含相變微膠囊的隔熱保溫涂料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種隔熱保溫涂料及其制備方法，特別涉及一種含相變微膠囊的隔熱 保溫涂料及其制備方法，屬于化工涂料技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 在全球熱效應(yīng)加劇的今天，能源和環(huán)境問題已經(jīng)成為制約人類經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的障 礙，因此，開發(fā)低碳、環(huán)保的綠色能源以及降低能耗，提高能源利用率，已經(jīng)成為一個(gè)世界性 的課題。目前涂料技術(shù)正在向環(huán)保節(jié)能型涂料方向發(fā)展。
[0003] 隔熱保溫技術(shù)是利用減少太陽(yáng)光的吸收、降低熱傳遞、減少能量的侵入等達(dá)到隔 熱的目的。因此，在節(jié)能領(lǐng)域成為研究的熱點(diǎn)。然而，目前能夠有效的阻止太陽(yáng)的熱量傳 入室內(nèi)的涂料品種很少。在公開的中國(guó)專利CN103483950A、CN103342936A、CN103881426、 CN103122198A中大多采用加入空心玻璃微珠，陶瓷空心顆粒等中空材料，通過中空材料產(chǎn) 生的空氣層來降低涂料的導(dǎo)熱率且提高涂料的熱反射率，從而達(dá)到隔熱的目的。然而，相比 于建筑墻體的厚度以及墻體當(dāng)中空氣空隙而言，薄層涂刷的漆膜所起到的阻隔隔熱作用基 本可以忽略。此外，在涂料配方當(dāng)中添加空心微珠，還容易造成漆膜強(qiáng)度的降低，影響漆膜 的耐沾污性能，且含有空心微珠的涂料配方還容易出現(xiàn)后增稠現(xiàn)象，從而導(dǎo)致涂料施工過 程中流平問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，本發(fā)明提供了一種含相變微膠囊的隔熱保 溫涂料及其制備方法，本發(fā)明所制備的含相變微膠囊的隔熱保溫涂料施工性能優(yōu)異、隔熱 保溫性能好、提高了能源利用率，更加節(jié)能環(huán)保。
[0005] 本發(fā)明技術(shù)方案如下：
[0006] -）方案一：
[0007] -種含相變微膠囊的隔熱保溫涂料，它由以下原料按以下重量配比配制而成：
[0008] 水 20-30份 增稠劑 0. 1-2份 PH調(diào)節(jié)劑 0. 1-1份 潤(rùn)濕劑 〇. 1-1份
[0009] 消泡劑 0. 1-1份 殺菌劑 0. 1-1份 分散劑 0. 1-1份 硅藻土 2-6份 高嶺土 3-9份 金紅石型鈦白粉 13-18份 碳酸鈣 6-10份 防腐劑 0. 1-1份 苯丙乳液 15-20份 防凍劑 1-3份 成膜助劑 0. 5-2份 相變微膠囊 6-25份；
[0010] 所述相變微膠囊，由下述重量配比的原料按照以下依序進(jìn)行的步驟制備而成：
[0011] 1)預(yù)乳化：
[0012] 將50-70份石蠟、15-20份苯乙烯、5-8. 5份甲基丙烯酸、55-82份去離子水、2-4份 陰離子乳化劑、〇. 5-1. 5份非離子乳化劑和0. 25-1份引發(fā)劑加入到預(yù)乳化反應(yīng)器中，在高 于石蠟的熔點(diǎn)3-15°C的溫度下，800-1200r/min轉(zhuǎn)速分散下，預(yù)乳化10-40分鐘，得到預(yù)乳 化液；
[0013] 2)囊壁包覆及交聯(lián)：
[0014] 在交聯(lián)反應(yīng)器中加入30-45份去離子水，加熱至78°C-82°C，將步驟1)所得到 的預(yù)乳化液滴加到交聯(lián)反應(yīng)器中，滴加50-100分鐘，之后在78°C -82°C溫度下交聯(lián)反應(yīng) 5. 5-6. 5小時(shí)，并于交聯(lián)反應(yīng)開始2. 5-3. 5小時(shí)時(shí)加入0. 1-0. 6份交聯(lián)劑，交聯(lián)反應(yīng)結(jié)束后， 得到聚合物乳液；
[0015] 3)后處理：
[0016] 過濾分離步驟2)所得到的聚合物乳液，洗滌2-5次后，即得到高固含環(huán)保相變微 膠囊；
[0017] 所述的石蠟的熔點(diǎn)為30-40°C。
[0018] 所述非離子乳化劑采用脂肪醇聚氧乙烯醚類；
[0019] 所述陽(yáng)離子乳化劑采用含丙烯基的醚磺酸鈉鹽；
[0020] 所述引發(fā)劑采用偶氮二異丁腈、過氧化苯甲酰、偶氮二異庚腈、過硫酸銨、過硫酸 鉀中的一種；
[0021] 所述交聯(lián)劑采用二甲基丙烯酸乙二醇酯、二甲基丙烯酸丙二醇酯、二甲基丙烯酸 丁二醇酯、二乙烯基苯中的一種。
[0022] 所述的增稠劑采用羥乙基纖維素增稠劑；
[0023] 所述的PH調(diào)節(jié)劑采用胺類化合物，所述胺類化合物采用氨水。
[0024] 所述的潤(rùn)濕劑采用多元醇聚氧乙烯基醚類化合物。
[0025] 所述的消泡劑采用礦物油消泡劑。
[0026] 所述的分散劑采用聚羧酸鈉鹽型分散劑。
[0027] 所述的防腐劑采用異噻唑酮類化合物。
[0028] 所述的防凍劑采用丙二醇。
[0029] 所述的成膜助劑采用十二碳醇酯。
[0030] 二）方案二：一種用于制備方案一所述的含相變微膠囊的隔熱保溫涂料的制備方 法，該方法包括以下依次進(jìn)行的步驟：
[0031] 1)在分散容器中依次加入20-30份水、0· 1-2份增稠劑、0· 1-1份潤(rùn)濕劑、0· 1-1份 PH調(diào)節(jié)劑、0. 1-1份分散劑、0. 1-1份消泡劑和0. 1-1份殺菌劑后，在600-800r/min的轉(zhuǎn)速 下分散2-4分鐘；
[0032] 2)調(diào)整分散機(jī)轉(zhuǎn)速至1200-1800r/min，邊分散邊依次加入2-6份硅藻土、3-9份高 嶺土、13-18份金紅石型鈦白粉和6-10份碳酸鈣，分散18-22分鐘；
[0033] 3)調(diào)整分散機(jī)轉(zhuǎn)速至1000-1200r/min，邊分散邊依次加入6-25份相變微膠囊、 15-20份苯丙乳液、0. 1-1份防腐劑、0. 5-2份成膜助劑和1-3份防凍劑，分散18-22分鐘至 混合溶液均勻。
[0034] 本發(fā)明的發(fā)明原理如下：
[0035] 本發(fā)明制備的含相變微膠囊的隔熱保溫涂料，運(yùn)用相變材料隨溫度變化發(fā)生相變 過程吸收和釋放大量的熱，達(dá)到控溫和節(jié)能的目的。當(dāng)外界溫度升高時(shí)，相變材料吸收熱量 發(fā)生相變，將熱量?jī)?chǔ)存起來，從而起到隔熱的作用，當(dāng)外界溫度降低時(shí)，相變材料通過發(fā)生 相變，將儲(chǔ)存的熱量釋放出來，達(dá)到保溫的目的。含相變微膠囊的隔熱保溫涂料可以達(dá)到自 動(dòng)控溫的功能，實(shí)現(xiàn)涂料的智能化，使涂料知冷暖，更加節(jié)省了室內(nèi)空調(diào)、暖氣等電能與熱 能，是提高能源利用率的有效方式。作為一種新型的功能性涂料，含相變微膠囊的隔熱保溫 涂料將有更廣闊的市場(chǎng)和應(yīng)用前景。
[0036] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，有如下優(yōu)點(diǎn)：
[0037] 1)本發(fā)明制備的含相變微膠囊的隔熱保溫涂料，運(yùn)用相變材料隨溫度變化發(fā)生相 變過程吸收和釋放大量的熱，達(dá)到控溫和節(jié)能的目的。實(shí)現(xiàn)涂料的智能化，使涂料知冷暖， 更加節(jié)省了室內(nèi)空調(diào)、暖氣等電能與熱能，是提高能源利用率的有效方式。
[0038] 2)本發(fā)明制備的含相變微膠囊的隔熱保溫涂料中添加的金紅石型鈦白粉對(duì)太陽(yáng) 光有反射作用，微膠囊的核殼結(jié)構(gòu)也起到了阻隔熱傳導(dǎo)的作用。是結(jié)合熱阻隔，熱反射，相 變控溫為一體的性能優(yōu)異的復(fù)合型隔熱保溫涂料。
[0039] 3)本發(fā)明制備的含相變微膠囊的隔熱保溫涂料施工工藝簡(jiǎn)單，施工難度低，便于 大規(guī)模推廣應(yīng)用，有更廣闊的市場(chǎng)和應(yīng)用前景。
[0040] 4)本發(fā)明所采用的相變微膠囊采用可參與聚合的環(huán)保型乳化劑，乳化劑參與到單 體的聚合過程中，減少了相變微膠囊產(chǎn)品中的乳化劑雜質(zhì)，提高乳膠粒的分散性。
[0041] 5)本發(fā)明所采用的相變微膠囊的囊壁材料由苯乙烯及甲基丙烯酸聚合而成，不含 甲醛，與傳統(tǒng)的脲醛樹脂、酚醛樹脂囊壁相比更加環(huán)保，進(jìn)一步減少了其中的雜質(zhì)的產(chǎn)生。
[0042] 6)本發(fā)明所采用的相變微膠囊粒徑在l_5um，可直接添加到建筑涂料中，不影響 涂料的涂膜效果，不漏油，微膠囊穩(wěn)定性好，耐酸堿性好，可大大提高了涂料的隔熱保溫性 能，還可應(yīng)用于紡織領(lǐng)域，軍事領(lǐng)域等各個(gè)方面。
[0043] 7)本發(fā)明制備的含相變微膠囊的隔熱保溫涂料的固含量可達(dá)50%以上，相變微 膠囊中芯材占微膠囊比重高達(dá)70%以上，大大提高生產(chǎn)效率以及微膠囊的保溫性能，更加 節(jié)能環(huán)保，應(yīng)用廣泛。
【具體實(shí)施方式】
[0044] 下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】、實(shí)施例對(duì)本
【發(fā)明內(nèi)容】
進(jìn)行詳細(xì)說明：
[0045](一）【具體實(shí)施方式】
[0046] -種含相變微膠囊的隔熱保溫涂料，它由下述重量配比的原料按照以下依序進(jìn)行 的步驟制備而成：
[0047] 1)在分散容器中依次加入20-30份水、0· 1-2份增稠劑、0· 1-1份潤(rùn)濕劑、0· 1-1份 PH調(diào)節(jié)劑、0. 1-1份分散劑、0. 1-1份消泡劑和0. 1-1份殺菌劑后，在600-800r/min的轉(zhuǎn)速 下分散2-4分鐘；
[0048] 2)調(diào)整分散機(jī)轉(zhuǎn)速至1200-1800r/min，邊分散邊依次加入2-6份硅藻土、3-9份高 嶺土、13-18份金紅石型鈦白粉和6-10份碳酸鈣，分散18-22分鐘；
[0049] 3)調(diào)整分散機(jī)轉(zhuǎn)速至1000-1200r/min，邊分散邊依次加入6-25份相變微膠囊、 15-20份苯丙乳液、0. 1-1份防腐劑、0. 5-2份成膜助劑和1-3份防凍劑，分散18-22分鐘至 混合溶液均勻。
[0050] (二）實(shí)施例：
[0051] 實(shí)施例1 :
[0052] -種含相變微膠囊的隔熱保溫涂料，它由下述重量配比的原料按照以下依序進(jìn)行 的步驟制備而成：
[0053] 1)在分散容器中依次加入28份水、1. 45份增稠劑、0. 1份潤(rùn)濕劑、0. 1份PH調(diào)節(jié) 劑、〇. 45份分散劑、0. 4份消泡劑和0. 3份殺菌劑后，在700r/min的轉(zhuǎn)速下分散3分鐘；
[0054] 2)調(diào)整分散機(jī)轉(zhuǎn)速至1500r/min，邊分散邊依次加入5份娃藻土、8份高嶺土、16 份金紅石型鈦白粉和10份碳酸鈣，分散20分鐘；
[0055] 3)調(diào)整分散機(jī)轉(zhuǎn)速至1100r/min，邊分散邊依次加入10份相變微膠囊、16. 5份苯 丙乳液、〇. 5份防腐劑、1. 2份成膜助劑和2份防凍劑，分散20分鐘至混合溶液均勻。
[0056] 實(shí)施例2 :
[0057] -種含相變微膠囊的隔熱保溫涂料，它由下述重量配比的原料按照以下依序進(jìn)行 的步驟制備而成：
[0058] 1)在分散容器中依次加入28份水、1. 45份增稠劑、0. 1份潤(rùn)濕劑、0. 1份PH調(diào)節(jié) 劑、〇. 45份分散劑、0. 4份消泡劑和0. 3份殺菌劑后，在700r/min的轉(zhuǎn)速下分散3分鐘；
[0059] 2)調(diào)整分散機(jī)轉(zhuǎn)速至1500r/min，邊分散邊依次加入6份娃藻土、9份高嶺土、18 份金紅石型鈦白粉和10份碳酸鈣，分散20分鐘；
[006