一種內(nèi)墻保溫阻燃納米涂料的制作方法
【專利摘要】一種內(nèi)墻保溫阻燃納米涂料，其特征在于，該涂料由A組分和B組分配置而成，其中A組分配方如下：苯丙乳液20～25份、酚醛樹脂20～25份、分散劑5～10份、乙二醇和丙三醇混合物6～8份、填料10～20份、折射率為2.0以上、粒徑不小于1μm的紅外反射顏料、摻雜半導(dǎo)體和金屬粉末5-10份，B組分多異氰酸酯固化劑6-10份等，按上述配方將A組分加入容器中，在中速攪拌下依次加入去離子水、填料、助劑，高速分散20~30min，按照一定的比例加入水分散性多異氰酸酯固化劑，充分攪拌后，制得內(nèi)墻保溫阻燃納米涂料。
【專利說明】一種內(nèi)墻保溫阻燃納米涂料
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于涂料與油漆【技術(shù)領(lǐng)域】，具體是一種內(nèi)墻保溫阻燃納米涂料。
【背景技術(shù)】
[0002]凡是用水作溶劑或者作分散介質(zhì)的涂料，都可稱為水性涂料。水性涂料包括水溶性涂料、水稀釋性涂料、水分散性涂料三種，水溶性涂料是以水溶性樹脂為成膜物、以聚乙烯醇及其各種改性物為代表，除此之外還有水溶醇酸樹脂、水溶性環(huán)氧樹脂及無機高分子水性樹脂等；水稀釋性涂料是指后乳化乳液成為膜物配制的涂料，是溶劑型樹脂溶在有機溶劑中，然后再乳化劑的幫助下靠強烈的機械攪拌使樹脂分散在水中形成乳液，稱為后乳化乳液，制成的涂料在施工中可用水來稀釋；水分散涂料主要是指以合成樹脂乳液為成膜物配制的涂料。目前常用的是合成樹脂乳液或丙烯酸為基料，并添加各種填料、顏料和助劑等。這種涂料的主要缺點是涂膜彈性容易老化、導(dǎo)致拉伸率下降、不能有效保護墻面粉刷底層的強度，從而產(chǎn)生墻面開裂、脫落，不僅影響建筑物美觀，而且墻面開裂，導(dǎo)致墻面漏水。
[0003]水性雙組分聚氨酯涂料由于涂膜交聯(lián)密度高，具有優(yōu)異的物理機械性能和耐化學(xué)介質(zhì)性能，可代替同類型溶劑型產(chǎn)品用作汽車涂料、高級木器涂料、塑料涂料及工業(yè)防腐涂料等，滿足不同的性能要求。水性雙組分聚氨酯涂料由水性羥基組分和多異氰酸酯固化劑組成。水性羥基組分包括水性聚合物多元醇乳液和水性分散體，不僅提供與固化劑交聯(lián)的活性基團，還必須能乳化和分散固化劑，與固化劑具有較好的相容性。羥基組分的性能影響著固化劑在水相中的分散穩(wěn)定性、成膜過程中的擴散與交聯(lián)以及涂膜的最終性能。[0004]冬季采暖能耗是中國建筑的主要能耗，中國政府對建筑節(jié)能的要求不斷提高。為了體現(xiàn)用熱公平，擺脫效率低下的集中供熱習(xí)慣，對于新建建筑和既有建筑的節(jié)能改造項目都已實施分戶熱計量的節(jié)能做法。但是，目前的建筑節(jié)能保溫措施只針對建筑的外圍護結(jié)構(gòu)，建筑內(nèi)的房屋隔墻之間普遍沒有采用保溫措施，這樣不同房屋之間可能是不同的溫度，從而產(chǎn)生熱壓，溫度高的房間會出現(xiàn)熱流失現(xiàn)象，即熱量從溫度高的房間向溫度低的房間流動。這種用熱的不公平現(xiàn)象容易引發(fā)各種問題和矛盾，如住戶中的熱量散失較嚴重，使得鄰居之間用熱不均，導(dǎo)致不公平的現(xiàn)象，而且具有較高的建筑能耗，從而影響了我國建筑節(jié)能政策的推廣。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種內(nèi)墻保溫阻燃納米涂料。
[0006]本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案實現(xiàn):該涂料由A組分和B組分配置而成，其中A組分配方如下:
苯丙乳液20~25份 酚醛樹脂20~25份 分散劑5~10份 乙二醇和丙三醇混合物6~8份填料10~20份
折射率為2.0以上、粒徑不小于I μ m的紅外反射顏料、摻雜半導(dǎo)體和金屬粉末5-10份 助劑5-10份 水20~25份 防凍劑1-2份
B組分多異氰酸酯固化劑6-10份，納米阻燃復(fù)合物25-30份；
所述的納米阻燃復(fù)合劑的制備方法為:
(1)將硅羥基磷灰石、紅磷、凹凸棒、水滑石、蒙脫土、鈦白粉、方解石、高嶺土按照25-35:15-20:10-15:10-15:8_10:8_10:7_8:5_7 的質(zhì)量份數(shù)配比混合，加入到 200 份二甲亞砜(DMSO)和50份甲醇的混合溶液中，于65°C攪拌60小時，過濾，并用60°C溫度的熱乙醇洗3次除去過量的二甲亞砜(DMSO)，放入真空干燥箱，在60°C溫度干燥24小時，研磨過篩，得一次改性阻燃復(fù)合物；
(2)、將1份一次改性阻燃復(fù)合物、10份醋酸鉀和25份蒸餾水混合，于溫度50°C攪拌10小時以上，于溫度30°C，先在超聲電功率350W條件下分散2.5小時，然后再在超聲電功率250W條件下分散3小時。過濾，并用蒸餾水洗3次，80°C真空干燥24小時，研磨過篩，得二次改性阻燃復(fù)合物；
(3)、將上述1份二次改性阻燃復(fù)合物在600W功率超聲波分散40min，用恒溫加熱裝置加熱到90°C，并用機械攪拌器攪拌(1200r/min)60分鐘；得納米阻燃復(fù)合物；
按上述配方將A組分加入容器中，在中速攪拌下依次加入去離子水、填料、助劑，高速分散2(T30 min，按照一定的比例加入水分散性多異氰酸酯固化劑，充分攪拌后，制得內(nèi)墻保溫阻燃納米涂料。
[0007]所述折射率為2.0以上、粒徑不小于I μ m的紅外反射顏料為金紅石二氧化鈦、銳鈦型二氧化鈦、氧化銻、氧化鋅和紅外反射彩色顏料中的一種或多種。
[0008]所述金屬粉末的材質(zhì)為金、銀、銅、鐵和鋁中的一種或多種。
[0009]所述涂料樹脂為丙烯酸乳液、苯丙類涂料樹脂和硅丙類涂料樹脂中的一種或多種。
[0010]所述的助劑包括:潤濕劑0.2-0.5份，防凍劑0.2-0.5份、消泡劑0.2-0.5份、增稠劑0.1-0.3份、潤濕劑0.1-0.3份、防腐劑1-2份、pH值調(diào)節(jié)劑。
[0011]所述防凍劑采用丙二醇。
[0012]所述無機填料為鈦白粉、滑石粉或輕鈣中的一種或多種。
[0013]所述增稠劑采用疏水基團改性的乙氧基聚氨酯水溶性增稠劑，所述消泡劑采用礦物油類消泡劑或EFKA-2722和EFKA-3239 ；所述潤濕劑采用非離子表面活性劑；所述防腐劑采用異噻唑啉酮類防腐劑；或10，10’ 一氧代雙吩惡砒，所述pH值調(diào)節(jié)劑采用有機胺類pH值調(diào)節(jié)劑。
[0014]所述的內(nèi)墻保溫阻燃納米涂料，其使用方法為涂刷，其中涂膜厚度0.28mm為最佳
涂膜厚度。
[0015]獨特的組分選擇以及配比，協(xié)同作用使得該產(chǎn)品在本發(fā)明中，所述折射率為2.0以上、粒徑不小于I μ m的紅外反射顏料和金屬粉末能夠?qū)⑹覂?nèi)絕大比例的中遠紅外線熱輻射反射回室內(nèi)；而且由于熱能發(fā)射的連續(xù)性和瞬時性，本發(fā)明提供的內(nèi)墻保溫涂料表面吸收的熱能絕大部分又被瞬間反射回室內(nèi)，從而提高了室內(nèi)的保溫效果；所述摻雜半導(dǎo)體使得墻面具有較低的熱輻射吸收和高的蓄熱系數(shù)，會使墻體面溫度升高；墻體溫度升高，同時也增加室內(nèi)溫度，大大提高了居室的熱舒適度，進一步提高了室內(nèi)的保溫效果，因此本發(fā)明提供的內(nèi)墻保溫涂料具有較高的保溫效果。實驗結(jié)果表明，本發(fā)明提供的內(nèi)墻保溫涂料對中遠紅外的反射率可達到35%，能夠阻隔熱量的散失，可提高2°C~5°C的室溫。本發(fā)明制備的阻燃劑不含鹵素、有機物，無毒環(huán)保，應(yīng)用前景廣闊；本發(fā)明進行二次改性，這樣的好處是:增加反應(yīng)活性點，提高改性效果；改性的同時又能蒸除體系中的水分，干燥與改性同時進行，提高了工作效率；納米級硅羥基磷灰石、凹凸棒、蒙脫土、高嶺土等自身微孔中存在大量的物理和化學(xué)吸附水，在高溫下產(chǎn)生水蒸汽，阻斷氧氣，吸收熱量，達到多重阻燃的功效；強大吸附性能可以有效改善幾種阻燃劑的協(xié)同作用，阻止被阻燃物質(zhì)溫度升高，提高了阻燃效率；硅羥基磷灰石、凹凸棒、蒙脫土、高嶺土等資源豐富，大大降低了阻燃劑的工業(yè)成本，也為凹凸棒土的開發(fā)應(yīng)用提供了一條新途徑；本發(fā)明采用溶液法超聲波分散及機械高速攪拌器攪拌，使得阻燃劑各自組分在溶液中達到了納米級分散，有效避免了對復(fù)合材料的自然氧化，相互協(xié)同增效，從而使復(fù)合材料具有更好的力學(xué)性能。復(fù)合材料的氧指數(shù)為41。
【具體實施方式】
[0016]下面對本發(fā)明作進一步的詳細說明。
實施例1
該涂料由A組分和B組分配置而成，其中A組分配方如下:
苯丙乳液20~25份 酚醛樹脂20~25份 分散劑5~10份 乙二醇和丙三醇混合物6~8份 填料10~20份
折射率為2.0以上、粒徑不小于I μ m的紅外反射顏料、摻雜半導(dǎo)體和金屬粉末5-10份 助劑5-10份 水20~25份 防凍劑1-2份
B組分多異氰酸酯固化劑6-10份，納米阻燃復(fù)合物25-30份；
所述的納米阻燃復(fù)合劑的制備方法為:
(1)將硅羥基磷灰石、紅磷、凹凸棒、水滑石、蒙脫土、鈦白粉、方解石、高嶺土按照25-35:15-20:10-15:10-15:8_10:8_10:7_8:5_7 的質(zhì)量份數(shù)配比混合，加入到 200 份二甲亞砜(DMSO)和50份甲醇的混合溶液中，于65°C攪拌60小時，過濾，并用60°C溫度的熱乙醇洗3次除去過量的二甲亞砜(DMSO)，放入真空干燥箱，在60°C溫度干燥24小時，研磨過篩，得一次改性阻燃復(fù)合物；
(2)、將1份一次改性阻燃復(fù)合物、10份醋酸鉀和25份蒸餾水混合，于溫度50°C攪拌10小時以上，于溫度30°C，先在超聲電功率350W條件下分散2.5小時，然后再在超聲電功率250W條件下分散3小時。 過濾，并用蒸餾水洗3次，80°C真空干燥24小時，研磨過篩，得二次改性阻燃復(fù)合物；
(3)、將上述1份二次改性阻燃復(fù)合物在600W功率超聲波分散40min，用恒溫加熱裝置加熱到90°C，并用機械攪拌器攪拌(1200r/min)60分鐘；得納米阻燃復(fù)合物；
按上述配方將A組分加入容器中，在中速攪拌下依次加入去離子水、填料、助劑，高速分散2(T30 min，按照一定的比例加入水分散性多異氰酸酯固化劑，充分攪拌后，制得內(nèi)墻保溫阻燃納米涂料。
[0017]所述折射率為2.0以上、粒徑不小于I U m的紅外反射顏料為金紅石二氧化鈦、銳鈦型二氧化鈦、氧化銻、氧化鋅和紅外反射彩色顏料中的一種或多種。
[0018]所述金屬粉末的材質(zhì)為金、銀、銅、鐵和鋁中的一種或多種。 [0019]所述涂料樹脂為丙烯酸乳液、苯丙類涂料樹脂和硅丙類涂料樹脂中的一種或多種。
[0020]所述的助劑包括:潤濕劑0.2-0.5份，防凍劑0.2-0.5份、消泡劑0.2-0.5份、增稠劑0.1-0.3份、潤濕劑0.1-0.3份、防腐劑1-2份、pH值調(diào)節(jié)劑。
[0021]所述防凍劑采用丙二醇。
[0022]所述無機填料為鈦白粉、滑石粉或輕鈣中的一種或多種。
[0023]所述增稠劑采用疏水基團改性的乙氧基聚氨酯水溶性增稠劑，所述消泡劑采用礦物油類消泡劑或EFKA-2722和EFKA-3239 ；所述潤濕劑采用非離子表面活性劑；所述防腐劑采用異噻唑啉酮類防腐劑；或10，10’ 一氧代雙吩惡砒，所述pH值調(diào)節(jié)劑采用有機胺類pH值調(diào)節(jié)劑。
[0024]所述的內(nèi)墻保溫阻燃納米涂料，其使用方法為涂刷，其中涂膜厚度0.28mm為最佳
涂膜厚度。
[0025]在本發(fā)明中，所述折射率為2.0以上、粒徑不小于I y m的紅外反射顏料可以為白色顏料，也可以為其他彩色顏料，所述白色顏料優(yōu)選為金紅石二氧化鈦、銳鈦型二氧化鈦、氧化銻和氧化鋅中的一種或多種；所述彩色顏料以上述白色顏料為基材，彩色顏料包覆形成的紅外反射顏料，在本發(fā)明中，所述基材的白色顏料優(yōu)選為金紅石型鈦白粉；在本發(fā)明中，所述紅外反射顏料的粒徑優(yōu)選不小于6 ii m,更優(yōu)選為6 ii m~10 ii m ;
本發(fā)明對所述彩色顏料的來源沒有特殊的限制，如可以采用下述方法自行制備:
將金紅石型TiO2與水混合，得到料漿；
將所述料漿與六偏磷酸鈉混合，得到混合料漿；
將彩色顏料溶解得到的彩色顏料溶液與所述混合料漿混合，調(diào)節(jié)反應(yīng)液的PH值，進行著色；將BaCl2溶液與所述著色完成的溶液混合，然后將得到的混合溶液與乳化劑和固色劑混合，反應(yīng)后得到彩色紅外反射顏料。
[0026]本發(fā)明首先將水、助劑和無機填料混合，得到混合物。本發(fā)明對所述水、助劑和無機填料混合時的加料順序沒有特殊的限制，采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的加料順序即可。本發(fā)明優(yōu)選將助劑加入水中，攪拌均勻后再向其中加入無機填料；本發(fā)明為了得到分散均勻的混合物，在加入助劑和無機填料的過程中，盡量慢慢加入，并且在加入的過程中不斷進行攪拌。本發(fā)明對所述攪拌的方法沒有特殊的限制，采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的攪拌的技術(shù)方案即可。
[0027]性能測試(O分散體相對分子質(zhì)量及其分布:采用凝膠滲透色譜儀(Waters公司GPC，1515泵配2414示差折光檢測器)進行測定，分離柱型號為StyragelHT2+Styragel HT3+StyragelHT4，柱溫為36°C，流動相為四氫呋喃，標準物為聚苯乙烯；
(2)分散體粒徑及粒徑分布:采用Malvern公司的Mastersizer2000激光粒度分析儀進行測定；
(3)涂膜性能:按照GB/T1727—1992《涂膜一般制備法》制備涂膜，并按相應(yīng)國標檢
測涂膜的各項性能，結(jié)果如表所示。
[0028]
【權(quán)利要求】
1.一種內(nèi)墻保溫阻燃納米涂料，其特征在于，該涂料由A組分和B組分配置而成，其中A組分配方如下: 苯丙乳液20~25份 酚醛樹脂20~25份 分散劑5~10份 乙二醇和丙三醇混合物6~8份 填料10~20份 折射率為2.0以上、粒徑不小于I ii m的紅外反射顏料、摻雜半導(dǎo)體和金屬粉末5-10份 助劑5-10份 水20~25份 防凍劑1-2份 B組分多異氰酸酯固化劑6-10份，納米阻燃復(fù)合物25-30份； 所述的納米阻燃復(fù)合劑的制備方法為: (1)將硅羥基磷灰石、紅磷、凹凸棒、水滑石、蒙脫土、鈦白粉、方解石、高嶺土按照25-35:15-20:10-15:10-15:8_10:8_10:7_8:5_7 的質(zhì)量份數(shù)配比混合，加入到 200 份二甲亞砜(DMSO)和50份甲醇的混合溶液中，于65°C攪拌60小時，過濾，并用60°C溫度的熱乙醇洗3次除去過量的二甲亞砜(DMSO)，放入真空干燥箱，在60°C溫度干燥24小時，研磨過篩，得一次改性阻燃復(fù)合物； (2)、將1份一次改性阻燃復(fù)合物、10份醋酸鉀和25份蒸餾水混合，于溫度50°C攪拌10小時以上，于溫度30°C，先在超聲電功率350W條件下分散2.5小時，然后再在超聲電功率250W條件下分散3小時，過濾，并用蒸餾水洗3次，80°C真空干燥24小時，研磨過篩，得二次改性阻燃復(fù)合物； (3)、將上述1份二次改性阻燃復(fù)合物在600W功率超聲波分散40min，用恒溫加熱裝置加熱到90°C，并用機械攪拌器攪拌(1200r/min)60分鐘；得納米阻燃復(fù)合物； 按上述配方將A組分加入容器中，在中速攪拌下依次加入去離子水、填料、助劑，高速分散2(T30 min，按照一定的比例加入水分散性多異氰酸酯固化劑，充分攪拌后，制得內(nèi)墻保溫阻燃納米涂料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)墻保溫阻燃納米涂料，其特征在于，所述折射率為2.0以上、粒徑不小于I U m的紅外反射顏料為金紅石二氧化鈦、銳鈦型二氧化鈦、氧化銻、氧化鋅和紅外反射彩色顏料中的一種或多種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)墻保溫阻燃納米涂料，其特征在于，所述金屬粉末的材質(zhì)為金、銀、銅、鐵和鋁中的一種或多種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)墻保溫阻燃納米涂料，其特征在于，所述涂料樹脂為丙烯酸乳液、苯丙類涂料樹脂和硅丙類涂料樹脂中的一種或多種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)墻保溫阻燃納米涂料，其特征在于，所述的助劑包括:潤濕 劑0.2-0.5份，防凍劑0.2-0.5份、消泡劑0.2-0.5份、增稠劑0.1-0.3份、潤濕劑0.1-0.3份、防腐劑1-2份、pH值調(diào)節(jié)劑。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的內(nèi)墻保溫阻燃納米涂料，其特征在于，所述防凍劑采用丙二醇。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)墻保溫阻燃納米涂料，其特征在于，所述無機填料為鈦白粉、滑石粉或輕鈣中的一種或多種。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的內(nèi)墻保溫阻燃納米涂料，其特征在于，所述增稠劑采用疏水基團改性的乙氧基聚氨酯水溶性增稠劑，所述消泡劑采用礦物油類消泡劑或EFKA-2722和EFKA-3239 ；所述潤濕劑采用非離子表面活性劑；所述防腐劑采用異噻唑啉酮類防腐劑；或10，10’ 一氧代雙吩惡砒，所述pH值調(diào)節(jié)劑采用有機胺類pH值調(diào)節(jié)劑。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)墻保溫阻燃納米涂料，其特征在于，其使用方法為涂刷，其中涂膜厚度0.28mm為最佳涂膜厚度。
【文檔編號】C09D7/12GK103642323SQ201310484446
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年10月16日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月16日
【發(fā)明者】吳兵 申請人:蘇州瑞邦塑膠有限公司