含硅丙烯酸酯聚合物復合多孔呼吸涂料及其應用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于功能涂料領域，公開了一種含硅丙烯酸酯聚合物多孔呼吸涂料及其應用。該涂料由以下按質量百分比計的組份組成：丙烯酸酯類單體7?13%、熱塑性丙烯酸酯聚合物3?20%、乳化劑0.2?5%、氧化-還原引發(fā)劑.3?1%、表面處理的多孔性含硅無機填料14.5?39.5%，以上有效成分共計25?50%，與水合計100%。該含硅丙烯酸酯聚合物多孔呼吸涂料先在模具上制成片狀或塊狀材料后再覆蓋在基體材料表面上，或直接在基體材料上制成厚漿涂層。該涂層具有裝飾、透氣透水、調濕、降音隔熱功能，還可賦予空氣凈化、抗菌、光催化降解等功能，具有廣闊的應用前景。
【專利說明】含硅丙烯酸酯聚合物復合多孔呼吸涂料及其應用

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于功能涂料領域，特別涉及一種開孔型含硅丙烯酸酯聚合物復合多孔呼 吸涂料及其應用。

【背景技術】
[0002] 隨著人們生活水平的提高，人們對賴以生存的空間要求也越來越高，尤其是對人 體健康的環(huán)境因素（如空氣濕度、甲醛、細菌病毒等）更加關注。空氣相對濕度是衡量室內 環(huán)境的一項重要參數(shù)，與人體健康和工作生活密切相關，過高過低都會影響人們的正常生 活?！恫膳L與空氣調節(jié)設計規(guī)范》GB50019-2003中認為最佳相對濕度范圍是40?60%， 當相對濕度過高（>60% )，易引起金屬表面銹蝕、電器絕緣性下降、物品霉變加速、壁面結 露嚴重、物品潮濕變形、墻皮脫落等；當濕度過低（〈40% )，易造成人體皮膚皸裂、呼吸系統(tǒng) 抵抗力下降、物品干裂變形、靜電起火等。因此，人們在不斷的尋找其有效的解決方案和辦 法，各種環(huán)保型功能涂料應運而生。例如中國專利ZL200810017742. X、ZL200810187003. 5、 ZL201210191928. 3公開了兩親性聚合物成膜樹脂、水性聚氨酯聚丙烯酸酯復合乳液制備具 備調濕功能的呼吸涂料，201210375693. 3、ZL201110101776. 9、ZL201110208043. 5 則公開 了具有空氣凈化功能的復合涂料，ZL200910265083. 6則公開了具有廣譜抗菌、空氣凈化、 光催化降解的多功能復合材料，還有很多關于吸附和分解有害氣體的復合硅藻泥涂料的中 國專利 ZL200910051825. 5、ZL200810188543. 5、ZL201210138658. X、ZL201210302314. 8、 ZL201210096518. 0、ZL201210064229. 2,它們共同的特點都是經過聚合物成膜物質直接與 多孔性硅藻土的復合制備形成多孔性呼吸涂層，利用涂層的吸/放水分子特性來調控濕 度，或者利用涂層的吸附性能吸附甲醛等有害氣體后在所負載的光催化劑的作用下催化降 解有害氣體，達到空氣凈化的目的。
[0003] 呼吸涂料必須具備兩個特征：一是具有優(yōu)良的通透性和足夠體積空間容量的呼吸 孔隙。涂膜必須是多孔的，其內部和表面均具有連通的孔隙，具有很好的透水透氣性，水分 子可以自由出入，甲醛等有害氣體能被孔隙吸附以致轉化為無毒無害物質。厚的涂層可顯 著增加呼吸孔隙體積，增強效果。二是涂膜吸水后不能起泡、脫落和變形。然而，上述這些 功能涂料的主要成膜物質是聚合物乳液或水溶性聚合物，在與多孔性的硅藻土等無機填料 復合成膜時連續(xù)的聚合物膜會堵塞多孔性無機填料的孔隙，造成通透性嚴重下降，因此特 別嚴重影響制備厚層涂層的整體呼吸性，可呼吸的有效體積空間很?。煌瑫r上述聚合物膜 耐水性能差，在吸水飽和后經常會發(fā)生涂膜泛白或者脫落等現(xiàn)象。而典型的無機型調濕呼 吸涂料涂膜雖然硬度大、耐水性、耐磨性較好，但觸變性大，流平性、裝飾性欠佳，易掉粉和 脫落，彈性差，極易龜裂。


【發(fā)明內容】

[0004] 為了解決現(xiàn)有技術的缺點和不足之處，本發(fā)明的首要目的在于提供一種通透性和 耐水性優(yōu)異的開孔型含硅丙烯酸酯聚合物多孔呼吸涂料。
[0005] 本發(fā)明的再一目的在于提供一種上述開孔型含硅丙烯酸酯聚合物復合多孔呼吸 涂料的應用；應用過程中可調控連通孔隙大小的聚合物/多孔無機填料復合多功能材料的 液相成孔。
[0006] 本發(fā)明的目的通過下述方案實現(xiàn)：一種含硅丙烯酸酯聚合物多孔呼吸涂料，該涂 料由以下按質量百分比計的組份組成：
[0007]

【權利要求】
1. 一種含硅丙烯酸酯聚合物多孔呼吸涂料，其特征在于：該涂料由以下按質量百分比 計的組份組成：
以上有效成分共計25?50%，與水合計100%。
2. 根據(jù)權利要求1所述的一種含硅丙烯酸酯聚合物多孔呼吸涂料，其特征在于：所述 丙烯酸酯類單體為甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸異丁 酯、甲基丙烯酸異冰片酯、甲基丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸羥丙酯、甲基丙烯酸、丙烯酸甲 酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸異冰片酯、丙烯酸、雙甲基丙烯酸二縮三乙二醇酯、聚 乙二醇甲基丙烯酸酯、聚丙二醇甲基丙烯酸酯中的一種以上； 所述熱塑性丙烯酸酯聚合物為聚甲基丙烯酸甲酯或/和甲基丙烯酸甲酯，與其它丙烯 酯類單體的共聚物，熱塑性丙烯酸酯聚合物的平均粒徑在20?400 y m之間，其玻璃化轉變 溫度Tg在75?125°C之間； 所述乳化劑為〇P-l〇、NP-10、十二烷基苯磺酸鈉、十二烷基硫酸鈉和脂肪醇聚氧乙烯醚 中的一種以上； 所述氧化-還原引發(fā)劑由重量比為100:10?50的氧化劑與還原劑組成；所述氧化劑 為自由基型過氧化物；所述還原劑為叔胺類化合物。
3. 根據(jù)權利要求2所述的含硅丙烯酸酯聚合物多孔呼吸涂料，其特征在于：所述氧化 劑為過氧化苯甲酰、過氧化二_(3, 5, 5-三甲基己酰）、過氧化二月桂酰、過氧化苯甲酸叔丁 酯、過氧化苯甲酸叔戊酯、過氧化二碳酸二（2-苯氧乙基）酯、過氧化二碳酸雙（2-乙基己 酯）、過氧化二碳酸雙（4-叔丁基環(huán)己基）酯、過氧化二碳酸雙十四烷基酯；所述還原劑為 為N，N-二甲基苯胺、N，N-二甲基對甲苯胺、N，N-二（2-羥丙基）對甲苯胺、N，N-二（2-羥 乙基）對甲苯胺、N-乙基哌啶。
4. 根據(jù)權利要求1所述的含硅丙烯酸酯聚合物多孔呼吸涂料，其特征在于：所述表面 處理的多孔性含硅無機填料的平均粒徑為10?50 y m ;所述表面處理的多孔性含硅無機填 料是將多孔性硅藻土、硅微粉、高嶺土、蒙脫土、膨潤土或電氣石粉經過硅烷或鈦酸酯表面 處理得到，或者是先經過硅烷或鈦酸酯表面處理，再進一步經聚羧酸減水劑處理得到。
5. 根據(jù)權利要求1所述的含硅丙烯酸酯聚合物多孔呼吸涂料，其特征在于：所述涂料 還進一步加入顆粒狀聚碳酸酯、聚酯、苯乙烯-丙烯腈共聚物、交聯(lián)性丙烯酸酯聚合物、無 機顏料、光催化劑或抗菌劑。
6. 根據(jù)權利要求5所述的含硅丙烯酸酯聚合物多孔呼吸涂料，其特征在于：所述光催 化劑為納米二氧化鈦或納米氧化鋅；所述抗菌劑為納米銀粉。
7. 根根據(jù)權利要求5所述的含硅丙烯酸酯聚合物多孔呼吸涂料，其特征在于：所述表 面處理的多孔性含硅無機填料是將經過權利要求4所述處理之后的多孔性含硅無機填料 進一步與光催化劑或抗菌劑一起處理制備成負載功能材料的功能化表面處理多孔含硅無 機填料，然后再與熱塑性丙烯酯聚合物、乳化劑、丙烯酸酯類單體及氧化還原引發(fā)劑一起配 制漿料并固化成型；或者直接把光催化劑或抗菌劑功能材料，與經過權利要求4所述處理 之后的多孔性含硅無機填料、以及熱塑性丙烯酯聚合物、乳化劑、丙烯酸酯類單體及氧化還 原引發(fā)劑一起混合配制漿料并固化成型。
8. 根根據(jù)權利要求1所述的含硅丙烯酸酯聚合物多孔呼吸涂料在制備多孔性透氣透 水呼吸涂層中的應用，其特征在于：所述應用按照以下操作步驟：在室溫下將表面處理的 多孔性含硅無機填料和水混合均勻，5?30分鐘后分別依次加入熱塑性丙烯酯聚合物、乳 化劑、丙烯酸酯類單體及氧化還原引發(fā)劑，混合均勻形成漿料；然后在1?10分鐘內將上述 漿料倒入模具中制成片狀或塊狀材料后再覆蓋在基體材料表面上，或直接將上述漿料涂刷 在基體材料上，室溫固化后即形成多孔性透氣透水呼吸涂層。
9. 根根據(jù)權利要求8所述的應用，其特征在于：所述室溫為10?35°C ;所述基體材料 為墻面、玻璃或陶瓷。
10. 根根據(jù)權利要求8所述的應用，其特征在于：所述室溫為20?30°C。
【文檔編號】C09C3/08GK104212208SQ201410410243
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年8月19日 優(yōu)先權日:2014年8月19日
【發(fā)明者】黃月文, 王斌 申請人:中科院廣州化學有限公司南雄材料生產基地, 中科院廣州化學有限公司