CN102153919B

CN102153919B - 一种深色环保隔热外墙涂料及其制备方法

Info

Publication number: CN102153919B
Application number: CN2011100245683A
Authority: CN
Inventors: 袁新强; 冯小明; 张营堂; 杨晓明; 艾桃桃; 任金玲
Original assignee: Shaanxi University of Technology
Current assignee: Shaanxi University of Technology
Priority date: 2011-01-24
Filing date: 2011-01-24
Publication date: 2012-10-31
Anticipated expiration: 2031-01-24
Also published as: CN102153919A

Abstract

本发明公开了一种深色环保隔热外墙涂料及其制备方法，包括水性色浆和色漆生产两道工序。该水性色浆为填料、自制红外反射颜料、自来水和分散剂以一定的比例经混合、球磨而成；该色漆为苯丙乳液、硅溶胶、自制水性色浆、成膜助剂、pH调节剂和消泡剂以一定比例经简单机械分散、混合而成。该涂料符合GB/18582-2001环保要求，隔热温差为10-20℃，其物理性能均符合国家标准。该涂料是一种深色隔热涂料，可弥补目前国内建筑隔热涂料为白色或浅色的市场格局，满足人们日益增长的消费及精神需求，具有广阔的市场应用空间。

Description

一种深色环保隔热外墙涂料及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种属于化工领域，特别涉及一种深色环保隔热外墙涂料及其制备方法。

背景技术

随着社会的发展和人们生活水平的提高，对建筑材料的选择和使用上更加注重节能、环保和安全。而对于具有装饰功能、保护功能和居住性改进功能的建筑涂料而言，节能、环保和安全尤为重要，亦是各国节能减排目标实施的有效措施。一系列节能环保建筑涂料应运而生，其中最典型的是白色屋面涂料及白色或浅色墙面涂料，可以明显地降低建筑物内温度，可以缓解城市中的“热岛效应”，从而实现建筑节能要求。然而对于一些有彩色装饰效果的建筑表面，这种隔热效果就不明显，甚至没有一点隔热效果。为此，人们又开发出一系列有色隔热颜料，如BASF创新的黑色颜料，包括

和

等。Shepherd颜料公司推出的Arctic系列，如Dynamix绿30C612、Dynamix绿30C678和褐-10C87等。这类产品可被应用于深色建筑表面隔热，隔热效果明显。但是，这类颜料价格昂贵，国内主要靠进口，拥有这种深色环保隔热外墙涂料生产技术的中国涂料企业很少，市场占有率很低。

发明内容

本发明目的是提供一种能够降低成本，采用红外反射颜料制备的深色环保隔热外墙涂料及制备方法。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

1)红外反射颜料的制备

首先将氧化镁、氧化钴、氧化铝中至少一种与氧化铁和氧化铬按8-12％、45-55％和35-45％质量百分比混合，然后研磨混合粉料，并将研磨混合均匀的粉料在900-1000℃下煅烧6-8小时后冷却得到黑褐色块体物质，最后将黑褐色块体物质出料至球磨机球磨2-4小时得到黑褐色红外反射颜料；

2)水性色浆的制备

按质量分数取55-65％填料、2.5-5％的红外反射颜料、30-40％的自来水和0.5-0.7％的分散剂，在搅拌下将分散剂加入自来水中，然后向加有分散剂的自来水中依次加入填料和红外反射颜料，待混合均匀后球磨1-2小时得到水性色浆；

3)色漆配方如下：50-75％的苯丙乳液、0-25％的硅溶胶、20-35％的水性色浆、2-4％的成膜助剂、0-1.5的pH调节剂、0.1-0.3％的消泡剂；在搅拌作用下，将pH调节剂、成膜助剂加入苯丙乳液中，待搅拌均匀后向其中加入硅溶胶；

4)然后向其中加入消泡剂总量的一半，同时将水性色浆加到体系中，并以500-700转/分机械分散混合30-60分钟，搅拌均匀；

5)最后再向其中加入剩余的消泡剂以500-700转/分机械分散混合5-10分钟后过滤得到深色环保隔热外墙涂料。

所述的填料为钛白粉、滑石粉、云母粉、石英粉、藻土中的一种或几种的混合物。

所述的分散剂为BYK-110

所述的苯丙乳液为有机硅单体接枝改性的苯乙烯-丙烯酸酯共聚乳液。

所述的硅溶胶呈碱性，固含量为25-30％。

所述的成膜助剂为酯醇十二。

所述的pH调节剂为氨水。

所述的消泡剂为四甲氧基硅烷。

按本发明的制备方法制备的外墙涂料颜色为深色、隔热温差为10-20℃。

本发明通过水性色浆和色漆生产两道工序来实现的。步骤1)所制备的红外反射颜料的反射率为65％，本发明色漆所用苯丙乳液为有机硅单体接枝改性的苯乙烯-丙烯酸酯共聚乳液，具有优良的耐水性、耐候性、抗沾污性、抗墙面泛碱性以及附着力；本发明所制备的外墙涂料颜色为深色、根据JG/T235-2008隔热温差测试原理，采用隔热温差测试装置进行漆膜隔热温差测试。测试基材采用27mm×14mm×4mm规格且符合GB4871规定技术要求的玻璃板，依据GB/1727-92制备隔热性能测试漆膜样板。隔热温差为10-20℃、符合GB/18582-2001环保要求。

具体实施方式

实施例1：

1)红外反射颜料的制备

首先将氧化镁与氧化铁和氧化铬按8％、55％和37％质量百分比混合，然后研磨混合粉料，并将研磨混合均匀的粉料在1000℃下煅烧6小时后冷却得到黑褐色块体物质，最后将黑褐色块体物质出料至球磨机球磨小时得到黑褐色红外反射颜料；

2)水性色浆的制备

按质量分数取55％填料钛白粉、5％的红外反射颜料、39.5％的自来水和0.5％的分散剂BYK-110，在搅拌下将分散剂加入自来水中，然后向加有分散剂的自来水中依次加入填料和红外反射颜料，待混合均匀后球磨2小时得到水性色浆；

3)色漆配方如下：50％的苯丙乳液、25％呈碱性的且固含量为25％硅溶胶、21.2％的水性色浆、2％的成膜助剂酯醇十二、1.5的pH调节剂氨水、0.3％的消泡剂四甲氧基硅烷；在搅拌作用下，将pH调节剂、成膜助剂加入苯丙乳液中，待搅拌均匀后向其中加入硅溶胶；所述的苯丙乳液为有机硅单体接枝改性的苯乙烯-丙烯酸酯共聚乳液；

4)然后向其中加入消泡剂总量的一半，同时将水性色浆加到体系中，并以500转/分机械分散混合60分钟，搅拌均匀；

5)最后再向其中加入剩余的消泡剂以500转/分机械分散混合10分钟后过滤得到深色环保隔热外墙涂料。

实施例2：

1)红外反射颜料的制备

首先将氧化钴与氧化铁和氧化铬按12％、45％和43％质量百分比混合，然后研磨混合粉料，并将研磨混合均匀的粉料在900℃下煅8小时后冷却得到黑褐色块体物质，最后将黑褐色块体物质出料至球磨机球磨4小时得到黑褐色红外反射颜料；

2)水性色浆的制备

按质量分数取65％填料滑石粉、2.5％的红外反射颜料、31.8％的自来水和0.7％的分散剂BYK-110，在搅拌下将分散剂加入自来水中，然后向加有分散剂的自来水中依次加入填料和红外反射颜料，待混合均匀后球磨1小时得到水性色浆；

3)色漆配方如下：75％的苯丙乳液、20％的水性色浆、4％的成膜助剂酯醇十二、0.9％的pH调节剂氨水、0.1％的消泡剂四甲氧基硅烷；在搅拌作用下，将pH调节剂、成膜助剂加入苯丙乳液中，待搅拌均匀后向其中加入硅溶胶；所述的苯丙乳液为有机硅单体接枝改性的苯乙烯-丙烯酸酯共聚乳液；

4)然后向其中加入消泡剂总量的一半，同时将水性色浆加到体系中，并以600转/分机械分散混合45分钟，搅拌均匀；

5)最后再向其中加入剩余的消泡剂以600转/分机械分散混合8分钟后过滤得到深色环保隔热外墙涂料。

实施例3：

1)红外反射颜料的制备

首先将氧化铝与氧化铁和氧化铬按10％、55％和35％质量百分比混合，然后研磨混合粉料，并将研磨混合均匀的粉料在920℃下煅烧7.5小时后冷却得到黑褐色块体物质，最后将黑褐色块体物质出料至球磨机球磨3小时得到黑褐色红外反射颜料；

2)水性色浆的制备

按质量分数取65％填料云母粉、4.4％的红外反射颜料、30％的自来水和0.6％的分散剂BYK-110，在搅拌下将分散剂加入自来水中，然后向加有分散剂的自来水中依次加入填料和红外反射颜料，待混合均匀后球磨1.5小时得到水性色浆；

3)色漆配方如下：60％的苯丙乳液、35％的水性色浆、3.5％的成膜助剂酯醇十二、1.3的pH调节剂氨水、0.2％的消泡剂四甲氧基硅烷；在搅拌作用下，将pH调节剂、成膜助剂加入苯丙乳液中，待搅拌均匀后向其中加入硅溶胶；所述的苯丙乳液为有机硅单体接枝改性的苯乙烯-丙烯酸酯共聚乳液；

4)然后向其中加入消泡剂总量的一半，同时将水性色浆加到体系中，并以700转/分机械分散混合30分钟，搅拌均匀；

5)最后再向其中加入剩余的消泡剂以700转/分机械分散混合5分钟后过滤得到深色环保隔热外墙涂料。

实施例4：

1)红外反射颜料的制备

首先将氧化镁、氧化钴的混合物与氧化铁和氧化铬按9％、46％和45％质量百分比混合，然后研磨混合粉料，并将研磨混合均匀的粉料在950℃下煅烧7小时后冷却得到黑褐色块体物质，最后将黑褐色块体物质出料至球磨机球磨2.5小时得到黑褐色红外反射颜料；

2)水性色浆的制备

按质量分数取57％填料石英粉、2.5％的红外反射颜料、30％的自来水和0.5％的分散剂BYK-110，在搅拌下将分散剂加入自来水中，然后向加有分散剂的自来水中依次加入填料和红外反射颜料，待混合均匀后球磨2小时得到水性色浆；

3)色漆配方如下：55％的苯丙乳液、21％呈碱性的且固含量为30％硅溶胶、20％的水性色浆、3.7％的成膜助剂酯醇十二、0.3％的消泡剂四甲氧基硅烷；在搅拌作用下，将成膜助剂加入苯丙乳液中，待搅拌均匀后向其中加入硅溶胶；所述的苯丙乳液为有机硅单体接枝改性的苯乙烯-丙烯酸酯共聚乳液；

4)然后向其中加入消泡剂总量的一半，同时将水性色浆加到体系中，并以550转/分机械分散混合50分钟，搅拌均匀；

5)最后再向其中加入剩余的消泡剂以550转/分机械分散混合9分钟后过滤得到深色环保隔热外墙涂料。

实施例5：

1)红外反射颜料的制备

首先将氧化镁、氧化钴和氧化铝的混合物与氧化铁和氧化铬按12％、50％和38％质量百分比混合，然后研磨混合粉料，并将研磨混合均匀的粉料在980℃下煅烧6.5小时后冷却得到黑褐色块体物质，最后将黑褐色块体物质出料至球磨机球磨3.5小时得到黑褐色红外反射颜料；

2)水性色浆的制备

按质量分数取60％填料藻土、3.3％的红外反射颜料、36％的自来水和0.7％的分散剂BYK-110，在搅拌下将分散剂加入自来水中，然后向加有分散剂的自来水中依次加入填料和红外反射颜料，待混合均匀后球磨1.5小时得到水性色浆；

3)色漆配方如下：70％的苯丙乳液、1％呈碱性的且固含量为28％硅溶胶、25％的水性色浆、2.9％的成膜助剂酯醇十二、1的pH调节剂氨水、0.1％的消泡剂四甲氧基硅烷；在搅拌作用下，将pH调节剂、成膜助剂加入苯丙乳液中，待搅拌均匀后向其中加入硅溶胶；所述的苯丙乳液为有机硅单体接枝改性的苯乙烯-丙烯酸酯共聚乳液；

4)然后向其中加入消泡剂总量的一半，同时将水性色浆加到体系中，并以650转/分机械分散混合40分钟，搅拌均匀；

5)最后再向其中加入剩余的消泡剂以650转/分机械分散混合6分钟后过滤得到深色环保隔热外墙涂料。

实施例6：

1)红外反射颜料的制备

首先将氧化钴和氧化铝的混合物与氧化铁和氧化铬按11％、52％和37％质量百分比混合，然后研磨混合粉料，并将研磨混合均匀的粉料在、960℃下煅烧6.5小时后冷却得到黑褐色块体物质，最后将黑褐色块体物质出料至球磨机球磨3小时得到黑褐色红外反射颜料；

2)水性色浆的制备

按质量分数取63％填料钛白粉与滑石粉的混合物、3.5％的红外反射颜料、33％的自来水和0.5％的分散剂BYK-110，在搅拌下将分散剂加入自来水中，然后向加有分散剂的自来水中依次加入填料和红外反射颜料，待混合均匀后球磨1小时得到水性色浆；

3)色漆配方如下：65％的苯丙乳液、10％呈碱性的且固含量为26％硅溶胶、20％的水性色浆、3.3％的成膜助剂酯醇十二、1.5的pH调节剂氨水、0.2％的消泡剂四甲氧基硅烷；在搅拌作用下，将pH调节剂、成膜助剂加入苯丙乳液中，待搅拌均匀后向其中加入硅溶胶；所述的苯丙乳液为有机硅单体接枝改性的苯乙烯-丙烯酸酯共聚乳液；

5)最后再向其中加入剩余的消泡剂以700转/分机械分散混合7分钟后过滤得到深色环保隔热外墙涂料。

Claims

1.一种深色环保隔热外墙涂料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

1)红外反射颜料的制备

2)水性色浆的制备

3)色漆配方如下：50-75％的苯丙乳液、0-25％的硅溶胶、20-35％的水性色浆、2-4％的成膜助剂、0-1.5％的pH调节剂、0.1-0.3％的消泡剂；在搅拌作用下，将pH调节剂、成膜助剂加入苯丙乳液中，待搅拌均匀后向其中加入硅溶胶；

2.根据权利要求1所述的深色环保隔热外墙涂料的制备方法，其特征在于：所述的填料为钛白粉、滑石粉、云母粉、石英粉、藻土中的一种或几种的混合物。

3.根据权利要求1所述的深色环保隔热外墙涂料的制备方法，其特征在于：所述的分散剂为BYK-110。

4.根据权利要求1所述的深色环保隔热外墙涂料的制备方法，其特征在于：所述的苯丙乳液为有机硅单体接枝改性的苯乙烯-丙烯酸酯共聚乳液。

5.根据权利要求1所述的深色环保隔热外墙涂料的制备方法，其特征在于：所述的硅溶胶呈碱性，固含量为25-30％。

6.根据权利要求1所述的深色环保隔热外墙涂料的制备方法，其特征在于：所述的成膜助剂为酯醇十二。

7.根据权利要求1所述的深色环保隔热外墙涂料的制备方法，其特征在于：所述的pH调节剂为氨水。

8.根据权利要求1所述的深色环保隔热外墙涂料的制备方法，其特征在于：所述的消泡剂为四甲氧基硅烷。

9.一种根据权利要求1-8中任意一项所述的方法制备的外墙涂料，其特征在于：该涂料颜色为深色、隔热温差为10-20℃。