CN101914331A

CN101914331A - 一种蒙脱土纳米复合保温涂料

Info

Publication number: CN101914331A
Application number: CN2010102801985A
Authority: CN
Inventors: 张千峰; 陈翔; 尹万云; 裴立宅; 陈均; 乔军
Original assignee: Anhui University of Technology AHUT
Current assignee: Anhui University of Technology AHUT
Priority date: 2010-09-08
Filing date: 2010-09-08
Publication date: 2010-12-15

Abstract

本发明提供一种蒙脱土纳米复合保温涂料，属于设备或建筑物所用隔热保温材料技术领域。该涂料的质量百分比组成如下：蒙脱土5-30％、醋丙乳液或苯丙乳液15-30％、水30-50％、纳米碳酸钙5-10％、纳米氧化锌2-6％、纳米氧化钛2-6％、成膜助剂0.01-0.1％、消泡剂0.1-2％、润湿分散剂0.1-2％、防冻剂0.5-2％、流平剂0.1-2％。该涂料是通过以下方法制备的：在低速搅拌下先将水、蒙脱土、润湿分散剂、一半消泡剂高速搅拌1-2小时，在搅拌下加入纳米碳酸钙、纳米氧化锌、纳米氧化钛，高速搅拌3小时，然后在低搅拌速度下缓慢滴加乳液，随后加入剩余的消泡剂、成膜助剂、防冻剂、流平剂低速搅拌3-4小时，最后装罐即得涂料成品。此种蒙脱土纳米复合保温涂料节能效果好，性能稳定，使用安全，施工方便。

Description

一种蒙脱土纳米复合保温涂料

技术领域：

本发明属于设备或建筑物所用隔热保温材料技术领域，具体涉及一种蒙脱土纳米复合保温涂料。

背景技术：

随着石油、天然气的日益减少，能源问题成为了制约各国经济发展的瓶颈，目前约占三分之一的能源消耗是在建筑或设备领域，所以各国高度重视寻求和制定有效的节能保温方法。在此背景下，开发保温隔热涂料是节能保温的重要措施之一。普通涂料生产工艺简单，施工方便、灵活，保温材料导热系数低、保温隔热效果显著，但不便于施工，如果把两者的优点结合起来做成保温涂料涂覆在基体上可以发挥两者的特性。

纳米蒙脱土具有独特结构，它们是具有纳米级层状结构的硅酸盐，热量在传递或散失的过程中需要穿过层状结构，必将减缓热量的传递速度和改变热量的传递路径，所以该类硅酸盐的导热系数很低，可以作为建筑或设备用隔热保温涂料的填料。另外，将纳米技术及纳米原料应用于涂料中，也可以利用“零对流”等纳米效应，提高涂料的保温隔热性、耐水性和抗霉性能。专利CN87102864采用的原料主要是含水的硅酸镁铝的纤维状材料，也有加入纳米组分的方法来提高涂料的质量，如专利CN 03118030.2，就以纯丙乳液为基料，加入纳米级的氧化锌、氧化硅及氧化钛等，虽然具有较好的耐洗刷性能、抗菌自洁功能，但是保温隔热效果较差，生产过程也较复杂。专利CN92112722.7发明的涂料是一种添加纤维材料、矿料、填料和多种化学添加剂以特定的工艺复合而成的复合隔热保温涂料，原料为微米级或毫米级，需要粉碎研磨，生产过程复杂。

发明内容：

本发明针对现有技术存在的技术问题，提供一种蒙脱土纳米复合保温涂料。该复合保温涂料以导热系数低的蒙脱土为主料，引入功能性纳米组分，得到具有良好的保温隔热性、耐洗刷特性以及抗菌自洁功能的蒙脱土纳米复合保温涂料。

本发明所提供的一种蒙脱土纳米复合保温涂料的质量百分比组成如下：

蒙脱土5-30％、醋丙乳液或苯丙乳液15-30％、水30-50％、纳米碳酸钙5-10％、纳米氧化锌2-6％、纳米氧化钛2-6％、成膜助剂0.01-0.1％、消泡剂0.1-2％、润湿分散剂0.1-2％、防冻剂0.5-2％、流平剂0.1-2％。

本发明所述无机纳米粉体(蒙脱土、纳米碳酸钙、纳米氧化锌、纳米氧化钛)的颗粒尺寸低于100纳米。

本发明所述润湿分散剂为10％的六偏磷酸钠水溶液。

本发明所述成膜助剂为醇酯-12。

本发明所述防冻剂为乙二醇或者丙二醇。

本发明所述消泡剂为磷酸三丁酯。

本发明所述流平剂为聚氨酯。

本发明的制备方法如下：

在低速搅拌下先将水、蒙脱土、润湿分散剂、一半消泡剂高速搅拌1-2小时，使之充分分散，在搅拌下加入其他无机纳米粉体(纳米碳酸钙、纳米氧化锌、纳米氧化钛)，在多功能分散机上高速搅拌3小时，通过高速剪切将其分散均匀。然后在低搅拌速度下缓慢滴加乳液，随后加入剩余的消泡剂、成膜助剂、防冻剂、流平剂低速搅拌3-4小时，最后装罐即得涂料成品。

由于蒙脱土为纳米层状结构的硅酸盐，具有很低的体积密度，热量在传递或散失过程中要穿过层状结构，必将减缓热量的传递速度和改变热量的传递路径，所以该类硅酸盐的导热系数很低，抑制热量传递，使材料的热传递能力下降或接近最低极限，可作为一种隔热材料，具有密度小、导热系数低、化学稳定性好等特性，在该保温涂料中无需加入充气剂、膨胀剂、悬浮剂等其他保温材料中常用的添加剂，可以简化生产工艺，降低生产成本，在设备或建筑保温领域有着很好的应用前景。本发明所用原料及制备过程均对环境无污染，符合环保要求的现代工业的发展方向，可实现蒙脱土纳米复合保温涂料的批量制备。本发明对生产新型的高绝热保温材料、降低能耗、减轻保温材料的自重具有重要意义。

具体实施方式：

实施例1：该种蒙脱土纳米复合保温涂料的质量百分比组成如下：

蒙脱土 15％

醋丙乳液 25％

纳米碳酸钙 5％

纳米氧化锌 3％

纳米氧化钛 3％

水 45％

成膜助剂 0.5％

消泡剂 1％

润湿分散剂 1％

防冻剂 1％

流平剂 0.5％

本实施例制备过程如下：

在低速搅拌下先将水、蒙脱土、润湿分散剂、一半消泡剂高速搅拌1小时，在搅拌下加入其他无机纳米粉体，在多功能分散机上高速搅拌3小时，然后在低搅拌速度下缓慢滴加乳液，随后加入剩余的消泡剂、成膜助剂、防冻剂、流平剂低速搅拌3小时，最后装罐即得涂料成品。

实施例2：该种蒙脱土纳米复合保温涂料的质量百分比组成如下：

蒙脱土 10％

苯丙乳液 30％

纳米碳酸钙 7％

纳米氧化锌 2％

纳米氧化钛 4％

水 43％

成膜助剂 0.5％

消泡剂 1％

润湿分散剂 1％

防冻剂 1％

流平剂 0.5％

本实施例制备过程如下：

在低速搅拌下先将水、蒙脱土、润湿分散剂、一半消泡剂高速搅拌1.5小时，在搅拌下加入其他无机纳米粉体，在多功能分散机上高速搅拌3小时，然后在低搅拌速度下缓慢滴加乳液，随后加入剩余的消泡剂、成膜助剂、防冻剂、流平剂低速搅拌3小时，最后装罐即得涂料成品。

实施例3：该种蒙脱土纳米复合保温涂料的质量百分比组成如下：

蒙脱土 10％

醋丙乳液 20％

纳米碳酸钙 8％

纳米氧化锌 5％

纳米氧化钛 5％

水 48％

成膜助剂 0.5％

消泡剂 1％

润湿分散剂 1％

防冻剂 1％

流平剂 0.5％

本实施例制备过程如下：

在低速搅拌下先将水、蒙脱土、润湿分散剂、一半消泡剂高速搅拌1.5小时，在搅拌下加入其他无机纳米粉体，在多功能分散机上高速搅拌3小时，然后在低搅拌速度下缓慢滴加乳液，随后加入剩余的消泡剂、成膜助剂、防冻剂、流平剂低速搅拌4小时，最后装罐即得涂料成品。

实施例4：该种蒙脱土纳米复合保温涂料的质量百分比组成如下：

蒙脱土 20％

苯丙乳液 20％

纳米碳酸钙 6％

纳米氧化锌 4％

纳米氧化钛 5％

水 41％

成膜助剂 0.5％

消泡剂 1％

润湿分散剂 1％

防冻剂 1％

流平剂 0.5％

本实施例制备过程如下：

在低速搅拌下先将水、蒙脱土、润湿分散剂、一半消泡剂高速搅拌2小时，在搅拌下加入其他无机纳米粉体，在多功能分散机上高速搅拌3小时，然后在低搅拌速度下缓慢滴加乳液，随后加入剩余的消泡剂、成膜助剂、防冻剂、流平剂低速搅拌4小时，最后装罐即得涂料成品。

Claims

1.一种蒙脱土纳米复合保温涂料，其特征在于：该蒙脱土纳米复合保温涂料的质量百分比组成如下：蒙脱土5-30％、醋丙乳液或苯丙乳液15-30％、水30-50％、纳米碳酸钙5-10％、纳米氧化锌2-6％、纳米氧化钛2-6％、成膜助剂0.01-0.1％、消泡剂0.1-2％、润湿分散剂0.1-2％、防冻剂0.5-2％、流平剂0.1-2％。

2.根据权利要求1所述的一种蒙脱土纳米复合保温涂料，其特征在于：所述蒙脱土、纳米碳酸钙、纳米氧化锌、纳米氧化钛颗粒的尺寸均低于100纳米。

3.根据权利要求1所述的一种蒙脱土纳米复合保温涂料，其特征在于：所述润湿分散剂为10％的六偏磷酸钠水溶液。

4.根据权利要求1所述的一种蒙脱土纳米复合保温涂料，其特征在于：所述成膜助剂为醇酯-12。

5.根据权利要求1所述的一种蒙脱土纳米复合保温涂料，其特征在于：所述防冻剂为乙二醇或者丙二醇。

6.根据权利要求1所述的一种蒙脱土纳米复合保温涂料，其特征在于：所述消泡剂为磷酸三丁酯。

7.根据权利要求1所述的一种蒙脱土纳米复合保温涂料，其特征在于：所述流平剂为聚氨酯。