CN100497505C - 隔热防腐卷材涂料 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及隔热防腐卷材涂料，属于化学组合物技术领域。本发明隔热防腐卷材涂料是以饱和聚酯树脂、三聚氰胺脲醛树脂与颜料、功能性填料、特殊化学助剂、溶剂等配合，并经过分散混合、色浆研磨、隔热填料后混等技术要求的工序加工而成的专用涂料。该涂料无毒无害，与火阻燃，隔热保温，耐候防腐，节能效果显著，是目前一般卷材涂料所不具备的、市场上尚无先例的功能型更新换代产品。
Description
技术领域
本发明涉及一种隔热防腐卷材涂料，其属于化学组合物技术领域。
背景技术
目前在市场上的镀锌钢板卷材、彩色钢板卷材，均不具备隔热功能。如用此类钢板压制的镀锌瓦、彩钢瓦用于屋顶遮盖，在炎热的夏季会使室内温度升至40～50℃，烘烤灼热，酷热难忍。为了解决这一问题，近年来有人研制出用于建筑屋顶(水泥面、彩瓦面)及外墙的隔热涂料。但这些涂料均属于自干型修补漆类，不适用于自动化生产线作业的冷轧板带涂敷工艺。
普通卷材涂料涂敷的彩色钢板，置于阳光下之所以吸热、放热、导热，是因为涂层中的颜料(尤其是深色颜料)吸收红外光能量并转化成热能的结果。目前，虽然市场上已有人研制出自干型修补漆类隔热涂料，例如日本专利号为JP98-120946公开的一种外观深色的红外光反射涂料、德国专利号为DE19501114介绍的红外反射涂料、中国专利申请公开号为CN1434063A介绍的热反射隔热涂料等，无论是溶剂性还是水溶性的产品，均属自干修补型类涂料，所使用成膜物树脂或乳液、溶剂等材料，均不适用于烘干型涂料；而目前的烘干型卷材涂料又缺少隔热功能。即使目前这种普通型的卷材涂料加入隔热材料，由于涂层的隔热作用，在线速度为1米/秒以上、烘干隧道炉只有40～60米长、炉温控制在300～320℃的流水生产线上也无法烘干。若提高炉温，涂层表面受热温度过高，涂层会焦化变黄。如上所述，由于目前还未能解决隔热涂料在工艺温度下快速烘干固化的难题，所以还没有适于流水生产线烘干隧道炉应用的隔热防腐卷材涂料。
发明内容
本发明的目的，提供一种在工艺温度下可以快速烘干固化的适于流水生产线烘干隧道炉应用的隔热防腐卷材涂料(即“原厂漆”)。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是，隔热防腐卷材涂料，其特殊之处是其原材料含有：
表-1 隔热防腐卷材涂料配方
所述的隔热填料包含两类材料，其一是空心微珠类材料，其二是隔热氧化物，空心微珠类材料为真空玻璃微珠或中空陶瓷微珠或粉煤灰漂选珐琅体空心微珠，占隔热填料组合总重量的80％；隔热氧化物为纳米氧化硅或纳米氧化钛，占隔热填料组合总重量的20％。
所述的隔热填料中的空心微珠材料具有以下特征：外观为白色微细粉末，粒径5～40μm，球型率95％，比表面积1.9m2/g(以5μm例)，光反射率>80％，光漫射率80～88％，光折射率1.60～1.80％，比热(40～800℃)0.27卡/克/℃，热传导率0.0025卡/秒/厘米2，导热系数0.06～0.12W/m·k，主要成分为SiO2、Na2B4O7和Al2O3。
所述的隔热填料中的纳米材料(以纳米氧化硅SiOx为例)具有以下特征：SiOx为无定型白色超微细粉末，粒径小(5～15nm)，比表面积大(640～700m2/g)，光反射率>85％，对波长在800～1300nm的红外光的反射率高达70～80％，热反射效率非常好，并表现出极高的耐候性和表面自洁功能。
所述的高温解封催化剂为氨基苯磺酸(NH2-C6H4-SO3H)。
制造上述隔热防腐卷材涂料的方法，包含以下步骤：
第一步 先将500L或1000L的油漆拉缸置于可升降式变频调速分散机分散盘正中心，将频率调至每分钟500～600转数启动分散机，在低剪切速度下，用电子称按表-1配方序号(溶剂、树脂、颜料、偶联剂、分散剂、防沉剂、触变剂及隔热填料组合物中的纳米材料组份)称量，边投料边搅拌分散；
第二步 原材料全部投完后，将分散机频率调至每分钟1200转，高速分散30分钟。混匀后将分散机升起，推出拉缸置于立式或卧式砂磨机旁，用塑胶管连接，开机研磨(2～3遍)至要求细度；
第三步 将拉缸再推回分散机，在低剪切(500～600转/分)速度下，加入配方量中的催化剂、隔热填料组合物中的空心微珠材料组份，分散20分钟，注意控制液料温度不能超过40℃，混合分散均匀后，用油漆隔膜泵将拉缸中的漆料泵入100目振动筛过滤，即制得隔热防腐卷材涂料。
上述隔热防腐卷材涂料其隔热原理来自于三个方面：一是球形真空玻璃微珠(或硅酸铝陶瓷中空微珠、或粉煤灰漂选珐琅体空心微珠)和纳米材料对红外光的反射、散射与折射作用，可以把80％以上的阳光热能反射、散射或折射回天空；二是所采用的空心微珠结构本身决定了它在热力学性能上的隔热作用。如真空玻璃微珠的导热系数(只有0.06～0.12W/m·k)是所有隔热材料中最低的热力学不良导体，因此它可将涂层吸收的残余阳光热能屏蔽；三是空心微珠的外壁是完全密闭的，使壁囊内的气体(或形成真空状态)不能与外界对流交换，所以它可以有效地阻隔热传导，这就是本发明人所称之谓的“暖水瓶隔热原理”。
与普通卷材涂料和自干型热反射隔热涂料比较，本发明有以下优点：
1.通过热反射和热阻隔作用，达到最佳隔热效果。经实验证明，在炎热的夏季，用本发明的卷材隔热涂料制成的屋面瓦和钢结构墙体，与未涂敷隔热涂料的钢结构房屋相比，可使室内温度降低8～12℃，隔热节能效果极其显著。
2.由于隔热填料中含有玻璃或陶瓷等珐琅体材料，不但对红外光有反射作用，对紫外光同样有反射作用，从而防止了紫外光对涂层的光化学反应所引起的成膜物老化、粉化、开裂等破坏作用，增强了涂层的耐候性。同时，这一类珐琅体材料，又是耐腐蚀材料，作为填料添加成份，赋予了涂层优异的耐腐蚀性能。
3.在涂料组合中选用了高温解封催化剂，可使封端基高醚化氨基树脂在中低温(120～150℃)时解封，促使其与聚酯树脂发生快速交联反应。封端基高醚化氨基树脂在常温下稳定，这有利于成品漆的贮存稳定性。
4.装饰性好，质地细腻，外观平滑，雨水自洁，不积灰尘，保光保色，不易黄变，漆膜使用寿命可长达10年以上。
5.综合机械性能优良，漆膜附着力、抗冲击性、抗划伤性、物理硬度等指标均达到或超过普通卷材涂料的技术水平。
6.经济实用，降低成本，节省费用，显著地提高经济效益和社会效益。这一点充分展示了本发明最广阔的应用前景。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进一步详细说明。
如表—2所示为两种隔热防腐卷材涂料的原料配比：
表-2 两种隔热防腐卷材涂料的原料配比
表中所述的基料树脂，选用的是卷材涂料专用的型号为XD8560的饱和聚酯；氨基交联树脂选用的是封端基高醚化度、型号为SN8000三聚氰胺脲醛树脂。
表中所述的隔热填料包含两类材料，其一是空心微珠类材料，其二是隔热纳米氧化物，空心微珠类材料为TM-518真空玻璃微珠或TM-519中空陶瓷微珠或TM-520粉煤灰漂选珐琅体空心微珠，占隔热填料组合总重量的80％；隔热纳米氧化物为纳米氧化硅(SiOx)或纳米氧化钛(TiOx)，占隔热填料组合总重量的20％。
表中所述的涂料助剂包括：TM-401或TM-501钛酸酯偶联剂、TM-108超分散剂、TM-118防沉剂、F881C触变剂和TM-504高温解封催化剂(氨基苯磺酸(NH2-C6H4-SO3H))。
以上型号的原材料产品在化工市场上均有出售，也可在中华涂料网站上查找到直接生产厂家。
上述实施例1和例2的制备方法(仅以实施例1为例)说明如下：
第一步 先将200L的油漆拉缸置于可升降式变频调速分散机分散盘正中心，将频率调至每分钟500～600转数启动分散机开关，在低剪切速度下，用电子称按表-2配方序号(150#溶剂油、二元酸二甲酯、XD8560聚酯树脂、SN8000氨基树脂)预混溶，边投料边搅拌混合；
第二步 上述树脂液混溶后，再按配方量边投料边搅拌分散加入R828二氧化钛、轻质硅酸铝、TM-501偶联剂、TM-108分散剂、TM-118防沉剂、F-881C触变剂及隔热填料组合物中的纳米SiOx〔1〕/TiOx 〔2〕组份。全部投完后，将分散机频率调至每分钟1200转，高速分散30分钟。混匀后将分散机升起，推出拉缸置于立式或卧式砂磨机旁，用塑胶管连接，开机研磨(2～3遍)至要求细度；
第三步将拉缸再推回分散机，在低剪切(500～600转/分)速度下，加入配方量中的TM-504催化剂、隔热填料组合物中的TM-518空心微珠材料组份，分散20分钟(注意控制液料温度不能超过40℃)，混合分散均匀后，用油漆隔膜泵将拉缸中的漆料泵入100目振动筛过滤，即制得隔热防腐卷材涂料。
隔热防腐卷材涂料理化指标如表-3所示：
表—3 隔热防腐卷材涂料物理指标
注：#与涂膜的光泽有关；*需配套底漆。
成品涂料可采用喷涂或辊涂方法，使用配套稀释剂调整粘度施工。适用于线速度40～80米/分钟、炉温300～320℃、板温220～240℃、固化速度要求在40～60秒的工艺条件及隧道式烘干自动化板带卷材涂装生产线的涂敷作业。其典型的应用技术参数如表-4所示：
表-4 隔热防腐涂料应用技术参数
Claims (1)
1.隔热防腐卷材涂料，其特征是，其原材料含有：
原材料 重量份
XD8560饱和聚酯 50.0～55.0；
封端基高醚化度、型号为SN8000三聚氰胺脲醛树脂 5.0～10.0；
溶剂油 7.0～12.0；
二元酸二甲酯 3.0～8.0；
二氧化钛 11.0～16.0；
轻质硅酸铝 3.0～8.0；
隔热填料 16.0～21.0；
偶联剂 0.5～1.5；
分散剂 0.5～1.5；
防沉剂 1.5～3.0；
触变剂 0.5～2.0；
TM—504高温解封催化剂 1.5～3.0；
其中，所述隔热填料包含两类材料，其一是空心微珠类材料，其二是纳米氧化物，空心微珠类材料为真空玻璃微珠或中空陶瓷微珠或粉煤灰漂选珐琅体空心微珠，占隔热填料组合总重量的80％；纳米氧化物为纳米氧化硅或纳米氧化钛，占隔热填料组合总重量的20％；
其中，所述TM—504高温解封催化剂为氨基苯磺酸，其分子式为NH2-C6H4-SO3H。
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