CN101519560A - 水性丙烯酸隔热涂料 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种水性丙烯酸隔热涂料，其包括按重量份计的下列成份：丙烯酸乳液10－40份，复合陶瓷微珠12－20份，填料5－15份，颜料1－15份，助剂0.1－1份，水15－35份。该隔热涂料以水性丙烯酸乳液为载体，含有较高含量的复合陶瓷微珠，可提高涂料的耐摩擦耐擦洗功能，同时水性丙烯酸乳液产生的涂膜持续隔热保温、防水、抗蚀，防晒，可广泛应用于金属屋面、建筑、管道等材料上，可以有效减少电力消耗，提高工作和环境的舒适度。另外，隔热涂料具有良好的隔热保温效果，无毒环保、施工简便(与普通水性涂料施工工艺相同)、耐摩擦、耐酸碱、耐水性、耐候性、抗污性好，黏结度强、具有超强耐擦洗功能，而且具有较长的使用寿命。

Description

水性丙烯酸隔热涂料

技术领域

本发明涉及隔热材料领域，尤其涉及一种反射性的水性丙烯酸隔热涂料。

背景技术

现代社会随着地球的不断变暖，过量的太阳热辐射使河湖干涸、土地沙化，危及着人类的生存；强烈的城市热岛效应，让人们忍受着难耐的高温。人类在采取种种办法克服着太阳带来的麻烦。在人们日常生活中，随着全球气候逐渐变暖，在炎炎夏日，外墙的表面温度高达60度以上，室内温度也在40度以上。因此，隔热材料逐渐成为降低室温的最为有效手段之一。

目前，隔热涂料已经成功地应用在居民住宅、工业、管道、船舶、压力容器及冰水管上等等。它成为一般的主要隔热保护的有效方式。通过由匹配方法研制的隔热涂料现在广泛应用在陶瓷隔热和绝热涂料技术市场上。隔热涂料典型的使用在建筑外墙上，国内外常用的墙面保温技术如：外挂式外保温、聚苯板与墙体一次浇筑成型和聚苯颗粒保温砂浆外墙保温。均是以“阻热”作为保温手段，效果虽然不错，但对建筑本身承重、外装饰等的影响较大，工程施工成本也会增加许多。

有些隔热材料采用石棉布、玻璃棉、泡沫塑料等多孔性低阻隔性隔热材料，但是这些材料只能减慢但不能阻挡热能的传递。白天太阳能经过屋顶和墙壁不断传人室内空间及结构，一旦热能传人，就算室外温度减退，热能还是困陷其中。目前流行的隔热涂料不同于这些多孔性低阻隔性隔热材料，通常采用反射隔热材料，即能够以热发射的形式将吸收的热量辐射掉，使室内倍感凉爽。同时反射隔热材料能减少热辐射对建筑外壁的影响，从根本上解决墙体隔热保温的方法。然而，目前反射性隔热材料存在着稳定性、施工性以及隔热效果不足，而且不耐摩擦，易于擦洗损伤。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种耐摩擦耐擦洗、施工性好的水性丙烯酸隔热涂料。

一种水性丙烯酸隔热涂料，其包含按重量份计的下列成份：

丙烯酸乳液       10-40份

复合陶瓷微珠     12-20份

填料             5-15份

颜料             1-15份

助剂             0.1-1份

水               15-35份。

优选地，该隔热涂料还包括5-20重量份的金属微粒或金属合金微粒，金属微粒包括铜粉或镍粉微粒，金属合金包括镍铜合金、镍铝合金镍或镍铜铝合金。

优选地，该复合陶瓷是稀土复合物陶瓷，而且复合陶瓷微珠是空心纳米陶瓷微珠，更优选为内部真空的空心纳米陶瓷微珠。

助剂包括分散剂、稳定剂、消泡剂、pH调节剂、增滑剂中的一种或多种。

填料包括石棉粉、二氧化锆、硅酸盐粉、玉石粉中的一种或多种。

与现有技术相比，上述隔热涂料以水性丙烯酸乳液为载体，含有较高含量的复合陶瓷微珠，可提高涂料的耐摩擦耐擦洗功能，同时水性丙烯酸乳液产生的涂膜能持续隔热保温、防水、抗蚀，防晒，可广泛应用于金属屋面、建筑、管道等材料上，可以有效减少电力消耗，提高工作和环境的舒适度。另外，隔热涂料具有良好的隔热保温效果，无毒环保、施工简便(与普通水性涂料施工工艺相同)、耐摩擦、耐酸碱、耐水性、耐候性、抗污性好，黏结度强、具有超强耐擦洗功能、能弥补细微裂纹、防水、抗碱抗酸、防霉、遮盖率强，而且具有较长的使用寿命。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例的水性丙烯酸隔热涂料包括下列成份，各成份及其配比按重量份计分别为：丙烯酸乳液10-40份，复合陶瓷微珠12-20份，填料5-15份，颜料1-15份，助剂0.1-1份，水15-35份。

其中，丙烯酸乳液是由丙烯酸、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯或者改性的丙烯酸酯等单体中一种或多种混合形成的微乳液，优选为纳米级的微乳液。改性的丙烯酸乳液还可采用环氧树脂改性的丙烯酸乳液或硅树脂类的丙烯酸乳液。丙烯酸乳液的重量份数优选为15-20份。

复合陶瓷微珠是稀土类的复合物陶瓷，例如，钐钆复合稀土锆酸盐，也可以是氧化锆基复合陶瓷或三氧化二铝-碳化钛基复合陶瓷，或者是这些化合物的混合物形成的复合陶瓷。而且，本实施例的复合陶瓷微珠是空心纳米陶瓷微珠，更优选为内部真空的空心纳米陶瓷微珠。复合陶瓷微珠的重量份数优选为15-20份，通过这些复合陶瓷以及采用这种较高的陶瓷微珠含量，可以提高整个隔热涂料的耐摩擦、耐擦洗、耐酸碱、耐水性、耐候性、抗碱抗酸、防霉等性能。其中，钐钆复合稀土锆酸盐还具有导热低、高耐热疲劳性能、膨胀性能良好等优点。氧化锆基复合陶瓷具有高温绝热性和耐磨性，同时具有较高的熔点和较低的热导性等特性。三氧化二铝-碳化钛基复合陶瓷具有高强耐蚀和较高的抗拉强度等特性。

填料包括石棉粉、二氧化锆、硅酸盐粉、玉石粉中的一种或多种。优选为它们的组合物，在填料中，各组份的重量百分数为：石棉粉10-35％，二氧化锆5-15％，硅酸盐粉1-10％，其余为玉石粉，另外，还可包括适量的云母粉等。这些粉体优选为纳米级粉体。在这些成份中，石棉粉具有耐火、保温、隔热、施工方便等性能；二氧化锆具有很强的耐高温、耐化学腐蚀、抗氧化性、耐磨、热膨胀系数大、小的比热和导热系数等特性；纳米级的硅酸盐粉可以显著提高涂料的流平性、流挂性、耐候性和耐磨性能等，同时用在底层可以增加涂料与墙体的附着力，提高机械强度，用在涂料面层中还可以起到表面耐磨和光洁作用，提高面漆的光泽和寿命，减少阻力。玉石粉充分利用其固有的远红外线放射特性，对人体有促进微循环作用。

颜料为红外反射性颜料，例如，二氧化钛纳米粉体、氧化铁黄钛白粉、贵金属钌、铑、铱的纳米级氧化物微粉中的一种或几种。红外反射性颜料，对阳光中最易转化成热能的红外光和超短波的不可见光有很好的反射效果，而且涂料中的这些成分还可以将含有热能的长波辐射主动发射出去，达到真正科学的保温隔热效果。

在夏天阳光直射的情况下将绝大部分红外线和可见光反射回去，其次高达86％的半球发射率又将涂层表面的热量发射回大气环境中，特别是到了晚上，当大气环境温度降低时，陶瓷微珠颗粒特殊的发射性又将墙体及室内的蓄热发射到室外，这样室内就不会觉的闷热，特别是金属构建的房屋效果尤为明显，如厂房、超市、仓库等。本身极低的导热系数进一步起到保温功效。在冬天作为内墙使用的隔热涂料，可以把屋内发散的热反射回去，起到冬暖夏凉的作用，在空调环境中节约大量能源费用。

助剂包括分散剂、稳定剂、消泡剂、pH调节剂、增滑剂中的一种或多种。多种助剂混合使用时，其混合总重量份数也为0.1-1份。分散剂为聚醚改性三硅氧烷化物等聚醚改性的有机硅，稳定剂为受阻胺类光稳定剂，消泡剂为氟改性有机硅，pH调节剂为二甲氨基乙醇等有机醇胺类化合物，增滑剂为改性聚乙烯蜡。

另外，该隔热涂料还包括5-20重量份的金属微粒或金属合金微粒，金属微粒包括铜粉或镍粉微粒，金属合金包括镍铜合金、镍铝合金镍或镍铜铝合金。这些金属微粒或金属合金微粒能够增强隔热涂料的耐氧化、耐腐蚀性能。

表1是本实施例的水性丙烯酸隔热涂料六种配方(1#、2#、3#、4#、5#、6#)性能统计表，表中各成份按照重量份数配比。

表1

由表1可看出，本发明实施例的水性丙烯酸隔热涂料六种配方都表现出较好的性能，尤其是配方4#至6#的抗磨损强度较高，反射率以及粘度也较高。整体效果优于配方1#至3#。

在制作本发明实施例的水性丙烯酸隔热涂料时，先在混合容器中加入所需份量的水以及丙烯酸乳液，再加入颜料、填料以及助剂，在加入的同时不断搅拌，颜料、填料都是粉体形式，通过助剂中的分散剂均匀分散于水和丙烯酸乳液中，然后加入复合陶瓷微珠，同样使其分散均匀。其中助剂中的各种成份可在不同阶段加入，例如分散剂可在颜料、填料以及复合陶瓷微珠加入时分别加入适量，消泡剂和pH调节剂可在初期水和乳液中有加入。增滑剂可在各成份分散后加入，最后稠化形成涂料成品。

本实施例中的隔热涂料以水性丙烯酸乳液为载体，含有较高含量的复合陶瓷微珠，可提高涂料的耐摩擦耐擦洗功能，同时水性丙烯酸乳液产生的涂膜能持续隔热保温、防水、抗蚀，防晒，可广泛应用于金属屋面、建筑、管道等材料上，可以有效减少电力消耗，提高工作和环境的舒适度。另外，隔热涂料具有良好的隔热保温效果，无毒环保、施工简便(与普通水性涂料施工工艺相同)、耐摩擦、耐酸碱、耐水性、耐候性、抗污性好，黏结度强、具有超强耐擦洗功能、能弥补细微裂纹、防水、抗碱抗酸、防霉、遮盖率强，使用量4平方米/公斤，同时保证使用后温差8～15度，使用寿命10-15年。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1、一种水性丙烯酸隔热涂料，其特征在于，包含按重量份计的下列成份：

丙烯酸乳液                   10-40份

复合陶瓷微珠                 12-20份

填料                         5-15份

颜料                         1-15份

助剂                         0.1-1份

水                           15-35份。

2、如权利要求1所述的水性丙烯酸隔热涂料，其特征在于，所述隔热涂料还包括5-20重量份的金属微粒或金属合金微粒。

3、如权利要求2所述的水性丙烯酸隔热涂料，其特征在于，所述金属微粒包括铜粉或镍粉微粒。

4、如权利要求2所述的水性丙烯酸隔热涂料，其特征在于，所述金属合金包括镍铜合金、镍铝合金镍或镍铜铝合金。

5、如权利要求1所述的水性丙烯酸隔热涂料，其特征在于，所述复合陶瓷是稀土复合物陶瓷。

6、如权利要求1所述的水性丙烯酸隔热涂料，其特征在于，所述复合陶瓷为稀土复合物陶瓷、氧化锆基复合陶瓷、三氧化二铝-碳化钛基复合陶瓷或它们的混合物。

7、如权利要求1所述的水性丙烯酸隔热涂料，其特征在于，所述复合陶瓷微珠是空心纳米陶瓷微珠。

8、如权利要求7所述的水性丙烯酸隔热涂料，其特征在于，所述复合陶瓷微珠是内部真空的空心纳米陶瓷微珠。

9、如权利要求1所述的水性丙烯酸隔热涂料，其特征在于，所述助剂包括分散剂、稳定剂、消泡剂、pH调节剂、增滑剂中的一种或多种。

10、如权利要求1所述的水性丙烯酸隔热涂料，其特征在于，所述填料包括石棉粉、二氧化锆、硅酸盐粉、玉石粉中的一种或多种。