專(zhuān)利名稱(chēng)：新穎的隔熱涂料組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種新穎的隔熱用涂料組合物。
迄今為止，為改善住宅，廠房等混凝土建筑物，工業(yè)用油罐、管道等設(shè)備及其部件的隔熱降溫效果，已有許多人對(duì)此作了廣泛、深入的研究和開(kāi)發(fā)。涂裝隔熱用涂料，因其制備、操作簡(jiǎn)便，適用性廣而特別受到用戶(hù)的重視。如，美國(guó)專(zhuān)利第4362826號(hào)中公開(kāi)了一種組合物，該組合物由一在組分中具有活性氫的聚酰亞胺的耐熱樹(shù)脂和一與之混合的二馬來(lái)酰亞胺化合物或其衍生物組成。該組合物用于金屬薄片材的表面涂膜，可保持該金屬薄片具較好的隔熱效果的同時(shí)，還可增強(qiáng)其撕裂強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率等。
上述美國(guó)專(zhuān)利雖已涉及該組合物具耐熱性，但沒(méi)有提供這方面的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和性能指標(biāo)。
又，日本專(zhuān)利特開(kāi)昭60－190470號(hào)揭示了一種以環(huán)烷系石油瀝清、薄鋁片及石棉纖維為主要成分的、用于石板、水泥等屋頂?shù)母魺?、防水性涂料組合物。該組合物形成的隔熱層，其效果仍很有限。而且，其涂膜層厚度較大，所以，該組合物材料不適宜用于其它的一些場(chǎng)合。
近來(lái)，據(jù)報(bào)導(dǎo)國(guó)內(nèi)現(xiàn)有一種黑色的醇酸隔熱膠型號(hào)為(C98－2)(又名黑色隔熱防聲膠)，據(jù)稱(chēng)能隔絕外界輻射熱的傳導(dǎo)，但經(jīng)實(shí)地對(duì)涂料性能進(jìn)行測(cè)量，并無(wú)什么隔熱性能。
為克服上述已有技術(shù)的不足，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種新穎的隔熱涂料組合物，該涂料組合物可涂裝、涂飾于房屋、建筑物、各類(lèi)工業(yè)用設(shè)備及車(chē)、船等外側(cè)表面；可大幅度地及有效地隔絕日光、工業(yè)熱源等的熱輻射和熱傳導(dǎo)。
本發(fā)明的又一目的是提供一種有效地隔絕熱源的輻射和傳導(dǎo)熱的同時(shí)，也具優(yōu)異的粘著力、耐磨擦性、高剝離強(qiáng)度及耐氣候性的隔熱涂料組合物。
本發(fā)明的目的如下實(shí)現(xiàn)。
本發(fā)明采用的隔熱涂料組合物的配方為聚乙烯醇縮醛類(lèi)樹(shù)脂2-20%(重量)酮類(lèi)樹(shù)脂(“AAROCAL-K80”)西德拜耳公司產(chǎn)0-30%(重量)顏料0-30%(重量)隔熱材料等填料5-60%(重量)稀釋劑5-45%(重量)作為組成本發(fā)明采用的聚乙烯醇縮醛類(lèi)樹(shù)脂，其主要單體結(jié)構(gòu)通式如下
式中，n＝200-2000，R1為H、C1-C6的烷基。
優(yōu)選地，我們可用R1為C3-C6的烷基、n為800-1000的式(A)通式的聚乙烯醇縮醛類(lèi)樹(shù)脂。
作為本發(fā)明中所用的酮類(lèi)樹(shù)脂，我們可采用如下通式(B)為單體結(jié)構(gòu)，
(式中，R2表示C3-C10的烷基，n為200-1200)(商品名“AARO-CAL-K80”西德拜耳化學(xué)公司產(chǎn))的酮類(lèi)樹(shù)脂。
優(yōu)選地，我們舉出上述R2為C6烷基，n為600-1000的酮類(lèi)樹(shù)脂。(商品號(hào)“AAROCAL-K80”，西德拜耳化學(xué)司產(chǎn))。
作為顏料，我們可舉出如，二氧化鈦、氧化鋅、鋅鋇白、氧化鎂等，并且選用其中一種或一種以上。
作為隔熱材料等填料，我們可列舉出如三氧化二銻、氧化鎂、二氧化鈦、滑石粉、硫酸鋇(或重晶石粉)、碳酸鈣(重、輕質(zhì))硅灰石粉、云母粉等，并可任意選用其中一種或一種以上。
作為稀釋劑，我們可舉出有醇類(lèi)、酮類(lèi)、酯類(lèi)及芳香烴類(lèi)組劑。
作為本發(fā)明可用的醇類(lèi)稀釋劑，可舉出有甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇、丁醇、異丁醇、異戊醇、糖醇、乙二醇等。
作為本發(fā)明可用的酮類(lèi)稀釋劑，可舉出有丙酮、丁酮、甲基異丁酮、甲基異丙酮、甲基正丙酮、二乙酮、甲基正丁酮、甲基戊酮、乙基丁酮及二內(nèi)酮。
作為本發(fā)明可用的苯類(lèi)稀釋劑有甲苯、對(duì)二甲苯、苯、戊苯及乙苯等。
作為本發(fā)明可用的酯類(lèi)稀釋劑有甲酸甲酯、甲酸乙酯、甲酸丙酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、甲酸異丁酯、丙酸甲酯、丁內(nèi)酯等。
優(yōu)選選用醇類(lèi)或酮類(lèi)助劑，更優(yōu)選地，選用丙酮和乙醇。
本發(fā)明的隔熱涂料組合物可在合成隔熱樹(shù)脂后，由下述通常工藝實(shí)現(xiàn)。
(一)配方將顏料0-30%、填料等5-60%等混合物均勻;
(二)配以樹(shù)脂、稀釋劑對(duì)上述所得混合物加入合成后的聚乙烯縮醛類(lèi)2-20%，優(yōu)選地為10-15%及酮類(lèi)樹(shù)脂0-30%，優(yōu)選地為6-10%，加入稀釋劑5－45％，優(yōu)選地為10－20％，使之成糊、漿狀。
(三)研磨以研磨設(shè)備，例如球磨機(jī)等對(duì)上述工序所得的糊、漿狀混合物加以研磨3－5道，厲時(shí)約3小時(shí)，對(duì)用于涂裝建筑物等水泥表面的涂料組合物，研磨至20目－250目，對(duì)用于涂裝金屬表面等場(chǎng)合的涂料組合物。研磨至60回目－325目。以獲得分散、均勻的涂料組合物。
經(jīng)如上所制得的本發(fā)明的涂料組合物，其某些性能指標(biāo)如表一。其氧指數(shù)報(bào)告見(jiàn)表二。
表－
表二氧指數(shù)測(cè)試報(bào)告試樣尺寸規(guī)格100×6.5×1mm試樣數(shù)量測(cè)試結(jié)果
以下，用實(shí)施、實(shí)驗(yàn)例來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明。
實(shí)施例將表三所述各成份中隔熱材料、顏料等填料配方后，加入高分子縮醛類(lèi)及酮類(lèi)樹(shù)脂，以稀釋劑稀釋該混合物至糊、漿狀。以球磨機(jī)、砂磨機(jī)等研磨至一定細(xì)度，再經(jīng)高速分散機(jī)分散、三滾機(jī)滾壓均勻后，成為本發(fā)明隔熱涂料組合物。
表三
實(shí)驗(yàn)例1在氣溫為30℃、日光較盛之時(shí)，將由表三中實(shí)施例1所制得的本發(fā)明的涂料組合物涂刷于容積為500m3的金屬空油罐外側(cè)表面，涂刷二道，膜厚約100μm，用量260g/m2，約1個(gè)多小時(shí)后，全部干燥。
實(shí)驗(yàn)例2在氣溫為31℃、日光較盛之日，將由實(shí)施例2所制的本發(fā)明的涂料組合物涂刷于容積為500m3的金屬空油罐外側(cè)表面，涂刷三道，膜厚約100μm，用量為300g/m2，約1.5個(gè)小時(shí)后全部干燥。
對(duì)照例1在與實(shí)施例1同樣條件下，以銀粉漆取代本發(fā)明的涂料涂裝另四個(gè)同樣大小之金屬空油罐外表面。
對(duì)照例2在與實(shí)施例2同樣氣象條件下，將銀粉漆取代本發(fā)明的涂料涂裝于另四個(gè)同樣大小的金屬空試驗(yàn)油罐。
1小時(shí)后，分別測(cè)得上二組例中的金屬空油罐內(nèi)溫度，結(jié)果如表四、表五所示。
表四
表五
由上述二組例子比較可見(jiàn)，涂以本發(fā)明涂料的金屬油罐內(nèi)溫度以涂以銀粉漆的低8-12℃，且，可看出，當(dāng)外界溫度升度，其試驗(yàn)的溫差也增大。
實(shí)驗(yàn)例3在氣溫為32℃、日光較盛之日，將由實(shí)施例2所制的本發(fā)明的涂料涂刷于直徑40cm的金屬油管道的外側(cè)表面，涂刷三道，(干)膜厚約100μm，用量280g/m2，干燥時(shí)間約1個(gè)多小時(shí)。
對(duì)照例3以黑色保護(hù)漆取代本發(fā)明的涂料涂裝于與實(shí)驗(yàn)例3同樣條件下的另一同尺寸的金屬管道。
對(duì)比上述二例，涂以本發(fā)明涂料的管道內(nèi)溫度約為37℃，涂以黑漆的為約48℃，高出前者11℃。
實(shí)驗(yàn)例4對(duì)某單位一面積約15m2左右、四面無(wú)靠房、五面受太陽(yáng)的磚瓦結(jié)構(gòu)平房傳達(dá)室的屋頂及四壁涂裝以本發(fā)明實(shí)施例3所制得的隔熱涂料組合物。在夏日最高氣溫達(dá)35-36℃時(shí)，室內(nèi)溫度僅23-27℃，晝夜在室內(nèi)值班，感到溫度明顯下降。
而在此之前，一至夏天，室內(nèi)墻壁、桌椅皆發(fā)熱，白天室內(nèi)溫度高達(dá)36℃(下午1時(shí))無(wú)法在屋內(nèi)值班。
實(shí)驗(yàn)例5在氣溫為30℃，列日當(dāng)空之日，將由實(shí)施例4所制的本發(fā)明的涂料涂飾于一面積為約120m2的二層小樓建筑物的外墻相同。小樓窗戶(hù)密閉，僅出入口大門(mén)常開(kāi)。正午時(shí)分，酷日當(dāng)頭，室外陽(yáng)光下氣溫已達(dá)35-37℃，室內(nèi)僅22、23℃左右。用手撫該樓外墻四壁，即使處于列日輻照處，該涂以本發(fā)明涂料的外墻壁面約21-22℃也具顯著的陰涼感，而以手撫該小樓建筑物入口臺(tái)階等未涂以任何涂料的水泥面，則明顯地手感發(fā)燙。
實(shí)驗(yàn)例6將實(shí)施例5所制的本發(fā)明的涂料涂于烈日暴曬下的機(jī)場(chǎng)停機(jī)坪，氣溫32℃，烈日下未涂本發(fā)明涂料的水泥地面溫度已達(dá)40-50℃左右，而涂以本發(fā)明涂料的(二道，280g/m3)水泥停機(jī)坪地面僅26℃。
實(shí)驗(yàn)例7將實(shí)施例6所制得的本發(fā)明的涂料涂于汽車(chē)駕駛室車(chē)頂，涂刷三道300g/m2，在溫度30℃，汽車(chē)在烈日下行駛近一小時(shí)，未開(kāi)空調(diào)，駕駛室內(nèi)無(wú)通常的悶熱感。而覺(jué)涼爽。
實(shí)驗(yàn)例8(模擬熱源隔熱測(cè)試)對(duì)1加倫方形馬口鐵桶，其底面涂裝以本發(fā)明實(shí)施例6及7所得的涂料，其編號(hào)分別為1及2號(hào)，其涂層分別為二層和三層。厚400及600μm。其余五面用海綿包裹保溫，桶頂處插入溫度計(jì)測(cè)量桶內(nèi)溫度。以250W紅外光源距該桶底10吋(25.4cm)處照射(加熱)。1小時(shí)15分后，桶內(nèi)溫升趨于飽和，測(cè)其溫度變化如表六。
對(duì)照例8對(duì)與實(shí)施例8同樣的二個(gè)1加侖方形馬口鐵桶的其中之一不涂以任何涂料(3號(hào))，其中的另一個(gè)以粘結(jié)劑涂以水泥(厚約500-600μm)，在同樣加熱條件下測(cè)得其桶內(nèi)變化見(jiàn)表六。
表六實(shí)測(cè)記錄
由表六可見(jiàn)①加熱(照射底面)1小時(shí)15分后，桶內(nèi)溫升趨于飽和，②比較對(duì)照例的3號(hào)、4號(hào)桶來(lái)，涂以本發(fā)明的涂料的1、2桶其隔熱效果較佳，分別要低11和22℃。
實(shí)驗(yàn)例9(模擬熱源隔熱測(cè)試)對(duì)與實(shí)驗(yàn)例8同樣的馬口鐵桶分別涂裝以本發(fā)明的實(shí)施例8、9、10所得的涂料二、二、三層，其桶編號(hào)為3、2、1。在與實(shí)施例8同樣測(cè)試條件下測(cè)得其桶內(nèi)溫度變化如表七。
對(duì)照例9對(duì)與實(shí)驗(yàn)例9同樣的馬口鐵桶涂以水泥(4號(hào)桶)，測(cè)得其桶內(nèi)溫度變化如表七。
表七實(shí)測(cè)記錄
實(shí)驗(yàn)例10對(duì)某化工廠辦公樓四壁及屋頂涂裝以本發(fā)明的按實(shí)施例10所得的涂料后，該樓內(nèi)停止使用電扇后，室內(nèi)明顯地與未使用本發(fā)明涂料的辦公室比較起來(lái)有涼快感。室內(nèi)溫度明顯降低。屋面經(jīng)實(shí)地察看，陽(yáng)光下溫差極大。
本發(fā)明的涂料混合物可涂飾于如住宅、樓堂館所、廠房、冷庫(kù)、養(yǎng)殖場(chǎng)等以混凝土為主材料的建筑物頂及四周外壁表面，以達(dá)到優(yōu)良的隔熱降溫效果，少用或不用空調(diào);也可涂裝于工業(yè)用金屬罐、槽、管道等設(shè)備的外側(cè)表面，如油庫(kù)、油罐、油槽，液化氣類(lèi)球罐，化工管道及冷藏車(chē)、船等，而無(wú)需以冷水等冷劑噴淋，以延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命，減少油料等的自然損耗，節(jié)約能源。本發(fā)明的涂料組合物又可用于車(chē)、船等各類(lèi)交通工具、設(shè)施、場(chǎng)地等的降熱降溫;甚至也可涂刷于需直接在熱源輻射、傳導(dǎo)范圍內(nèi)隔熱降溫的塑料、木等各類(lèi)制品構(gòu)件外側(cè)表面。
經(jīng)外表面涂刷本發(fā)明的涂料組合物的建筑物，油罐等工業(yè)設(shè)備及車(chē)、船等可有效、大幅地隔絕日光等熱源的紅外線(xiàn)輻射、傳導(dǎo)熱，降低溫度達(dá)10℃左右，為一理想的隔熱降溫涂料。
另外，本發(fā)明的涂料組合物附著力強(qiáng)，耐磨性好，又具良好的耐氣候性，可經(jīng)受紫外線(xiàn)、冷、熱及日曬雨露等嚴(yán)酷氣候條件，其有效使用期達(dá)五年以上。
再者，本發(fā)明的涂料組合物配制簡(jiǎn)單，使用方便，以通常的刷涂、滾涂或噴涂等方法即可、一般濕、干膜厚度分別為300和100μm。但如涂膜稍厚也無(wú)妨、不會(huì)發(fā)生起皺、流掛等現(xiàn)象。本發(fā)明的涂料組合物在涂復(fù)后約15～30分鐘即表面干燥，1-1.5小時(shí)全部干燥，也適用于施工周期要求較短的涂裝施工。又，本發(fā)明的涂料組合物重涂性好，如在該涂料舊膜上重新涂刷，則因溶劑等的螯合作用，會(huì)增加新舊涂膜間的附著作用，使新舊涂膜溶合一體，起到整舊如新的效果。
最后，本發(fā)明的涂膜表面呈亞光性，具一定的裝飾性，其對(duì)金屬等外表面也具有一定的防腐蝕性能。
經(jīng)添加適量增稠劑，本發(fā)明的涂料組合物可在常溫下貯存2年至3年時(shí)間。本發(fā)明涂料的涂膜有效期為5年以上。
權(quán)利要求
1.一種隔熱涂料組合物，其特征在于，所述的組合物包括以下式表示結(jié)構(gòu)單體的聚乙烯醇縮醛類(lèi)樹(shù)脂，
(式中，R1為H或C1-C10的烷基，n為200-2000)2-20%(重量)以下式表示結(jié)構(gòu)單體的酮類(lèi)樹(shù)脂，
(式中R2表C3-C10的烷基，n為200-1200)0-30%(重量)顏料 0-30%(重量)隔熱材料等填充料 5-60%(重量)稀釋劑5-45%(重量)
2.如權(quán)利要求1所述的隔熱涂料組合物，其特征在于，其中所述的式(A)的聚乙烯醇縮醛類(lèi)樹(shù)脂中R1為H或C3的烷基。
3.如權(quán)利要求1或2所述的隔熱涂料組合物，其特征在于，所述式A的高分子縮醛類(lèi)樹(shù)脂含量為10-15%(重量)。
4.如權(quán)利要求1所述的隔熱涂料組合物，其特征在于，其中，所述式(B)的酮類(lèi)樹(shù)脂。
中，R2表示C6的烷基n為600-1000。
5.如權(quán)利要求1或4所述的隔熱涂料組合物，其特征在于，其中，所述的式(B)的酮類(lèi)樹(shù)脂含量為6-10(重量)。
6.如權(quán)利要求1所述的隔熱涂料組合物，其特征在于，其中，所述的稀釋劑如醇類(lèi)、酯類(lèi)、酮類(lèi)及芳香烴類(lèi)稀釋劑。
7.如權(quán)利要求1或6所述的隔熱涂料組合物，其特征在于，其中，所述稀釋劑用量為10-20%。
8.如權(quán)利要求1所述的隔熱涂料組合物，其特征在于，其中，所述顏料包括二氧化鈦、鋅鋇白、氧化鋅及氧化鎂的一種或一種以上。
9.如權(quán)利要求1所述的隔熱涂料組合物，其特征在于，其中，所述的隔熱材料等填充料包括三氧化二銻、二氧化鈦、氧化鋅、滑石粉、硫酸鋇、碳酸鈣(重、輕質(zhì))、氧化鎂、硅灰石粉及云母粉的一種或一種以上。
10.如權(quán)利要求1所述的隔熱涂料組合物，其特征在于，在所用的以下式表示的結(jié)構(gòu)單體的聚乙烯醇縮醛類(lèi)樹(shù)脂中;
R1為H、C1-C10的烷基，n為800-1000。
全文摘要
一種新穎的隔熱涂料組合物，包括聚乙烯醇縮醛類(lèi)樹(shù)脂2—20％(重量)，一種酮類(lèi)樹(shù)脂0—30％(重量)，顏料0—30％(重量)，隔熱材料等填充料5—60％(重量)，稀釋劑5—45％(重量)。本發(fā)明的涂料可用于涂裝各種建筑物，工業(yè)用設(shè)備及車(chē)、船外側(cè)等需隔絕直接熱輻射、傳導(dǎo)熱等的場(chǎng)合。其在30℃以上等高溫下的隔熱效果達(dá)10℃左右。
文檔編號(hào)C09D5/18GK1073700SQ9210536
公開(kāi)日1993年6月30日 申請(qǐng)日期1992年6月30日 優(yōu)先權(quán)日1992年6月30日
發(fā)明者李成章, 楊志瑛 申請(qǐng)人:李成章, 楊志瑛