一种建筑外墙用涂料及其制备方法技术领域
本发明涉及涂料技术领域，尤其涉及一种建筑外墙用涂料及其制
备方法。
背景技术
随着国内涂料行业的不断发展和细化，市场对特种功能性涂料的
需求也越来越紧迫。近些年来，建筑物对防水、防腐、耐老化、阻燃
等性能的要求逐渐提高，为了满足建筑业对特种涂料的要求，生产高
性能、多用途的功能性涂料具有重要的意义。
目前，在建筑上所使用的涂料主要分为防水涂料和防腐涂料，分
别具有防水防渗和防腐的功能。在实际应用中，往往要求涂料同时具
有防水和防腐的功能，例如酸雨的影响越来越大，建筑上需要外置涂
层能够同时防水和耐酸。然而，现有的技术只能分别对建筑物涂刷防
水涂料和防腐涂料形成防水层和防腐层。
并且，建筑外墙用防水涂料普遍存在易老化、使用寿命短的问题，
在室外使用过程中经受紫外线的照射，容易发生干裂、变形、折断、
分层等现象，发生渗漏现象，一般每隔几年都要重新进行返修，消耗
大量的人力物力财力。因此，本发明人考虑，开发出一种耐久性好、
兼具防水防腐的建筑外墙用涂料具有重要的现实意义。
发明内容
本发明解决的技术问题在于提供一种建筑外墙用涂料及其制备
方法，该建筑外墙用涂料具有良好的防水性能、防腐性能和耐老化性
能。
有鉴于此，本发明提供了一种建筑外墙用涂料，包括以下组分：
其中，所述聚合物乳液为聚丙烯酸酯和三溴苯酚甲基丙烯酸酯。
优选的，所述防腐剂为溴代丙酰胺基-苯并异噻唑啉-3-酮。
优选的，所述粘结剂为聚乙烯吡咯烷酮。
优选的，所述纤维素为羟丙基甲基纤维素。
优选的，所述消泡剂为三氟丙基乙氧基硅氧。
优选的，所述纳米粉体为纳米硫氰酸亚铜和氧化亚铜的复合物。
优选的，所述改性填料按照如下方法制备：配制体积比为1∶1的
乙醇水溶液，用0.01M的盐酸溶液调节pH值至5.0，得到混合溶液；
将煅烧高岭土均匀分散在所述混合溶液中，在50℃的水浴中以
500r/min的转速搅拌，逐滴加入十六烷基三甲氧基硅烷，继续搅拌3h，
抽滤、洗涤，干燥，粉碎后得到改性填料。
相应的，本发明还提供一种建筑外墙用涂料的制备方法，包括以
下步骤：将2-4重量份纳米粉体、6-8重量份改性填料、2-3重量份纤
维素、3-5重量份乙烯-苯乙烯-丙烯酸羟乙酯共聚物胶粉和1-2重量份
粘结剂混合，在搅拌机中高速搅拌，得到第一预混料；将80-85重量
份聚合物乳液、2-3重量份甲基丙烯酰氧基十二烷基二甲氧基硅烷、
1.5-2重量份防腐剂、1-1.4重量份松油醇和1-2重量份外加剂混合，
于搅拌罐内搅拌后得到第二预混料，所述聚合物乳液为聚丙烯酸酯和
三溴苯酚甲基丙烯酸酯；将所述第二预混料加入所述第一预混料中，
搅拌后加入0.6-1重量份消泡剂，继续搅拌后得到建筑外墙用涂料。
优选的，所述改性填料按照如下方法制备：配制体积比为1∶1的
乙醇水溶液，用0.01M的盐酸溶液调节pH值至5.0，得到混合溶液；
将煅烧高岭土均匀分散在所述混合溶液中，在50℃的水浴中以
500r/min的转速搅拌，逐滴加入十六烷基三甲氧基硅烷，继续搅拌3h，
抽滤、洗涤，干燥，粉碎后得到改性填料。
优选的，所述防腐剂为溴代丙酰胺基-苯并异噻唑啉-3-酮。
本发明提供了一种建筑外墙用涂料及其制备方法，包括以下组
分：聚合物乳液、甲基丙烯酰氧基十二烷基二甲氧基硅烷、防腐剂、
乙烯-苯乙烯-丙烯酸羟乙酯共聚物胶粉、粘结剂、纤维素、消泡剂、
松油醇、外加剂、纳米粉体和改性填料，所述聚合物乳液为聚丙烯酸
酯和三溴苯酚甲基丙烯酸酯。与现有技术相比，本发明以具有防腐功
能的三溴苯酚甲基丙烯酸酯乳液为原料，保证了涂料具有良好的防腐
性能；以甲基丙烯酰氧基十二烷基二甲氧基硅烷作为防水剂，提高了
涂料的防水性能；采用乙烯-苯乙烯-丙烯酸羟乙酯共聚物胶粉，有效
的提高涂料中组分的分散性和粘结性，提高了涂料的耐老化性能。实
验结果表明，本发明制备的建筑外墙用涂料具有良好的耐老化性能、
防水性能和防腐性能。
具体实施方式
为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案
进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征
和优点，而不是对本发明权利要求的限制。
本发明实施例公开了一种建筑外墙用涂料，包括以下组分：
其中，所述聚合物乳液为聚丙烯酸酯和三溴苯酚甲基丙烯酸酯。
本发明选用防腐功能的乳液为原料，外加防腐剂和防水剂，使得
涂料兼具防水和防腐功能。其中，本发明采用了具有防腐功能的三溴
苯酚甲基丙烯酸酯乳液为原料，增加了涂料的防腐能力；以甲基丙烯
酰氧基十二烷基二甲氧基硅烷为防水剂，提高了涂料的防水性能。作
为优选方案，所述聚合物乳液中聚丙烯酸酯与三溴苯酚甲基丙烯酸酯
的重量比优选为5∶3。
作为优选方案，所述防腐剂为溴代丙酰胺基-苯并异噻唑啉-3-酮。
溴代丙酰胺基-苯并异噻唑啉-3-酮是一种新型的抗菌剂，具有广谱抗
菌特性。乙烯-苯乙烯-丙烯酸羟乙酯共聚物胶粉可以有效的提高涂料
中组分的分散性和粘结性。
作为优选方案，所述粘结剂为聚乙烯吡咯烷酮；所述纤维素优选
为羟丙基甲基纤维素；所述消泡剂优选为三氟丙基乙氧基硅氧；所述
外加剂优选为丙烯酸锌。所述外加剂优选为丙烯酸锌。所述纳米粉体
为纳米硫氰酸亚铜和氧化亚铜的复合物，更优选的，复合物中硫氰酸
亚铜和氧化亚铜的重量比为1∶2。本发明通过加入纳米硫氰酸亚铜粒
子，确保粒子在涂料中的均匀分散，发挥粒子的吸收紫外线作用，进
一步提高涂料的耐候性。
作为优选方案，所述改性填料优选为硅烷改性煅烧高岭土；进一
步优选的，所述煅烧高岭土的粒度满足d90≤10μm。
所述改性填料优选按照如下方法制备：配制体积比为1∶1的乙醇
水溶液，用0.01M的盐酸溶液调节pH值至5.0，得到混合溶液；将煅
烧高岭土均匀分散在所述混合溶液中，在50℃的水浴中以500r/min
的转速搅拌，逐滴加入十六烷基三甲氧基硅烷，继续搅拌3h，抽滤、
洗涤，干燥，粉碎后得到改性填料。
相应的，本发明还提供一种建筑外墙用涂料的制备方法，包括以
下步骤：将2-4重量份纳米粉体、6-8重量份改性填料、2-3重量份纤
维素、3-5重量份乙烯-苯乙烯-丙烯酸羟乙酯共聚物胶粉和1-2重量份
粘结剂混合，在搅拌机中高速搅拌，得到第一预混料；将80-85重量
份聚合物乳液、2-3重量份甲基丙烯酰氧基十二烷基二甲氧基硅烷、
1.5-2.0重量份防腐剂、1-1.4重量份松油醇和1-2重量份外加剂混合，
于搅拌罐内搅拌后得到第二预混料，所述聚合物乳液为聚丙烯酸酯和
三溴苯酚甲基丙烯酸酯；将所述第二预混料加入所述第一预混料中，
搅拌后加入0.6-1.0重量份消泡剂，继续搅拌后得到建筑外墙用涂料。
作为优选方案，所述改性填料优选按照如下方法制备：配制体积
比为1∶1的乙醇水溶液，用0.01M的盐酸溶液调节pH值至5.0，得到
混合溶液；将煅烧高岭土均匀分散在所述混合溶液中，在50℃的水浴
中以500r/min的转速搅拌，逐滴加入十六烷基三甲氧基硅烷，继续搅
拌3h，抽滤、洗涤，干燥，粉碎后得到改性填料。
作为优选方案，聚合物乳液中聚丙烯酸酯与三溴苯酚甲基丙烯酸
酯的重量比优选为5∶3。
所述防腐剂优选为溴代丙酰胺基-苯并异噻唑啉-3-酮。所述粘结
剂优选为聚乙烯吡咯烷酮。所述纤维素优选为羟丙基甲基纤维素；所
述消泡剂优选为三氟丙基乙氧基硅氧；所述纳米粉体优选为纳米硫氰
酸亚铜和氧化亚铜的复合物。
从以上方案可以看出，本发明以三溴苯酚甲基丙烯酸酯与聚丙烯
酸酯混合作为聚合物乳液原料，提高了涂料的防腐性能；通过以甲基
丙烯酰氧基十二烷基二甲氧基硅烷作为防水剂，提高了涂料的防水性
能；采用乙烯-苯乙烯-丙烯酸羟乙酯共聚物胶粉，有效的提高涂料中
组分的分散性和粘结性，提高了涂料的耐老化性能。
作为优选方案，本发明还引入有机聚合物胶粉和粘结剂，确保涂
料具有更好粘结能力和抗干裂性能。硫氰酸亚铜和氧化亚铜复合纳米
粒子在涂料中的均匀分散，通过纳米粒子对紫外线的吸收作用可以赋
予涂料具有优异耐老化性能。
为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明提供的技术方
案进行详细说明，本发明的保护范围不受以下实施例的限制。
本发明采用的原料和化学试剂均为市购。
本发明实施例采用的聚合物乳液为重量比为5∶3的聚丙烯酸酯和
三溴苯酚甲基丙烯酸酯的混合物；其中，聚丙烯酸酯产自济南百纳川
化工有限公司；三溴苯酚甲基丙烯酸酯型号为SL-200，产自美国陶氏
化学公司；
本发明实施例采用的防水剂为甲基丙烯酰氧基十二烷基二甲氧
基硅烷，产自德国巴斯夫化工(中国)有限公司；
本发明实施例采用的防腐剂为溴代丙酰胺基-苯并异噻唑啉-3-
酮，产自德国巴斯夫化工(中国)有限公司；
本发明实施例采用的聚合物胶粉为乙烯-苯乙烯-丙烯酸羟乙酯共
聚物胶粉，产自山东戈麦斯化工有限公司
本发明实施例采用的粘结剂为聚乙烯吡咯烷酮，产自国药集团化
学试剂有限公司；
本发明实施例采用的纤维素为羟丙基甲基纤维素，产自泰安瑞泰
纤维素有限公司；
本发明实施例采用的消泡剂为三氟丙基乙氧基硅氧烷，产自南京
曙光化工集团有限公司；
本发明实施例采用的松油醇产自天津科密欧化学试剂有限公司；
本发明实施例采用的外加剂为丙烯酸锌，产自江苏天鹏同仁精细
化工有限公司。
本发明实施例采用的纳米粉体为纳米硫氰酸亚铜和氧化亚铜复
合物，复合物中硫氰酸亚铜和氧化亚铜的重量比为1∶2。
实施例1
(1)、首先制备硅烷改性煅烧高岭土填料：首先配制体积比为1∶1
的乙醇水溶液，用0.01M的盐酸溶液调节pH值至5.0，称取1kg煅烧
高岭土均匀分散在上述溶液中，在50℃的水浴中500r/min的转速搅拌
下，逐滴加入10g十六烷基三甲氧基硅烷，完成后继续搅拌3h，最后
经过抽滤、洗涤，在80℃下充分干燥，粉碎，获得硅烷改性煅烧高岭
土填料；(2)、称取2重量份纳米粉体、7重量份硅烷改性煅烧高岭土
填料、3重量份纤维素、5重量份聚合物胶粉、1重量份粘结剂在搅拌
机中高速搅拌10分钟；搅拌均匀获得预混粉料备用；(3)、称取80重
量份聚合物乳液、2重量份防水剂、2重量份防腐剂、1重量份松油醇、
1重量份外加剂于搅拌罐内高速搅拌15分钟；(4)、向步骤3得到的混
合料中加入上述预混粉料，搅拌均匀后加入0.8重量份消泡剂再继续
搅拌5分钟，得到兼具防水防腐功能的建筑外墙用涂料。
实施例2
(1)、首先制备硅烷改性煅烧高岭土填料：方法同实施例1；(2)、
称取2.5重量份纳米粉体、6.5重量份硅烷改性煅烧高岭土填料、2.2
重量份纤维素、5重量份聚合物胶粉、1.5重量份粘结剂在搅拌机中高
速搅拌10分钟；搅拌均匀获得预混粉料备用；(3)、称取82重量份聚
合物乳液、2.4重量份防水剂、1.5重量份防腐剂、1.2重量份松油醇、
1.5重量份外加剂于搅拌罐内高速搅拌15分钟；(4)、向步骤3得到的
混合料中加入上述预混粉料，搅拌均匀后加入0.6重量份消泡剂再继
续搅拌5分钟获得一种兼具防水防腐功能的建筑外墙用涂料。
实施例3
(1)、首先制备硅烷改性煅烧高岭土填料：方法同实施例1；(2)、
称取3重量份纳米粉体、8重量份硅烷改性煅烧高岭土填料、2.6重量
份纤维素、4重量份聚合物胶粉、1.8重量份粘结剂在搅拌机中高速搅
拌10分钟；搅拌均匀获得预混粉料备用；(3)、称取84重量份聚合物
乳液、2.8重量份防水剂、1.7重量份防腐剂、1.4重量份松油醇、1.5
重量份外加剂于搅拌罐内高速搅拌15分钟；(4)、向步骤3得到的混
合料中加入上述预混粉料，搅拌均匀后加入0.8重量份消泡剂再继续
搅拌5分钟获得一种兼具防水防腐功能的建筑外墙用涂料。
实施例4
(1)、首先制备硅烷改性煅烧高岭土填料：方法同实施例1；(2)、
称取4重量份纳米粉体、7.5重量份硅烷改性煅烧高岭土填料、2.9重
量份纤维素、4.5重量份聚合物胶粉、2重量份粘结剂在搅拌机中高速
搅拌10分钟；搅拌均匀获得预混粉料备用；(3)、称取85重量份聚合
物乳液、3重量份防水剂、1.8重量份防腐剂、1.2重量份松油醇、2
重量份外加剂于搅拌罐内高速搅拌15分钟；(4)、向步骤3得到的混
合料加入上述预混粉料，搅拌均匀后加入1重量份消泡剂再继续搅拌
5分钟获得一种兼具防水防腐功能的建筑外墙用涂料。
根据JC/T864-2008对本发明的一种兼具防水防腐功能的建筑外
墙用涂料的主要性能指标进行检测，其检测结果如表1所示。
表1、各实施例涂料的主要性能指标
序号
测试项目
单位
实施例1
实施例2
实施例3
实施例4
1
拉伸强度
MPa
2.2
1.9
2.3
2.1
2
断裂伸长率
％
380
430
410
400
3
不透水性
-
不透水
不透水
不透水
不透水
以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思
想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发
明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和
修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现
或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来
说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的
精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被
限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新
颖特点相一致的最宽的范围。