本發(fā)明涉及一種涂料，尤其涉及一種玻璃纖維增強的氟碳隔熱輻射型涂料及其制備方法。

背景技術：

隨著我國建筑行業(yè)的迅速發(fā)展以及能源危機的日益突出，建筑物的節(jié)能降耗就越發(fā)重要。我國的建筑能耗約占全國能源總消費量的 27％，居全國各類能耗之首。

采暖和空調(diào)的能耗占建筑總能耗的55％，而且還在以每年1個百分點的速度增加。因些，研究和開發(fā)建筑隔熱涂料具有重大的經(jīng)濟效益、環(huán)境效益和社會效益。在建筑外墻使用具有隔熱功能的涂料不僅可以實現(xiàn)涂料原有的裝飾、保護和防霉等功能，而且還使涂層具有隔熱的功能，保持室內(nèi)溫度恒定，增大室內(nèi)外的溫差，在夏季減少溫能耗，在冬季降低取暖費用。目前，隔熱材料正經(jīng)歷著由工業(yè)隔熱向建筑隔熱為主的轉(zhuǎn)變，這也是今后隔熱材料的主要發(fā)展方向之一。目前市場上隔熱涂料存在如下缺點：

1、絕熱性能差：玻璃微珠或陶瓷微珠的密度相對硼硅酸鹽空心玻璃微珠高，因而在相同添加用量下，使用玻璃微珠或陶瓷微珠的涂料獲得干膜絕熱腔體少，涂膜厚度較低，絕熱性能差；

2、儲存穩(wěn)定性差：玻璃微珠或陶瓷微珠等經(jīng)過表面處理而且密度較低，使涂料在儲存過程中容易產(chǎn)生粘度增大和上浮的現(xiàn)象；

3、施工不方便：采用玻璃微珠或陶瓷微珠的隔熱涂料，為了防止儲存過程中上浮的現(xiàn)象，通常提高涂料的初始粘度，因而施工時只能采用刮涂或批涂的方式來獲得較高的漆膜厚度。

作者李小兵等人在《多功能水性納米復合建筑隔熱涂料的制備》一文中，以水性聚氨酯為成膜劑，以分散良好滑石粉為填料，高反射的金紅石型二氧化鈦、空心玻璃微珠為隔熱功能顏填料，加上高輻射性能的絹云母，經(jīng)高速分散提高納米填料在涂料中的分散性，制備多功能水性納米復合保溫隔熱涂料；所研制的多功能水性納米復合保溫隔熱涂料，其隔熱保溫性能優(yōu)良且具有優(yōu)質(zhì)價廉的特性。

技術實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術所存在的上述問題和需求，本發(fā)明的目的是提供隔熱效果好，儲存穩(wěn)定，施工簡便的玻璃纖維增強的氟碳隔熱輻射型涂料及其制備方法。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術方案如下：

一種玻璃纖維增強的氟碳隔熱輻射型涂料，其特征在于，其由如下重量份的原料制備而成：三氟氯乙烯200份、紅外吸收納米粉體30-40份、全氟丁基乙烯30-40份、甲基丙烯酸丁酯30-40份、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷15-20份、過硫酸銨3-5份、過氧化雙2，4一二氯苯甲酰12-15份、四氟化鋯6-8份、二乙基甲苯二胺12-15份、甲基環(huán)己二胺12-15份、氨丙基三乙氧基硅烷15-20份、玻璃纖維15-20份、羥乙基纖維素8-10份、乙二醇叔丁基醚6-8份、二乙二醇丁醚8-10份、碳酸鈉適量、無水乙醇適量、去離子水適量。

所述的玻璃纖維增強的氟碳隔熱輻射型涂料，其特征在于，所述的紅外吸收納米粉體，由如下重量份的原料制備而成：山梨醇100份、乙二醇60-80份、鎢酸30份、硫酸銫10-15份、去離子水適量、無水乙醇適量；所述的紅外吸收納米粉體，由如下步驟制備而成：將山梨醇和乙二醇于夾套反應釜中加熱溶解，加入鎢酸和硫酸銫，高速攪拌30-40min后，泵入均質(zhì)機進行循環(huán)均質(zhì)化，60-80min后將產(chǎn)物泵入已加熱到140-150℃的高壓反應釜中，將高壓反應釜轉(zhuǎn)速定為180-200r/min，待上述物料完全轉(zhuǎn)移到高壓釜后，關閉高壓反應釜各閥門，以10-15℃/min的升溫速率將反應釜溫度上升到350℃，并保溫10-12h，降溫到140-150℃，放出反應產(chǎn)物，向其中加入去離子水，將物料打入壓濾機，以去離子水、無水乙醇洗滌3-5次，將濾餅放進真空烘箱烘干，再進行機械粉碎和氣流粉碎，即得到紅外吸收納米粉體。

所述的玻璃纖維增強的氟碳隔熱輻射型涂料，其特征在于，所述的玻璃纖維增強的氟碳隔熱輻射型涂料其由如下步驟制備而成：

（1）在反應器中，加入二乙基甲苯二胺、甲基環(huán)己二胺、氨丙基三乙氧基硅烷，攪拌，混合均勻，再加入玻璃纖維，超聲40-50min，于90-95℃恒溫、攪拌、回流反應6-8h，反應完畢后冷卻至室溫，分別用無水乙醇和去離子水各洗滌2-3次，過濾，干燥；

（2）將三氟氯乙烯、紅外吸收納米粉體、相當于三氟氯乙烯重量份10-12倍的去離子水，加到反應釜中，加入碳酸鈉作為中和劑，調(diào)節(jié)pH值至6-7，然后加入全氟丁基乙烯、甲基丙烯酸丁酯和甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，高速攪拌分散乳化40-50min，得到乳液滴粒徑小于800nm的待聚合預乳液；繼續(xù)在高速攪拌下向反應釜中通氮氣，排除反應釜中的氧氣濃度至80ppm以下，在氮氣氛下，使反應釜中的乳液升溫到60-70℃，滴加過硫酸銨和相當于過硫酸銨重量份5-6倍的去離子水配置的溶液，控制在40-60min滴加完畢，60-70℃恒溫反應5-8h，升溫到75-85℃繼續(xù)反應1-2h，降溫到30℃，加入碳酸鈉，調(diào)節(jié)乳液的pH值至6-7；加入過氧化雙2，4一二氯苯甲酰，50-60℃繼續(xù)反應6-8h；

（3）向步驟（2）的產(chǎn)物中加入四氟化鋯、步驟（1）的產(chǎn)物和羥乙基纖維素，以1800-2000rpm攪拌30-60min；加入乙二醇叔丁基醚與二乙二醇丁醚，以800-1000rpm攪拌40-50min，即得玻璃纖維增強的氟碳隔熱輻射型涂料。

應用本發(fā)明的技術方案，具有以下技術效果：

本發(fā)明加入紅外吸收納米粉體，采用溶劑熱液相法工藝，以鎢酸、硫酸銫生產(chǎn)銫鎢青銅紅外吸收納米粉體；基于太陽光波段中熱能的95％集中在0.78-2.5μm波長上，而銫鎢青銅紅外吸收納米粉體中的氧空位能對這段波長的紅外線產(chǎn)生吸收使銫和鎢的電子躍遷至高能位，產(chǎn)生光波光能的反射和衍射作用，從而隔斷熱能進入基層，取得良好的隔熱效果；本發(fā)明以三氟氯乙烯、全氟丁基乙烯和甲基丙烯酸丁酯聚合得到的氟碳樹脂為成膜劑，再以甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷和過氧化雙2，4一二氯苯甲酰對氟碳樹脂進行交聯(lián)改性，增強了涂料的韌性和耐候性，改善了涂層的耐磨性和附著性能；本發(fā)明采用玻璃纖維作為填料，并且氨丙基三乙氧基硅烷改性甲基環(huán)己二胺和包覆在玻璃纖維表面，在氟碳樹脂中分散均勻，增加氟碳樹脂的力學性能，提高了隔熱涂料耐磨性和耐候性；本發(fā)明的氟碳隔熱輻射型涂料隔熱效果好；且具有優(yōu)異的機械性能，優(yōu)良的附著力；優(yōu)良的耐候性、耐水性、耐沾污性、耐洗刷性等；安全環(huán)保，適用范圍廣。

具體實施方式

本實施例的玻璃纖維增強的氟碳隔熱輻射型涂料，其由如下重量份的原料制備而成：三氟氯乙烯200份、紅外吸收納米粉體40份、全氟丁基乙烯40份、甲基丙烯酸丁酯40份、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷20份、過硫酸銨5份、過氧化雙2，4一二氯苯甲酰15份、四氟化鋯8份、二乙基甲苯二胺15份、甲基環(huán)己二胺15份、氨丙基三乙氧基硅烷20份、玻璃纖維20份、羥乙基纖維素10份、乙二醇叔丁基醚8份、二乙二醇丁醚10份、碳酸鈉適量、無水乙醇適量、去離子水適量。

本實施例的紅外吸收納米粉體，由如下重量份的原料制備而成：山梨醇100份、乙二醇60份、鎢酸30份、硫酸銫15份、去離子水適量、無水乙醇適量；所述的紅外吸收納米粉體，由如下步驟制備而成：將山梨醇和乙二醇于夾套反應釜中加熱溶解，加入鎢酸和硫酸銫，高速攪拌40min后，泵入均質(zhì)機進行循環(huán)均質(zhì)化，80min后將產(chǎn)物泵入已加熱到150℃的高壓反應釜中，將高壓反應釜轉(zhuǎn)速定為200r/min，待上述物料完全轉(zhuǎn)移到高壓釜后，關閉高壓反應釜各閥門，以15℃/min的升溫速率將反應釜溫度上升到350℃，并保溫12h，降溫到150℃，放出反應產(chǎn)物，向其中加入去離子水，將物料打入壓濾機，以去離子水、無水乙醇洗滌5次，將濾餅放進真空烘箱烘干，再進行機械粉碎和氣流粉碎，即得到紅外吸收納米粉體。

本實施例的玻璃纖維增強的氟碳隔熱輻射型涂料其由如下步驟制備而成：

（1）在反應器中，加入二乙基甲苯二胺、甲基環(huán)己二胺、氨丙基三乙氧基硅烷，攪拌，混合均勻，再加入玻璃纖維，超聲50min，于95℃恒溫、攪拌、回流反應8h，反應完畢后冷卻至室溫，分別用無水乙醇和去離子水各洗滌3次，過濾，干燥；

（2）將三氟氯乙烯、紅外吸收納米粉體、相當于三氟氯乙烯重量份12倍的去離子水，加到反應釜中，加入碳酸鈉作為中和劑，調(diào)節(jié)pH值至6-7，然后加入全氟丁基乙烯、甲基丙烯酸丁酯和甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，高速攪拌分散乳化50min，得到乳液滴粒徑小于800nm的待聚合預乳液；繼續(xù)在高速攪拌下向反應釜中通氮氣，排除反應釜中的氧氣濃度至80ppm以下，在氮氣氛下，使反應釜中的乳液升溫到70℃，滴加過硫酸銨和相當于過硫酸銨重量份6倍的去離子水配置的溶液，控制在60min滴加完畢，70℃恒溫反應8h，升溫到85℃繼續(xù)反應2h，降溫到30℃，加入碳酸鈉，調(diào)節(jié)乳液的pH值至6-7；加入過氧化雙2，4一二氯苯甲酰，60℃繼續(xù)反應8h；

（3）向步驟（2）的產(chǎn)物中加入四氟化鋯、步驟（1）的產(chǎn)物和羥乙基纖維素，以2000rpm攪拌60min；加入乙二醇叔丁基醚與二乙二醇丁醚，以1000rpm攪拌50min，即得玻璃纖維增強的氟碳隔熱輻射型涂料。

經(jīng)測試，涂層兩側(cè)的溫差大于10℃，隔熱率大于85%。