專利名稱：一種溫敏變色隔熱涂料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于建筑涂料技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種溫敏變色隔熱涂料及其制備方法。
背景技術(shù)：
反射隔熱涂料具有良好的隔熱效果，能夠反射80%左右的太陽(yáng)輻射熱，且隔熱涂料施工簡(jiǎn)便，僅需簡(jiǎn)單的噴涂；成本較低，僅無(wú)機(jī)隔熱保溫材料的1/2。因此，利用隔熱涂料降低建筑能耗是非常切實(shí)可行的節(jié)能減排手段，尤其適用于我國(guó)長(zhǎng)江以南地區(qū)。隔熱涂料的發(fā)展速度極快，目前應(yīng)用較多的是環(huán)保水性隔熱涂料，如水性反射型隔熱涂料(CN 1986664 A);并逐步開(kāi)發(fā)出水性耐沾污隔熱涂料(CN 101481583A)、防水隔熱涂料(CN 101818013A)、減振隔熱涂料(CN 101709188A)等不同功能與特點(diǎn)的產(chǎn)品，滿足不同的市場(chǎng)需求。盡管上述的功能型隔熱 涂料具有良好的隔熱性能與其他優(yōu)點(diǎn)，然而其在冬季低溫時(shí)仍反射太陽(yáng)輻射能，反而不利于冬季的節(jié)能。中國(guó)專利ZL 200410051965.X公開(kāi)了一種太陽(yáng)熱智能控溫涂料，該涂料以摻雜二氧化釩相變材料作為功能添加劑，包括10 35重量份的高分子成膜材料、0.1 0.4重量份的分散劑、16 52重量份的復(fù)合顏料、19 65重量份的溶劑和0.5 1.7重量份的增塑齊U。當(dāng)涂料溫度高于相變溫度時(shí)，該涂料具有較高的全紅外波段反射能力，隔熱效果顯著；當(dāng)涂料溫度低于相變溫度時(shí)，該涂料可透過(guò)紅外線，保溫效率好，從而實(shí)現(xiàn)智能控溫。遺憾的是，該專利并未對(duì)比高于/低于相變溫度時(shí)的太陽(yáng)光反射比，且該涂料的顏色不隨環(huán)境溫度而變化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種溫敏變色隔熱涂料，通過(guò)在涂料中引入溫敏可逆變色材料，達(dá)至IJ溫敏變色、高溫反射隔熱、低溫吸熱的目的。一種溫敏變色隔熱涂料，由以下重量百分含量的原料制成；顏填料32% 52% ；制漿溶劑2% 10% ；制漿助劑1% 12% ；成膜乳液30% 50% ； 溫敏可逆變色材料1% 8% ；調(diào)漆助劑1% 11.5% ；調(diào)漆溶劑0% 10%。溫敏變色隔熱涂料由制漿部分和調(diào)漆部分組成，其中，顏填料、制漿溶劑以及制漿助劑形成制漿部分，成膜乳液、溫敏變色材料、調(diào)漆助劑以及選擇性添加的調(diào)漆溶劑形成調(diào)漆部分。制漿部分和調(diào)漆部分可分開(kāi)制備，使用時(shí)，將兩者混合即可。所述的溫敏可逆變色材料可選用在一定溫度區(qū)間范圍內(nèi)，隨溫度的升高，溫敏可逆變色材料逐漸變?yōu)榘咨蛘咄该鳎S溫度的降低，溫敏可逆變色材料逐漸變?yōu)閷?duì)太陽(yáng)光吸收較好的彩色，從而使得本發(fā)明溫敏變色隔熱涂料在彩色與白色之間可逆變色，所述的彩色包括紅色、黃色、橙色、藍(lán)色、綠色、紫色、褐色、灰色。所述的溫敏可逆變色材料可采用市售產(chǎn)品，作為優(yōu)選，所述的溫敏可逆變色材料為一類可隨溫度變化而反復(fù)變色的微膠囊，微膠囊以電子轉(zhuǎn)移型有機(jī)化合物為發(fā)色體系，以透明外殼為保護(hù)層，也稱為感溫變色粉，如采用黃色變色粉、紅色變色粉、綠色變色粉或者藍(lán)色變色粉，粒徑小于等于40 μ m，一般粒徑越小，色彩越均勻。作為優(yōu)選，所述的顏填料為鈦白粉、碳酸鈣、高嶺土、硅藻土、云母、滑石粉、硫酸鋇、硅酸鋁、氧化鋅、空心玻璃微珠、空心陶瓷微珠、聚合物空心材料、陶瓷微粉中的兩種以上，所述的顏填料的粒徑小于等于80 μ m。顏填料能夠起到調(diào)節(jié)顏色與填充的作用。選用上述的顏填料，使得白色底色更亮些，使得夏天溫度較高時(shí)，能夠反射更多的太陽(yáng)光。進(jìn)一步優(yōu)選，所述的顏填料的粒徑小于等于40 μ m,粒徑越小,外觀越均勻。作為優(yōu)選，所述的制漿溶劑為水，方便制漿，從而制備水性涂料。作為優(yōu)選，所述的制漿助劑由潤(rùn)濕劑、防凍劑、分散劑、第一消泡劑、第一增稠劑、抗菌劑和第一 PH調(diào)節(jié)劑組成，在總原料中的重量百分含量為:潤(rùn)濕劑0.05% 0.5%;防凍劑0.5% 2% ；分散劑0.1% 0.5% ；第一消泡劑0.1% 0.5% ；第一增稠劑0.5% 4% ；抗菌劑0.0 5% 0.3% ；第二pH 調(diào)節(jié)劑0.05% 0.4%。選用上述含量和組分的制漿助劑能夠使得最終制備的本發(fā)明溫敏變色隔熱涂料具有良好的性能。作為優(yōu)選，所述的成膜乳液為純丙乳液、苯丙乳液、乙丙乳液、硅丙乳液、氟碳乳液、聚氨酯乳液中的一種或兩種以上，上述的幾種成膜乳液的玻璃態(tài)轉(zhuǎn)變溫度較低，室溫下的柔韌性較好，同時(shí)具有較好的成膜性，能夠使得本發(fā)明溫敏變色隔熱涂料在使用時(shí)具有較好的粘結(jié)性，從而提高涂料的性能。作為優(yōu)選，所述的調(diào)漆助劑由第二消泡劑、第二增稠劑、第二 pH調(diào)節(jié)劑和成膜助劑組成，在總原料中的重量百分含量為:第二消泡劑0.1% 0.4% ；第二增稠劑0.5% 5% ；第二 pH 調(diào)節(jié)劑0.2% 1% ；成膜助劑0.5% 5%。選用上述含量和組分的調(diào)漆助劑能夠使得最終制備的本發(fā)明溫敏變色隔熱涂料具有良好的性能，有利于成I吳，提聞涂料的粘結(jié)性。作為優(yōu)選，所述的調(diào)漆溶劑為水，可以根據(jù)需要添加或者不添加。進(jìn)一步優(yōu)選，所述的調(diào)漆溶劑在總原料中的重量百分含量為1% 10%。作為優(yōu)選，所述的溫敏變色隔熱涂料，由以下重量百分含量的原料制成；顏填料37% 47% ；
制漿溶劑5% 7% ；潤(rùn)濕劑0.1% 0.3% ；防凍劑0.5% 1.5% ；分散劑0.2% 0.4% ；第一消泡劑0.1% 0.3% ；第一增稠劑1% 3% ；抗菌劑0.05% 0.15% ；第一pH 調(diào)節(jié)劑0.1% 0.3% ；成膜乳液33% 43% ；溫敏可逆變色材料2% 5% ；第二消泡劑0.1% 0.3% ；第二增稠劑1.5% 4% ；第二pH 調(diào)節(jié)劑0.3% 0.7%;成膜助劑0.5% 3% ；調(diào)漆溶劑1% 4%。第一消泡劑與第二消泡劑可以相同也可以不同。第一 pH調(diào)節(jié)劑與第二 pH調(diào)節(jié)劑可以相同也可以不同，優(yōu)選相同。第一增稠劑與第二增稠劑可以相同也可以不同，優(yōu)選相同。潤(rùn)濕劑、防凍劑、分散劑、第一消泡劑、增稠劑、抗菌劑、第一 pH調(diào)節(jié)劑、第二消泡齊U、增稠劑、第二 pH調(diào)節(jié)劑和成膜助劑可選擇涂料領(lǐng)域常用的潤(rùn)濕劑、防凍劑、分散劑、消泡劑、增稠劑、抗菌劑、PH調(diào)節(jié)劑和成膜助劑。本發(fā)明還公開(kāi)了一種溫敏變色隔熱涂料的制備方法，其制備簡(jiǎn)單，易于實(shí)施?！N溫敏變色隔熱涂料的制備方法，包括以下步驟:I)將顏填料、制衆(zhòng)溶劑和制衆(zhòng)助劑通過(guò)高速分散機(jī)在400rmp 2000rmp (轉(zhuǎn)/分鐘)的速度研磨15min 60min,得到制衆(zhòng)部分；將成膜乳液、溫敏可逆變色材料和調(diào)漆助劑三者，或者將成膜乳液、溫敏可逆變色材料、調(diào)漆助劑和調(diào)漆溶劑四者，在200rmp 600rmp攪拌IOmin 30min,得到調(diào)漆部分；2)將制漿部分和調(diào)漆部分混合，得到溫敏變色隔熱涂料。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn):常規(guī)的隔熱涂料通過(guò)反射太陽(yáng)光而保持建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的涼爽，從而節(jié)省空調(diào)能耗；但在冬季則會(huì)進(jìn)一步降低建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的溫度，反而增大取暖能耗。本發(fā)明溫敏變色隔熱涂料可提供彩色與白色之間可逆變色的隔熱涂料。本發(fā)明溫敏變色隔熱涂料可以使隔熱涂料在夏季高溫時(shí)保持白色，反射大部分的太陽(yáng)輻射能；而在冬季低溫時(shí)變?yōu)椴噬崭嗟奶?yáng)輻射能，從而實(shí)現(xiàn)更高的節(jié)能效果。同時(shí)，本發(fā)明的可逆色彩變化賦予隔熱涂料優(yōu)良的裝飾性，具有廣闊的市場(chǎng)前景。本發(fā)明溫敏變色隔熱涂料具有很好的節(jié)能效果與裝飾效果，可用于建筑外表面、金屬屋頂、化工儲(chǔ)罐等領(lǐng)域，具有廣闊的應(yīng)用前景。本發(fā)明溫敏變色隔熱涂料的制備方法，其制備簡(jiǎn)單，易于操作和控制，易于工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)，具備較好的經(jīng)濟(jì)效益。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說(shuō)明。下列對(duì)比例和實(shí)施例中百分?jǐn)?shù)均為
重量百分含量。溫敏變色隔熱涂料的制備制衆(zhòng):由表I “制衆(zhòng)部分”所列原料通過(guò)高速分散機(jī)以800rmp的速度研磨30min
后得到制漿部分，冷卻后密封保存。調(diào)漆:將表I “調(diào)漆部分”所列原料通過(guò)攪拌槳以500rmp低速攪拌20min完成，得
到調(diào)漆部分，室溫密封儲(chǔ)存。將制漿部分和調(diào)漆部分混合，即可得到溫敏變色隔熱涂料使用。表I溫敏變色隔熱涂料的組成
權(quán)利要求
1.一種溫敏變色隔熱涂料，其特征在于，由以下重量百分含量的原料制成； 顏填料32% 52% ； 制漿溶劑2% 10% ； 制漿助劑1% 12% ； 成膜乳液30% 50% ； 溫敏可逆變色材料1% 8% ； 調(diào)漆助劑1% 11.5%; 調(diào)漆溶劑0% 10%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溫敏變色隔熱涂料，其特征在于，所述的顏填料為鈦白粉、碳酸鈣、高嶺土、硅藻土、云母、滑石粉、硫酸鋇、硅酸鋁、氧化鋅、空心玻璃微珠、空心陶瓷微珠、聚合物空心材料、陶瓷微粉中的兩種以上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溫敏變色隔熱涂料，其特征在于，所述的顏填料的粒徑小于等于80 μ m。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的溫敏變色隔熱涂料，其特征在于，所述的顏填料的粒徑小于等于40 μ m。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溫敏變色隔熱涂料，其特征在于，所述的制漿溶劑和調(diào)漆溶劑均為水。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溫敏變色隔熱涂料，其特征在于，所述的制漿助劑由潤(rùn)濕劑、防凍劑、分散劑、第一消泡劑、第一增稠劑、抗菌劑和第一 PH調(diào)節(jié)劑組成，在總原料中的重量百分含量為: 潤(rùn)濕劑0.05% 0.5% ； 防凍劑0.5% 2% ； 分散劑0.1% 0.5% ； 第一消泡劑0.1% 0.5% ； 第一增稠劑0.5% 4% ； 抗菌劑0.05% 0.3% ； 第一 pH調(diào)節(jié)劑0.05% 0.4%。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溫敏變色隔熱涂料，其特征在于，所述的成膜乳液為純丙乳液、苯丙乳液、乙丙乳液、硅丙乳液、氟碳乳液、聚氨酯乳液中的一種或兩種以上。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溫敏變色隔熱涂料，其特征在于，所述的溫敏可逆變色材料為感溫變色粉，粒徑小于等于40 μ m。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溫敏變色隔熱涂料，其特征在于，所述的調(diào)漆助劑由第二消泡劑、第二增稠劑、第二 PH調(diào)節(jié)劑和成膜助劑組成，在總原料中的重量百分含量為: 第二消泡劑0.1% 0.4% ； 第二增稠劑0.5% 5% ； 第二 pH調(diào)節(jié)劑0.2% 1% ； 成膜助劑0.5% 5%。
10.根據(jù)權(quán)利要求1 9任一項(xiàng)所述的溫敏變色隔熱涂料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟:O將顏填料、制漿溶劑和制漿助劑通過(guò)高速分散機(jī)在400rmp 2000rmp的速度研磨15min 60min，得到制衆(zhòng)部分； 將成膜乳液、溫敏可逆變色材料和調(diào)漆助劑三者，或者將成膜乳液、溫敏可逆變色材料、調(diào)漆助劑和調(diào)漆溶劑四者，在200rmp 600rmp攪拌IOmin 30min,得到調(diào)漆部分； 2)將制漿部分和調(diào)漆部分 混合，得到溫敏變色隔熱涂料。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種溫敏變色隔熱涂料，由以下重量百分含量32%～52%的顏填料、2%～10%的制漿溶劑、1%～12%的制漿助劑、30%～50%的成膜乳液、1%～8%的溫敏可逆變色材料、1%～11.5%的調(diào)漆助劑以及0%～10%的調(diào)漆溶劑制成，達(dá)到溫敏變色、高溫反射隔熱、低溫吸熱的目的，具有很好的節(jié)能效果與裝飾效果。本發(fā)明還公開(kāi)了一種溫敏變色隔熱涂料的制備方法，包括將顏填料、制漿溶劑和制漿助劑研磨得到制漿部分，將成膜乳液、溫敏可逆變色材料、調(diào)漆助劑和調(diào)漆溶劑攪拌得到調(diào)漆部分，制漿部分和調(diào)漆部分混合制得，該方法制備簡(jiǎn)單，易于工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)，具備較好的經(jīng)濟(jì)效益。
文檔編號(hào)C09D133/04GK103214905SQ20131013543
公開(kāi)日2013年7月24日 申請(qǐng)日期2013年4月17日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月17日
發(fā)明者徐意, 楊輝, 樊先平, 彭曉光, 陳旭 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)