專利名稱：一種納米反射隔熱涂料及其制備方法
一種納米反射隔熱涂料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種反射隔熱涂料，具體涉及一種納米反射隔熱涂料及其制備方法，屬于保溫隔熱材料技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
反射隔熱涂料最早出現(xiàn)于20世紀(jì)40年代美國，利用多層鋁膜之間引入導(dǎo)熱系數(shù)低的空氣，制成復(fù)合材料，開發(fā)出了的反射隔熱組合系統(tǒng)，揭開了反射隔熱涂料的新紀(jì)元。20世紀(jì)70年代末期，隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，輻射隔熱和反射隔熱技術(shù)也取得了巨大的進(jìn)步。從熱傳遞機(jī)理著手，提出了采用多種途徑對(duì)基材進(jìn)行復(fù)合隔熱的方案，從而打破了只利用導(dǎo)熱系數(shù)低的材料隔熱的傳統(tǒng)隔熱方法。最開始反射隔熱涂料研究主要以真空陶瓷微珠為主。依靠粒徑極微小的真空 陶瓷微珠與其相適應(yīng)的樹脂組成。這種陶瓷絕熱涂料應(yīng)用在建筑物內(nèi)外墻，可起到隔熱效果，夏天可使室內(nèi)溫度降低，冬天則可使室內(nèi)溫度有所提高。但陶瓷中空微珠的加入量和粒徑分布對(duì)涂層性能產(chǎn)生的影響，研究結(jié)果表明，陶瓷中空微珠的加入量增大會(huì)提高涂層的反射率，但同時(shí)涂料的粘度增大，不利于涂層的施工性，增加涂膜表面的粗糙度和孔隙率，容易吸附雜質(zhì)和水分，使得涂膜的粘附力和耐沾污性降低。這種材料的涂刷厚度需要較厚，另外表面也比較粗糙，沒有大面積推廣應(yīng)用開來。此后反射隔熱涂料的反射填料有多種嘗試二氧化鈦粉體、金紅石型鈦白粉、氧化鋅和云母粉、高反射率的高嶺土、氧化鋁粉末、硅藻土、空心玻璃微珠、空心無機(jī)纖維、工程纖維素、重質(zhì)碳酸鈣及空心硼硅酸鹽玻璃微珠等，用以上填料得出對(duì)太陽光的反射率72 83%的范圍內(nèi)。目前，國內(nèi)反射隔熱涂料的研究已經(jīng)稱為一個(gè)熱點(diǎn)，各型新產(chǎn)品和技術(shù)不斷涌現(xiàn)，但大部分產(chǎn)品技術(shù)還有待完善和成熟，存在的問題如下I、反射隔熱性能不突出。目前使用功能性粉體和普通空心陶瓷微珠和空心玻璃微珠的反射涂料的性能雖然能夠滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，但是還有很大的性能提升空間。更高反射隔熱性能意味著更好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。2、溶劑型反射隔熱涂料仍占一部分的市場份額。雖然溶劑型反射隔熱涂料在涂膜強(qiáng)度和伸長率等物理性能方面比較突出，但是其畢竟是溶劑型的，含有大量的V0C，不符合國家可持續(xù)發(fā)展的發(fā)展戰(zhàn)略。特別是應(yīng)用在建筑領(lǐng)域，不利于用戶的健康。3、涂料的功能耐久性差。目前大多數(shù)的反射隔熱涂料的耐沾污效果比較差，經(jīng)過一段時(shí)間后，表面便失去了原有的白色表面，功能反射面基本消失，其產(chǎn)品的反射隔熱效果將大打折扣。4、涂膜的物理力學(xué)性能比較差。一些水性反射隔熱涂料在實(shí)用過程中往往出現(xiàn)細(xì)微裂紋，不能適應(yīng)基材的應(yīng)力變化和形變。而一旦水從這些裂紋進(jìn)入后，體系的隔熱效果大大降低。5、裝飾性差，成本高。目前大部分反射隔熱涂料均需要較厚的涂膜才能實(shí)現(xiàn)較好的反射隔熱效果，由于填料顆粒大，漆膜表面比較粗糙，這也直接造成了涂料的綜合使用成本上升，不利于產(chǎn)品推廣。6、反射隔熱性能的表征困難，綜合評(píng)價(jià)難度大。目前反射隔熱涂料的隔熱性能主要由太陽反射比和半球發(fā)射率兩個(gè)指標(biāo)來表征。然而這兩個(gè)項(xiàng)目的檢驗(yàn)方法比較繁瑣，檢驗(yàn)儀器也比較昂貴復(fù)雜，因此現(xiàn)場快速評(píng)價(jià)反射隔熱涂料性能難度很大。GB/T25261-2010《建筑用反射隔熱涂料》定義了建筑反射隔熱涂料等效涂料熱阻的概念和計(jì)算方法，但是計(jì)算過程需要大量的長時(shí)間的基礎(chǔ)測試數(shù)據(jù)做基礎(chǔ)，在時(shí)效性方面不能滿足現(xiàn)場測試的要求。這種情況往往為偽劣產(chǎn)品提供了便利。因此，為避免上述技術(shù)問題，確有必要提供一種新的納米反射隔熱涂料及其制備方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)中的所述缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種涂膜質(zhì)量高、隔熱性能好的納米反射隔熱涂料。本發(fā)明的另一目的在于提供一種上述納米反射隔熱涂料的制備方法。為實(shí)現(xiàn)上述第一目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為一種納米反射隔熱涂料，其由如下質(zhì)量百分比的材料混合而成賽富博隔熱涂料添加劑15 25% ;純丙乳液30 60% ；水:5 15% ;填料3 8% ;增稠劑1. 20% ;潤濕劑1. 03% ;消泡劑0. 84% ;分散劑
O.65% ；以及成膜助劑0. 82%。本發(fā)明的納米反射隔熱涂料及其制備方法進(jìn)一步為所述填料具體為碳酸鈣；所述增稠劑為羅門哈斯增稠劑；所述潤濕劑為六偏磷酸鈉；所述消泡劑為諾普科消泡劑；所述分散劑為羅門哈斯分散劑；所述成膜助劑為酯醇水性涂料成膜助劑。本發(fā)明的納米反射隔熱涂料及其制備方法還可為所述賽富博隔熱涂料添加劑包含有納米級(jí)中空鍍膜陶瓷微珠、納米級(jí)二氧化鈦和水性有機(jī)硅乳液，其PH值為7. I ;密度為
O.55g/cm3,中空微珠含量(質(zhì)量比)為25%，納米級(jí)中空鍍膜陶瓷微珠尺寸大小為300納米-2500納米(平均粒徑2微米)，VOC含量小于4g/L。為實(shí)現(xiàn)上述第二目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為一種納米反射隔熱涂料的制備方法，其包括如下工藝步驟(I)投料計(jì)量根據(jù)生產(chǎn)配方和計(jì)劃生產(chǎn)量計(jì)算各種填料和水性乳液、水的投料量，投入到不銹鋼拉缸中；(2)分散研磨加入計(jì)量好的研磨分散助劑，先將填料完全分散開，然后用研磨機(jī)將物料研細(xì)；(3)加助劑加入計(jì)量好的消泡劑，低速攪拌30min，確保完全分散均勻；(4)加入賽富博隔熱涂料添加劑將研磨好的物料轉(zhuǎn)入不銹鋼密閉分散釜內(nèi)，加入計(jì)量好的賽富博隔熱涂料添加劑，低速攪拌分散均勻；(5)取樣檢測取樣檢測涂料的容器中狀態(tài)、施工性、干燥時(shí)間和涂膜外觀；(6)過濾包裝經(jīng)檢測合格的產(chǎn)品經(jīng)過過濾包裝機(jī)包裝、貼好標(biāo)簽、碼垛入庫。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果(I)極好的施工性粉刷起來更容易，用很小的力就可以涂得很均勻，而且，當(dāng)使用一個(gè)滾刷的時(shí)候，它可以降低向下粉刷時(shí)產(chǎn)生的涂料噴濺。(2)優(yōu)異的反射熱輻射性能和較低的導(dǎo)熱系數(shù)
由于納米級(jí)中空鍍膜陶瓷微珠的存在，能夠反射幾乎全波段的太陽輻射熱波，包括可見光和太陽紅外熱輻射，太陽反射比(白色)高達(dá)O. 90，半球發(fā)射率高達(dá)O. 88，按照國際標(biāo)準(zhǔn)(ASTM E903-96)標(biāo)準(zhǔn)檢測反射率達(dá)到92. 35%。(3)超強(qiáng)的抗沾污、自清潔和抗裂紋性能賽富博隔熱涂料添加劑中含有有納米級(jí)機(jī)娃乳液，涂料施工于混凝土基材時(shí)，基材表面的娃醇基團(tuán)與有機(jī)娃分子基團(tuán)發(fā)生縮合脫水反應(yīng)，使有機(jī)娃分子鍵連接在基材表面并緊密地結(jié)合在一起，形成有機(jī)硅氧烷膜，呈定向的排列結(jié)構(gòu)。由于烷基是憎水基團(tuán)，所以這種定向排列的有機(jī)硅分子鍵就具有很強(qiáng)的憎水性。反射隔熱涂料表面具有很低的表面張力，與水滴的接觸角增大，進(jìn)而阻止了水分的進(jìn)入，因?yàn)榛覊m溶解在雨水中成為溶液，或分散在雨水中形成膠體，這樣涂膜表面對(duì)油 污、灰塵等吸附性小，不易粘附，下雨時(shí)水會(huì)把表面的塵土帶走，而不會(huì)深入涂膜表層，從而實(shí)現(xiàn)自清潔功能。只要有機(jī)硅分子中硅氧鍵不斷裂，涂料表面的憎水效果就不會(huì)消失。這些都是有機(jī)硅材料本身具有的特性，是其他封閉性的高分子涂層所不能具備的。反射隔熱涂料中的有機(jī)硅樹脂基團(tuán)在界面能定向排列，與基層硅酸鹽類材料還可交聯(lián)，形成化學(xué)鍵，因此大大改善了涂膜與基層之間的粘接，從而提高了涂膜的附著力。此外反射隔熱涂料涂膜還具有良好的延伸性，可使涂料具有優(yōu)異的彈性，能夠橋接基層的細(xì)微裂紋。(4)極好的耐候性、保色性和卓越的耐擦洗性涂料在分子結(jié)構(gòu)中引入了硅氧結(jié)構(gòu)，能到大大改進(jìn)涂料的耐久性，并能有效地抵御紫外線對(duì)涂膜的光氧化降解作用，所以反射隔熱涂料具有令人滿意的耐久性。反射隔熱涂料經(jīng)過400小時(shí)人工氣候老化后太陽反射比(白色)保持率高達(dá)97. 8%，半球發(fā)射率保持率高達(dá)98. 9%。同時(shí)涂膜的顏色不會(huì)發(fā)生變化，也不會(huì)發(fā)生粉化。

圖I是本發(fā)明的納米反射隔熱涂料的制備方法的工藝流程圖。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明為一種納米反射隔熱涂料，其由如下質(zhì)量百分比的材料混合而成賽富博隔熱涂料添加劑15 25% ;其中，該賽富博隔熱涂料添加劑包含有納米級(jí)中空鍍膜陶瓷微珠、納米級(jí)二氧化鈦和水性有機(jī)硅乳液，其PH值為7. I ;密度為O. 55g/cm3，中空微珠含量(質(zhì)量比)為25%，納米級(jí)玻璃微珠尺寸大小為平均2微米，VOC含量小于 4g/L ；純丙乳液30 60% ；水5 15%;填料3 8% ;其中，該填料具體為碳酸鈣；增稠劑1. 20% ;其中，該增稠劑為羅門哈斯增稠劑；潤濕劑I. 03% ;其中，該潤濕劑為六偏磷酸鈉；消泡劑0. 84% ;其中，該消泡劑為諾普科消泡劑；分散劑0. 65% ;其中，該分散劑為羅門哈斯分散劑；以及
成膜助劑0. 82% ;其中，該成膜助劑為酯醇水性涂料成膜助劑。請(qǐng)參閱說明書附圖I所示，本發(fā)明的納米反射隔熱涂料的制備工藝如下(I)投料計(jì)量根據(jù)生產(chǎn)配方和計(jì)劃生產(chǎn)量計(jì)算各種填料和水性乳液、水的投料量，投入到不銹鋼拉缸中；(2)分散研磨加入計(jì)量好的研磨分散助劑，先將填料完全分散開，然后用研磨機(jī)將物料研細(xì)；(3)加助劑
加入計(jì)量好的消泡劑，低速攪拌30min，確保完全分散均勻；(4)加入賽富博隔熱涂料添加劑將研磨好的物料轉(zhuǎn)入不銹鋼密閉分散釜內(nèi)，加入計(jì)量好的賽富博隔熱涂料添加齊U，低速攪拌分散均勻；(5)取樣檢測取樣檢測涂料的容器中狀態(tài)、施工性、干燥時(shí)間和涂膜外觀；(6)過濾包裝經(jīng)檢測合格的產(chǎn)品經(jīng)過過濾包裝機(jī)包裝、貼好標(biāo)簽、碼垛入庫。以上的具體實(shí)施方式
僅為本創(chuàng)作的較佳實(shí)施例，并不用以限制本創(chuàng)作，凡在本創(chuàng)作的精神及原則之內(nèi)所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本創(chuàng)作的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種納米反射隔熱涂料，其特征在于由如下質(zhì)量百分比的材料混合而成 賽富博隔熱涂料添加劑15 25% ; 純丙乳液30 60% ; 水5 15% ； 填料3 8% ; 增稠劑1. 20% ； 潤濕劑1.03% ； 消泡劑0. 84% ； 分散劑0. 65% MR 成膜助劑0. 82%。
2.如權(quán)利要求I所述的納米反射隔熱涂料，其特征在于所述填料具體為碳酸鈣；所述增稠劑為羅門哈斯增稠劑；所述潤濕劑為六偏磷酸鈉；所述消泡劑為諾普科消泡劑；所述分散劑為羅門哈斯分散劑；所述成膜助劑為酯醇水性涂料成膜助劑。
3.如權(quán)利要求I所述的納米反射隔熱涂料，其特征在于所述賽富博隔熱涂料添加劑包含有納米級(jí)中空鍍膜陶瓷微珠、納米級(jí)二氧化鈦和水性有機(jī)硅乳液，其PH值為7. I ;密度為O. 55g/cm3,中空微珠含量(質(zhì)量比)為25%，納米級(jí)中空鍍膜陶瓷微珠尺寸大小為300納米-2500納米(平均粒徑2微米)，VOC含量小于4g/L。
4.一種如權(quán)利要求I或2所述的納米反射隔熱涂料的制備方法，其特征在于包括如下工藝步驟 (1)投料計(jì)量 根據(jù)生產(chǎn)配方和計(jì)劃生產(chǎn)量計(jì)算各種填料和水性乳液、水的投料量，投入到不銹鋼拉缸中； (2)分散研磨 加入計(jì)量好的研磨分散助劑，先將填料完全分散開，然后用研磨機(jī)將物料研細(xì)； (3)加助劑 加入計(jì)量好的消泡劑，低速攪拌30min，確保完全分散均勻； (4)加入賽富博隔熱涂料添加劑 將研磨好的物料轉(zhuǎn)入不銹鋼密閉分散釜內(nèi)，加入計(jì)量好的賽富博隔熱涂料添加劑，低速攪拌分散均勻； (5)取樣檢測 取樣檢測涂料的容器中狀態(tài)、施工性、干燥時(shí)間和涂膜外觀； (6)過濾包裝 經(jīng)檢測合格的產(chǎn)品經(jīng)過過濾包裝機(jī)包裝、貼好標(biāo)簽、碼垛入庫。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種納米反射隔熱涂料及其制備方法，其由如下質(zhì)量百分比的材料混合而成賽富博隔熱涂料添加劑15～25％；純丙乳液30～60％；水5～15％；填料3～8％；增稠劑1.20％；潤濕劑1.03％；消泡劑0.84％；分散劑0.65％；以及成膜助劑0.82％。本發(fā)明涉及一種納米反射隔熱涂料具有極好的施工性、優(yōu)異的反射熱輻射性能和較低的導(dǎo)熱系數(shù)、超強(qiáng)的抗沾污、自清潔和抗裂紋性能、極好的耐候性、保色性和卓越的耐擦洗性等諸多優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)C09D5/33GK102964961SQ20121051709
公開日2013年3月13日 申請(qǐng)日期2012年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月6日
發(fā)明者趙志偉 申請(qǐng)人:趙志偉