CN101302360A - 一种彩色陶瓷空心微珠颜填料的制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种彩色陶瓷空心微珠颜填料的制备方法，其特点是将空心微珠材料40～60重量份和高温金属氧化物颜料60～40重量份，加入混合机中混合均匀，移入耐高温容器中，再置于高温电阻炉中煅烧，煅烧温度550～650℃，煅烧时间30～50分钟，出炉自然冷却后，放入振筛机中筛分，获得平均粒径为6.7～32.4μm的彩色陶瓷空心微珠颜填料，球形率＞95％，堆积密度227kg/m3，筒压强度566kpa，导热系数0.050w/(m·k)。

Description

一种彩色陶瓷空心微珠颜填料的制备方法
技术领域
本发明涉及一种彩色陶瓷空心微珠颜填料的制备方法，属于颜填料的制备领域。
背景技术
在涂料配方体系中，除基料(或称粘接剂)、助剂(分散剂、消泡剂、成膜助剂等)以外，还需加入颜料和填料。颜料为涂料提供各种颜色的有机颜料和无机颜料，填料为涂料提供各种无机类填充物质。金红石型钛白粉既是颜料也是填料，是一种非常好的、使用非常广泛的白色颜填料。
但在实际应用中，金红石型钛白粉也有一定的局限性，这是金红石型钛白粉自身物理特性所造成的。(1)只有单一的颜色-白色；(2)物体表面形状不规则，呈不规则多边形貌；(3)堆积密度大于1；(4)导热系数大，无阻隔热传导性能。
中国专利：200710048618.5中所采用高温制作无机颜料的方法是可行的，但煅烧温度高，耗电能、生产周期长和效率不高的缺点。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足而提供一种彩色陶瓷空心微珠颜填料的制备方法，其特点是在保障高温煅烧彩色陶瓷空心微珠颜填料时能形成色彩丰富鲜艳的色釉的前提下，选择高温煅烧的烧制温度，提高彩色陶瓷空心微珠的球形率，节约电能的消耗，缩短彩色陶瓷空心微珠颜填料的煅烧周期、提高产品质量和生产效率。
本发明的目的由以下技术措施实现，其中所述原料份数除特殊说明外，均为重量份数。
彩色陶瓷空心微珠颜填料的制备方法：
彩色陶瓷空心微珠颜填料的原料由以下组分组成：
空心微珠材料          40～60份
高温金属氧化物颜料    60～40份
并按下述工艺步骤和工艺参数制备
(1)将空心微珠40～60份，高温金属氧化物颜料60～40份，加入混合机中充分混合均匀，移入耐高温容器中，置于高温电阻炉中煅烧，煅烧温度550～650℃，煅烧时间30～50分钟，出炉自然冷却，放入振筛机中筛分，获得平均粒径为6.7～32.4μm的彩色陶瓷空心微珠颜填料，球形率＞95％，堆积密度227kg/m3，筒压强度566kpa，导热系数0.050w/(m·k)。
(2)空心微珠材料(市购)，高温金属氧化物颜料按颜色配方设计配制。
高温金属氧化物颜料含有Si、B、Al、Na、K、Ca、Ti、S、Zr、V、Cr、Mn、Fe、Co、Cu、Zn、Se、Sn、Sb、Na、Pr、Cd、Ni、Mg金属中的至少一种。
采用上述方法制备得到彩色陶瓷空心微珠颜填料。
制备得到的彩色陶瓷空心微珠颜填料与溶剂型树脂或水基型乳液和助剂混合用于建筑外表面用的热反射隔热涂料、金属基材外表面用热反射隔热涂料、屋顶彩钢瓦表面用热反射隔热涂料、储油罐、储气罐外表面用热反射隔热涂料、铁道车辆外表面用热反射隔热涂料、汽车外表面用热反射隔热涂料、船舶外表面用热反射隔热涂料。
彩色陶瓷空心微珠颜填料还可用于塑料制品、塑钢制品、电线电缆制品、人造木、人造大理石、原子灰和腻子用热反射隔热涂料。
彩色陶瓷空心微珠颜填料按照国家建材JC/T 1042-2007《膨胀玻化微珠》标准性能测试结果：
1、堆积密度227kg/m3，    标准指标＞120kg/m3
2、筒压强度566kpa，      标准指标≥200kpa
3、导热系数(平均温度25℃)0.050w/(m·k)，  标准指标≤0.070w/(m·k)其它性能测试：
在5％盐酸或硫酸水溶液中浸泡180天不褪色；
在5％氢氧化钠水溶液中浸泡180天不褪色；
在功率500W的直管高压汞灯照射下，工作温度45±2℃，2000小时不褪色；
粒径6.7～32.4μm；
平均粒径18.4μm；
球形率＞95％
本发明具有如下优点：
1、在保障高温煅烧彩色陶瓷空心微珠颜填料时能形成色彩丰富鲜艳的色釉的前提下，选择高温煅烧的烧制温度，提高彩色陶瓷空心微珠的球形率，节约电能的消耗，缩短彩色陶瓷空心微珠颜填料的煅烧周期、提高产品的生产效率。
2、在涂料体系中，将颜料和填料两种不同性质的物质混合，煅烧成一体化，这种高温着色方法完全代替了传统涂料中的颜料和填料，并具有色彩稳定、牢固。
3、彩色陶瓷空心微珠颜填料色彩丰富、稳定、牢固，应用于各种涂料体系中。配制成的彩色热反射隔热涂料经检测，完全符合国家建材标准JC/T1040-2007《建筑外表面用热反射隔热涂料》的各项技术指标(注：该标准中“太阳反射比”和“半球发射率”两项技术指标，不对彩色涂料做强制要求)。
4、由于用彩色陶瓷空心微珠颜填料配制成的彩色热反射隔热涂料对JC/T1040-2007《建筑外表面用热反射隔热涂料》标准中“太阳反射比”和“半球发射率”两项技术指标不受影响，检测结果：太阳反射比≥0.86；半球发射率≥0.88，所以解决了这类涂料单一色彩(白色)的问题，为热反射隔热涂料提供了丰富多彩的颜色。
5、用彩色陶瓷空心微珠颜填料配制成的彩色热反射隔热涂料，与相同基料体系的普通涂料做漆膜表面温差对比测试，彩色热反射隔热涂料漆膜表面温度比普通涂料漆膜表面温度低10～12℃，热反射隔热效果明显。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明进行具体的描述，有必要在此指出的是本实施例只用于对本发明进行进一步的说明，不能理解为对发明保护范围的限制，该领域的技术熟练人员可以根据上述本发明的内容作出一些非本质的改进和调整。
实施例
1.彩色陶瓷空心微珠颜填料的制备方法
1.1彩色陶瓷空心微珠颜填料颜色的原料组分及制备工艺参数如表3所示
2.彩色热反射隔热涂料的制备
2.1溶剂型(S型)彩色热反射隔热涂料的制备，其中所述原料均为重量份数
甲组份：溶剂型树脂                68份
        彩色陶瓷空心微珠颜填料    20份
        聚乙烯蜡              0.5份
        聚二甲基硅氧烷        0.6份
        磷酸酯                1份
        二甲苯                2.47份
        醋酸丁酯              6.43份
        乙二醇单乙醚醋酸酯    1份
乙组份：六甲烯基二异氰酸酯的衍生物
甲组份∶乙组份＝13∶1
将上述各组分按常规涂料生产工艺方法进行搅拌分散、搅拌调色、产品检验、过滤、包装。其中溶剂型树脂为氟碳树脂、聚氨酯树脂、丙烯酸树脂、环氧树脂醇酸树脂中的任一种。
表1为彩色热反射隔热涂料(S型)的性能测试*
Figure A20081004541700061
*按照JC/T 1040-2007《建筑外表面用热反射隔热涂料》标准测试
2.2水基型(W型)彩色热反射隔热涂料的制备
水基型乳液                20～45份
彩色陶瓷空心微珠颜填料    25～35份
聚磷酸钠                  0.4～1.0份
改性聚硅氧烷              0.3～0.6份
3-甲基-4-氯基苯酚         0.05～0.1份
聚丙烯酸钠                0.1～0.2份
醇酯-12                   2.5～3.0份
碱溶胀性丙烯酸            0.5～1.0份
二甲基乙醇胺              0.2～0.4份
将上述各组分按常规涂料生产工艺方法进行搅拌分散、搅拌调色、产品检验、过滤、包装。其中水基型乳液为硅丙乳液、纯丙乳液、苯丙乳液中的任一种。
表2为彩色热反射隔热涂料(W型)的性能测试*
Figure A20081004541700071
*按照JC/T 1040-2007《建筑外表面用热反射隔热涂料》标准测试
表3为彩色陶瓷空心微珠颜填料颜色的原料组分及制备工艺参数
Figure A20081004541700081

Claims (4)

1、一种彩色陶瓷空心微珠颜填料的制备方法，其特征在于该彩色陶瓷空心微珠颜填料的原料由以下组分组成按重量计为：
空心微珠材料                40～60份
高温金属氧化物颜料          60～40份
并按上述工艺步骤和工艺参数制备
将空心微珠40～60份、高温金属氧化物颜料60～40份，加入混合机中充分混合均匀，移入耐高温容器中，置于高温电阻炉中煅烧，煅烧温度550～650℃，煅烧时间30～50分钟，出炉自然冷却，放入振筛机中筛分，获得平均粒径为6.7～32.4μm的彩色陶瓷空心微珠颜填料。
2、如权利要求1所述彩色陶瓷空心微珠颜填料的制备方法，其特征在于高温金属氧化物颜料为含有Si、B、Al、Na、K、Ca、Ti、S、Zr、V、Cr、Mn、Fe、Co、Cu、Zn、Se、Sn、Sb、Na、Pr、Cd、Ni、Mg金属中的至少一种。
3、如权利要求1所述方法制备得到的彩色陶瓷空心微珠颜填料。
4、如权利要求3所述彩色陶瓷空心微珠颜填料与溶剂型树脂或水基型乳液和助剂混合用于建筑物外表面用热反射隔热涂料、金属基材外表面用热反射隔热涂料、屋顶彩钢瓦表面用热反射隔热涂料、储油罐、储气罐外表面用热反射隔热涂料、铁道车辆外表面用热反射隔热涂料、汽车外表面用热反射隔热涂料、船舶外表面用热反射隔热涂料；彩色陶瓷空心微珠颜填料还可用于塑料制品、塑钢制品、电线电缆制品、树脂制品、人造木、人造大理石、原子灰和腻子用热反射隔热涂料。
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