CN101735699A - 氟树脂改性丙烯酸耐久型隔热防腐涂料 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种氟树脂改性丙烯酸耐久型隔热防腐涂料，属于建筑材料领域。该涂料以氟树脂改性丙烯酸树脂为基料，低导热系数的空心玻璃微珠、中空陶瓷微珠等为隔热材料，以钛白粉、氧化锌等反射材料和耐腐蚀的超细云母、重晶石等为填料的溶剂型双组份隔热防腐涂料。该涂料的太阳光反射率大于等于0.85，半球发射率大于等于0.85，具有很好的耐碱性、耐化学品性、耐久性等性能。本发明涂料可应用于建筑物外墙、屋面，适用于金属板材、腻子、釉面砖、装饰瓦等材料表面。该涂料除具有建筑外表面装饰功能，还具有保温隔热防腐等功能，且具有优异的耐候性。

Description

氟树脂改性丙烯酸耐久型隔热防腐涂料

技术领域

本发明属于建筑材料领域，具体涉及一种新型的丙烯酸树脂隔热涂料，可应用于建筑物屋面、金属板材、釉面砖、装饰瓦等材料表面。该涂料除了具有外装饰材料的功能，还具有优良的防腐蚀、保温隔热等功能。

背景技术

建筑能耗在我国总能耗中所占的比例是很大的，约为25％～40％。与世界发达国家相比还有相当大的差距。在多层建筑围护结构中，屋顶所占面积较小，能耗约占总能耗的8％～10％。但据测算，房屋每降低1℃，空调减少能耗10％，而人体的舒适性会大大提高。因此加强屋顶保温节能对建筑造价影响不大，但节能效益却非常明显。

建筑物表面的保温隔热涂料多种多样，其中丙烯酸树脂涂料因其很好的耐候、耐污染、耐酸、耐碱等性能，在建筑物、户外构造物表面装饰和保温隔热等方面得到了广泛应用。但丙烯酸酯类共聚物还存在低温易变脆、高温变黏失强、易回黏等缺点，为此其应用领域还是受到一些限制，如户外曝晒场合其耐久性较差等；现有的溶剂型丙烯酸类隔热涂料，中国专利有5篇，美国专利3篇，但功能单一，只有隔热防晒功能，防腐性能不好。专利CN1807530A公布了一种隔热防腐漆，该涂料既具有防腐性能又能够防晒隔热，可是采用热塑性丙烯酸树脂、环氧树脂为成膜物质，涂料户外耐久性和耐沾污性能不好，户外寿命7-8年，隔热和防腐性能都会下降。另一类纯氟树脂涂料具有自清洁、防腐蚀、超长耐候性能等优点，但其价格一直高居不下，影响了氟涂料的广泛应用。本发明将氟树脂和丙烯酸树脂结合，克服各自缺点，可以制备出各种性能优异且价格适中的功能涂料。

发明内容

本发明的目的是提供一种溶剂型氟树脂改性丙烯酸耐久型隔热防腐涂料，其可作为具有耐久型隔热和防腐功能的建筑外表面装饰涂覆材料，应用于建筑物屋面、外墙，适用于金属板材、腻子、釉面砖、装饰瓦等材料表面。

本发明一种氟树脂改性丙烯酸耐久型隔热防腐涂料，由分别配制的甲组分和乙组分组成，所述涂料甲组分中包含以下配料：

氟树脂改性丙烯酸树脂        30-40重量份；

隔热材料                    6-17重量份；

热反射材料      7-20重量份；

填料            10-25重量份；

溶剂            10-20重量份；

助剂            2-3重量份；

所述涂料乙组分由

固化剂          40-60重量份；以及

溶剂            60-40重量份组成。

其中，所述氟树脂改性丙烯酸树脂，为羟基丙烯酸树脂与氟碳树脂按重量比3∶1拼混而成。

所述隔热材料为选自空心陶瓷微珠、闭孔膨胀珍珠岩、空心玻璃微珠等空隙材料中的一种或多种的组合。

所述隔热材料的颗粒范围为100-2000目。

所述热反射功能材料为选自钛白粉、氧化锌、铝粉等热反射材料中的一种或多种的组合。热反射功能材料的颗粒范围为100-2000目。

所述填料为选自超细云母、重晶石、硅灰石、滑石粉、煅烧高岭土中的两种或几种。

所述助剂为消泡剂、分散剂、润湿剂、流平剂、增塑剂、防结皮剂中的两种或几种。

所述的涂料固化剂为异氰酸酯固化体系，有六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二单氰酸酯等。

所述的溶剂为选自乙酸乙酯、乙酸丁酯、甲基异丁基酮、丙二醇甲醚乙酸酯、环己酮、异佛尔酮、二甲苯等酯类、酮类和芳香烃类溶剂中的一种或几种组合。

本发明通过采用氟树脂改性丙烯酸树脂做主要成膜物质，再结合有防腐功能的无机矿物材料(硅灰石、云母等)和具有隔热、热反射功能的多种材料制成了溶剂型隔热防腐外装饰涂料。由于其基料为羟基丙烯酸树脂，具有优异的耐光耐候性能，经氟树脂改性后，户外曝晒耐久性强，耐紫外光照射不易分解和变黄，能长期保持原有的光泽和色泽，耐酸、耐碱、耐沾污性提高，同时该涂料使用低导热系数、高光折射率、反射率和耐腐蚀性高的功能材料为填料，涂膜致密，具有优异隔热效果和防腐性能；本发明涂料各种材料有机结合，可协同发挥作用，使得到的氟树脂改性丙烯酸涂料既拥有装饰效果又具有隔热、防腐、高耐候等特殊功能。

具体实施方式

本发明提供具有隔热和防腐蚀功能的建筑外表面装饰涂料，属于双组分涂料。其中由隔热功能材料、热反射功能材料和耐腐蚀填料结合氟树脂改性丙烯酸树脂、助剂、溶剂等构成涂料的甲组分，由固化剂、溶剂等构成涂料的乙组分。甲组分和乙组分分别配制，使用时再将两组分混合，混合重量比为10∶1。其中：

树脂：树脂为涂料的主要成膜物质，本发明中使用了氟树脂改性丙烯酸树脂，是用羟基丙烯酸树脂与常温交联固化的氟碳树脂按重量比3∶1拼混而成。羟基丙烯酸树脂是由乙烯基类单体在自由基的引发下共聚而成；氟碳树脂为氟烯烃和烷基乙烯基醚或烷基乙烯基酯交互排列的共聚物，在常温下可交联固化。本发明中树脂的使用量为涂料甲组份重量的30～40％。本发明用氟树脂来改性丙烯酸树脂，以改善丙烯酸树脂的耐久性、耐温变性、耐化学品性等方面性能。

隔热功能材料：选择空心陶瓷微珠、闭孔膨胀珍珠岩、空心玻璃微珠等空心材料中的一种或多种的组合，组合使用时的组合比例没有限制，隔热功能材料具有低导热系数，使用颗粒范围为100-2000目。隔热功能材料在涂料甲组份中所占重量比为6～17％。

热反射功能材料：选自钛白粉、氧化锌、铝粉等热反射材料中的一种或多种的组合，组合使用时的组合比例没有限制。热反射功能材料在涂料甲组份中所占重量比为7～20％。

耐腐蚀填料：选超细云母、重晶石、硅灰石、滑石粉、煅烧高岭土中的两种或两种以上的组合，组合使用时组合比例没有限制。耐腐蚀填料在涂料甲组份中所占重量比为10～25％。该填料的主要功能为增强涂料的致密度，使其具有良好的耐腐蚀、耐擦洗性能和施工性。

助剂：包括增塑剂(DOP邻苯二甲酸正辛酯、DBP邻苯二甲酸正丁酯)、消泡剂(例如BYK-052、BYK-066N)、分散剂(例如DISPERBYK-180、AFCONA-4010、ANTI-TERRA-U)、流平剂(例如BYK-333、BYK358N)、防结皮剂(例如BYKANOL-N)等助剂。这些助剂均为现有涂料生产中常用物质，其主要作用为调节涂料的状态和性能，依据使用环境要求选择一种或多种。助剂的总使用量为涂料甲组分重量的2％～3％。

溶剂：选自乙酸乙酯、乙酸丁酯、甲基异丁基酮、丙二醇甲醚乙酸酯、环己酮、异佛尔酮、二甲苯等酯类、酮类和芳香烃类溶剂中的一种或几种组合，组合使用时的组合比例没有限制。该溶剂在甲、乙组分中均需使用，甲组分和乙组分中使用的溶剂可以相同或不同。在甲组分中溶剂使用量为甲组分重量的10～20％，在乙组分中溶剂使用量为乙组分重量的40％～60％。

固化剂：涂料的固化剂为异氰酸酯固化体系，有六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二单氰酸酯等，选用其中一种或多种组合使用，组合使用时的组合比例没有限制。固化剂使用量为乙组分重量的40％～60％。

本发明中所用到的材料均能够从市场购买获得。

涂料的配制：将隔热功能材料、热反射功能材料、耐腐蚀填料、树脂、助剂分散到溶剂中混合后搅拌形成甲组分；将溶剂和固化剂混合后形成乙组分，两种组分分别包装，使用时按比例混合搅拌均匀即可使用。

以下以具体实施例说明本发明的组配以及功能：

实施例一：

将以上组分分别配制成甲组分1000g和乙组分100g，使用时混合。

利用实施例一两种组分混合后的涂料(取200克)制作的涂层，分别进行以下性能检测：

1、表面太阳反射比测试：依据《建筑反射隔热涂料》(JG/T235-2008)测试，涂料在光谱范围250-2800nm之间的反射率和半球发射率。结果太阳反射率为0.89，半球发射率为0.86。该数值说明在250～2800nm之间的太阳光的平均反射率为89％，被吸收的能量有86％可以辐射到空间。

2、隔热温差测试：将涂料涂在10mm×10mm的铁板上做成样板。把制备的测试样板与参考样板(涂刷虹牌普通外墙用丙烯酸树脂涂料)放入温差测试仪中，对两种样品同时加热，分别及时记录加热箱温度、样板后箱温度和参考样板后箱温度。温度计示数稳定为止，记录此时温度。测试样板后箱温度比参考样板后箱温度低12℃，说明测试样板具有明显的隔热效果。

3、耐腐蚀性测试：依据《混凝土桥梁结构表面涂层防腐技术条件》(JT/T695-2007)检测，涂层耐水性240h无异常，耐碱性720h无异常，耐化学品性对10％NaOH和10％H₂SO₄168h无异常，附着力3.0MPa。所测指标符合JT/T695标准中III-1强腐蚀等级(即在工业大气、酸雨大气)下的长效型产品指标要求。

4、耐久性测试：参照标准GB/T 1865-1997在人工耐老化仓内进行耐老化性能测试，以本例产品为测试样品，以商购性能较好的虹牌丙烯酸树脂外墙涂料为对照样品。测试结果，对照样品600h出现褪色粉化现象，而测试样品的耐老化时间为2500h不褪色、不粉化。耐老化实验证明本发明获得的溶剂型氟树脂改性丙烯酸隔热涂料具有很好的耐久性。

实施例二：

将以上组分分别配制成甲组分1000g和乙组分100g，使用时混合。

用与实施例一相同的方法进行功能检测，结果：太阳反射率为0.88，半球反射率为0.86；隔热温差测试结果为：样板后箱温度比参考样板后箱温度低11℃，耐老化2500h不褪色、不粉化。涂层耐水性240h无异常，耐碱性720h无异常，耐化学品性对10％NaOH和10％H₂SO₄168h无异常，附着力3.2MPa。该氟树脂改性丙烯酸隔热防腐涂料，进行各项指标检测，所得各项性能指标均优于相关行业标准要求。

实施例三：

将以上组分分别配制成甲组分1000g和乙组分100g，使用时混合。

用与实施例一相同的方法进行功能检测，结果：太阳反射率为0.86，半球发射率为0.86；隔热温差测试结果为：样板后箱温度比参考样板后箱温度低13℃，耐老化2500h不褪色、不粉化；涂层耐水性240h无异常，耐碱性720h无异常，耐化学品性对10％NaOH和10％H₂SO₄168h无异常，附着力2.5MPa。该氟树脂改性丙烯酸隔热防腐涂料，进行各项指标检测，所得各项性能指标均优于相关行业标准要求。

实施例四：

将以上组分分别配制成甲组分1000g和乙组分100g，使用时混合。

用与实施例一相同的方法进行功能检测，结果：太阳反射率为0.88，半球反射率为0.86；隔热温差测试结果为：样板后箱温度比参考样板后箱温度低13℃，耐老化2500h不褪色、不粉化；涂层耐水性240h无异常，耐碱性720h无异常，耐化学品性对10％NaOH和10％H₂SO₄168h无异常，附着力4.0MPa。该氟树脂改性丙烯酸隔热防腐涂料，进行各项指标检测，所得各项性能指标均优于相关行业标准要求。

Claims (10)

1.一种氟树脂改性丙烯酸耐久型隔热防腐涂料，由分别配制的甲组分和乙组分组成，其特征在于，所述涂料甲组分中包含以下配料：

氟树脂改性丙烯酸树脂    30-40重量份；

隔热材料                6-17重量份；

热反射材料              7-20重量份；

填料                    10-25重量份；

溶剂                    10-20重量份；

助剂                    2-3重量份；

所述涂料乙组分由

固化剂                  40-60重量份；以及

溶剂                    60-40重量份组成。

2.根据权利要求1所述氟树脂改性丙烯酸隔热防腐建筑外表面涂料，其特征在于，所述隔热材料为选自空心陶瓷微珠、闭孔膨胀珍珠岩、空心玻璃微珠等空隙材料中的一种或多种的组合。

3.根据权利要求2所述氟树脂改性丙烯酸隔热防腐建筑外表面涂料，其特征在于，所述隔热材料的颗粒范围为100-2000目。

4.根据权利要求1所述氟树脂改性丙烯酸隔热防腐建筑外表面涂料，其特征在于，所述热反射功能材料为选自钛白粉、氧化锌、铝粉等热反射材料中的一种或多种的组合。

5.根据权利要求4所述氟树脂改性丙烯酸隔热防腐建筑外表面涂料，其特征在于，所述热反射功能材料的颗粒范围为100-2000目。

6.根据权利1所述氟树脂改性丙烯酸隔热防腐建筑外表面涂料，其特征在于，所述填料为选自超细云母、重晶石、硅灰石、滑石粉、煅烧高岭土中的两种或几种。

7.根据权利1所述氟树脂改性丙烯酸隔热防腐建筑外表面涂料，其特征在于，所述助剂为消泡剂、分散剂、润湿剂、流平剂、增塑剂、防结皮剂中的两种或几种。

8.根据权利1所述氟树脂改性丙烯酸隔热防腐建筑外表面涂料，其特征在于，所述的涂料固化剂为异氰酸酯固化体系，有六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二单氰酸酯等。

9.根据权利1所述氟树脂改性丙烯酸隔热防腐建筑外表面涂料，其特征在于，所述的溶剂为选自乙酸乙酯、乙酸丁酯、甲基异丁基酮、丙二醇甲醚乙酸酯、环己酮、异佛尔酮、二甲苯等酯类、酮类和芳香烃类溶剂中的一种或几种组合。

10.根据权利要求1至9任一所述氟树脂改性丙烯酸隔热防腐建筑外表面涂料，其特征在于，所述氟树脂改性丙烯酸树脂，为羟基丙烯酸树脂与氟碳树脂按重量比3∶1拼混而成。