專利名稱：自潔隔熱涂料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及涂料制備領(lǐng)域，尤其涉及一種自潔隔熱涂料及其制備方法。
背景技術(shù)：
銳鈦礦型納米二氧化鈦具有光催化特性，納米二氧化鈦，由于其粒徑小，自由電子和空穴從粒子內(nèi)部遷移到表面的時間大大縮短，進一步降低了自由電子和空穴復(fù)合的幾率。自由電子和空穴不斷聚集會在粒子中形成電場，在電場力作用下，電子與空穴進一步分離并遷移到粒子表面的不同位置。粒子表面的自由電子和空穴會吸附空氣中的水和氧氣并與之反應(yīng)，進行能量傳遞后形成具有很強氧化分解能力的羥基自由基(·0Η)和超氧離子自由基(· O2 _ )，而這些物質(zhì)具有很強的催化降解性能。專利CN101067062公開了一種”高性能外墻涂料及其制備方法”，這是一種運用有機硅及有機氟作為成膜物質(zhì)，使納米二氧化鈦粒子穩(wěn)定存在于涂料體系中，充分發(fā)揮納米二氧化鈦的光催化自潔功能。二氧化硅氣凝膠是由二氧化硅的膠體粒子相互聚集構(gòu)成納米多孔網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，并在孔隙中充滿氣態(tài)分散介質(zhì)的一種高分散固態(tài)材料。氣凝膠的孔徑尺寸接近甚至低于常壓下空氣分子平均自由程，因此在氣凝膠孔隙中空氣分子近似靜止，這就避免了空氣的對流傳熱，而孔隙和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的彎曲路徑也分別阻止了空氣的氣態(tài)熱傳導(dǎo)和凝膠骨架的固態(tài)熱傳導(dǎo)，通過摻雜紅外吸收劑還可以阻隔熱輻射。這三方面共同作用，幾乎阻斷了熱傳遞的所有途徑，使氣凝膠達(dá)到其他材料無法比擬的絕熱效果，甚至遠(yuǎn)低于常溫下靜態(tài)空氣的導(dǎo)熱系數(shù)，其導(dǎo)熱系數(shù)達(dá)到O. 013w/m · K，具有其他材料無法比擬的隔熱保溫效果。專利CN102079949公開了一種”納米氣凝膠保溫涂料的制備方法”，包括溶膠、凝膠、老化，之后表面改性溶劑置換、常壓干燥、疏水二氧化硅氣凝膠，最后配合涂料生產(chǎn)出保溫涂料。專利CNlOl 195725公開了”一種車輛用隔熱節(jié)能涂料及其制備方法”，以有機樹脂成膜物作為主料，且在涂料中至少包含有紅外反射顏料、中空陶瓷玻璃微珠、二氧化硅氣凝膠，形成一種既能有效反射太陽光中的能量，又能有效隔絕太陽的熱輻射和降低空氣熱傳導(dǎo)的車輛用隔熱節(jié)能涂料。隨著建筑節(jié)能的發(fā)展，近年來隔熱涂料逐漸受到市場的重視，發(fā)展比較迅速。隔熱涂料按其隔熱原理可以分為三類阻隔型，反射型和輻射型?，F(xiàn)在市場上較多的產(chǎn)品是采用陶瓷微珠或玻璃微珠制備的反射型隔熱涂料。以二氧化硅氣凝膠為主要功能材料的阻隔型隔熱涂料雖然涂料的導(dǎo)熱系數(shù)很低，隔熱效果較好，但是由于其自身為多孔材料，所用成膜樹脂一般為彈性樹脂，表面容易受污染，影響裝飾效果，因而如何制備一種具有自清潔功能的氣凝膠隔熱涂料是需要解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種自潔隔熱涂料及其制備方法，解決目前隔熱涂料表面容易受污染，影響裝飾效果的問題，既能有效阻隔熱量傳遞，并且可以光催化，分解附著污垢，達(dá)到自清潔。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的本發(fā)明實施方式提供一種自潔隔熱涂料，由按質(zhì)量百分比的下述各組分組成
水性丙烯酸樹脂 5% 20%
水性彈性樹脂40% 50%
鈦白粉15% 30%
納米二氧化欽 2% 10%
二氧化硅氣凝膠 2% 10%
助劑3% 5%
成膜助劑O. 5% 10%
水5% 10%。上述涂料中，所述納木二氧化鈦晶型采用銳鈦礦型,其粒徑分布為10 30nm。上述涂料中，所述二氧化硅氣凝膠的孔隙率為60% 98%，孔徑小于lOOnm，粒徑為O. 001 O. 5mm。上述涂料中，所述助劑由高分子分散劑、消泡劑、潤濕劑、流平劑、紫外光吸收穩(wěn)定劑和防腐劑組成。上述涂料中，所述助劑中，所述高分子分散劑采用圣諾諾科普公司的SN-5040、陶氏化學(xué)公司的Tamol-731、畢克化學(xué)公司的Disper A40中的任一種；所述消泡劑采用海明斯特殊化學(xué)品公司的Defom W-0506、畢克化學(xué)公司的BYK-24中的任一種；所述潤濕劑采用陶氏化學(xué)公司的Triton X-405、陶氏化學(xué)公司的0P-10中的任一種；所述流平劑采用畢克化學(xué)公司的BYK333、上海泰格聚合物技術(shù)有限公司的Tech235中的任一種；所述紫外光吸收穩(wěn)定劑采用畢克化學(xué)公司的NanoBYK-3840 ；所述防腐劑采用奧麒化工有限公司的Proxel GXL、托洛依有限公司的MergalKlO-N中的任一種。上述涂料中，按占涂料所用全部原料的質(zhì)量百分比計，所述助劑中的各原料的用量為所述聞分子分散劑的用量為O. 1% O. 5% ；所述消泡劑的用量為O. 1% O. 5% ；所述潤濕劑的用量為O. 1% O. 3% ；所述流平劑的用量為O. 2% O. 5% ；所述紫外光吸收穩(wěn)定劑的用量為O. 1% O. 3% ；
所述防腐劑的用量為O. 1% O. 2%。上述涂料還包括成膜助劑，其用量按質(zhì)量百分比計為O. 5% 10% ；上述涂料中,所述成膜助劑采用伊斯曼公司的Texanol、乙二醇,丙二醇丁醚。本發(fā)明實施方式還提供一種自潔隔熱涂料的制備方法，按本發(fā)明實施例的自潔隔熱涂料配方取各原料；包括以下步驟將助劑、成膜助劑和占水總重量5%的水加入到分散缸中，在300 400rmp的轉(zhuǎn)速下攪拌20 30分鐘，然后加入鈦白粉，在800 IOOOrmp的轉(zhuǎn)速下將體系分散至細(xì)度小于40um，然后加入剩余的水，再加入水性丙烯酸樹脂、水性彈性樹脂，在100 200rmp的轉(zhuǎn)速下加入納米二氧化鈦、二氧化硅氣凝膠，繼續(xù)分散10鐘，即得到自潔隔熱涂料。
由上述提供的技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明實施方式的涂料中，由于加入納米二氧化鈦，可以實現(xiàn)光催化從而分解附著污垢，達(dá)到自清潔的效果，并且通過二氧化硅氣凝膠可以實現(xiàn)隔熱。該涂料能有效阻隔熱量傳遞的同時，可以光催化分解附著污垢，達(dá)到隔熱自清潔的效果，既保證了隔熱又可以使涂料長期保持潔凈的裝飾效果。
具體實施例方式下面對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明的保護范圍。下面對本發(fā)明實施例作進一步地詳細(xì)描述。實施例I本實施例提供一種自潔隔熱涂料，該涂料由以下各組分組成水性丙烯酸樹脂200克水性彈性樹脂400克鈦白粉210克納米二氧化鈦20克二氧化硅氣凝膠20克助劑17克成膜助劑33克水100 克；其中助劑由4 克的 SN5040、5 克的 Defom W_0506、2 克的 triton X_405、3 克的BYK-333U 克的 NanoBYK-3840 和 2 克的 Proxel GXL 組成。該涂料的制備方法如下先將5g水、17g助劑、33g成膜助劑丙二醇丁醚加入到分散缸中，在300 400rmp的轉(zhuǎn)速下攪拌20 30分鐘，然后加入210g鈦白粉，在800 IOOOrmp的轉(zhuǎn)速下將體系分散至細(xì)度小于40um，然后加入剩余的95g水，再加入水性丙烯酸樹脂、水性彈性樹脂、納米二氧化鈦，在100 200rmp的轉(zhuǎn)速下二氧化娃氣凝膠,繼續(xù)分散10分鐘,得到該自潔隔熱涂料。將制得的隔熱涂料涂刷在硅鈣板上I 3_厚，測其接觸角為12度，導(dǎo)熱系數(shù)為O.038w/m · k。
實施例2本實施例提供一種自潔隔熱涂料，該涂料由以下各組分組成水性丙烯酸樹脂150克水性彈性樹脂450克鈦白粉170克納米二氧化鈦50克二氧化硅氣凝膠50克助劑23克 成膜助劑7克水100 克；其中助劑由5 克的 Tamol-731，、5 克的 BYK_24、3 克的 0P_10、5 克的 Tech235、3 克的 NanoBYK-3840 和 2 克的 Proxel GX 組成。該涂料的制備方法如下先將5g水、23g助劑、7g成膜助劑乙二醇加入到分散缸中，在300 400rmp的轉(zhuǎn)速下攪拌20 30分鐘，然后加入170g鈦白粉，在800 IOOOrmp的轉(zhuǎn)速下將體系分散至細(xì)度小于40um，然后加入剩余95g 7jC,再加入水性丙烯酸樹脂、水性彈性樹脂、納米二氧化鈦，在100 200rmp的轉(zhuǎn)速下二氧化硅氣凝膠，繼續(xù)分散10分鐘，得到該自潔隔熱涂料。將制備的隔熱涂料涂刷在硅鈣板上I 3mm厚，測其接觸角為13度，導(dǎo)熱系數(shù)為O. 032w/m · k。實施例3本實施例提供一種自潔隔熱涂料，該涂料由以下各組分組成水性丙烯酸樹脂50克水性彈性樹脂 500克鈦白粉150克納米二氧化鈦 100克二氧化硅氣凝膠100克助劑15克成膜助劑35克水50 克；其中助劑由3克的Disper A40、3克的BYK_24、2克的Triton X_405、2克的Tech235、3 克的 NanoBYK-3840 和 2 克的 Mergal KlON 組成。該涂料的制備方法如下先將2. 5g水、15g助劑、35g成膜助劑Texanol加入到分散缸中，在300 400rmp的轉(zhuǎn)速下攪拌20 30分鐘，然后加入150g鈦白粉，在800 IOOOrmp的轉(zhuǎn)速下將體系分散至細(xì)度小于40um，然后加入剩余的47. 5g水，再加入水性丙烯酸樹脂、水性彈性樹脂、納米二氧化鈦，在100-200rmp的轉(zhuǎn)速下二氧化娃氣凝膠,繼續(xù)分散10分鐘，即得到該自潔隔熱涂料。將制備的隔熱涂料涂刷在硅鈣板上I 3mm厚，測其接觸角為10度，導(dǎo)熱系數(shù)為O.019w/m · k。以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式
，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明披露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書 的保護范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種自潔隔熱涂料，其特征在于，由按質(zhì)量百分比的下述各組分組成 水性丙烯酸樹脂 5% 20% 水性彈性樹脂40% 50%鈦白粉15% 30% 納米二氧化鈦2% 10% 二氧化硅氣凝膠2% 10%助劑O· 7% 2. 3% 成膜助劑O. 5% 10%水5% 10%。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的涂料，其特征在于，所述納米二氧化鈦晶型采用銳鈦礦型，其粒徑分布為10 30nm。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的涂料，其特征在于，所述二氧化硅氣凝膠的孔隙率為60% 98%，孔徑小于lOOnm，粒徑為O. 001 O. 5_。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的涂料，其特征在于，所述助劑由高分子分散劑、消泡劑、潤濕劑、流平劑、紫外光吸收穩(wěn)定劑和防腐劑組成。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的涂料，其特征在于， 所述高分子分散劑采用圣諾諾科普公司的SN-5040、陶氏化學(xué)公司的Tamol-731、畢克化學(xué)公司的Disper A40中的任一種； 所述消泡劑采用海明斯特殊化學(xué)品公司的Defom W-0506、畢克化學(xué)公司的BYK-24中的任一種； 所述潤濕劑采用陶氏化學(xué)公司的Triton X405、陶氏化學(xué)公司的0P-10中的任一種；所述流平劑采用畢克化學(xué)公司的BYK333、上海泰格聚合物技術(shù)有限公司的Tech235中的任一種； 所述紫外光吸收穩(wěn)定劑采用畢克化學(xué)公司的NanoBYK-3840 ； 所述防腐劑采用奧麒化工有限公司的Proxel GXL、托洛依有限公司的Mergal KlO-N中的任一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的涂料，其特征在于，按占涂料所用全部原料的質(zhì)量百分比計，所述助劑中的各原料的用量為 所述聞分子分散劑的用量為O. 1% O. 5% ； 所述消泡劑的用量為O. 1% O. 5% ； 所述潤濕劑的用量為O. 1% O. 3% ； 所述流平劑的用量為O. 2% O. 5% ； 所述紫外光吸收穩(wěn)定劑的用量為O. 1% O. 3% ； 所述防腐劑的用量為O. 1% O. 2%。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的涂料，其特征在于，還包括成膜助劑，其用量按質(zhì)量百分比計為O. 5% 10% ；
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的涂料，其特征在于，所述成膜助劑采用伊斯曼公司的Texanol、乙二醇、丙二醇丁醚中的任一種。
9.一種自潔隔熱涂料的制備方法，其特征在于，按權(quán)利要求I 8任一項所述的配方取各原料； 包括以下步驟 將助劑、成膜助劑和占水總重量5%的水加入到分散缸中，在300 400rmp的轉(zhuǎn)速下攪拌20 30分鐘，然后加入鈦白粉，在800 IOOOrmp的轉(zhuǎn)速下將體系分散至細(xì)度小于40um，然后加入剩余的水，再加入水性丙烯酸樹脂、水性彈性樹脂，在100 200rmp的轉(zhuǎn)速下加入納米二氧化鈦、二氧化硅氣凝膠，繼續(xù)分散10鐘，即得到自潔隔熱涂料。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種自潔隔熱涂料及其制備方法，屬于涂料制備領(lǐng)域。該涂料由按質(zhì)量百分比的下述各組分組成水性丙烯酸樹脂5～20%、水性彈性樹脂40～50%、鈦白粉15～30%、納米二氧化鈦2%～10%、二氧化硅氣凝膠2%～10%、助劑0.7%～3%、成膜助劑0.5～10%和水5%～10%。該涂料中，由于加入納米二氧化鈦，可以實現(xiàn)光催化從而分解附著污垢，達(dá)到自清潔的效果，并且通過二氧化硅氣凝膠可以實現(xiàn)隔熱。該涂料能有效阻隔熱量傳遞的同時，可以光催化分解附著污垢，達(dá)到隔熱自清潔的效果，既保證了隔熱又可以使涂料長期保持潔凈的裝飾效果。
文檔編號C09D133/00GK102838933SQ20121036639
公開日2012年12月26日 申請日期2012年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月27日
發(fā)明者張仁哲, 劉東華 申請人:富思特新材料科技有限公司