本發(fā)明涉及建筑物外墻涂料領域，具體是指一種不需要再在涂層外面涂布罩面光油，可以實現(xiàn)自清潔的水性多彩外墻涂料及其制備方法。
背景技術：
隨著人們生活水平的提高，在建筑設計上，除了重視室內裝修裝飾外，人們也追求建筑物外墻的美觀度。水性多彩涂料是仿花崗巖效果的新型環(huán)保涂料，是在水性基礎涂料中混入液體或膠化的兩種以上不同顏色、大小及形狀各異的帶色微粒，上墻涂覆后帶色微粒會發(fā)生色散，可獲得多種顏色花紋效果，也可具有凹凸不平、立體感強、光澤優(yōu)稚的浮雕狀外觀質感效果。由于水性多彩外墻涂料由于其石材仿真度高、無需依賴天然彩砂等優(yōu)點，在建筑涂料市場逐步受到認可。
但是，目前水性多彩外墻涂料也存在生產成本、施工成本較高的劣勢。
另外，現(xiàn)代工業(yè)社會發(fā)展導致了大氣污染越來越嚴重，大氣中的粉塵、水分、油污、汽車尾氣等物質會對城市建筑外墻帶來嚴重污染，使其黯然失色，沾染污漬，卻又難以清洗。
而傳統(tǒng)的水性多彩外墻涂層，其涂層本身耐玷污性能不足，為了達到耐玷污性要求，往往需要在其涂層上涂布罩面光油，這使得原來造價就較高的水性多彩外墻涂料在使用時需要更高的成本。
因此，如何使涂料涂層本身具有自清潔功能，降低使用及維護成本，便成了現(xiàn)在人們迫切需要解決的問題。所謂自清潔就是涂層表面的污染物或灰塵在重力或雨水、風力等外力作用下能夠自動脫落或被降解，使涂層表面維持高度的透明性，從而使外墻保持清潔。
技術實現(xiàn)要素：
為解決上述技術問題，本發(fā)明提供的是一種具有自清潔功能，可以直接上墻，不需要外涂罩面洗油或其他保護性涂料，使用成本較低的，適用于外墻的水性多彩涂料，并提供一種制備水性多彩涂料的方法。
為達到上述目的，本發(fā)明是采用以下技術方案實現(xiàn)的：
一種免罩光自清潔水性多彩外墻涂料，包括以下重量份的組分，
10-30％的保護溶膠，所述保護溶膠包括以下重量分的組分，
去離子水 88-95％
保護膠體鹽 5-12％；
30-50％的分散相基礎漆，所述分散相基礎漆包括以下重量分的組分，
20-50％的連續(xù)相清漆，所述連續(xù)相清漆包括以下重量分的組分，
進一步的，所述涂料包括以下重量份的組分，
15-30％的保護溶膠，所述保護溶膠包括以下重量分的組分，
去離子水 88-95％
保護膠體鹽 5-12％；
30-50％的分散相基礎漆，所述分散相基礎漆包括以下重量分的組分，
30-50％的連續(xù)相清漆，所述連續(xù)相清漆包括以下重量分的組分，
進一步的，所述分散相基礎漆的羥乙基纖維素為阿克蘇諾貝爾EBS351FQ、EBS481FQ、EBS451FQ、EHM500或亞什蘭HHBR250、HBR250、10k中的一種或多種；
任選的，所述分散相基礎漆和連續(xù)相清漆的pH調節(jié)劑為2-氨基-2甲基-1-丙醇、氨水、N,N-二甲基乙醇胺中的一種或多種。
任選的，所述分散相基礎漆的分散潤濕劑為銨鹽類或鉀鹽類分散潤濕劑。
進一步的，所述分散相基礎漆和連續(xù)相清漆的消泡劑為礦物油類消泡劑和/或有機硅類消泡劑；
任選的，所述分散相基礎漆的鈦白粉為金紅石型鈦白粉；
任選的，所述分散相基礎漆的高嶺土的粒徑為2000目-4000目；
任選的，所述分散相基礎漆和連續(xù)相清漆的成膜助劑為伊士曼TEXANOL和/或十二碳醇酯。
進一步的，所述分散相基礎漆和連續(xù)相清漆的防凍劑為丙二醇、聚乙二醇、聚丙二醇、乙二醇中的一種或多種；
任選的，所述分散相基礎漆和保護溶膠的保護膠體鹽為畢克化學公司的LAPONITE-S 482或LAPONITE-RDS或LAPONIE-RD。
進一步的，所述納米二氧化鈦為銳鈦礦型納米二氧化鈦；
任選的，所述納米二氧化鈦的粒徑為10-30nm；
任選的，所述分散相基礎漆的成膜乳液為純丙烯酸乳液和/或硅改性丙烯酸乳液。
進一步的，所述分散相基礎漆和連續(xù)相清漆的防腐劑為2-甲基-4-異噻唑啉-2-甲基-4-異噻唑啉-3-酮、5-氯-2-甲基-4異噻唑啉-3-酮、甲醛中的一種或多種；
任選的，所述分散相基礎漆的顏料為鐵紅、鐵黃、鐵黑、酞菁藍中的一種或多種。
進一步的，所述連續(xù)相清漆的增稠劑為：聚氨酯增稠劑和/或堿溶脹增稠劑；
任選的，所述連續(xù)相清漆的成膜物為純丙烯酸乳液、硅改性丙烯酸乳液、水性聚氨酯分散體中的一種或多種。
在以上成分中，納米二氧化鈦具有光催化活性，在光能作用下，二氧化鈦的電子會發(fā)生能級躍遷，價帶電子被激發(fā)到導帶，形成電子和空穴對，從而與附著在納米二氧化鈦表面的水分子和氧氣分子發(fā)生反應，形成超氧化物陰離子(·O2ˉ)和羥基自由基(·OH)。這些自由基粒子具有極強的氧化性能，能與有機物發(fā)生氧化還原反應，將有機物降解。涂層表面的有機物被降解之后會溶于水中，隨著雨水被沖刷去除，從而起到耐玷污、自清潔的作用。
在水溶劑的選擇上，本發(fā)明使用的是經(jīng)過專業(yè)去離子水設備處理過的去離子水，而不是一般的工業(yè)自來水或者地下水。這是因為：保護膠體鹽是以硅酸鎂鋰為主要成分的混合物，硅酸鎂鋰在水中溶脹但不會溶解，在水和過程中逐漸剝離成片狀帶電的薄片，片層層面富集負電荷，片層的端面富集正電荷，在水中分散水和后，逐漸形成“卡屋”結構，即片層層面和端面相連。層狀電子可以與分散相基礎漆中的羥乙基纖維素上的官能團結合，形成一層抗水的保護膜，使各種顏色的分散相基礎漆彩電顆粒不會相互混色。自來水或者地下水中富含帶正電的二價鈣離子、二價鎂離子等多價離子，帶正電的多價離子會吸附帶有負電的保護膠體鹽薄片，破壞“卡屋”結構和上述抗水保護膜。因此，本發(fā)明采用的是不含帶正電的多價離子的去離子水。
另外，本發(fā)明在制備過程中存在溶膠凝膠反應、酸堿中和反應和納米顆粒的團聚反應，因此制備過程中對于制備條件的控制和原材料的選擇都有著較高的要求：首先，體系中不能存在多價離子，特別是多加金屬陽離子；其次，對于體系PH的控制要精準，使得體系PH保持在6-8之間，否則納米二氧化鈦會發(fā)生酸堿中和反應或者團聚絮凝。
本發(fā)明還提供一種制備上述免罩光自清潔水性多彩外墻涂料的方法，包括以下制備步驟：
(1)稱取各重量份的組分；
(2)制備保護溶膠：
在分散機內加入保護膠體鹽和去離子水，攪拌至保護膠體鹽溶解，得到保護溶膠，取出待用；
(3)制備分散相基礎漆：
①在分散機內加入羥乙基纖維素和去離子水，攪拌至羥乙基纖維素溶解；
②依次加入pH調節(jié)劑、分散潤濕劑、消泡劑，攪拌均勻；
③加入鈦白粉、高嶺土，攪拌均勻；
④依次加入成膜助劑、防凍劑、保護膠體鹽、成膜物和防腐劑，分散至均勻；
⑤加入顏料，并分散均勻，得到分散相基礎漆；
(4)制備連續(xù)相清漆：
①在分散機分散環(huán)境中，200-400轉/分鐘，依次加入去離子水、消泡劑、成膜助劑、防凍劑，提高轉速分散至表面無浮油；
②依次加入成膜物、納米二氧化鈦、消泡劑，調節(jié)轉速，保持形成漩渦而不露出分散盤，分散15-30min；
③依次緩慢加入增稠劑和PH調節(jié)劑，調節(jié)轉速，保持形成漩渦而不露出分散盤，分散至均勻，得到連續(xù)相清漆；
(5)制備成品：
①將制備好的分散相基礎漆與保護溶膠混合，用多彩專用真空篩網(wǎng)造粒機造粒，得到彩點顆粒；
②向彩點顆粒中加入連續(xù)相清漆，攪拌均勻制得成品；
(6)灌裝保存。
本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明通過采用納米二氧化鈦技術，利用納米二氧化鈦的光催化活性和超親水性，賦予了涂料分解有機污垢、擁有自清潔的性能，使本發(fā)明的產品具有優(yōu)異的耐玷污能力，從而使得本發(fā)明無需再進行罩光處理，在實際使用中節(jié)省了一道工藝，從工藝、人力、材料等方面降低了水性多彩外墻涂料的成本，適于普及應用。
具體實施方式
以下結合具體實施例來詳細說明本發(fā)明的實施方式，借此對本發(fā)明如何應用技術手段來解決技術問題，并達成技術效果的實現(xiàn)過程能充分理解并據(jù)以實施。
若未特別指明，實施例中所采用的技術手段為本領域技術人員所熟知的常規(guī)手段，所采用的試劑和產品也均為可商業(yè)獲得的。所用試劑的來源、商品名以及有必要列出其組成成分者，均在首次出現(xiàn)時標明。
實施例1：
本實施例1所提供一種免罩光自清潔水性多彩外墻涂料，包括以下重量份的組分，
25％的保護溶膠，所述保護溶膠包括以下重量分的組分，
去離子水 95％
保護膠體鹽：畢克化學公司的LAPONITE-S482 5％；
30％的分散相基礎漆，所述分散相基礎漆包括以下重量分的組分，
去離子水 15.1％
羥乙基纖維素：阿克蘇諾貝爾EBS351FQ 0.9％
pH調節(jié)劑：2-氨基-2甲基-1-丙醇 0.2％
分散潤濕劑：銨鹽類分散潤濕劑 0.5％
消泡劑：礦物油類消泡劑 0.1％
鈦白粉：金紅石型鈦白粉 8％
高嶺土：2000目高嶺土 15％
成膜助劑：伊士曼TEXANOL 5％
防凍劑：丙二醇 5％
保護膠體鹽：畢克化學公司的LAPONITE-S482 10％
成膜乳液：純丙烯酸乳液 35％
防腐劑：2-甲基-4-異噻唑啉-2-甲基-4-異噻唑啉-3-酮 0.2％
顏料：鐵紅 5％；
45％的連續(xù)相清漆，所述連續(xù)相清漆包括以下重量分的組分，
去離子水 13％
消泡劑：礦物油類消泡劑 0.5％
成膜助劑：伊士曼TEXANOL 4％
防凍劑：丙二醇 4％
成膜物：純丙烯酸乳液 65％
納米二氧化鈦：粒徑為10nm的銳鈦礦型納米二氧化鈦 10％
防腐劑：2-甲基-4-異噻唑啉-2-甲基-4-異噻唑啉-3-酮 0.2％
增稠劑：聚氨酯增稠劑 3％
pH調節(jié)劑：2-氨基-2甲基-1-丙醇 0.3％。
本實施例1還提供一種制備上述免罩光自清潔水性多彩外墻涂料的方法，包括以下幾個步驟：
(1)按照上述實施例1所述的一種非通體工藝質感涂料面層專用乳膠漆的各組分的重量份稱取各組分；
(2)制備保護溶膠：
在分散機內加入畢克化學公司的保護膠體鹽和去離子水，攪拌至保護膠體鹽溶解，得到保護溶膠，取出待用；
(3)制備分散相基礎漆：
①在分散機內加入羥乙基纖維素和去離子水，攪拌至羥乙基纖維素溶解；
②依次加入pH調節(jié)劑、分散潤濕劑、消泡劑，攪拌均勻；
③加入鈦白粉、高嶺土，攪拌均勻；
④依次加入成膜助劑、防凍劑、保護膠體鹽、成膜物和防腐劑，分散至均勻；
⑤加入顏料，并分散均勻，得到分散相基礎漆；
(4)制備連續(xù)相清漆：
①在分散機分散環(huán)境中，200轉/分鐘，依次加入去離子水、消泡劑、成膜助劑、防凍劑，提高轉速分散至表面無浮油；
②依次加入成膜物、納米二氧化鈦、消泡劑，調節(jié)轉速，保持形成漩渦而不露出分散盤，分散20min；
③依次緩慢加入增稠劑和PH調節(jié)劑，調節(jié)轉速，保持形成漩渦而不露出分散盤，分散至均勻，得到連續(xù)相清漆；
(5)制備成品：
①將制備好的分散相基礎漆與保護溶膠混合，用多彩專用真空篩網(wǎng)造粒機造粒，得到彩點顆粒；
②向彩點顆粒中加入連續(xù)相清漆，攪拌均勻制得成品；
(6)灌裝保存。
實施例2：
本實施例2所提供一種免罩光自清潔水性多彩外墻涂料，包括以下重量份的組分，
20％的保護溶膠，所述保護溶膠包括以下重量分的組分，
去離子水 88％
保護膠體鹽：畢克化學公司的LAPONITE-RDS 12％
40％的分散相基礎漆，所述分散相基礎漆包括以下重量分的組分，
去離子水 12.7％
羥乙基纖維素：阿克蘇諾貝爾EBS481FQ 0.5％、阿克蘇諾貝爾EBS451FQ0.5％、阿克蘇諾貝爾EHM500 0.5％
pH調節(jié)劑：氨水 0.3％
分散潤濕劑：鉀鹽類分散潤濕劑 0.5％
消泡劑：有機硅類消泡劑 0.8％
鈦白粉：金紅石型鈦白粉 10％
高嶺土：4000目高嶺土 16％
成膜助劑：十二碳醇酯 5％
防凍劑：乙二醇 3％
保護膠體鹽：畢克化學公司的LAPONITE-RDS 8％
成膜乳液：硅改性丙烯酸乳液 40％
防腐劑：甲醛 0.2％
顏料：鐵黑 0.5、酞菁藍 1.5％；
45％的連續(xù)相清漆，所述連續(xù)相清漆包括以下重量分的組分，
去離子水 13％
消泡劑：有機硅類消泡劑 0.5％
成膜助劑：十二碳醇酯 6％
防凍劑：乙二醇 1％
成膜物：水性聚氨酯分散體 62％
納米二氧化鈦：粒徑為20nm的銳鈦礦型納米二氧化鈦 15％
防腐劑：甲醛 0.2％
增稠劑：堿溶脹增稠劑 2％
pH調節(jié)劑：氨水 0.3％。
本實施例2還提供一種制備上述免罩光自清潔水性多彩外墻涂料的方法，包括以下幾個步驟：
(1)按照上述實施例2所述的一種非通體工藝質感涂料面層專用乳膠漆的各組分的重量份稱取各組分；
(2)制備保護溶膠：
在分散機內加入畢克化學公司的保護膠體鹽和去離子水，攪拌至保護膠體鹽溶解，得到保護溶膠，取出待用；
(3)制備分散相基礎漆：
①在分散機內加入羥乙基纖維素和去離子水，攪拌至羥乙基纖維素溶解；
②依次加入pH調節(jié)劑、分散潤濕劑、消泡劑，攪拌均勻；
③加入鈦白粉、高嶺土，攪拌均勻；
④依次加入成膜助劑、防凍劑、保護膠體鹽、成膜物和防腐劑，分散至均勻；
⑤加入顏料，并分散均勻，得到分散相基礎漆；
(4)制備連續(xù)相清漆：
①在分散機分散環(huán)境中，400轉/分鐘，依次加入去離子水、消泡劑、成膜助劑、防凍劑，提高轉速分散至表面無浮油；
②依次加入成膜物、納米二氧化鈦、消泡劑，調節(jié)轉速，保持形成漩渦而不露出分散盤，分散30min；
③依次緩慢加入增稠劑和PH調節(jié)劑，調節(jié)轉速，保持形成漩渦而不露出分散盤，分散至均勻，得到連續(xù)相清漆；
(5)制備成品：
①將制備好的分散相基礎漆與保護溶膠混合，用多彩專用真空篩網(wǎng)造粒機造粒，得到彩點顆粒；
②向彩點顆粒中加入連續(xù)相清漆，攪拌均勻制得成品；
(6)灌裝保存。
實施例3：
本實施例3所提供一種免罩光自清潔水性多彩外墻涂料，包括以下重量份的組分，
20％的保護溶膠，所述保護溶膠包括以下重量分的組分，
去離子水 90％
保護膠體鹽：畢克化學公司的LAPONITE-RDS 10％
50％的分散相基礎漆，所述分散相基礎漆包括以下重量分的組分，
去離子水 24.1％
羥乙基纖維素：亞什蘭HHBR250 2％
pH調節(jié)劑：N,N-二甲基乙醇胺 0.2％
分散潤濕劑：鉀鹽類分散潤濕劑 0.8％
消泡劑：有機硅類消泡劑 0.5％
鈦白粉：金紅石型鈦白粉 9％
高嶺土：2000目高嶺土 11％
成膜助劑：十二碳醇酯 4％
防凍劑：乙二醇 3％、聚乙二醇 1％
保護膠體鹽：畢克化學公司的LAPONIE-RD 7％
成膜乳液：硅改性丙烯酸乳液 35％
防腐劑：5-氯-2-甲基-4異噻唑啉-3-酮 0.4％
顏料：鐵黃 3％；
30％的連續(xù)相清漆，所述連續(xù)相清漆包括以下重量分的組分，
去離子水 20％
消泡劑：有機硅類消泡劑 0.4％
成膜助劑：十二碳醇酯 8％
防凍劑：乙二醇 2％
成膜物：水性聚氨酯分散體 52％
納米二氧化鈦：粒徑為20nm的銳鈦礦型納米二氧化鈦 12％
防腐劑：5-氯-2-甲基-4異噻唑啉-3-酮 0.4％
增稠劑：堿溶脹增稠劑 5％
pH調節(jié)劑：N,N-二甲基乙醇胺 0.2％。
本實施例3還提供一種制備上述免罩光自清潔水性多彩外墻涂料的方法，包括以下幾個步驟：
(1)按照上述實施例3所述的一種非通體工藝質感涂料面層專用乳膠漆的各組分的重量份稱取各組分；
(2)制備保護溶膠：
在分散機內加入畢克化學公司的保護膠體鹽和去離子水，攪拌至保護膠體鹽溶解，得到保護溶膠，取出待用；
(3)制備分散相基礎漆：
①在分散機內加入羥乙基纖維素和去離子水，攪拌至羥乙基纖維素溶解；
②依次加入pH調節(jié)劑、分散潤濕劑、消泡劑，攪拌均勻；
③加入鈦白粉、高嶺土，攪拌均勻；
④依次加入成膜助劑、防凍劑、保護膠體鹽、成膜物和防腐劑，分散至均勻；
⑤加入顏料，并分散均勻，得到分散相基礎漆；
(4)制備連續(xù)相清漆：
①在分散機分散環(huán)境中，200轉/分鐘，依次加入去離子水、消泡劑、成膜助劑、防凍劑，提高轉速分散至表面無浮油；
②依次加入成膜物、納米二氧化鈦、消泡劑，調節(jié)轉速，保持形成漩渦而不露出分散盤，分散15min；
③依次緩慢加入增稠劑和PH調節(jié)劑，調節(jié)轉速，保持形成漩渦而不露出分散盤，分散至均勻，得到連續(xù)相清漆；
(5)制備成品：
①將制備好的分散相基礎漆與保護溶膠混合，用多彩專用真空篩網(wǎng)造粒機造粒，得到彩點顆粒；
②向彩點顆粒中加入連續(xù)相清漆，攪拌均勻制得成品；
(6)灌裝保存。
施工方法：
用3mm口徑水包水多彩專用噴槍，調節(jié)適當氣壓，在所需基材上噴涂即可。噴涂后板面彩點顆粒隨機分布，呈較均勻狀態(tài)。各種顏色的彩點顆粒裝飾板面，使板面呈現(xiàn)出天然花崗石表面紋理。根據(jù)不同彩點顆粒的顏色與配比，可以仿制出不同的天然石材。
盡管結合優(yōu)選實施方案具體展示和介紹了本發(fā)明，但所屬領域的技術人員應該明白，在不脫離所附權利要求書所限定的本發(fā)明的精神和范圍內，在形式上和細節(jié)上可以對本發(fā)明做出各種變化，均為本發(fā)明的保護范圍。