一種高性能建筑用熱反射隔熱涂料及其制備方法和應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高性能建筑反射隔熱涂料，該反射隔熱涂料包含以下按重量份計(jì)算的原料：成膜物質(zhì)：40-50份，金紅石型鈦白粉：15-25份，功能性填料：5-15份，紅外輻射粉：5-15份，高嶺土：5-10份，滑石粉：5-10份，消泡劑：0.2-0.5份，潤濕劑：0.2-0.4份，分散劑：0.2-0.4份，增稠劑：0.3-0.6份，成膜助劑：1-3份，去離子水：添加至100。其中紅外輻射粉是通過幾種金屬氧化物通過高溫?zé)Y(jié)得到的高輻射率的超細(xì)粉末。本發(fā)明結(jié)合空心微球的傳統(tǒng)隔熱的效果，形成了以高反射和高輻射為主、傳統(tǒng)隔熱為輔的新型水性隔熱涂料，適用于新建建筑外墻以及既有建筑的改造中的隔熱保溫領(lǐng)域。
【專利說明】一種高性能建筑用熱反射隔熱涂料及其制備方法和應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于建筑涂料【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種高性能水性建筑反射隔熱涂料及其制備方法和應(yīng)用。
技術(shù)背景
[0002]隨著國民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，能源危機(jī)在我國顯得尤為突出。數(shù)據(jù)顯示，建筑物的能耗在我國總能耗中所占的比例約為25%-40%，其中，每年夏季空調(diào)、風(fēng)扇等降溫設(shè)備所消耗的能量，占每年能源消耗的20%，造成了極大浪費(fèi)。在當(dāng)今倡導(dǎo)節(jié)能降耗減排的新形式下，節(jié)約能源顯得尤為重要。
[0003]建筑反射隔熱涂料是近年來得到一定應(yīng)用并受到重視的新型功能性建筑涂料。在我國夏季氣溫過高的夏熱冬暖、夏熱冬冷氣候區(qū)，該涂料除了具有普通外墻涂料的裝飾效果外，還能夠反射太陽輻射熱而降低涂膜表面溫度，并減輕因夏季涂膜表面溫度過高而帶來的一系列問題。建筑反射隔熱涂料雖然研究很多，但是在實(shí)際應(yīng)用中還存在諸多問題，如:性能不穩(wěn)定，專利200510028388.7報(bào)道的反射隔熱涂料盡管具有相當(dāng)好的太陽反射率，但是紅外輻射率較差；顏色單一，主要以白色或淺色涂料為主，局限性較大等。因此，現(xiàn)有的建筑用反射隔熱涂料制約著其在建筑節(jié)能領(lǐng)域的應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明目的提 供一種高性能建筑用反射隔熱涂料，是一種節(jié)能、環(huán)保、以太陽反射率高且近紅外輻射率高為主、傳統(tǒng)隔熱為輔的新型水性建筑反射隔熱涂料。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是:
[0006]一種高性能建筑反射隔熱涂料，所述的涂料由以下重量份數(shù)的原料制成:
[0007]成膜物質(zhì):40-50份
金紅石型鈦白粉:15-25份
功能性填料:5-15份
紅外輻射粉:5-15份
高嶺土:5-10份
滑石粉:5-10份
消泡劑:0.2-0.5份
潤濕劑:0.2-0.4份
分散劑:0.2-0.4份
增稠劑:0.3-0.6份
成膜助劑:1-3份
去離子水:添加至100
[0008]其中，本發(fā)明所述的成膜物質(zhì)為按照純丙乳液:硅丙乳液或硅溶膠按照3:3-7:3的質(zhì)量比共混復(fù)配而成。
[0009]所述的功能性填料為空心玻璃微珠、陶瓷微珠和漂珠中的一種或者兩種，所述的空心玻璃微珠的平均粒徑為15-85 μ `m,陶瓷微珠和漂珠的平均粒徑1-40 μ m。
[0010]所述的紅外輻射粉為自制紅外輻射粉，其具體制備方法如下:
[0011]在基體Al2O3粉體中，加入15-20%質(zhì)量分?jǐn)?shù)的MnO2和10-15%質(zhì)量分?jǐn)?shù)TiO2粉體，經(jīng)充分混合后過篩，再將粉料放入高鋁陶瓷坩堝，在1100~1300°C下保溫I~4小時(shí)，合成產(chǎn)物經(jīng)粉碎研磨后，獲得紅外輻射型粉體。
[0012]所述的高嶺土的平均粒徑為4000目，滑石粉的平均粒徑為1250目。
[0013]所述的潤濕劑為非離子型潤濕劑；所述的分散劑為非離子型分散劑；所述的消泡劑有機(jī)硅消泡劑、聚醚改性有機(jī)硅和礦物油消泡劑中的一種或兩種；所述的增稠劑為:羥乙基纖維素、羥丙基纖維素、聚氨酯類增稠劑或堿溶脹型增稠劑中的一種或兩種以上；所述成膜助劑為二醇、乙二醇、乙二醇二醚或十二脂醇。
[0014]所述的高性能建筑反射隔熱涂料優(yōu)選下面方法制備:
[0015](I)按照配方量將分散劑、潤濕劑、1/2消泡劑助劑加入適量的去離子水中，在300~500r/min的轉(zhuǎn)速下攪拌5min得到充分混合；
[0016](2)向步驟⑴得到的混合物中加入配方量的金紅石型鈦白粉、紅外輻射粉、滑石粉和高嶺土，在1000~2000r/min的轉(zhuǎn)速下分散45min得到細(xì)度為60 μ m的混合體系；
[0017](3)在300~600r/min轉(zhuǎn)速下，向步驟(2)得到的混合體系中依次加入配方量的成膜物質(zhì)、功能填料、1/2消泡劑、成膜助劑和增稠劑，攪拌均勻，得到粘度為11000~13000mpa/s的混合體系，停止攪拌，靜置，過濾，得到高性能建筑反射隔熱涂料。
[0018]本發(fā)明所述的高性能建筑反射隔熱涂料的有益效果是:本發(fā)明在傳統(tǒng)基本水性涂料配方的基礎(chǔ)上加入以高反射率功能填料和超細(xì)二氧化鈦組成的復(fù)合顏填料達(dá)到高反射的目的；加入自制的具有高輻射率的紅外輻射粉達(dá)到高輻射的目的。由此結(jié)合空心微球的傳統(tǒng)隔熱的效果，形成了以高反射和高輻射為主、傳統(tǒng)隔熱為輔的新型水性隔熱涂料，達(dá)到了最佳的隔熱保溫效果。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的說明，但本發(fā)明并不限于以下實(shí)施例。
[0020]實(shí)施例1
[0021](I)紅外輻射粉制備:在基體Al2O3粉體中，加入15%質(zhì)量分?jǐn)?shù)的MnO2和10%質(zhì)量分?jǐn)?shù)的TiO2粉體，經(jīng)充分混合后過篩，再將粉料放入高鋁陶瓷坩堝，在1150°C下保溫2小時(shí)，合成產(chǎn)物經(jīng)粉碎研磨后，獲得紅外輻射型粉體。
[0022](2)反射隔熱涂料的制備:a.按照配方量將0.3份分散劑、0.2份潤濕劑、0.3份消泡劑等助劑加入16份去離子水中，在300~500r/min的轉(zhuǎn)速下攪拌5min得到充分混合；b.向步驟a得到的混合物中加入16份金紅石型鈦白粉、5份紅外輻射粉、6份滑石粉和6份高嶺土，在1000~2000r/min的轉(zhuǎn)速下分散45min得到細(xì)度為60 μ m的混合體系；c.在300~600r/min轉(zhuǎn)速下，向步驟b得到的混合體系中依次加入40份成膜物質(zhì)、10份功能填料、0.2份消泡劑、1份成膜助劑和0.3份增稠劑，攪拌均勻，得到粘度為11000~13000mpa/s的混合體系，停止攪拌，靜置，過濾，得到高性能建筑反射隔熱涂料。
[0023]實(shí)施例2`[0024](I)紅外輻射粉制備:在基體Al2O3粉體中，加入20%質(zhì)量分?jǐn)?shù)的MnO2和10%質(zhì)量分?jǐn)?shù)的TiO2粉體，經(jīng)充分混合后過篩，再將粉料放入高鋁陶瓷坩堝，在1250°C下保溫2小時(shí)，合成產(chǎn)物經(jīng)粉碎研磨后，獲得紅外輻射型粉體。
[0025](2)反射隔熱涂料的制備:a.按照配方量將0.3份分散劑、0.2份潤濕劑、0.3份消泡劑等助劑加入16份去離子水中，在300~500r/min的轉(zhuǎn)速下攪拌5min得到充分混合；b.向步驟a得到的混合物中加入18份金紅石型鈦白粉、6份紅外輻射粉、5份滑石粉和5份高嶺土，在1000~2000r/min的轉(zhuǎn)速下分散45min得到細(xì)度為60 μ m的混合體系；c.在300~600r/min轉(zhuǎn)速下，向步驟b得到的混合體系中依次加入40份成膜物質(zhì)、8份功能填料、0.2份消泡劑、1份成膜助劑和0.3份增稠劑，攪拌均勻，得到粘度為11000~13000mpa/s的混合體系，停止攪拌，靜置，過濾，得到高性能建筑反射隔熱涂料。
[0026]實(shí)施例3
[0027](I)紅外輻射粉制備:在基體Al2O3粉體中，加入20%質(zhì)量分?jǐn)?shù)的MnO2和10%質(zhì)量分?jǐn)?shù)的TiO2粉體，經(jīng)充分混合后過篩，再將粉料放入高鋁陶瓷坩堝，在1150°C下保溫3小時(shí)，合成產(chǎn)物經(jīng)粉碎研磨后，獲得紅外輻射型粉體。
[0028](2)反射隔熱涂料的制備:a.按照配方量將0.3份分散劑、0.2份潤濕劑、0.3份消泡劑等助劑加入15份去離子水中，在300~500r/min的轉(zhuǎn)速下攪拌5min得到充分混合；b.向步驟a得到的混合物中加入18份金紅石型鈦白粉、5份紅外輻射粉、5份滑石粉和5份高嶺土，在1000~2000r/min的轉(zhuǎn)速下分散45min得到細(xì)度為60 μ m的混合體系；c.在300~600r/min轉(zhuǎn)速下，向步驟b得到的混合體系中依次加入45份成膜物質(zhì)、8份功能填料、0.2份消泡劑、1份成膜助劑和0.3份增稠劑，攪拌均勻，得到粘度為11000~13000mpa/s的混合體系，停止攪拌，靜置，過濾，得到高性能建筑反射隔熱涂料。
[0029]根據(jù)JC/T235-2008《建筑反射隔熱涂料》標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測(cè)，實(shí)施例1~3提供的涂料的太陽反射比大于等于0.85，半球發(fā)射率大于等于0.85，隔熱溫差高達(dá)15°C，隔熱溫差衰減在5°C以下。
[0030]另外，經(jīng)檢測(cè)，實(shí)施例1~3提供的涂料的對(duì)比率(遮蓋率)≥0.95，耐沾污性(10%,耐人工氣候老化性(^ 600h)，耐水性(^ 96h)、耐堿性(^ 48h)，耐洗刷性(^ 2000次)，滿足GB/T9755-2001《合成樹脂乳液外墻涂料》〃優(yōu)等品〃要求。
[0031]與現(xiàn)有的反射隔熱涂料相比，涂料的太陽反射比和半球發(fā)射率較高，且由于硅溶膠/硅丙乳液的加入，使得涂膜的硬度增加，涂層的耐沾污能力增強(qiáng)，涂層的隔熱溫差和隔熱溫差衰減較優(yōu)異。
[0032]以上所述為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，但本發(fā)明不應(yīng)該局限于該實(shí)施例所公開的內(nèi)容。 所以凡是不脫離本發(fā)明所公開的原理下完成的等效或修改，都落入本發(fā)明保護(hù)的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種高性能建筑反射隔熱涂料，其特征在于:由以下重量份數(shù)的原料制成:成膜物質(zhì):40-50份金紅石型鈦白粉:15-25份
功能性填料:5-15份
紅外輻射粉:5-15份
高嶺土:5-10份
滑石粉:5-10份消泡劑:0.2-0.5份潤濕齊丨J:0.2-0.4份分散劑:0.2-0.4份增稠劑:0.3-0.6份
成膜助劑:1-3份去離子水:添加至IOOo
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高性能建筑反射隔熱涂料，其特征在于:所述的成膜物質(zhì)為按照純丙乳液:硅丙乳液或硅溶膠按照3:3-7:3的質(zhì)量比共混復(fù)配而成。
3.根據(jù)權(quán)利I所述的高性能建筑反射隔熱涂料，其特征在于:所述的功能性填料為空心玻璃微珠、陶瓷微珠和漂珠中的一種或者兩種，所述的空心玻璃微珠的平均粒徑為15-85 μ m,陶瓷微珠和漂珠的平均粒徑為1-40 μ m。
4.根據(jù)權(quán)利I所述的高性能建筑反射隔熱涂料，其特征在于:所述的紅外輻射粉為自制紅外輻射粉，其具體制備方法如下: 在基體Al2O3粉體中，加入15-20%質(zhì)量分?jǐn)?shù)的MnO2和10-15%質(zhì)量分?jǐn)?shù)TiO2粉體，經(jīng)充分混合后過篩，再將粉料放入高鋁陶瓷坩堝，在1100~1300°C下保溫I~4小時(shí)，合成產(chǎn)物經(jīng)粉碎研磨后，獲得紅外輻射型粉體。
5.根據(jù)權(quán)利I所述的高性能建筑反射隔熱涂料，其特征在于，所述的高嶺土的平均粒徑為4000目，所述的滑石粉的平均粒徑為1250目。
6.根據(jù)權(quán)利I所述的高性能建筑反射隔熱涂料，其特征在于，所述的潤濕劑為非離子型潤濕劑；所述的分散劑為非離子型分散劑；所述的消泡劑有機(jī)硅消泡劑、聚醚改性有機(jī)硅和礦物油消泡劑中的一種或兩種；所述的增稠劑為:羥乙基纖維素、羥丙基纖維素、聚氨酯類增稠劑或堿溶脹型增稠劑中的一種或兩種以上；所述成膜助劑為二醇、乙二醇、乙二醇二醚或十二脂醇。
7.根據(jù)權(quán)利I~6所述的高性能建筑反射隔熱涂料的制備方法，其特征在于: (1)按照配方量將分散劑、潤濕劑、1/2-3/5消泡劑助劑加入去離子水中，在300~500r/min的轉(zhuǎn)速下攪拌5min得到充分混合； (2)向步驟(1)得到的混合物中加入配方量的金紅石型鈦白粉、紅外輻射粉、滑石粉和高嶺土，在1000~2000r/min的轉(zhuǎn)速下分散45_50min得到細(xì)度為60 μ m的混合體系； (3)在300~600r/min轉(zhuǎn)速下，向步驟⑵得到的混合體系中依次加入配方量的成膜物質(zhì)、功能填料、剩余消泡劑、成膜助劑和增稠劑，攪拌均勻，得到粘度為11000~13000mpa/s的混合體系，停止攪拌，靜置，過濾，得到高性能建筑反射隔熱涂料。
8.權(quán)利要求1~7所述的 高性能建筑反射隔熱涂料應(yīng)用于新建建筑外墻以及既有建筑的改造中的隔熱保溫。
【文檔編號(hào)】C09D5/33GK103740215SQ201310655260
【公開日】2014年4月23日 申請(qǐng)日期:2013年12月5日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月5日
【發(fā)明者】楊霞, 夏文麗, 王瓊 申請(qǐng)人:上海市建筑科學(xué)研究院(集團(tuán))有限公司