一种耐久性自修复建筑涂料及制备方法技术

本发明专利技术提出一种耐久性自修复建筑涂料，所述建筑涂料是由微胶囊产物、发酵滤渣、水性树脂、氧化铝浆料、钛白粉、纳米二氧化硅、大豆卵磷脂和去离子水搅拌而制得；所述微胶囊产物是由羟乙基纤维素、丙烯酸、引发剂和交联剂接枝反应并粉碎制成粒度产物，然后加入三聚氰胺、甲醛、三乙醇胺、吐温80和水为原料得到的乳液中反应而制得；所述发酵滤渣由碳酸钙和芽孢杆菌菌液密封发酵而制得。本发明专利技术提供的涂料中含有自修复功能的微胶囊产物和发酵滤渣，可在涂层受损后吸水促进微胶囊内共聚物的膨胀和形成碳酸钙结晶，起到填充裂缝的作用，同时发酵滤渣赋予了抑制涂层裂缝扩展的能力，所得涂料具有耐久性自修复的效果。

A durable self repairing architectural coating and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种耐久性自修复建筑涂料及制备方法
本专利技术涉及建筑涂料的
，特别是涉及一种耐久性自修复建筑涂料及制备方法。
技术介绍
涂料作为一种聚合物基的复合材料由于其轻质高强、优异的力学性能、良好的耐腐蚀性、良好的电性能等优点而在建筑、航空航天、交通、电子、体育运动以及军事用品等多个领域广泛应用。然而，然而，聚合物基复合材料有一个主要缺陷是：此类复合材料在加工和使用过程中容易受到冲击而造成损伤。除了受到强烈冲击造成的材料破坏之外，更为普遍的是材料的微损伤(微裂纹)，这种微损伤通常是目视很难检测的。此时材料表面可能看不出什么异常，但材料的强度已大大降低。微裂纹造成复合材料机械强度下降，聚合物材料一旦产生微裂纹，材料的完整性就受到严重破坏，甚至导致材料的整体破坏。由于涂料一般采用复合纤维、高分子溶液、石粉、增稠剂等材料制成，涂层直接暴露在阳光下，用久会出现干裂、起皮的现象，影响建筑外墙的美观，长久暴晒在阳光下，形成龟裂，造成裂缝不断外延，墙体结构不稳固，严重时导致墙体坍塌。 研究表明，生物体受到损伤后其有自愈合的功能，生物材料的这种自修复功能若能重现在复合材料上，将会有很高的应用价值。受此启发，科学家们建立起材料的自修复模型，使得对材料的损伤，特别是那些内部不能被探测到的损伤，在不使用外加修补材料的情况下能得到一定程度的修复，这对保持材料的机械强度、消除隐患、延长使用寿命具有重要意义。自诊断、自修复功能的智能材料这一概念是由美国军方在20世纪80年代中期提出的，并很快成为各国研究的重点。将自修复技术应用于涂料领域，即产生了自修复涂料。自修复涂料，即涂层遭到破坏后具有自修复功能，或者是在一定条件下具有自修复功能的涂料。近年来，涂料技术与材料科学的发展紧密相联，各种功能涂料随着材料科学的持续进步不断涌现，在这种背景下，自修复涂料在理论研究及实际应用中均得到快速发展。自修复涂料按照修复机理不同大致可分为3种类型：修复剂释放型自修复涂层；可逆化学/物理反应自修复涂层和其他类型。中国专利技术专利申请号201610753294.4公开了一种建筑用防水涂料，所述防水涂料包括如下重量份的原料：环氧树脂21-32份，聚酰胺树脂1-5份，丁醚化氨基树脂2-4份，ABS树脂5-9份，酚醛树脂2-3份，硅酸盐水泥15-23份，沥青8-15份，乙酸乙酯2-7份，二甲苯16-26份，膨润土11-16份，纳米二氧化钛2-5份，增韧剂1-2份，消泡剂2-4份，流平剂7-10份，催干剂5-9份。中国专利技术专利申请号201811480065.5公开了一种微胶囊自修复防腐涂料及其制备方法。涂料由硅基乳液中置有内置缓蚀剂的二氧化硅微胶囊组成；方法为先将正硅酸乙酯环己烷溶液和缓蚀剂混合并用酸调节其pH值后搅拌反应，再对反应液进行过滤，接着，先向得到的有机-无机杂化乳液中加入十二烷基苯磺酸钠水溶液并搅拌，再对得到的油包水型芯材乳液依次进行固液分离、洗涤和干燥的处理，得到包覆缓蚀剂的二氧化硅微胶囊，之后，先将金属铂催化剂加入硅油中搅拌，得到硅基乳液，再将包覆缓蚀剂的二氧化硅微胶囊和硅基乳液混合后，向其中加入马来酸酐单十二酯并搅拌反应，制得目的产物。为了解决常用的建筑涂料在长期处于阳光等外界环境影响下出现的涂层龟裂、脱落等问题，有必要提出一种新型建筑涂料，进而有效实现了涂料的自修复性，提高了涂料的耐久性。
技术实现思路
针对目前常用建筑涂料在长期处于阳光下，容易出现涂层龟裂、脱落的问题，本专利技术提出一建筑涂料的种耐久性自修复建筑涂料，从而有效实现了涂料的耐久性自修复的效果。为解决上述问题，本专利技术采用以下技术方案：一种耐久性自修复建筑涂料，所述建筑涂料是由微胶囊产物、发酵滤渣、水性树脂、氧化铝浆料、钛白粉、纳米二氧化硅、大豆卵磷脂和去离子水搅拌而制得；所述微胶囊产物是由羟乙基纤维素、丙烯酸、引发剂和交联剂接枝反应并粉碎制成粒度产物，然后加入三聚氰胺、甲醛、三乙醇胺、吐温80和水为原料得到的乳液中反应而制得；所述发酵滤渣由碳酸钙和芽孢杆菌菌液密封发酵而制得。具体制备方法如下：（1）将羟乙基纤维素放入容器中，然后加入适量0.2mol/L的NaOH溶液，置于45℃的水浴中搅拌30min，接着将丙烯酸缓慢加入容器，再依次加入引发剂和交联剂，加热反应一段时间后，将产物洗涤过滤，接着放入60℃烘箱中烘干至恒重，粉碎，过100目筛，得到粒度产物，即为吸水剂；（2）将三聚氰胺与甲醛溶液按照质量比例1:3混合均匀，然后用质量比例20-25%的三乙醇胺水溶液将pH值调至8-9，搅拌升温至60℃，反应至三聚氰胺完全溶解，接着用同甲醛体积的水稀释，继续反应10min，得到密胺树脂预聚体的水溶液，保持溶液温度70℃，再滴入到含有吐温80的水中超声乳化，得到预聚乳液，再将粒度产物加入到预聚乳液中，用盐酸溶液将体系pH值调至4-5，搅拌反应，接着冷却、过滤、洗涤、干燥，得到微胶囊产物；（3）将碳酸钙和芽孢杆菌菌液混合后置于发酵罐中，然后密封发酵，发酵结束后过滤，得到发酵滤渣；（4）将微胶囊产物、发酵滤渣、水性树脂、氧化铝浆料、钛白粉、纳米二氧化硅、大豆卵磷脂、去离子水加入搅拌机中，混合搅拌均匀，即得耐久性自修复建筑涂料。优选的，所述水性树脂为酚醛树脂、丙烯酸树脂、环氧树脂、聚酯树脂、聚氨酯树脂中的一种或两种以上的组合。优选的，所述交联剂为N,N-亚甲基双丙烯酰胺。优选的，所述引发剂为偶氮类引发剂。进一步优选的，所述偶氮类引发剂为偶氮二异丁脒盐酸盐、偶氮二异丁咪唑啉盐酸盐、偶氮异丁氰基甲酰胺中的一种。优选的，步骤（1）中所述加热反应的温度为45-50℃，反应1-3h。优选的，步骤（1）中所述吸水剂制备中，NaOH溶液、羟乙基纤维素、丙烯酸、引发剂、交联剂的质量比例为100:10-30:15-35:2-4:1-3。优选的，步骤（2）中所述乳液制备中，水、吐温80、密胺树脂预聚体的水溶液的质量比例为100:1-4:40-55。优选的，步骤（2）中所述超声乳化的超声波频率为40-60kHz，超声30-40min。优选的，步骤（2）中所述微胶囊产物制备中，粒度产物、预聚液的质量比例为1:2。优选的，步骤（2）中所述搅拌反应的搅拌速度为450rpm，搅拌2.5h。优选的，步骤（3）中所述发酵滤渣制备中，碳酸钙、芽孢杆菌菌液的质量比例为3:1。优选的，步骤（3）中所述密封发酵的温度为35-45℃，发酵时间1周。优选的，步骤（4）中所述涂料制备中，微胶囊产物、发酵滤渣、水性树脂、氧化铝浆料、钛白粉、纳米二氧化硅、大豆卵磷脂、去离子水的质量比例为5-10:5-8:20-30:5-10:3-55:3-5:1-3:40-60。公知的，聚合物涂料时刻受到外界作用力的影响，其内部结构和性质容易发生改变，使之出现不同程度的微裂纹。涂层内部的微裂纹不断产生和汇集，最终导致宏观上出现开裂和破损，从而使得涂层的力学性能受到很大程度的损伤，并且这些内部产生的微裂纹本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种耐久性自修复建筑涂料，其特征在于，所述建筑涂料是由微胶囊产物、发酵滤渣、水性树脂、氧化铝浆料、钛白粉、纳米二氧化硅、大豆卵磷脂和去离子水搅拌而制得；所述微胶囊产物是由羟乙基纤维素、丙烯酸、引发剂和交联剂接枝反应并粉碎制成粒度产物，然后加入三聚氰胺、甲醛、三乙醇胺、吐温80和水为原料得到的乳液中反应而制得；所述发酵滤渣由碳酸钙和芽孢杆菌菌液密封发酵而制得，具体制备方法如下：/n（1）将羟乙基纤维素放入容器中，然后加入适量0.2mol/L的NaOH溶液，置于45℃的水浴中搅拌30min，接着将丙烯酸缓慢加入容器，再依次加入引发剂和交联剂，加热反应一段时间后，将产物洗涤过滤，接着放入60℃烘箱中烘干至恒重，粉碎，过100目筛，得到粒度产物，即为吸水剂；/n（2）将三聚氰胺与甲醛溶液按照质量比例1:3混合均匀，然后用质量比例20-25%的三乙醇胺水溶液将pH值调至8-9，搅拌升温至60℃，反应至三聚氰胺完全溶解，接着用同甲醛体积的水稀释，继续反应10min，得到密胺树脂预聚体的水溶液，保持溶液温度70℃，再滴入到含有吐温80的水中超声乳化，得到预聚乳液，再将粒度产物加入到预聚乳液中，用盐酸溶液将体系pH值调至4-5，搅拌反应，接着冷却、过滤、洗涤、干燥，得到微胶囊产物；/n（3）将碳酸钙和芽孢杆菌菌液混合后置于发酵罐中，然后密封发酵，发酵结束后过滤，得到发酵滤渣；/n（4）将微胶囊产物、发酵滤渣、水性树脂、氧化铝浆料、钛白粉、纳米二氧化硅、大豆卵磷脂、去离子水加入搅拌机中，混合搅拌均匀，即得耐久性自修复建筑涂料。/n...

【技术特征摘要】
1.一种耐久性自修复建筑涂料，其特征在于，所述建筑涂料是由微胶囊产物、发酵滤渣、水性树脂、氧化铝浆料、钛白粉、纳米二氧化硅、大豆卵磷脂和去离子水搅拌而制得；所述微胶囊产物是由羟乙基纤维素、丙烯酸、引发剂和交联剂接枝反应并粉碎制成粒度产物，然后加入三聚氰胺、甲醛、三乙醇胺、吐温80和水为原料得到的乳液中反应而制得；所述发酵滤渣由碳酸钙和芽孢杆菌菌液密封发酵而制得，具体制备方法如下：
（1）将羟乙基纤维素放入容器中，然后加入适量0.2mol/L的NaOH溶液，置于45℃的水浴中搅拌30min，接着将丙烯酸缓慢加入容器，再依次加入引发剂和交联剂，加热反应一段时间后，将产物洗涤过滤，接着放入60℃烘箱中烘干至恒重，粉碎，过100目筛，得到粒度产物，即为吸水剂；
（2）将三聚氰胺与甲醛溶液按照质量比例1:3混合均匀，然后用质量比例20-25%的三乙醇胺水溶液将pH值调至8-9，搅拌升温至60℃，反应至三聚氰胺完全溶解，接着用同甲醛体积的水稀释，继续反应10min，得到密胺树脂预聚体的水溶液，保持溶液温度70℃，再滴入到含有吐温80的水中超声乳化，得到预聚乳液，再将粒度产物加入到预聚乳液中，用盐酸溶液将体系pH值调至4-5，搅拌反应，接着冷却、过滤、洗涤、干燥，得到微胶囊产物；
（3）将碳酸钙和芽孢杆菌菌液混合后置于发酵罐中，然后密封发酵，发酵结束后过滤，得到发酵滤渣；
（4）将微胶囊产物、发酵滤渣、水性树脂、氧化铝浆料、钛白粉、纳米二氧化硅、大豆卵磷脂、去离子水加入搅拌机中，混合搅拌均匀，即得耐久性自修复建筑涂料。


2.根据权利要求1所述的一种耐久性自修复建筑涂料，其特征在于，所述水性树脂为酚醛树脂、丙烯酸树脂、环氧树脂、聚酯树脂、聚氨酯树脂中的一种或两种以上的组合。


3.根据权利要求1所述的一种耐久性自修复建...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈庆，杨洁，
申请(专利权)人：成都新柯力化工科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51