專(zhuān)利名稱(chēng)：一種雙包覆空心玻璃微珠隔熱涂料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種隔熱涂料，具體是一種雙包覆空心玻璃微珠隔熱涂料及其制備方法。通過(guò)對(duì)空心玻璃微珠進(jìn)行雙包覆法預(yù)處理，以此改性空心玻璃微珠來(lái)制備反射型隔熱涂料，具有涂膜均勻，并能顯著提高深色系隔熱涂料對(duì)太陽(yáng)光的反射率，且符合美觀性要求，此種涂料可以提高建筑物隔熱性能，降低外界環(huán)境對(duì)室內(nèi)溫度的影響，節(jié)約空調(diào)及取暖費(fèi)用。
背景技術(shù)：
太陽(yáng)光以每秒750W/m2的能量輻射到地球表面，在太陽(yáng)光的照射下，熱量不斷地積聚在被輻照的物體表面上，使其表面溫度不斷地升高。物體吸收太陽(yáng)輻射引起表面溫度過(guò)高會(huì)給工業(yè)生產(chǎn)和日常生活帶來(lái)諸多問(wèn)題和不便。建筑物屋頂和外墻表面溫度升高會(huì)引起周?chē)h(huán)境和室內(nèi)溫度過(guò)高，降低生活環(huán)境的舒適度，增加空調(diào)制冷用電量。外墻保溫隔熱涂料因隔熱效果好、經(jīng)濟(jì)、使用方便、環(huán)保和節(jié)能效果好等優(yōu)點(diǎn)而越來(lái)越受到人們的青睞，使建筑涂料的應(yīng)用格局發(fā)生了重要變化，發(fā)展前景光明。目前研制的隔熱涂料大多是通過(guò)添加空心玻璃微珠來(lái)制得，例如公開(kāi)號(hào)201010044807的發(fā)明專(zhuān)利《建筑外表面用熱反射隔熱涂料及其制備方法》給出的具體組分包括以下成分水性無(wú)皂聚合共聚乳液、鈦白粉、含硼玻璃微珠、陶瓷粉、填料、潤(rùn)濕劑、分散劑、增稠劑、消泡劑、成膜助劑、丙二醇、7K，以及該涂料的制備方法。公開(kāi)號(hào)為10156558的發(fā)明專(zhuān)利《反射隔熱涂料及其制作方法》中的具體組分包括水性純丙烯酸樹(shù)脂、水性彈性樹(shù)脂、鈦白粉、陶瓷中空微珠、紅外粉、阻燃劑、水、有機(jī)分散劑、成膜助劑、防凍劑、增稠劑、消泡劑、潤(rùn)濕劑、防腐劑及P H值調(diào)節(jié)劑制成。他們雖然都具有一定的保溫隔熱功能，但他們共同的不足之處都在于一、空心玻璃微珠在使用過(guò)程中不易分散，易發(fā)生團(tuán)聚從而影響涂膜的均勻性；二、此類(lèi)涂料集中于白色及淺色系涂料，深色系涂料仍難以達(dá)到理想的反射效果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)上述問(wèn)題提供了一種對(duì)空心玻璃微珠進(jìn)行雙包覆改性的方法，以此改性空心玻璃微珠來(lái)制備此類(lèi)反射型隔熱涂料，具有涂膜均勻，并顯著提高深色系隔熱涂料對(duì)太陽(yáng)光的反射率。該種涂料系有機(jī)硅改性的苯丙乳液、金紅石型二氧化鈦、填料、助劑，以水為溶劑分散制得，分散穩(wěn)定性好，粒度均勻，反射率高，且為水性體系，具有環(huán)保節(jié)能的特點(diǎn)，從審美角度來(lái)講也很受大眾青睞。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是對(duì)空心玻璃微珠進(jìn)行雙包覆法改性，首層包覆TiO2，在此基礎(chǔ)上再包覆一層!^e2O3，預(yù)處理后的空心玻璃微珠其在水性溶劑中的分散性、耐候性及反射率顯著提高，所述的雙包覆改性空心玻璃微珠由以下原料按重量份數(shù)制備而成一、首層包覆空心玻璃微珠0. 8 1. 5份，蒸餾水7 12份，2%表面活性劑0. 2 0. 3份，10%硫酸鈦溶液22 30份，10%氫氧化鈉溶液3(Γ40份；二、再包覆首層包覆煅燒所得產(chǎn)物1份，蒸餾水9 11份，2%表面活性劑0. 2 0. 3份，10%硫酸鐵溶液20 32份，10%氫氧化鈉溶液30、0份。取一定量的空心玻璃微珠，加水配成一定濃度的漿料；將漿料置于的恒溫水浴中； 加入洲表面活性劑，充分?jǐn)嚢?0-15min，制得空心玻璃微珠懸浮液；用10%Na0H溶液調(diào)節(jié)體系PH=6、；緩慢滴加硫酸鈦溶液，反應(yīng)持續(xù)Mi ；反應(yīng)完畢后，水洗，過(guò)濾，干燥，最后600°C 下煅燒即得二氧化鈦包覆的空心玻璃微珠；二、再包覆，將以上制得的空心玻璃微珠按配方比置于四口燒瓶中，加水制得漿料；將四口燒瓶置于75°C恒溫水浴中，加入表面活性劑， 充分?jǐn)嚢?0-15min，制得空心玻璃微珠懸浮液；用10%Na0H溶液調(diào)節(jié)體系PH=2 4 ；緩慢滴加硫酸鐵溶液，反應(yīng)持續(xù)證；反應(yīng)完畢后，水洗，過(guò)濾，干燥，最后650°C下煅燒即得雙包覆空心玻璃微珠。 再選取硅丙乳液為基料，以預(yù)處理空心玻璃微珠、金紅石型鈦白粉、滑石粉、重鈣等作為顏填料，添加一定的助劑，制得反射型隔熱涂料。各組分的加入量為(質(zhì)量百分?jǐn)?shù)) 硅丙乳液20% 30%，
雙包覆改性空心玻璃微珠9% 13%，
金紅石型鈦白粉8% 12%,
滑石粉5% 8%，
重鈣17% 23%，
乙二醇
羥甲基纖維素
分散劑
消泡劑
潤(rùn)濕劑
多功能助劑
成膜助劑
水
1. 5% H 0. 13% 0. 2%, 0. 6% 1%， 0. 35、. 45%,
0.15% 0· 19%, 0.08% 0· 13%,
1.0% 1· 5%, 余里ο本發(fā)明給出的這種反射型外墻隔熱涂料的制備工藝為
先將分散劑、潤(rùn)濕劑、消泡劑、纖維素等助劑加入處方量的水中，低速攪拌均勻后，再將質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8% 12%的金紅石型二氧化鈦、5% 8%的滑石粉、179Γ23% 重鈣等加入高速攪拌約30min，并進(jìn)入砂磨機(jī)砂磨，當(dāng)體系顆粒細(xì)度達(dá)到60 ,m以下時(shí)，加入消泡劑、成膜助劑、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20% 30%有機(jī)硅改性的苯丙乳液及9% 13%雙包覆改性空心玻璃微珠低速攪拌約20min，最后加入pH調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)pH值，加入增稠劑調(diào)節(jié)粘度，靜置即為成品。本發(fā)明為棕色漿體，粘度為IOOOOmPa · s,細(xì)度為50 fi m。本發(fā)明給出的這種反射型外墻隔熱涂料的有益效果是對(duì)空心玻璃微珠進(jìn)行雙包覆法預(yù)處理，提高其反射率及耐候性，以此制得的涂料隔熱效果明顯，為深色系涂料，美觀大方，且為水性體系，具有環(huán)保節(jié)能的意義，耐洗刷、耐候性良好，生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，分散效果良好，產(chǎn)品性能穩(wěn)定。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合實(shí)例對(duì)本發(fā)明的具體技術(shù)方案做進(jìn)一步說(shuō)明 實(shí)施例1
(a) 二氧化鈦包覆空心玻璃微珠的制備按配方比取空心玻璃微珠1份，水10份，表面活性劑(十二烷基苯磺酸鈉溶液)0. 21份，硫酸鈦溶液23份，氫氧化鈉溶液30份，將空心玻璃微珠置于四口燒瓶中，加入水制成漿料；將漿料置于恒溫水浴中，充分?jǐn)嚢?10-15min,；加入表面活性劑，滴加氫氧化鈉溶液控制體系PH=6、；緩慢滴加硫酸鈦溶液，反應(yīng)持續(xù)他；反應(yīng)完畢后，水洗，過(guò)濾，干燥，最后60(TC下煅燒，制得二氧化鈦包覆空心玻璃微珠產(chǎn)物；(b)氧化鐵再包覆空心玻璃微珠的制備按配方比取以上制得的空心玻璃微珠 1份，水10份，表面活性劑(十二烷基苯磺酸鈉溶液)0. 2份，氫氧化鈉溶液32份，硫酸鐵溶液20份，將以上制得的空心玻璃微珠按配方比置于四口燒瓶中，加水制得漿料；將四口燒瓶置于75°C恒溫水浴中，加入表面活性劑，充分?jǐn)嚢?0-15min，制得空心玻璃微珠懸浮液； 用10%Na0H溶液調(diào)節(jié)體系PH=2、；緩慢滴加硫酸鐵溶液，反應(yīng)持續(xù)證；反應(yīng)完畢后，水洗， 過(guò)濾，干燥，最后650°C下煅燒即得雙包覆空心玻璃微珠；(c)隔熱涂料的制備按配方比取硅丙乳液28. 2%，雙包覆改性空心玻璃微珠10%，金紅石型二氧化鈦8%，滑石粉596，重鈣 20. 1%,乙二醇1. 6%，羥甲基纖維素0. 16%，分散劑0. 71%,消泡劑0. 36%,潤(rùn)濕劑0. 16%，多功能助劑0. 1%,成膜助劑1. 2%，水24. 2%，將水，纖維素，分散劑，消泡劑在容器中400r/min 下均勻攪拌；加入鈦白粉，重鈣，滑石粉等粉料，3500r/min下高速攪拌20min，用刮板細(xì)度計(jì)測(cè)細(xì)度，細(xì)度達(dá)到60Mffl以下時(shí)，加入消泡劑、成膜助劑，并加入硅丙乳液及雙包覆后的空心玻璃微珠將攪拌速率降低至600r/min，低速攪拌20min以上。將制得的涂料靜置，降溫后加入增稠劑調(diào)節(jié)粘度，粘度達(dá)到IOOOOMPa · s以上即得到所制涂料。實(shí)施例2
(a) 二氧化鈦包覆空心玻璃微珠的制備按配方比取空心玻璃微珠1. 4份，水11份， 表面活性劑(十二烷基苯磺酸鈉溶液)0. 24份，硫酸鈦溶液30份，氫氧化鈉溶液37份，將空心玻璃微珠置于四口燒瓶中，加入水制成漿料；將漿料置于恒溫水浴中，充分?jǐn)嚢?10-15min,；加入表面活性劑，滴加氫氧化鈉溶液控制體系PH=6、；緩慢滴加硫酸鈦溶液，反應(yīng)持續(xù)他；反應(yīng)完畢后，水洗，過(guò)濾，干燥，最后60(TC下煅燒，制得二氧化鈦包覆空心玻璃微珠產(chǎn)物；(b)氧化鐵再包覆空心玻璃微珠的制備按配方比取以上制得的空心玻璃微珠 1. 4份，水10份，表面活性劑(十二烷基苯磺酸鈉溶液)0. 24份，氫氧化鈉溶液35份，硫酸鐵溶液23份，將以上制得的空心玻璃微珠按配方比置于四口燒瓶中，加水制得漿料；將四口燒瓶置于75°C恒溫水浴中，加入表面活性劑，充分?jǐn)嚢?0-15min，制得空心玻璃微珠懸浮液；用10%Na0H溶液調(diào)節(jié)體系PH=2、；緩慢滴加硫酸鐵溶液，反應(yīng)持續(xù)證；反應(yīng)完畢后， 水洗，過(guò)濾，干燥，最后650°C下煅燒即得雙包覆空心玻璃微珠；(c)隔熱涂料的制備按配方比取硅丙乳液26. 6%，雙包覆改性空心玻璃微珠10. 4%，金紅石型二氧化鈦8. 9%，滑石粉 5. 2%,重鈣22. 2%,乙二醇1. 8%，羥甲基纖維素0. 15%，分散劑0. 74%,消泡劑0. 44%,潤(rùn)濕劑0. 15%，多功能助劑0. 18%，成膜助劑1. 2%，水22. 2%，將水，纖維素，分散劑，消泡劑在容器中400r/min下均勻攪拌；加入鈦白粉，重鈣，滑石粉等粉料，3500r/min下高速攪拌20min， 用刮板細(xì)度計(jì)測(cè)細(xì)度，細(xì)度達(dá)到60Mffl以下時(shí)，加入消泡劑、成膜助劑，并加入硅丙乳液及雙包覆后的空心玻璃微珠將攪拌速率降低至600r/min，低速攪拌20min以上。將制得的涂料靜置，降溫后加入增稠劑調(diào)節(jié)粘度，粘度達(dá)到IOOOOMPa · s以上即得到所制涂料。使用方法
使用前應(yīng)首先對(duì)外墻表面進(jìn)行修補(bǔ)、清掃、填補(bǔ)縫隙、局部刮膩?zhàn)?、磨平，并涂刷兩遍涂料。使用過(guò)程中，因使用環(huán)境、涂刷工藝等因素不一樣，所以使用情況也有一定的差別，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整涂刷量，以求得最佳使用效果。 結(jié)果表明，本發(fā)明所制備的涂料具有較好的分散性和隔熱性能。
權(quán)利要求
1. 一種雙包覆空心玻璃微珠隔熱涂料，其特征在于 各組分的加入量為(質(zhì)量百分?jǐn)?shù))硅丙乳液20% 30%，雙包覆改性空心玻璃微珠9% 13%，金紅石型鈦白粉8% 12%，滑石粉5% 8%，重鈣17% 23%，乙二醇1. 5% 2%，羥甲基纖維素0. 13% 0. 2%,分散劑0.69Tl%，消泡劑0. 35^0. 45%,潤(rùn)濕劑0. 15% 0. 19%,多功能助劑0. 089Γ0. 13%，成膜助劑1. 0% 1. 5%，水余量。
2. 一種如權(quán)利要求1所述的雙包覆空心玻璃微珠隔熱涂料的制備方法，其特征在于包括如下步驟(1)對(duì)空心玻璃微珠進(jìn)行雙包覆法預(yù)處理首層包覆空心玻璃微珠0. 8 1. 5份，蒸餾水7 12份，2%表面活性劑0. 2 0. 3份，10% 硫酸鈦溶液22 30份，10%氫氧化鈉溶液3(Γ40份；再包覆首層包覆煅燒所得產(chǎn)物1份，蒸餾水9 11份，洲表面活性劑0. 2 0. 3份，10%硫酸鐵溶液2(Γ32份，10%氫氧化鈉溶液30、0 份；取一定量的空心玻璃微珠，加水配成一定濃度的漿料；將漿料置于55°C的恒溫水浴中；加入洲表面活性劑，充分?jǐn)嚢?0-15min，制得空心玻璃微珠懸浮液；用10%Na0H溶液調(diào)節(jié)體系PH=6、；緩慢滴加硫酸鈦溶液，反應(yīng)持續(xù)他；反應(yīng)完畢后，水洗，過(guò)濾，干燥，最后 600°C下煅燒即得二氧化鈦包覆的空心玻璃微珠；二、再包覆，將以上制得的空心玻璃微珠按配方比置于四口燒瓶中，加水制得漿料；將四口燒瓶置于75°C恒溫水浴中，加入表面活性劑，充分?jǐn)嚢?0-15min，制得空心玻璃微珠懸浮液；用10%Na0H溶液調(diào)節(jié)體系PH=2 4 ；緩慢滴加硫酸鐵溶液，反應(yīng)持續(xù)證；反應(yīng)完畢后，水洗，過(guò)濾，干燥，最后650°C下煅燒即得雙包覆空心玻璃微珠；(2)再選取硅丙乳液為基料，制得反射型隔熱涂料先將分散劑、潤(rùn)濕劑、消泡劑、纖維素等助劑加入處方量的水中，低速攪拌均勻后，再將質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8% 12%的金紅石型二氧化鈦、5% 8%的滑石粉、179Γ23% 重鈣等加入高速攪拌約30min，并進(jìn)入砂磨機(jī)砂磨，當(dāng)體系顆粒細(xì)度達(dá)到60 Zi m以下時(shí)，加入消泡劑、成膜助劑、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20% 30%有機(jī)硅改性的苯丙乳液及9% 13%雙包覆改性空心玻璃微珠低速攪拌約20min，最后加入pH調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)pH值，加入增稠劑調(diào)節(jié)粘度，靜置即為成品。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種雙包覆改性空心玻璃微珠隔熱涂料及其制備方法。由下述原料按重量百分比制備而成有機(jī)硅改性的苯丙乳液20%~30%，雙包覆改性空心玻璃微珠9%~13%，金紅石型二氧化鈦8%~12%，滑石粉5%~8%，重鈣17%~23%，乙二醇1.5%~2%，羥甲基纖維素0.13%~0.2%，分散劑0.6%~1%，消泡劑0.35~0.45%，潤(rùn)濕劑0.15%~0.19%，多功能助劑0.08%~0.13%，成膜助劑1.0%~1.5%，水余量；本發(fā)明通過(guò)對(duì)空心玻璃微珠進(jìn)行雙包覆法預(yù)處理，再選取硅丙乳液為基料，以預(yù)處理空心玻璃微珠、金紅石型鈦白粉、滑石粉、重鈣等作為顏填料，添加一定的助劑，制得反射型隔熱涂料。該涂料能提高其反射率及耐候性，具有環(huán)保節(jié)能，生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，分散效果良好，成本低，性能穩(wěn)定，使用壽命長(zhǎng)的有益效果。
文檔編號(hào)C09D7/12GK102391754SQ20111032422
公開(kāi)日2012年3月28日 申請(qǐng)日期2011年10月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月24日
發(fā)明者姬一璇, 田靜, 趙蘇 申請(qǐng)人:沈陽(yáng)建筑大學(xué)