本發明涉及涂料領域，具體涉及一種抗紫外輻射納米天然巖石漆。

背景技術：

巖石漆是涂料的一種，通常涂覆于建筑物的外墻，其裝飾效果華麗、美觀大方，多少年來身為廣大建筑師們的喜愛。但是外墻直接暴露在大自然，經受日曬的侵蝕。因此，外墻巖石漆最重要的一項指標就是抗紫外線照射。陽光中的高能紫外線長年累月的照射，傳統的外墻巖石漆容易出現粉化、脫色、開裂等現象，極大的降低了涂料的使用壽命和外形美觀。常見的方法是加入抗老化劑，如抗氧化劑、助抗氧化劑、光穩定劑。抗氧化劑的實質是游離基終止劑及鏈反應的抑制劑；助抗氧化劑即過氧化氫的分解劑，用于含硫或者含磷的化合物與老化過程生成的過氧化氫物反應而形成穩定的羥基化合物，使反應終止；光穩定劑包括光屏蔽劑、紫外吸收劑、淬滅劑和受阻胺光穩定劑。但是傳統的抗老化劑需要大量添加，并且可能與高分子材料發生化學反應。其實際使用中，抗老化性能并不理想，通常使用超過兩年以后，就會出現涂料老化的現象。

技術實現要素：

本發明的目的在于提供一種抗紫外輻射納米天然巖石漆，不僅可以提高外墻涂料的抗紫外輻射性能，而且添加的抗紫外輻射的添加劑并不具備代償性，使用壽命長。

為達到上述目的，本發明的基礎技術方案為，一種抗紫外輻射納米天然巖石漆以下所述份數均為質量份數，

步驟1：

抗紫外輻射納米天然巖石漆配方，按質量份數配比如下，

螺旋型二氧化鈦納米管10～15份、丙二醇20～30份、潤濕劑1～3份、成膜助劑10～20份、消泡劑0.5～1.5份、水200～300份、羥乙基纖維素1～3份、防腐劑1～3份、分散劑4～8份、鈦白粉150～300份、重鈣80～120份、丙烯酸400～500份、增稠劑10～15份、彩砂800份。

螺旋型二氧化鈦納米管的配方，配料按重量份數配方如下：

A溶液：8～10份鈦酸四丁酯、5～10份乙醇和5～8份乙酸、0.8～2.16份的聚乙烯吡咯烷酮；

B溶液：2～6份乙酰丙酮、5～10份乙醇、5～7份乙酸，2.4～6.48份礦物油；

以1:1的比例混合A溶液和B溶液。

本方案的優點在于：外墻在紫外光的照射下，涂料中加入的螺旋型二氧化鈦納米管吸收紫外光的能量，防止紫外光作用于涂料本身，減緩涂料老化速度，提高了涂料的使用壽命。并且螺旋型二氧化鈦納米管具有光催化性能，還能將空氣中有害的氮氧化物催化轉化為無害的氮氣和氧氣。二氧化鈦納米管不易發生團聚而破壞了其納米結構，其螺旋型的微觀納米結構不僅提高了比表面積，并且使其釘扎在涂料顆粒中，相比于普通的二氧化鈦納米管與涂料顆粒的結合更加緊密。

優選方案一：作為基礎方案的優選方案：所述潤濕劑為潤濕劑為烷基酚聚氧乙烯醚，成膜助劑為聚氨酯乳液，消泡劑為聚硅氧烷類消泡劑，防腐劑為道維希爾-75，分散劑為十二烷基苯磺酸鈉，增稠劑為聚氨酯高分子化合物水溶液，發明人通過實驗發現采用以上試劑，得到的涂料抗老化性能好。

優選方案二：作為優選方案一的優選方案：所述二氧化鈦納米管的加入量的質量份數為12份，發明人通過實驗發現采用上述配比制備的納米涂料抗老化性能達到最佳值，進一步添加螺旋型二氧化鈦納米管難以提高抗老化性能。

優選方案三：作為基礎方案、優選方案一或者優選方案二任一項的優選方案：所述B配方中，加入5-6份碳量子點；發明人通過實驗發現，加入碳量子點制備出的螺旋型二氧化鈦納米管具有介孔結構，可以進一步提高比表面積，提高納米涂料的抗老化性能。

優選方案四：作為優選方案三的優選方案：所述螺旋型二氧化鈦納米管的配方：A溶液：將9份鈦酸四丁酯溶解于7.5份乙醇和6.5份乙酸的混合溶液，然后加入1.48份的聚乙烯吡咯烷酮；B溶液：在攪拌條件下將4份乙酰丙酮、7.5份乙醇和6份乙酸混合，加入4.44份礦物油充分混合；發明人通過實驗發現采用上述配比制備的螺旋型二氧化鈦納米管微觀結構完整，提高了螺旋型二氧化鈦納米管的比表面積。

優選方案五：作為基礎方案、優選方案一、優選方案二、優選方案三或優選方案四中任一項的優選方案，所述二氧化鈦納米管在管式爐中焙燒后，加入質量份數為1～2份10％氫氟酸，然后用大量的去離子水洗滌；發明人通過實驗發現加入氫氟酸后降低了螺旋型二氧化鈦納米管的表面光滑度，提高了其比表面積，還可以進一步提高納米涂料的抗老化性能。

優選方案六：作為優選方案五的優選方案：所述加入的氫氟酸質量份數為1.2份，發明人通過實驗發現采用上述配比制備的納米涂料抗老化性能較好，添加更多的氫氟酸會對螺旋型二氧化鈦納米管的微觀結構造成影響。

附圖說明

圖1是本發明實施例14中螺旋型二氧化鈦納米管的掃描電子顯微鏡形貌結構圖；

圖2是本發明實施例14中螺旋型二氧化鈦納米管的氮氣等溫吸脫附曲線圖。

具體實施方式

下面通過具體實施方式對本發明作進一步詳細的說明：

實施例1：

一種抗紫外輻射納米天然巖石漆，

步驟1：A溶液：將8份鈦酸四丁酯溶解于5份乙醇和5份乙酸混合均勻后，然后加入0.8份的聚乙烯吡咯烷酮，攪拌混合均勻；B溶液：在攪拌條件下將2份乙酰丙酮、5份乙醇、5份乙酸和2.4份礦物油充分混合均勻；

步驟2：以1:1的比例混合A溶液和B溶液，充分攪拌得到制備介孔TiO₂的前驅膠體溶液；

步驟3：將步驟2制得的前驅體溶液進行靜電紡絲；

步驟4：將步驟3處理得到的紡絲產物立即進行液氮冷卻，隨后取出置于馬弗爐中500℃焙燒3小時，得到螺旋型介孔二氧化鈦納米管；

步驟5：取步驟4制得的螺旋型二氧化鈦納米管10份，丙二醇20份，烷基酚聚氧乙烯醚1份，聚氨酯乳液10份，聚硅氧烷類消泡劑0.5份，水200份，羥乙基纖維素1份，道維希爾-751份，十二烷基苯磺酸鈉4份，鈦白粉150份，重鈣80份，丙烯酸400份，聚氨酯高分子化合物水溶液10份、彩砂800份。將以上原料充分混合即可得到抗紫外輻射納米天然巖石漆。

以上所述份數均為重量份數。

以下實施例以實施例1為基礎，表1中實施例僅僅是對螺旋型二氧化鈦配方的部分試劑比例做出了改變：

表1

以下實施例以實施例9為基礎，表2中實施例僅僅是對納米涂料配方的部分試劑比例做出了改變：

表2

如圖1、圖2可以得到，實施例14制備出的螺旋型二氧化鈦納米管具有介孔結構，經過計算機計算，其比表面積為18.6m²。

按照GB/T 1865-2009的標準分別對實施例1-10中制備得到的抗紫外輻射納米天然巖石漆的抗老化能力進行了檢測。得到的結果如表2所示：

表3

結合表1、表2和表3可以發現：

1、對比實施例1～4，其中實施例2的抗老化性能中各個單項都是最佳，說明按照實施例2的配比加入A配方和B配方，納米涂料的抗老化性能最好。

2、對比實施2，5～7，其區別主要在于碳量子點的加入量，說明加入碳量子點的質量份數為5.5份時，納米涂料的抗老化性能最好。

3、對比實施例6，8～11，其區別在于主要在于添加氫氟酸的量，說明添加氫氟酸的質量份數為1.2份時，納米涂料的抗老化性能更好。