CN102352160B

CN102352160B - 一种水泥彩瓦及屋顶用水性隔热涂料及其制备方法

Info

Publication number: CN102352160B
Application number: CN2011103644539A
Authority: CN
Inventors: 王刚; 黄日初; 吴佳林
Original assignee: Shanghai Institute of Materials
Current assignee: Jingjiang Advanced Materials Technology Research Institute Of Shanghai Materials Research Institute; Shanghai Material Research Institute Co ltd
Priority date: 2011-11-17
Filing date: 2011-11-17
Publication date: 2013-08-14
Anticipated expiration: 2031-11-17
Also published as: CN102352160A

Abstract

本发明涉及一种水泥彩瓦及屋顶用水性隔热涂料及其制备方法，由具有反射、辐射太阳热及阻隔热传导的复合功能型底漆和具有高光装饰性反射或透射红外线的纳米透明清面漆混合组成。与现有技术相比，本发明的底面漆复合作用下，隔热降温效果明显，同时与现有的白色及浅色系反射型建筑隔热涂料相比，具有多色系、高光装饰好、隔热温差更大等特点。

Description

一种水泥彩瓦及屋顶用水性隔热涂料及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种屋顶用隔热涂料及其制备方法，尤其是涉及一种水泥彩瓦及屋顶用水性隔热涂料及其制备方法。

背景技术

水泥混凝土机制彩瓦，是我国近几年兴起的一种免烧型节能降耗及资源再生利用型的新型建材产品。以往多采用溶剂型丙烯酸涂料及水性涂料进行高光泽彩色装饰涂饰，使屋顶的吸热问题突出。国内的建筑用隔热类涂料，以无机硅酸盐类阻隔型隔热涂料和近几年兴起研发热潮的反射型隔热涂料为主，此两类隔热涂料虽说具有较好的隔热效果，但均为白色和非常高的颜填料添加量，基本无装饰性同时也不具备在彩瓦上的使用性。

因此，依据彩瓦的使用特点，作为彩瓦上使用隔热涂料，除了要具备良好反射太阳热的功能外，在远红区要具有良好的辐射功能，辐射掉彩瓦本身积蓄的热量，降低瓦面温度。同时，尚要有低的热传导性，阻止热量通过彩瓦向建筑内的传递等功能，在彩瓦上使用，涂料的多色彩高光泽装饰性同样十分重要。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种使涂料体系的隔热功能进一步强化，隔热性能更好的水泥彩瓦及屋顶用水性隔热涂料及其制备方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种水泥彩瓦及屋顶用水性隔热涂料，用耐候、耐水性好、透明度高的纯丙烯酸乳液作为底漆成膜基料树脂，用功能性颜填料及其复合物做填料，在水性助剂配合下组成复合功能底漆。用耐候性成膜性好、光泽高的的纯丙微乳液做面漆基料，用纳米透明颜料浆做着色剂，在水性助剂配合下制备透明罩光清面漆。

所述的底漆包括如下重量配比的组份：丙烯酸乳液20～40份、可见光及红外反射颜料10～30份、远红外辐射颜料5～15份、紫外反射颜料5～10份、低导热系数的中空微球类填料15～30份、分散剂0.1～0.5份、成膜助剂1～3份、消泡剂0.1～0.5份、增稠剂0.2～1份、杀菌剂0.1～0.3份、去离子水10～30份。

所述的透明面漆包括如下重量配比组份：纯丙微乳液60～80份、反射或透射红外线纳米透明颜料浆2～10份、消泡剂0.1～0.5份、成膜助剂2～6份、流平剂0.1～0.5份、杀菌剂0.1～0.5份、增稠剂0.2～2.0份、去离子水0～10份。

所述的底漆成膜基料树脂纯丙乳液，具有良好的耐候性、耐水性，耐沾污性，对水泥基材要有良好的粘结性，一定的弹性耐碱性和适宜的Tg值，对大添加量的功能性颜料有相当的相容性。

所述的丙烯酸乳液选自丙烯酸弹性乳液、苯丙乳液或纯丙烯酸微乳液，丙烯酸乳液的Tg值0～30℃，优选Tg值20～30℃的纯丙烯酸微乳液。

所述的可见光及红外反射颜料选用锐钛型钛白粉、金红石型钛白粉、氧化锌、非浮性反光铝粉或高折射率反光玻璃微珠，优选金红石钛白粉。

所述的低导热系数的中空微球类填料选自高压强中空玻璃微珠、中空玻璃微珠、中空陶瓷微球、漂珠或闭孔球形膨胀蛭石，优选平均粒径20～100um的高压强中空玻璃微珠。

所述的面漆用纯丙微乳液，除了具有良好的耐候、耐水、耐沾污，具有一定弹性外，还要求具有优异的透明度和高的成膜光泽。

所述的纯丙微乳液为Tg值10～50℃的纯丙烯酸乳液，优选Tg值30～40℃纯丙烯酸乳液。

所述的反射性颜料，是指在可见光及近红外具有良好反射性能得的颜料，如金红石型钛白、锐钛型钛白、氧化锌、非浮性反光铝粉、高折射率反光玻璃微珠以及对紫外线具有反射功能的碳酸钙、硫酸钡类填料。本发明选用金红石钛白粉作为可见光及红外反射颜料，用沉淀硫酸钡作为反射紫外线填料。

所述的辐射颜填料，是指在远红外区具有良好辐射性能的远红外陶瓷粉。

所述的反射或透射红外线纳米透明颜料浆选择耐光性好的具有反射或透过近红外线作用的透明颜料制备，包括蓝色、绿色、黄色以或调配的其它复色。

一种水泥彩瓦及屋顶用水性隔热涂料的制备方法，包括以下步骤：按照一定的配比，将分散剂、大部分增稠剂、大部分消泡剂、杀菌剂、加入定量的去离子水中，搅拌分散均匀后加入可见光及红外反射颜料、远红外辐射颜料、紫外反射填料搅拌均匀后高速分散至细度符合要求，加入成膜助剂、搅匀后加入纯丙乳液继续搅拌至均匀，在较低的搅拌速度下，缓慢加入中空微珠填料，边加边搅拌至加完并搅拌均匀，加入剩余的消泡剂搅匀并用剩余的增稠剂及剩余的去离子水调整涂料粘度及固含量指符合要求，得到具有反射、辐射及阻隔功能的复合型水性隔热底漆。

所述的透明罩光清面漆用纯丙稀酸微乳液，用具有耐候、耐水性好、透明度高，具有一定Tg值和良好光泽的纯丙烯酸微乳液乳液作做面漆基料。

所述纳米透明颜料浆是采用对红外线具有良好反射功能的纳米级透明颜料或用对红外线具有透过型的有机颜料制备的透明颜料浆。在水性助剂配合下制备所需色彩的具有反射或透过红外线的透明罩光清面漆。

与现有技术相比，本发明采用具有复合功能的底漆与具有反射或透射功能的透明罩光清漆复合组成水泥彩瓦及屋顶用水性隔热保温涂料。满足彩瓦及屋顶涂料所要求多色系、高光泽的装饰性同时具有一定的反射、辐射及阻隔隔热功能隔热涂料。尤其是具有反射功能的透明罩光面漆使用，使涂料体系的隔热功能进一步强化，隔热性能更好。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例1

将分散剂0.2kg、增稠剂1kg、消泡剂0.3kg、杀菌剂0.2、加入到30kg去离子水中，搅拌分散均匀后，加入金红石型钛白份30kg，远红外辐射陶瓷粉5kg、沉淀硫酸钡5kg，搅拌均匀后高速分散至细度符合要求，加入成膜助剂1kg、搅匀后加入纯丙乳液20kg，继续搅拌至均匀，在较低的搅拌速度下，缓慢加入中空微珠微珠15kg，边加边搅拌至加完并搅拌均匀，加入剩余的消泡剂0.1kg，搅匀并用适量的的增稠剂及去离子水调整涂料粘度，得到具有复合隔热功能的底漆。

实施例2

将分散剂0.3kg、增稠剂0.8kg、消泡剂0.5kg、杀菌剂0.3、加入到20kg去离子水中，搅拌分散均匀后，加入金红石型钛白份20kg，远红外辐射陶瓷粉10kg、沉淀硫酸钡5kg，搅拌均匀后高速分散至细度符合要求，加入成膜助剂1kg、搅匀后加入纯丙乳液30kg，继续搅拌至均匀，在较低的搅拌速度下，缓慢加入中空微珠微珠20kg，边加边搅拌至加完并搅拌均匀，加入剩余的消泡剂0.2kg，搅匀并用适量的的增稠剂及去离子水调整涂料粘度，得到具有复合隔热功能的底漆。

实施例3

将分散剂0.5kg、增稠剂0.5kg、消泡剂0.8kg、杀菌剂0.3、加入到10kg去离子水中，搅拌分散均匀后，加入金红石型钛白份10kg，远红外辐射陶瓷粉15kg、沉淀硫酸钡5kg，搅拌均匀后高速分散至细度符合要求，加入成膜助剂1kg、搅匀后加入纯丙乳液40kg，继续搅拌至均匀，在较低的搅拌速度下，缓慢加入中空微珠微珠30kg，边加边搅拌至加完并搅拌均匀，加入剩余的消泡剂0.1kg，搅匀并用适量的的增稠剂及去离子水调整涂料粘度，得到具有复合隔热功能的底漆。

实施例4

纯丙微乳液60kg，慢速搅拌下加入耐晒黄浆10kg，加完后搅拌至均匀，继续搅拌下加入消泡剂0.3kg，成膜助剂2kg、流平剂0.5kg、杀菌剂0.3kg、增稠剂1份、去离子水10kg，搅拌均匀，调整粘度得黄色透明罩光面漆。

实施例5

纯丙微乳液60kg，慢速搅拌下加入酞青兰浆10kg，加完后搅拌至均匀，继续搅拌下加入消泡剂0.3kg，成膜助剂2kg、流平剂0.5kg、杀菌剂0.3kg、增稠剂1份、去离子水10kg，搅拌均匀，调整粘度得兰色透明罩光面漆。

实施例6

用实施例4及5调配绿色透明罩光面漆。

实施例7

一种水泥彩瓦及屋顶用水性隔热涂料，该隔热涂料由具有反射、辐射太阳热及阻隔热传导等复合功能的底漆和具有高光泽装饰性的透明面漆按重量比为5∶2混合而成。

其中，底漆包括如下配比的组份：丙烯酸乳液20kg、可见光及红外反射颜料10kg、远红外辐射颜料5kg、紫外反射颜料5kg份、低导热系数的中空微球类填料15kg、分散剂0.1kg、成膜助剂1kg、消泡剂0.1kg、增稠剂0.2kg、杀菌剂0.1kg、去离子水10kg。使用的丙烯酸乳液为丙烯酸弹性乳液，Tg值0℃，可见光及红外反射颜料选用锐钛型钛白粉，紫外反射颜料为沉淀硫酸钡，低导热系数的中空微球类填料为粒径20um的中空玻璃微珠。

透明面漆包括如下配比组份：纯丙微乳液60kg、反射或透射红外线纳米透明颜料浆2kg、消泡剂0.1kg、成膜助剂2kg、流平剂0.1kg、杀菌剂0.1kg、增稠剂0.2kg，使用的纯丙微乳液为Tg值10℃的纯丙烯酸乳液，反射或透射红外线纳米透明颜料浆选择耐光性好的具有反射或透过近红外线作用的透明颜料制备，包括蓝色、绿色、黄色以或调配的其它复色。

水泥彩瓦及屋顶用水性隔热涂料的制备包括以下步骤：将分散剂、60wt％的增稠剂、60wt％的消泡剂、杀菌剂、加入50wt％的去离子水中，搅拌分散均匀后加入可见光及红外反射颜料、远红外辐射颜料、紫外反射填料搅拌均匀后高速分散至细度符合要求，加入成膜助剂、搅匀后加入纯丙乳液继续搅拌至均匀，在较低的搅拌速度下，缓慢加入中空微珠填料，边加边搅拌至加完并搅拌均匀，加入剩余的消泡剂搅匀并用剩余的增稠剂及去离子水调整涂料粘度，即制备得到水泥彩瓦及屋顶用水性隔热涂料。

实施例8

一种水泥彩瓦及屋顶用水性隔热涂料，该隔热涂料由具有反射、辐射太阳热及阻隔热传导等复合功能的底漆和具有高光泽装饰性的透明面漆按重量比为7∶8混合而成混合而成。

其中，底漆包括如下配比的组份：丙烯酸乳液30kg、可见光及红外反射颜料20kg、远红外辐射颜料10kg、紫外反射颜料8kg份、低导热系数的中空微球类填料20kg、分散剂0.2kg、成膜助剂2kg、消泡剂0.3kg、增稠剂0.5kg、杀菌剂0.2kg、去离子水20kg。使用的丙烯酸乳液为苯丙乳液，Tg值20℃，可见光及红外反射颜料选用金红石型钛白粉，紫外反射颜料为沉淀硫酸钡，低导热系数的中空微球类填料为粒径100um的高压强中空玻璃微珠。

透明面漆包括如下配比组份：纯丙微乳液70kg、反射或透射红外线纳米透明颜料浆6kg、消泡剂0.4kg、成膜助剂5kg、流平剂0.2kg、杀菌剂0.3kg份、增稠剂1.5kg、去离子水5kg。纯丙微乳液为Tg值30℃的纯丙烯酸乳液，反射或透射红外线纳米透明颜料浆选择耐光性好的具有反射或透过近红外线作用的透明颜料制备，包括蓝色、绿色、黄色以或调配的其它复色。

水泥彩瓦及屋顶用水性隔热涂料的制备包括以下步骤：将分散剂、65wt％的增稠剂、65wt％的消泡剂、杀菌剂、加入60wt％的去离子水中，搅拌分散均匀后加入可见光及红外反射颜料、远红外辐射颜料、紫外反射填料搅拌均匀后高速分散至细度符合要求，加入成膜助剂、搅匀后加入纯丙乳液继续搅拌至均匀，在较低的搅拌速度下，缓慢加入中空微珠填料，边加边搅拌至加完并搅拌均匀，加入剩余的消泡剂搅匀并用剩余的增稠剂及去离子水调整涂料粘度，即制备得到水泥彩瓦及屋顶用水性隔热涂料。

实施例9

一种水泥彩瓦及屋顶用水性隔热涂料，该隔热涂料由具有反射、辐射太阳热及阻隔热传导等复合功能的底漆和具有高光泽装饰性的透明面漆按重量比为10∶3混合而成混合而成。

底漆包括如下配比的组份：丙烯酸乳液40kg、可见光及红外反射颜料30kg、远红外辐射颜料15kg、紫外反射颜料10kg、低导热系数的中空微球类填料30kg、分散剂0.5kg、成膜助剂3kg、消泡剂0.5kg、增稠剂1kg、杀菌剂0.3kg、去离子水30kg，丙烯酸乳液为纯丙烯酸微乳液，Tg值30℃，可见光及红外反射颜料选用非浮性反光铝粉，紫外反射颜料为沉淀硫酸钡，低导热系数的中空微球类填料选用闭孔球形膨胀蛭石。

透明面漆包括如下配比组份：纯丙微乳液80kg、反射或透射红外线纳米透明颜料浆10kg、消泡剂0.5kg、成膜助剂6kg、流平剂0.5kg、杀菌剂0.5kg、增稠剂2.0kg、去离子水10kg，纯丙微乳液为Tg值50℃的纯丙烯酸乳液，反射或透射红外线纳米透明颜料浆选择耐光性好的具有反射或透过近红外线作用的透明颜料制备，包括蓝色、绿色、黄色以或调配的其它复色。

水泥彩瓦及屋顶用水性隔热涂料的制备包括以下步骤：将分散剂、70wt％的增稠剂、70wt％的消泡剂、杀菌剂、加入60wt％的去离子水中，搅拌分散均匀后加入可见光及红外反射颜料、远红外辐射颜料、紫外反射填料搅拌均匀后高速分散至细度符合要求，加入成膜助剂、搅匀后加入纯丙乳液继续搅拌至均匀，在较低的搅拌速度下，缓慢加入中空微珠填料，边加边搅拌至加完并搅拌均匀，加入剩余的消泡剂搅匀并用剩余的增稠剂及去离子水调整涂料粘度，即制备得到水泥彩瓦及屋顶用水性隔热涂料。

Claims

1.一种水泥彩瓦及屋顶用水性隔热涂料，其特征在于，该隔热涂料由具有反射、辐射太阳热及阻隔热传导复合功能的底漆和具有高光泽装饰性的透明面漆按重量比为5～10：2～8混合而成；

所述的底漆包括如下重量配比的组份：丙烯酸乳液20～40份、可见光及红外反射颜料10～30份、远红外辐射颜料5～15份、紫外反射颜料5～10份、低导热系数的中空微球类填料15～30份、分散剂0.1～0.5份、成膜助剂1～3份、消泡剂0.1～0.5份、增稠剂0.2～1份、杀菌剂0.1～0.3份、去离子水10～30份；

所述的透明面漆包括如下重量配比组份：纯丙微乳液60～80份、反射或透射红外线纳米透明颜料浆2～10份、消泡剂0.1～0.5份、成膜助剂2～6份、流平剂0.1～0.5份、杀菌剂0.1～0.5份、增稠剂0.2～2.0份、去离子水0～10份；

所述的可见光及红外反射颜料选用锐钛型钛白粉、金红石型钛白粉、氧化锌、非浮性反光铝粉或高折射率反光玻璃微珠；

所述的远红外辐射颜料是指在远红外区具有良好辐射性能的远红外陶瓷粉；

所述的紫外反射颜料为沉淀硫酸钡；

所述的低导热系数的中空微球类填料选自中空玻璃微珠、中空陶瓷微球、漂珠或闭孔球形膨胀蛭石。

2.根据权利要求1所述的一种水泥彩瓦及屋顶用水性隔热涂料，其特征在于，所述的可见光及红外反射颜料为金红石钛白粉。

3.根据权利要求1所述的一种水泥彩瓦及屋顶用水性隔热涂料，其特征在于，所述的低导热系数的中空微球类填料为平均粒径20～100μm的高压强中空玻璃微珠。

4.根据权利要求1所述的一种水泥彩瓦及屋顶用水性隔热涂料，其特征在于，所述的丙烯酸乳液选自丙烯酸弹性乳液、苯丙乳液或纯丙烯酸微乳液，丙烯酸乳液的Tg值0～30°C。

5.根据权利要求4所述的一种水泥彩瓦及屋顶用水性隔热涂料，其特征在于，所述的丙烯酸乳液为Tg值20～30°C的纯丙烯酸微乳液。

6.根据权利要求1所述的一种水泥彩瓦及屋顶用水性隔热涂料，其特征在于，所述的纯丙微乳液为Tg值10～50°C的纯丙烯酸乳液。

7.根据权利要求6所述的一种水泥彩瓦及屋顶用水性隔热涂料，其特征在于，所述的纯丙微乳液为Tg值30～40°C纯丙烯酸乳液。

8.根据权利要求1所述的一种水泥彩瓦及屋顶用水性隔热涂料，其特征在于，所述的反射或透射红外线纳米透明颜料浆选择耐光性好的具有反射或透过近红外线作用的透明颜料制备，包括蓝色、绿色、黄色以或调配的其它复色。