裂 时， 一碰到"据点"上，就受到较大的阻力，使应力分散，难以撕破。 就是撕破一点裂口，也只能造成"多链节撕裂"，不会导致灾难性的 破坏，从而大大提高了硫化硅橡胶制品的撕裂强度。在上述方案的基础上，所述的低乙烯基含量甲基乙烯基硅橡胶分子量优选500， 000 700， 000，进一步优选55， 0000 65， 0000，分子 量过小会造成组合物强度偏低，胶料操作性差，而分子量过大会造成 吃补强剂困难，生产效率低；该组分中至少含有两个乙烯基，乙烯基 摩尔含量优选0. 03 0. 1 % 。所述的羟基硅油结构式如下-<formula>formula see original document page 7</formula>其中，a为l 30的整数，进一步优选2 15，该羟基硅油在25 。C下的粘度为10 50cps，最佳用量为4.5 10份。羟基硅油作为聚 有机硅氧垸结构控制剂，加入量过多，导致产品发粘，脱模困难，加 入量过少，则产品贮存期短，易结构化，加工性差。所述羟基硅油用量具体可以是4.5， 4.7， 5， 5.3， 5.5， 5,8， 6， 6.2， 6.5， 6.6， 6.8， 7， 7.2， 7.5， 7.7， 8， 8.3, 8.5， 8.7， 9， 9.2， 9.5， 9.6， 10。所述的内脱模剂为硬脂酸盐类化合物，包括硬脂酸锌，硬脂酸钙， 硬脂酸钡中的一种或其组合，用量一般为0. 1 3份，优选0.1 1份。 用量具体可以是0.1， 0.13， 0.16， 0.17， 0.18， 0.19， 0.2， 0.21，式中R为甲基、乙基、异丙基，R '为烷基，苯基、全氟垸基、全氟醚等，具有端硅全氟醚支链的稀土酞菁等。本专利技术的有益效果，其突出优点如下1、 使用特性优良本专利技术选择具有1)高分子量低粘度；2)低表面能与高渗透性；3)低温流动性；4)高 反应活性及偶联性等有益特性的端硅聚醚与所需功能特性组合的金属氧化物前躯体(醇溶 性金属盐)水解共縮合制成的有机聚醚一无机金属氧化物结构的智能墙体涂层材料预聚体 产物具有以下使用特性1)存储稳定性好；2)耐低温性好，在低温下不稠化或凝固，固 化后的涂层材料在低温下不硬化、不失弹；3)渗透性好、粘附强度高；4)弹韧性好墙面 不开裂；5)常温固化。2、 功能特性优良1) 、具有光催化与光催化感知功能选择具有高活性光催化作用的半导体金属氧化物与端硅聚醚的共縮合，可实现在光催化 过程中通过光电转换，而发生可逆颜色转化的组合体，构成光催化与光催化感知体系。在上 述内外墙涂层材料组成本文档来自技高网...

【技术保护点】
智能墙体涂层材料，其特征是组成与重量含量如下：　　　　（－ＰＯ－）↓［ｎ］（－ＥＯ－）↓［ｍ］－（ＳｉＯ↓［１－１．５］）↓［２］含１０－８０％；ＳｉＯ↓［２］含５－５０％；Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］含０－３０％；ＴｉＯ↓［２］含１－２５％；ＺｎＯ含０－５％；ＣｅＯ↓［２］含０．１－１５％；ＺｒＯ↓［２］含０．１－５％；ＷＯ↓［３］含０．１－５％；ＭｏＯ↓［３］含０．０５－５％；Ｌａ↓［２］Ｏ↓［３］含１－１０％；ＦＣＯＳｉＯ↓［１－１．５］含０．１－１０％。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈志君，
申请(专利权)人：陈志君，
类型：发明
国别省市：86[中国|杭州]