本發(fā)明涉及一種抗污乳膠漆及其制備方法和應(yīng)用，具體涉及一種納米改性抗污乳膠漆及其制備方法和應(yīng)用；屬于涂料技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
乳膠漆是一種涂料，以樹脂等為基料，加入分散介質(zhì)、填料、助劑等，經(jīng)一定工藝過程制成。乳膠漆的適用范圍廣，具有以下諸多優(yōu)點：1)低污染，省能源；2)性能優(yōu)異，功能多樣，品種齊全；3)透氣性好，施工容易，造價低；4)更新容易；5)色彩豐富，造型美觀。但是，乳膠漆也有自身的局限性：1)環(huán)境：貯存、施工和成膜質(zhì)量受環(huán)境影響大；2)熱塑性：有限的抗壓痕和抗粘連性；3)附著力：對困難低材的附著力有限；4)光澤：光澤較低；5)耐腐蝕性能不高；6)抗污性能不好，時間久了不夠美觀。
申請?zhí)枮?01511028605.2的發(fā)明專利公布了一種凈味乳膠漆，由以下重量份數(shù)的原料制成：丙酸鈉8-15份、環(huán)烷酸錳17-35份、二氧化硅超細粉20-40份、聚乙烯醇20-35份、丙烯酸異辛脂3-5份、金紅石型鈦白粉25-40份、甲基硅酸甲6-9份、丙烯酸3-7份、去離子水80-150份。該乳膠漆零VOC，無氣味，環(huán)保，長期釋放負離子，祛除有害氣體，氣味芬芳。但是，該乳膠漆并不能提高涂料的抗污能力。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
為解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種納米改性的具有抗污性能的乳膠漆及其制備方法和應(yīng)用。
為了實現(xiàn)上述目標，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案：
一種納米改性抗污乳膠漆，包括如下重量份的各組分：丙烯酸樹脂20-30份、甲基丙烯酸甲酯8-15份、改性納米填料8-20份、膨潤土8-12份、分散劑2-3份、偏硅酸鈉3-7份、石棉纖維2-5份及固化劑1-3份；所述改性納米填料是納米氧化鈦、納米氧化鋯和納米氧化鋁的混合物經(jīng)殼聚糖多孔微球改性制得的。
優(yōu)選地，前述改性納米填料中納米氧化鈦、納米氧化鋯和納米氧化鋁的質(zhì)量比為(1-5)：1:1。
更優(yōu)選地，前述改性納米填料的平均粒徑為50-80nm。
再優(yōu)選地，前述殼聚糖多孔微球的孔徑為1μm以上，納米氧化鈦、納米氧化鋯和納米氧化鋁能夠進入殼聚糖微球孔徑中，從而起到持久抗污的作用。
更優(yōu)選地，前述分散劑為硬脂酸單甘油酯或者三硬脂酸甘油酯。
更優(yōu)選地，前述固化劑為過氧化苯甲?；蛘咚援惽杷狨ァ?/p>
此外，本發(fā)明還公布了如前所述的納米改性抗污乳膠漆的制備方法，包括如下步驟：
S1、制備殼聚糖多孔微球：將殼聚糖溶入1％的醋酸溶液中，超聲分散配制成殼聚糖溶液；再將5％的戊二醛加入殼聚糖溶液中，迅速攪拌發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)，再向其中加入三氯甲烷作為制孔劑并迅速攪拌10min，得到中間產(chǎn)物；將中間產(chǎn)物逐滴滴加在水浴溫度為40℃的3％氫氧化鈉溶液中，全部滴完后，攪拌10min，然后烘干處理得到殼聚糖多孔微球；
S2、制備改性納米填料：將納米氧化鈦、納米氧化鋯和納米氧化鋁混合后置于球磨機中球磨處理30-60min得到混合納米填料，再將步驟S1中制得的殼聚糖多孔微球分散至反應(yīng)器的溶劑中，并向其中加入模板劑，然后邊攪拌邊將混合納米填料加入反應(yīng)器中，維持反應(yīng)器中溫度為40-50℃；
S3、按照前述重量份混合各組分，升溫至180-220℃，攪拌反應(yīng)1-3h，得到乳膠漆產(chǎn)品。
優(yōu)選地，前述步驟S1中，采用低溫烘干得到殼聚糖多孔微球，烘干溫度為30-50℃，烘干時間為3-6h，采用低溫烘干能夠避免高溫對殼聚糖多孔微球的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生破壞。
更優(yōu)選地，前述步驟S2中，模板劑為二乙胺或CTAB，使混合納米填料更加有序、快速地進入殼聚糖多孔微球內(nèi)。
如前所述的一種納米改性抗污乳膠漆在建筑外墻或內(nèi)墻中的應(yīng)用。
本發(fā)明的有益之處在于：本發(fā)明的乳膠漆對配方進行改進，采用模板劑將混合納米填料導(dǎo)入殼聚糖多孔微球的微孔結(jié)構(gòu)中，賦予乳膠漆持久的抗污能力，對甲醛具有極強的降解能力。
具體實施方式
以下結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作具體的介紹。
本發(fā)明中無特殊說明，所有原料均為市購。
實施例1
本實施例的納米改性抗污乳膠漆的制備方法如下：
S1、制備殼聚糖多孔微球：將殼聚糖溶入1％的醋酸溶液中，超聲分散配制成殼聚糖溶液；再將5％的戊二醛加入殼聚糖溶液中，迅速攪拌發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)，再向其中加入三氯甲烷作為制孔劑并迅速攪拌10min，得到中間產(chǎn)物；將中間產(chǎn)物逐滴滴加在水浴溫度為40℃的3％氫氧化鈉溶液中，全部滴完后，攪拌10min，然后烘干處理得到殼聚糖多孔微球；
S2、制備改性納米填料：將納米氧化鈦、納米氧化鋯和納米氧化鋁混合后置于球磨機中球磨處理30-60min得到混合納米填料，再將步驟S1中制得的殼聚糖多孔微球分散至反應(yīng)器的溶劑中，并向其中加入模板劑，然后邊攪拌邊將混合納米填料加入反應(yīng)器中，維持反應(yīng)器中溫度為40-50℃；
S3、按照如下重量份混合各組分，升溫至180-220℃，攪拌反應(yīng)1-3h，得到乳膠漆產(chǎn)品。
各組分的重量份為：丙烯酸樹脂20份、甲基丙烯酸甲酯8份、改性納米填料8份、膨潤土8份、分散劑2份、偏硅酸鈉3份、石棉纖維2份及固化劑1份。其中，改性納米填料平均粒徑為50nm，納米氧化鈦、納米氧化鋯和納米氧化鋁的質(zhì)量比為1:1:1；殼聚糖多孔微球的孔徑為1μm以上，納米氧化鈦、納米氧化鋯和納米氧化鋁能夠進入殼聚糖微球孔徑中，從而起到持久抗污的作用。
分散劑為硬脂酸單甘油酯或者三硬脂酸甘油酯；固化劑為過氧化苯甲?；蛘咚援惽杷狨?。
步驟S1中，采用低溫烘干得到殼聚糖多孔微球，烘干溫度為30℃，烘干時間為3h，采用低溫烘干能夠避免高溫對殼聚糖多孔微球的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生破壞；步驟S2中，模板劑為二乙胺或CTAB，使混合納米填料更加有序、快速地進入殼聚糖多孔微球內(nèi)。
實施例2
本實施例與實施例1的制備方法完全相同，區(qū)別之處在于各組分的重量份，具體如下：丙烯酸樹脂25份、甲基丙烯酸甲酯12份、改性納米填料15份、膨潤土10份、分散劑2.5份、偏硅酸鈉5份、石棉纖維4份及固化劑2份。其中，改性納米填料平均粒徑為60nm，納米氧化鈦、納米氧化鋯和納米氧化鋁的質(zhì)量比為31:1:1。
實施例3
本實施例與實施例1的制備方法完全相同，區(qū)別之處在于各組分的重量份，具體如下：丙烯酸樹脂30份、甲基丙烯酸甲酯15份、改性納米填料20份、膨潤土12份、分散劑3份、偏硅酸鈉7份、石棉纖維5份及固化劑3份。其中，改性納米填料平均粒徑為80nm，納米氧化鈦、納米氧化鋯和納米氧化鋁的質(zhì)量比為5:1:1。
對比例
本對比例于實施例1的區(qū)別在于未組分中未加入改性納米填料，直接加入了未經(jīng)改性的混合納米填料，具體制備方法如下：
S1、制備混合納米填料：將納米氧化鈦、納米氧化鋯和納米氧化鋁混合后置于球磨機中球磨處理30-60min得到混合納米填料；
S2、按照如下重量份混合各組分，升溫至180-220℃，攪拌反應(yīng)1-3h，得到乳膠漆產(chǎn)品。
各組分的重量份為：丙烯酸樹脂20份、甲基丙烯酸甲酯8份、混合納米填料8份、膨潤土8份、分散劑2份、偏硅酸鈉3份、石棉纖維2份及固化劑1份。其中，混合納米填料平均粒徑為50nm，納米氧化鈦、納米氧化鋯和納米氧化鋁的質(zhì)量比為1:1:1。
性能檢測
(1)、抗污性能測試：將產(chǎn)品均勻涂布于墻體上并自然晾干后，向墻體表面噴灰塵，待2h后，用抹布輕拭，然后用肉眼觀察，結(jié)果見表1；0d表示涂布晾干后，60d表示涂布晾干60天后，180d表示涂布晾干180天后。
(2)、測試對甲醛的降解率，結(jié)果見表1。
表1實施例1-3及對比例的性能檢測結(jié)果
從表1可見，本發(fā)明的各實施例得到的乳膠漆具有良好的的抗污和甲醛降解能力，相較于對比例而言，抗污性能持久性更好，且對甲醛的降解率大幅提升；這可能是由于納米填料導(dǎo)入殼聚糖多孔微球的微孔結(jié)構(gòu)中后，賦予乳膠漆更加持久的抗污能力和更好的甲醛降解能力，因而在內(nèi)墻和外墻中具有較好的應(yīng)用前景，能夠保持墻壁的持久亮新。
以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，上述實施例不以任何形式限制本發(fā)明，凡采用等同替換或等效變換的方式所獲得的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。