CN108893021B - 一种基于水性乳液的高性能建筑外墙涂料 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于水性乳液的高性能建筑外墙涂料，包括以下原料：乳液、改性粉煤灰、改性坡缕石、填料、羟乙基纤维素、十二碳醇酯、去离子水、分散剂、消泡剂、pH调节剂。本发明还公开了所述基于水性乳液的高性能建筑外墙涂料的制备方法。本发明制备的基于水性乳液的高性能建筑外墙涂料能有效抵抗建筑结构发生较大位移时的形变，通过以水性乳液和粉煤灰作为原料，减少了环境污染，节能环保，同时，通过改性粉煤灰和改性坡缕石相互配合，起到了协同增效的作用，能够有效提高涂料的抵抗位移变形能力，同时具有良好的防裂抗老化效果，具有广阔的市场前景。

Description

一种基于水性乳液的高性能建筑外墙涂料

技术领域

本发明涉及建筑材料领域，具体是一种基于水性乳液的高性能建筑外墙涂料。

背景技术

涂料是用有机或无机材料来装饰和保护物品的一种混合物。随着社会的不断发展，环境污染和资源枯竭问题也越来越引起人们的广泛关注，因而传统的使用大量有机溶剂的涂料己经逐渐被水性涂料所取代，各种商品化的水性乳液涂料在木器家具、汽车工业、建筑行业等都得到广泛的应用。而建筑外墙涂料作为一种用于建筑外层的涂料，其品质的好坏直接影响到城市形象的美观效果。目前市售的外墙涂料虽然种类繁多，但是往往功能比较单一，由于外墙涂料是在建筑外层使用，所面临的环境是复杂多变的，因此对于其抗老化、防形变等方面都有着较高的要求。普通的外墙涂料往往由于在使用过程中的风吹雨淋以及光照等使得表面的涂料老化，导致涂层起皱、开裂、剥落，进而影响到建筑的美观和性能，同时，建筑结构发生较大位移时的抵抗位移变形能力较差。因此，开发一种具有抗老化、防形变性能的基于水性乳液的高性能建筑外墙涂料，是目前急需解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于水性乳液的高性能建筑外墙涂料，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于水性乳液的高性能建筑外墙涂料，包括以下按照重量份的原料：乳液280-440份、改性粉煤灰30-80份、改性坡缕石20-80份、填料100-200份、羟乙基纤维素4-12份、十二碳醇酯7-16份、去离子水200-280份、分散剂3-10份、消泡剂1-5份、pH调节剂1-3份；其中，所述乳液由水性聚氨酯乳液、水性硅丙乳液和水性环氧树脂乳液按照重量比为2:5:1的比例混合而成；所述填料为钛白粉、绢云母和重质碳酸钙按照重量比为2:3:7的比例混合而成。

作为本发明进一步的方案：包括以下按照重量份的原料：乳液300-400份、改性粉煤灰40-70份、改性坡缕石40-70份、填料120-180份、羟乙基纤维素5-10份、十二碳醇酯10-15份、去离子水220-260份、分散剂4-8份、消泡剂2-4份、pH调节剂1.5-2.5份。

作为本发明再进一步的方案：包括以下按照重量份的原料：乳液380份、改性粉煤灰60份、改性坡缕石60份、填料160份、羟乙基纤维素8份、十二碳醇酯12份、去离子水250份、分散剂6份、消泡剂3份、pH调节剂2份。

作为本发明再进一步的方案：所述改性坡缕石的制备方法为将粒径为100-400目的坡缕石中加入10-18倍重量的浓度为75％的乙醇水溶液，超声分散20-40min，在搅拌条件下缓慢加入改性剂并于70-80℃下机械搅拌2-4小时，所述改性剂与坡缕石的质量比为1:100，所述改性剂为聚乙烯吡咯烷酮和十六烷基三甲基溴化铵按照质量比为1:1的比例混合而成，机械搅拌完成后进行过滤，然后用去离子水洗涤6-10次，真空干燥，研磨，即得所述改性坡缕石。

作为本发明再进一步的方案：所述改性粉煤灰的制备方法为将粒径为100-400目的粉煤灰中加入10-18倍重量的浓度为0.5mol/L的硫酸溶液中，在40-80℃的条件下机械搅拌20-40min，过滤，真空干燥，将真空干燥后得到的粉末置于真空罐中，抽真空至0.1MPa，向真空罐内加入二氧化硅气凝胶，所述二氧化硅气凝胶与粉末的体积比为5:1，继续抽真空20min后将真空罐缓慢升压至1.5MPa,稳压10-15min，随后将真空罐内压力降至常压，在常温条件下老化24h，得所述改性粉煤灰。

作为本发明再进一步的方案：所述分散剂为聚氧乙烯醚、聚丙烯酸铵盐或二异丁基萘磺酸钠中的一种或多种。

作为本发明再进一步的方案：所述钛白粉、改性粉煤灰、改性坡缕石、绢云母和重钙的粒度均为200-400目。

作为本发明再进一步的方案：所述消泡剂为有机硅油；所述pH调节剂为2-氨基-2-甲基-1-丙醇。

所述基于水性乳液的高性能建筑外墙涂料的制备方法，步骤如下：

1)按照重量份称取去离子水加入至容器中，依次加入分散剂、消泡剂和pH调节剂，以35kHz的超声频率进行超声分散40min，得混合料A；

2)按照重量份称取改性粉煤灰、改性坡缕石和填料，依次送入搅拌机中进行混合均匀，得混合料B；

3)将步骤1)中得到的混合料A加入至多功能分散机中，在搅拌条件下加入步骤2)中得到的混合料B，以500-1500r/min的搅拌速率进行机械搅拌30-50min，得混合料C；

4)将步骤3)中得到的混合料C中加入乳液，混合均匀后在搅拌条件下依次缓慢加入十二碳醇酯和羟乙基纤维素，以300r/min的搅拌速率进行机械搅拌6-15min，100目过滤，即得。

所述的基于水性乳液的高性能建筑外墙涂料在制备建筑涂料中的用途。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明制备的基于水性乳液的高性能建筑外墙涂料能有效抵抗建筑结构发生较大位移时的形变，通过以水性乳液和粉煤灰作为原料，减少了环境污染，节能环保，同时，通过改性粉煤灰和改性坡缕石相互配合，起到了协同增效的作用，能够有效提高涂料的抵抗位移变形能力，同时具有良好的防裂抗老化效果，能够更好的适应外墙涂料的使用环境，具有广阔的市场前景。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明的技术方案作进一步详细地说明。

实施例1

一种基于水性乳液的高性能建筑外墙涂料，包括以下按照重量份的原料：乳液280份、改性粉煤灰30份、改性坡缕石20份、填料100份、羟乙基纤维素4份、十二碳醇酯7份、去离子水200份、分散剂3份、消泡剂1份、pH调节剂1份。其中，所述乳液由水性聚氨酯乳液、水性硅丙乳液和水性环氧树脂乳液按照重量比为2:5:1的比例混合而成；所述填料为钛白粉、绢云母和重质碳酸钙按照重量比为2:3:7的比例混合而成；所述钛白粉、改性粉煤灰、改性坡缕石、绢云母和重钙的粒度均为300目；所述分散剂为聚丙烯酸铵盐；所述消泡剂为有机硅油；所述pH调节剂为2-氨基-2-甲基-1-丙醇。

所述改性坡缕石的制备方法为将粒径为200目的坡缕石中加入14倍重量的浓度为75％的乙醇水溶液，超声分散30min，在搅拌条件下缓慢加入改性剂并于75℃下机械搅拌3小时，所述改性剂与坡缕石的质量比为1:100，所述改性剂为聚乙烯吡咯烷酮和十六烷基三甲基溴化铵按照质量比为1:1的比例混合而成，机械搅拌完成后进行过滤，然后用去离子水洗涤10次，真空干燥，研磨，即得所述改性坡缕石；所述改性粉煤灰的制备方法为将粒径为300目的粉煤灰中加入12倍重量的浓度为0.5mol/L的硫酸溶液中，在60℃的条件下机械搅拌30min，过滤，真空干燥，将真空干燥后得到的粉末置于真空罐中，抽真空至0.1MPa，向真空罐内加入二氧化硅气凝胶，所述二氧化硅气凝胶与粉末的体积比为5:1，继续抽真空20min后将真空罐缓慢升压至1.5MPa,稳压12min，随后将真空罐内压力降至常压，在常温条件下老化24h，得所述改性粉煤灰。

本实施例中，所述基于水性乳液的高性能建筑外墙涂料的制备方法，步骤如下：

1)按照重量份称取去离子水加入至容器中，依次加入分散剂、消泡剂和pH调节剂，以35kHz的超声频率进行超声分散40min，得混合料A；

2)按照重量份称取改性粉煤灰、改性坡缕石和填料，依次送入搅拌机中进行混合均匀，得混合料B；

3)将步骤1)中得到的混合料A加入至多功能分散机中，在搅拌条件下加入步骤2)中得到的混合料B，以1200r/min的搅拌速率进行机械搅拌40min，得混合料C；

4)将步骤3)中得到的混合料C中加入乳液，混合均匀后在搅拌条件下依次缓慢加入十二碳醇酯和羟乙基纤维素，以300r/min的搅拌速率进行机械搅拌8min，100目过滤，即得。

实施例2

一种基于水性乳液的高性能建筑外墙涂料，包括以下按照重量份的原料：乳液440份、改性粉煤灰80份、改性坡缕石80份、填料200份、羟乙基纤维素12份、十二碳醇酯16份、去离子水280份、分散剂10份、消泡剂5份、pH调节剂3份。其中，所述乳液由水性聚氨酯乳液、水性硅丙乳液和水性环氧树脂乳液按照重量比为2:5:1的比例混合而成；所述填料为钛白粉、绢云母和重质碳酸钙按照重量比为2:3:7的比例混合而成；所述钛白粉、改性粉煤灰、改性坡缕石、绢云母和重钙的粒度均为300目；所述分散剂为聚丙烯酸铵盐；所述消泡剂为有机硅油；所述pH调节剂为2-氨基-2-甲基-1-丙醇。

所述改性坡缕石的制备方法为将粒径为200目的坡缕石中加入14倍重量的浓度为75％的乙醇水溶液，超声分散30min，在搅拌条件下缓慢加入改性剂并于75℃下机械搅拌3小时，所述改性剂与坡缕石的质量比为1:100，所述改性剂为聚乙烯吡咯烷酮和十六烷基三甲基溴化铵按照质量比为1:1的比例混合而成，机械搅拌完成后进行过滤，然后用去离子水洗涤10次，真空干燥，研磨，即得所述改性坡缕石；所述改性粉煤灰的制备方法为将粒径为300目的粉煤灰中加入12倍重量的浓度为0.5mol/L的硫酸溶液中，在60℃的条件下机械搅拌30min，过滤，真空干燥，将真空干燥后得到的粉末置于真空罐中，抽真空至0.1MPa，向真空罐内加入二氧化硅气凝胶，所述二氧化硅气凝胶与粉末的体积比为5:1，继续抽真空20min后将真空罐缓慢升压至1.5MPa,稳压12min，随后将真空罐内压力降至常压，在常温条件下老化24h，得所述改性粉煤灰。

本实施例中，所述基于水性乳液的高性能建筑外墙涂料的制备方法，步骤如下：

1)按照重量份称取去离子水加入至容器中，依次加入分散剂、消泡剂和pH调节剂，以35kHz的超声频率进行超声分散40min，得混合料A；

2)按照重量份称取改性粉煤灰、改性坡缕石和填料，依次送入搅拌机中进行混合均匀，得混合料B；

3)将步骤1)中得到的混合料A加入至多功能分散机中，在搅拌条件下加入步骤2)中得到的混合料B，以1200r/min的搅拌速率进行机械搅拌40min，得混合料C；

4)将步骤3)中得到的混合料C中加入乳液，混合均匀后在搅拌条件下依次缓慢加入十二碳醇酯和羟乙基纤维素，以300r/min的搅拌速率进行机械搅拌8min，100目过滤，即得。

实施例3

一种基于水性乳液的高性能建筑外墙涂料，包括以下按照重量份的原料：乳液360份、改性粉煤灰55份、改性坡缕石50份、填料150份、羟乙基纤维素8份、十二碳醇酯11.5份、去离子水240份、分散剂6.5份、消泡剂3份、pH调节剂2份。其中，所述乳液由水性聚氨酯乳液、水性硅丙乳液和水性环氧树脂乳液按照重量比为2:5:1的比例混合而成；所述填料为钛白粉、绢云母和重质碳酸钙按照重量比为2:3:7的比例混合而成；所述钛白粉、改性粉煤灰、改性坡缕石、绢云母和重钙的粒度均为300目；所述分散剂为聚丙烯酸铵盐；所述消泡剂为有机硅油；所述pH调节剂为2-氨基-2-甲基-1-丙醇。

所述改性坡缕石的制备方法为将粒径为200目的坡缕石中加入14倍重量的浓度为75％的乙醇水溶液，超声分散30min，在搅拌条件下缓慢加入改性剂并于75℃下机械搅拌3小时，所述改性剂与坡缕石的质量比为1:100，所述改性剂为聚乙烯吡咯烷酮和十六烷基三甲基溴化铵按照质量比为1:1的比例混合而成，机械搅拌完成后进行过滤，然后用去离子水洗涤10次，真空干燥，研磨，即得所述改性坡缕石；所述改性粉煤灰的制备方法为将粒径为300目的粉煤灰中加入12倍重量的浓度为0.5mol/L的硫酸溶液中，在60℃的条件下机械搅拌30min，过滤，真空干燥，将真空干燥后得到的粉末置于真空罐中，抽真空至0.1MPa，向真空罐内加入二氧化硅气凝胶，所述二氧化硅气凝胶与粉末的体积比为5:1，继续抽真空20min后将真空罐缓慢升压至1.5MPa,稳压12min，随后将真空罐内压力降至常压，在常温条件下老化24h，得所述改性粉煤灰。

本实施例中，所述基于水性乳液的高性能建筑外墙涂料的制备方法，步骤如下：

1)按照重量份称取去离子水加入至容器中，依次加入分散剂、消泡剂和pH调节剂，以35kHz的超声频率进行超声分散40min，得混合料A；

2)按照重量份称取改性粉煤灰、改性坡缕石和填料，依次送入搅拌机中进行混合均匀，得混合料B；

3)将步骤1)中得到的混合料A加入至多功能分散机中，在搅拌条件下加入步骤2)中得到的混合料B，以1200r/min的搅拌速率进行机械搅拌40min，得混合料C；

4)将步骤3)中得到的混合料C中加入乳液，混合均匀后在搅拌条件下依次缓慢加入十二碳醇酯和羟乙基纤维素，以300r/min的搅拌速率进行机械搅拌8min，100目过滤，即得。

实施例4

一种基于水性乳液的高性能建筑外墙涂料，包括以下按照重量份的原料：乳液300份、改性粉煤灰40份、改性坡缕石40份、填料120份、羟乙基纤维素5份、十二碳醇酯10份、去离子水220份、分散剂4份、消泡剂2份、pH调节剂1.5份。其中，所述乳液由水性聚氨酯乳液、水性硅丙乳液和水性环氧树脂乳液按照重量比为2:5:1的比例混合而成；所述填料为钛白粉、绢云母和重质碳酸钙按照重量比为2:3:7的比例混合而成；所述钛白粉、改性粉煤灰、改性坡缕石、绢云母和重钙的粒度均为300目；所述分散剂为聚丙烯酸铵盐；所述消泡剂为有机硅油；所述pH调节剂为2-氨基-2-甲基-1-丙醇。

所述改性坡缕石的制备方法为将粒径为200目的坡缕石中加入14倍重量的浓度为75％的乙醇水溶液，超声分散30min，在搅拌条件下缓慢加入改性剂并于75℃下机械搅拌3小时，所述改性剂与坡缕石的质量比为1:100，所述改性剂为聚乙烯吡咯烷酮和十六烷基三甲基溴化铵按照质量比为1:1的比例混合而成，机械搅拌完成后进行过滤，然后用去离子水洗涤10次，真空干燥，研磨，即得所述改性坡缕石；所述改性粉煤灰的制备方法为将粒径为300目的粉煤灰中加入12倍重量的浓度为0.5mol/L的硫酸溶液中，在60℃的条件下机械搅拌30min，过滤，真空干燥，将真空干燥后得到的粉末置于真空罐中，抽真空至0.1MPa，向真空罐内加入二氧化硅气凝胶，所述二氧化硅气凝胶与粉末的体积比为5:1，继续抽真空20min后将真空罐缓慢升压至1.5MPa,稳压12min，随后将真空罐内压力降至常压，在常温条件下老化24h，得所述改性粉煤灰。

本实施例中，所述基于水性乳液的高性能建筑外墙涂料的制备方法，步骤如下：

1)按照重量份称取去离子水加入至容器中，依次加入分散剂、消泡剂和pH调节剂，以35kHz的超声频率进行超声分散40min，得混合料A；

2)按照重量份称取改性粉煤灰、改性坡缕石和填料，依次送入搅拌机中进行混合均匀，得混合料B；

3)将步骤1)中得到的混合料A加入至多功能分散机中，在搅拌条件下加入步骤2)中得到的混合料B，以1200r/min的搅拌速率进行机械搅拌40min，得混合料C；

4)将步骤3)中得到的混合料C中加入乳液，混合均匀后在搅拌条件下依次缓慢加入十二碳醇酯和羟乙基纤维素，以300r/min的搅拌速率进行机械搅拌8min，100目过滤，即得。

实施例5

一种基于水性乳液的高性能建筑外墙涂料，包括以下按照重量份的原料：乳液400份、改性粉煤灰70份、改性坡缕石70份、填料180份、羟乙基纤维素10份、十二碳醇酯15份、去离子水260份、分散剂8份、消泡剂4份、pH调节剂2.5份。其中，所述乳液由水性聚氨酯乳液、水性硅丙乳液和水性环氧树脂乳液按照重量比为2:5:1的比例混合而成；所述填料为钛白粉、绢云母和重质碳酸钙按照重量比为2:3:7的比例混合而成；所述钛白粉、改性粉煤灰、改性坡缕石、绢云母和重钙的粒度均为300目；所述分散剂为聚丙烯酸铵盐；所述消泡剂为有机硅油；所述pH调节剂为2-氨基-2-甲基-1-丙醇。

所述改性坡缕石的制备方法为将粒径为200目的坡缕石中加入14倍重量的浓度为75％的乙醇水溶液，超声分散30min，在搅拌条件下缓慢加入改性剂并于75℃下机械搅拌3小时，所述改性剂与坡缕石的质量比为1:100，所述改性剂为聚乙烯吡咯烷酮和十六烷基三甲基溴化铵按照质量比为1:1的比例混合而成，机械搅拌完成后进行过滤，然后用去离子水洗涤10次，真空干燥，研磨，即得所述改性坡缕石；所述改性粉煤灰的制备方法为将粒径为300目的粉煤灰中加入12倍重量的浓度为0.5mol/L的硫酸溶液中，在60℃的条件下机械搅拌30min，过滤，真空干燥，将真空干燥后得到的粉末置于真空罐中，抽真空至0.1MPa，向真空罐内加入二氧化硅气凝胶，所述二氧化硅气凝胶与粉末的体积比为5:1，继续抽真空20min后将真空罐缓慢升压至1.5MPa,稳压12min，随后将真空罐内压力降至常压，在常温条件下老化24h，得所述改性粉煤灰。

本实施例中，所述基于水性乳液的高性能建筑外墙涂料的制备方法，步骤如下：

1)按照重量份称取去离子水加入至容器中，依次加入分散剂、消泡剂和pH调节剂，以35kHz的超声频率进行超声分散40min，得混合料A；

2)按照重量份称取改性粉煤灰、改性坡缕石和填料，依次送入搅拌机中进行混合均匀，得混合料B；

3)将步骤1)中得到的混合料A加入至多功能分散机中，在搅拌条件下加入步骤2)中得到的混合料B，以1200r/min的搅拌速率进行机械搅拌40min，得混合料C；

4)将步骤3)中得到的混合料C中加入乳液，混合均匀后在搅拌条件下依次缓慢加入十二碳醇酯和羟乙基纤维素，以300r/min的搅拌速率进行机械搅拌8min，100目过滤，即得。

实施例6

一种基于水性乳液的高性能建筑外墙涂料，包括以下按照重量份的原料：乳液350份、改性粉煤灰55份、改性坡缕石55份、填料150份、羟乙基纤维素7.5份、十二碳醇酯12.5份、去离子水290份、分散剂6份、消泡剂3份、pH调节剂2份。其中，所述乳液由水性聚氨酯乳液、水性硅丙乳液和水性环氧树脂乳液按照重量比为2:5:1的比例混合而成；所述填料为钛白粉、绢云母和重质碳酸钙按照重量比为2:3:7的比例混合而成；所述钛白粉、改性粉煤灰、改性坡缕石、绢云母和重钙的粒度均为300目；所述分散剂为聚丙烯酸铵盐；所述消泡剂为有机硅油；所述pH调节剂为2-氨基-2-甲基-1-丙醇。

所述改性坡缕石的制备方法为将粒径为200目的坡缕石中加入14倍重量的浓度为75％的乙醇水溶液，超声分散30min，在搅拌条件下缓慢加入改性剂并于75℃下机械搅拌3小时，所述改性剂与坡缕石的质量比为1:100，所述改性剂为聚乙烯吡咯烷酮和十六烷基三甲基溴化铵按照质量比为1:1的比例混合而成，机械搅拌完成后进行过滤，然后用去离子水洗涤10次，真空干燥，研磨，即得所述改性坡缕石；所述改性粉煤灰的制备方法为将粒径为300目的粉煤灰中加入12倍重量的浓度为0.5mol/L的硫酸溶液中，在60℃的条件下机械搅拌30min，过滤，真空干燥，将真空干燥后得到的粉末置于真空罐中，抽真空至0.1MPa，向真空罐内加入二氧化硅气凝胶，所述二氧化硅气凝胶与粉末的体积比为5:1，继续抽真空20min后将真空罐缓慢升压至1.5MPa,稳压12min，随后将真空罐内压力降至常压，在常温条件下老化24h，得所述改性粉煤灰。

本实施例中，所述基于水性乳液的高性能建筑外墙涂料的制备方法，步骤如下：

1)按照重量份称取去离子水加入至容器中，依次加入分散剂、消泡剂和pH调节剂，以35kHz的超声频率进行超声分散40min，得混合料A；

2)按照重量份称取改性粉煤灰、改性坡缕石和填料，依次送入搅拌机中进行混合均匀，得混合料B；

3)将步骤1)中得到的混合料A加入至多功能分散机中，在搅拌条件下加入步骤2)中得到的混合料B，以1200r/min的搅拌速率进行机械搅拌40min，得混合料C；

4)将步骤3)中得到的混合料C中加入乳液，混合均匀后在搅拌条件下依次缓慢加入十二碳醇酯和羟乙基纤维素，以300r/min的搅拌速率进行机械搅拌8min，100目过滤，即得。

实施例7

一种基于水性乳液的高性能建筑外墙涂料，包括以下按照重量份的原料：乳液380份、改性粉煤灰60份、改性坡缕石60份、填料160份、羟乙基纤维素8份、十二碳醇酯12份、去离子水250份、分散剂6份、消泡剂3份、pH调节剂2份。其中，所述乳液由水性聚氨酯乳液、水性硅丙乳液和水性环氧树脂乳液按照重量比为2:5:1的比例混合而成；所述填料为钛白粉、绢云母和重质碳酸钙按照重量比为2:3:7的比例混合而成；所述钛白粉、改性粉煤灰、改性坡缕石、绢云母和重钙的粒度均为300目；所述分散剂为聚丙烯酸铵盐；所述消泡剂为有机硅油；所述pH调节剂为2-氨基-2-甲基-1-丙醇。

所述改性坡缕石的制备方法为将粒径为200目的坡缕石中加入14倍重量的浓度为75％的乙醇水溶液，超声分散30min，在搅拌条件下缓慢加入改性剂并于75℃下机械搅拌3小时，所述改性剂与坡缕石的质量比为1:100，所述改性剂为聚乙烯吡咯烷酮和十六烷基三甲基溴化铵按照质量比为1:1的比例混合而成，机械搅拌完成后进行过滤，然后用去离子水洗涤10次，真空干燥，研磨，即得所述改性坡缕石；所述改性粉煤灰的制备方法为将粒径为300目的粉煤灰中加入12倍重量的浓度为0.5mol/L的硫酸溶液中，在60℃的条件下机械搅拌30min，过滤，真空干燥，将真空干燥后得到的粉末置于真空罐中，抽真空至0.1MPa，向真空罐内加入二氧化硅气凝胶，所述二氧化硅气凝胶与粉末的体积比为5:1，继续抽真空20min后将真空罐缓慢升压至1.5MPa,稳压12min，随后将真空罐内压力降至常压，在常温条件下老化24h，得所述改性粉煤灰。

本实施例中，所述基于水性乳液的高性能建筑外墙涂料的制备方法，步骤如下：

1)按照重量份称取去离子水加入至容器中，依次加入分散剂、消泡剂和pH调节剂，以35kHz的超声频率进行超声分散40min，得混合料A；

2)按照重量份称取改性粉煤灰、改性坡缕石和填料，依次送入搅拌机中进行混合均匀，得混合料B；

3)将步骤1)中得到的混合料A加入至多功能分散机中，在搅拌条件下加入步骤2)中得到的混合料B，以1200r/min的搅拌速率进行机械搅拌40min，得混合料C；

4)将步骤3)中得到的混合料C中加入乳液，混合均匀后在搅拌条件下依次缓慢加入十二碳醇酯和羟乙基纤维素，以300r/min的搅拌速率进行机械搅拌8min，100目过滤，即得。

对比例1

与实施例7相比，不含改性粉煤灰，其他与实施例7相同。

对比例2

与实施例7相比，不含改性坡缕石，其他与实施例7相同。

对比例3

与实施例7相比，不含改性粉煤灰和改性坡缕石，其他与实施例7相同。

性能试验

对实施例7及对比例1-3的制备的基于水性乳液的高性能建筑外墙涂料进行如下性能测试和评价：(1)抵抗位移变形能力:参考标准测试方法ASTME1966(UL-2079)，测试涂膜发生±50％变形率的前提下抵抗位移变化的循环次数，次数越多，说明该能力强。(2)耐人工气候老化性：按照GB/T9755-2014标准进行耐人工气候老化性检测，其中，耐人工气候老化性检测时间为1000h。实施例7及对比例1-3的性能检测结果如表1所示。

从实施例7与对比例1的数据对比中可以看出，本发明通过添加改性粉煤灰，能够有效提高涂料的抵抗位移变形能力，同时具有良好的防裂抗老化效果；从实施例7与对比例2的数据对比中可以看出，本发明添加改性坡缕石，能够有效提高涂料的抵抗位移变形能力，同时具有良好的防裂抗老化效果；另外，从实施例7与对比例1-3的数据对比中可以看出，本发明通过改性粉煤灰和改性坡缕石相互配合，起到了协同增效的作用，能够进一步有效提高涂料的抵抗位移变形能力，同时具有良好的防裂抗老化效果。

表1性能检测结果表

从以上结果中可以看出，本发明制备的基于水性乳液的高性能建筑外墙涂料能有效抵抗建筑结构发生较大位移时的形变，将通过水性聚氨酯乳液、水性硅丙乳液和水性环氧树脂乳液进行合理复配得到的高性能乳液用于生产外墙涂料中，节能环保，同时，通过改性粉煤灰和改性坡缕石相互配合，起到了协同增效的作用，能够有效提高涂料的抵抗位移变形能力，同时具有良好的防裂抗老化效果，有效减少了外墙涂料由于在使用过程中的风吹雨淋以及光照等使得表面的涂料老化、起皱、开裂、剥落，能够更好的适应外墙涂料的使用环境，具有广阔的市场前景。

上面对本发明的较佳实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (8)

1.一种基于水性乳液的高性能建筑外墙涂料，其特征在于，包括以下按照重量份的原料：乳液280-440份、改性粉煤灰30-80份、改性坡缕石20-80份、填料100-200份、羟乙基纤维素4-12份、十二碳醇酯7-16份、去离子水200-280份、分散剂3-10份、消泡剂1-5份、pH调节剂1-3份；其中，所述乳液由水性聚氨酯乳液、水性硅丙乳液和水性环氧树脂乳液按照重量比为2:5:1的比例混合而成；所述填料为钛白粉、绢云母和重质碳酸钙按照重量比为2:3:7的比例混合而成；所述改性坡缕石的制备方法为将粒径为100-400目的坡缕石中加入10-18倍重量的浓度为75％的乙醇水溶液，超声分散20-40min，在搅拌条件下缓慢加入改性剂并于70-80℃下机械搅拌2-4小时，所述改性剂与坡缕石的质量比为1:100，所述改性剂为聚乙烯吡咯烷酮和十六烷基三甲基溴化铵按照质量比为1:1的比例混合而成，机械搅拌完成后进行过滤，然后用去离子水洗涤6-10次，真空干燥，研磨，即得所述改性坡缕石；所述改性粉煤灰的制备方法为将粒径为100-400目的粉煤灰中加入10-18倍重量的浓度为0.5mol/L的硫酸溶液中，在40-80℃的条件下机械搅拌20-40min，过滤，真空干燥，将真空干燥后得到的粉末置于真空罐中，抽真空至0.1MPa，向真空罐内加入二氧化硅气凝胶，所述二氧化硅气凝胶与粉末的体积比为5:1，继续抽真空20min后将真空罐缓慢升压至1.5MPa，稳压10-15min，随后将真空罐内压力降至常压，在常温条件下老化24h，得所述改性粉煤灰。

2.根据权利要求1所述的基于水性乳液的高性能建筑外墙涂料，其特征在于，包括以下按照重量份的原料：乳液300-400份、改性粉煤灰40-70份、改性坡缕石40-70份、填料120-180份、羟乙基纤维素5-10份、十二碳醇酯10-15份、去离子水220-260份、分散剂4-8份、消泡剂2-4份、pH调节剂1.5-2.5份。

3.根据权利要求2所述的基于水性乳液的高性能建筑外墙涂料，其特征在于，包括以下按照重量份的原料：乳液380份、改性粉煤灰60份、改性坡缕石60份、填料160份、羟乙基纤维素8份、十二碳醇酯12份、去离子水250份、分散剂6份、消泡剂3份、pH调节剂2份。

4.根据权利要求3所述的基于水性乳液的高性能建筑外墙涂料，其特征在于，所述分散剂为聚氧乙烯醚、聚丙烯酸铵盐或二异丁基萘磺酸钠中的一种或多种。

5.根据权利要求3所述的基于水性乳液的高性能建筑外墙涂料，其特征在于，所述钛白粉、改性粉煤灰、改性坡缕石、绢云母和重钙的粒度均为200-400目。

6.根据权利要求3所述的基于水性乳液的高性能建筑外墙涂料，其特征在于，所述消泡剂为有机硅油；所述pH调节剂为2-氨基-2-甲基-1-丙醇。

7.一种如权利要求1-6任一所述的基于水性乳液的高性能建筑外墙涂料的制备方法，其特征在于，步骤如下：

1)按照重量份称取去离子水加入至容器中，依次加入分散剂、消泡剂和pH调节剂，以35kHz的超声频率进行超声分散40min，得混合料A；

2)按照重量份称取改性粉煤灰、改性坡缕石和填料，依次送入搅拌机中进行混合均匀，得混合料B；

3)将步骤1)中得到的混合料A加入至多功能分散机中，在搅拌条件下加入步骤2)中得到的混合料B，以500-1500r/min的搅拌速率进行机械搅拌30-50min，得混合料C；

4)将步骤3)中得到的混合料C中加入乳液，混合均匀后在搅拌条件下依次缓慢加入十二碳醇酯和羟乙基纤维素，以300r/min的搅拌速率进行机械搅拌6-15min，100目过滤，即得。

8.一种如权利要求1-6任一所述的基于水性乳液的高性能建筑外墙涂料在制备建筑涂料中的用途。