CN102492338A - 弹性氟碳隔热涂料及其制备方法、使用方法 - Google Patents

Abstract

一种弹性氟碳隔热涂料，由主剂和固化剂组成，其主剂由如下重量配比的组分制成：氟树脂55-65，分散剂0.5-1.5，消泡剂0.2-0.4，防沉剂0.3-0.5，流平剂0.3-0.5，钛白粉15-20，空心玻璃微珠4-8，空心高分子聚合物1-1.5，混合溶剂15-20；其固化剂由如下重量配比的组分制成：E405-80T90，乙酸丁酯5，丙二醇甲醚乙酸酯5；且所述主剂与固化剂的重量配比按照氟树脂的羟值和固化剂的NCO含量计算，取OH/NCO＝1∶(1.05-1.15)。该弹性氟碳隔热涂料具有杰出的耐候性，并具有优异的抗玷污性、耐洗刷性以及优异的装饰性能等，且该涂料具有良好的常温和低温弹性，可抵抗细微裂纹，同时由于保温隔热效果的提高，有助于运输和安置。

Description

弹性氟碳隔热涂料及其制备方法、使用方法

技术领域

本发明涉及建筑外墙用双组分弹性氟碳隔热涂料及其制备方法、使用方法。

背景技术

近几年我国建筑保温技术发展迅速，主要表现在两方面，一是发泡板(聚苯乙烯或聚氨酯)保温技术，一是隔热涂料保温技术，其中发泡板保温技术由于材料的易燃性，存在严重的安全隐患，而隔热涂料多采用弹性乳胶漆，其耐候性一般，少数公司研发的氟碳隔热涂料虽然隔热效果和耐候性较好，但漆膜不具备弹性，无法抵御我国建筑外墙涂装常见的细微裂缝所导致的热桥，使保温效果大打折扣。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种常温交联型弹性氟碳隔热涂料，该弹性氟碳隔热涂料不仅具有较好的隔热效果和优异的耐候性，还具有较好的弹性，可以抵御外墙涂装常见的细微裂缝，避免热桥的产生，达到长久的保温效果；本发明还提供了弹性氟碳隔热涂料的制备方法和使用方法。

为解决上述问题，本发明提供一种弹性氟碳隔热涂料，由主剂和固化剂组成，所述主剂由如下重量配比的组分制成：

所述固化剂由如下重量配比的组分制成：

旭化成E405-80T      90

无水乙酸丁酯        5

丙二醇甲醚乙酸酯    5；

且所述主剂与固化剂的重量配比按照氟树脂的羟值和固化剂的NCO含量计算，取OH/NCO＝1∶(1.05-1.15)。

所述主剂的各组分重量配比如下：

所述主剂和固化剂的重量配比：取OH/NCO＝1∶1.1。

所述氟树脂为常温交联型FEVE氟树脂。

所述空心玻璃微珠是硼硅酸盐类刚性空心球体，其粒度为10-250微米、壁厚为1-2微米；所述空心高分子聚合物是外部为高分子聚合物、内部为空气的膨胀微球；所述钛白粉为金红石型钛白粉。

所述分散剂是含亲和颜料基团的高分子量嵌段共聚物溶液；所述消泡剂是破泡聚硅氧烷溶液；所述防沉剂是有机膨润土；所述流平剂是聚醚改性聚二甲基硅氧烷溶液。

所述混合溶剂为乙酸丁酯、丙二醇甲醚乙酸酯、戊酸二甲酯中至少两种混合物。

本发明还提供了一种弹性氟碳隔热涂料的主剂的制备方法，包括以下步骤：

步骤一：钛白粉的预分散：

按配方中钛白粉重量的60-65％称取氟树脂加入分散缸中，然后加入分散剂，中速分散3分钟，再加入消泡剂，中速分散5分钟，然后加入防沉剂，高速分散5分钟，然后在低速搅拌下缓慢加入钛白粉，加完高速分散15-30分钟至细度≤20μm，得到钛白浆；

步骤二：氟碳漆的配制：

在步骤一的钛白浆中加入剩余的氟树脂和混合溶剂及流平剂，并低速搅拌10-15分钟，即得白色氟碳漆；

步骤三：氟碳隔热涂料的制备：

在步骤二得到的白色氟碳漆中低速搅拌下加入空心高分子聚合物和空心玻璃微珠，加完后继续低速搅拌5分钟左右至分散均匀，即得到氟碳隔热涂料主剂。

所述的弹性氟碳隔热涂料的主剂的制备方法，步骤三中加入空心高分子聚合物和空心玻璃微珠是采取分步加入法，即每次加入量为剩余量的1/2，逐步加完。

所述的弹性氟碳隔热涂料的使用方法，包括如下步骤：按主剂∶固化剂∶稀释剂＝91.3∶26.3∶5-105.3∶19.4∶6的重量配比混合均匀，然后进行无气喷涂施工；或按主剂∶固化剂∶稀释剂＝117.4∶27.4∶12-105.3∶19.4∶10进行辊涂施工，涂料膜厚度均在500μm以上，喷完自然干燥。

所述的弹性氟碳隔热涂料的使用方法，其特征在于，所述稀释剂由下列重量配比的组分混合而成：

乙酸丁酯            50

丙二醇甲醚乙酸酯    40

DBE                 10

本发明的弹性氟碳隔热涂料采用所述氟树脂是常温交联型FEVE氟树脂，具有非常优异的耐候性和保光保色性，即使在严酷的环境下也表现出杰出的耐候性，并具有优异的抗沾污性和耐洗刷性、优异的装饰性能等。所述固化剂E405-80T为HDI加合物，不仅具有常温下良好的弹性，即使在-10℃的低温下其延伸率也达到100％以上，使漆膜具有良好的常温和低温弹性，可抵抗细微裂纹，这是现在市场上常温交联型氟碳漆所不具备的。所述空心玻璃微珠是硼硅酸盐类刚性空心球体，具有很低的导热系数和较小的有效密度，添加到涂料中形成很多微观的独立绝热腔体，大大提高漆膜的绝热性，降低漆膜热导率，并提高对太阳光的红外及紫外光的反射率，从而提高漆膜的保温效果和延长漆膜使用寿命。所述空心高分子聚合物是外部为高分子聚合物，内部为空气的膨胀微球，具有很低的有效密度和较低的导热系数，从而可以大大提高漆膜热绝缘性和降低漆膜热导率，使漆膜具有较好的保温效果。所述钛白粉为金红石型钛白粉，具有优异的耐候性，且对太阳光具有高反射率，能反射太阳光中大部分热量，从而达到较好的保温效果。

综上所述，本发明弹性氟碳隔热涂料具有杰出的耐候性，并具有优异的抗玷污性、耐洗刷性以及优异的装饰性能等，且该涂料具有良好的常温和低温弹性，可抵抗细微裂纹，同时由于保温隔热效果的提高，有助于运输和安置。另外，本发明的弹性氟碳隔热涂料仅需常温交联固化，可现场施工，广泛适用于建筑保温装饰涂装。

具体实施方式

本发明的各种组分均采用现有市售产品，实施例1～3选择的组分和重量份以及产品型号如表一所示：

所述FEVE氟树脂是指CTFE(三氟氯乙烯)或PTFE(四氟乙烯)、乙烯基单体、羟基单体及羧基单体四元共聚树脂，其氟含量≥20％，氟树脂涂料由于引入的氟元素电负性大，碳氟键能强，具有特别优越的各项性能：耐候性、耐热性、耐低温性、耐化学药品性，而且具有独特的不粘性和低磨擦性，采用大金GK-570、中昊JF-2X或者旭硝子LF-200等品牌型号均可。

所述分散剂选自德国BYK公司的BYK-163型号，是一种含溶剂型涂料用高分子量润湿和分散助剂，它通过空间位阻稳定作用来防止颜料再絮凝，因此就使颜料在涂料和颜料浆中的着色力和色相稳定下来。分散剂BYK-163改善了颜料润湿，减少了研磨过程所需要的时间并改善了光泽和流平，降低了粘度并避免触变性。这种助剂使颜料带相同电荷，因而防止不同颜料可能的絮凝，由于高分子量和像树脂一样的结构，分散剂BYK-163不会对涂料基料耐久性产生影响。

所述防沉剂海明斯SD-1是一种超易分散有机膨润土，易添加、优异的流变性能和良好流平性适用于中低极性树脂体系。

所述消泡剂BYK-066N是破泡聚硅氧烷溶液，是溶剂型涂料体系用有机硅消泡剂，可防止涂料、填料的生产过程中泡沫的形成。即使只用了很少量的不相容物质，BYK-066N也可有效消泡。

所述流平剂BYK-306是一种聚醚改性聚二甲基硅氧烷共聚体溶液，是高效的有机硅助剂，用于润湿难以润湿的底材。它增加对灰尘和漆雾的接受性，并能在垂直面上形成较厚的漆膜，同时它也增加了表面滑爽以及耐划伤性和防粘连性。

所述钛白粉为金红石型钛白粉，具有优异的耐候性，且对太阳光具有高反射率，能反射太阳光中大部分热量，从而达到较好的保温效果。具体实施方式中采用美礼联RCL-595、杜邦R-706或美礼联CR-828型号。

所述空心玻璃微珠的主要成分是硼硅酸盐，粒度为10-250微米、壁厚为1-2微米的空心球体，添加进涂料中形成很多微观的独立绝热腔体，从而大大提高涂膜对热及声音的绝缘性；球形有最低的比表面积率，并且表面没有任何的微孔，因此树脂用量最少；球形的结构使其对冲击力和应力有很好的分散作用，添加到涂料中能很好地提高涂膜的抗外力冲击性能，而且也能减少涂层因热胀冷缩产生的应力开裂；白度很高，添加玻璃微珠后涂料的反射率可以达到90％，能够降低二氧化钛等白色颜料的使用；空心玻璃微珠熔点高，大大提高涂层的耐温性，起到很好的防火作用，空心玻璃微珠采用美国PQ公司6030或者3M公司S38HS等品牌型号均可。

所述空心高分子聚合物是外部为高分子聚合物，内部为空气的膨胀微球，具有很低的有效密度和较低的导热系数，从而可以大大提高漆膜热绝缘性和降低漆膜热导率，使漆膜具有较好的保温效果，在此选用Expancel 461 DET 40 d25(阿克苏诺贝尔)。

所述混合溶剂可选择对氟树脂溶解力强且属环境友好型的溶剂，如乙酸丁酯、丙二醇甲醚乙酸酯、戊酸二甲酯中至少两种的混合物，本具体实施方式中选择的是乙酸丁酯和丙二醇甲醚乙酸酯的混合物。稀释剂中所述的DBE是高沸点二元酸酯的混合溶剂。

所述弹性HDI固化剂是六亚甲基二异氰酸酯(HDI)的加合物，选用旭化成公司的E405-80T型号，其NCO含量为7.1％，且具有很好的常温和低温弹性。

以上原料选用其它公司生产的其它型号亦可。

表一

实施例1

制备本发明氟碳隔热涂料主剂：

按照表一中实施例1所示重量取各组分，制备方法按照如下步骤：

步骤一：钛白粉的分散：称取GK570氟树脂9kg，加入分散缸中，然后加入BYK-163分散剂0.5kg，中速(600-800RMP)分散3分钟，再加入BYK-066N消泡剂0.2kg，中速分散5分钟，然后加入SD-1防沉剂0.3kg，高速(1200-1500RMP)分散5分钟，然后在低速(400RMP左右)搅拌下缓慢加入15kg钛白粉RCL-595，加完高速分散15-30分钟至细度≤20μm得到钛白浆。

步骤二：氟碳漆的配制：在步骤一得到的钛白浆中加入剩余的GK570氟树脂46kg、乙酸丁酯5kg和丙二醇甲醚乙酸酯10kg及BYK-306流平剂0.3kg，并低速搅拌10-15分钟，即得白色氟碳漆91.3kg。

步骤三：氟碳隔热涂料的制备：在步骤二得到的白色氟碳漆中低速(不大于400RMP)搅拌下加入1.0kg空心高分子聚合物Expancel461 DET 40 d25和4kg空心玻璃微珠6030，并且采取分步加入法，即每次加入量为剩余量的1/2，逐步加完，加完后继续低速搅拌5分钟左右即得到氟碳隔热涂料主剂。

制备本发明氟碳隔热涂料固化剂：按配方中重量配比将弹性HDI固化剂E405-80T与无水乙酸丁酯、丙二醇甲醚乙酸酯充分混合均匀，用200目滤网过滤包装即得本实施例的氟碳隔热涂料的固化剂。

制备配套的稀释剂：

取乙酸丁酯        50kg

丙二醇甲醚乙酸酯  40kg

DBE               10kg，

按照以上重量配比，将上述三种溶剂加入生产容器中，低速搅拌5-10分钟，400目滤网过滤包装即得到所述氟碳隔热涂料的配套稀释剂。

本发明的氟碳隔热涂料可采取无气喷涂或辊涂施工，采取无气喷涂时，按重量比主剂∶固化剂∶稀释剂＝91.3∶26.3∶5混合均匀，然后进行喷涂施工。采取辊涂时，则按重量比主剂∶固化剂∶稀释剂＝91.3∶26.3∶9混合均匀，然后进行辊涂施工。两种方法都应保证干漆膜厚度在500μm以上，以保证隔热性能。常温下漆膜实干时间24小时，完全干燥7天。性能检测结果如表二中实施例1对应数据所示。

实施例2

按照表一中实施例2中取各组分重量，重复实施例1所述的方法，制备得到氟碳隔热涂料主剂、固化剂和稀释剂。按照主剂∶固化剂∶稀释剂＝105.3∶19.4∶6混合均匀，然后进行无气喷涂施工，或按照主剂∶固化剂∶稀释剂＝105.3∶19.4∶10混合均匀，然后进行辊涂施工。两种方法都应保证干漆膜厚度在500μm以上，以保证隔热性能。常温下漆膜实干时间2 4小时，完全干燥7天。性能检测结果如表二中实施例2对应数据所示。

实施例3

按照表一中实施例3中取各组分重量，重复实施例1所述的方法，制备得到弹性氟碳隔热涂料主剂、固化剂和稀释剂。按照主漆∶固化剂∶稀释剂＝117.4∶27.4∶5混合均匀，然后进行无气喷涂施工，或按照主剂∶固化剂∶稀释剂＝117.4∶27.4∶12混合均匀，然后进行辊涂施工。两种方法都应保证干漆膜厚度在500μm以上，以保证隔热性能。常温下漆膜实干时间24小时，完全干燥7天。性能检测结果如表二中实施例3对应数据所示。

表二

Claims (10)

1.一种弹性氟碳隔热涂料，由主剂和固化剂组成，其特征在于，所述主剂由如下重量配比的组分制成：

所述固化剂由如下重量配比的组分制成：

旭化成E405-80T      90

无水乙酸丁酯        5

丙二醇甲醚乙酸酯    5；

且所述主剂与固化剂的重量配比按照氟树脂的羟值和固化剂的NCO含量计算，取OH/NCO＝1∶(1.05-1.15)。

2.根据权利要求1所述的弹性氟碳隔热涂料，其特征在于，所述主剂的各组分重量配比如下：

所述主剂和固化剂的重量配比：取OH/NCO＝1∶1.1。

3.根据权利要求1或2所述的弹性氟碳隔热涂料，其特征在于，所述氟树脂为常温交联型FEVE氟树脂。

4.根据权利要求1或2所述的弹性氟碳隔热涂料，其特征在于，所述空心玻璃微珠是硼硅酸盐类刚性空心球体，其粒度为10-250微米、壁厚为1-2微米；所述空心高分子聚合物是外部为高分子聚合物、内部为空气的中空型膨胀微球；所述钛白粉为金红石型钛白粉。

5.根据权利要求1或2所述的弹性氟碳隔热涂料，其特征在于，所述分散剂是含亲和颜料基团的高分子量嵌段共聚物溶液；所述消泡剂是破泡聚硅氧烷溶液；所述防沉剂是有机膨润土；所述流平剂是聚醚改性聚二甲基硅氧烷溶液。

6.根据权利要求1或2所述的弹性氟碳隔热涂料，其特征在于，所述混合溶剂为乙酸丁酯、丙二醇甲醚乙酸酯和戊酸二甲酯中至少两种混合物。

7.权利要求1或2的弹性氟碳隔热涂料的主剂的制备方法，包括以下步骤：

步骤一：钛白粉的预分散：

按配方中钛白粉重量的60-65％称取氟树脂加入分散缸中，然后加入分散剂，中速分散3分钟，再加入消泡剂，中速分散5分钟，然后加入防沉剂，高速分散5分钟，然后在低速搅拌下缓慢加入钛白粉，加完高速分散15-30分钟至细度≤20μm，得到钛白浆；

步骤二：氟碳漆的配制：

在步骤一的钛白浆中加入剩余的氟树脂和混合溶剂及流平剂，并低速搅拌10-15分钟，即得白色氟碳漆；

步骤三：氟碳隔热涂料的制备：

在步骤二得到的白色氟碳漆中低速搅拌下加入空心高分子聚合物和空心玻璃微珠，加完后继续低速搅拌5分钟左右至分散均匀，即得到氟碳隔热涂料主剂。

8.根据权利要求7所述的弹性氟碳隔热涂料的主剂的制备方法，其特征在于，步骤三中加入空心高分子聚合物和空心玻璃微珠是采取分步加入法，即每次加入量为剩余量的1/2，逐步加完。

9.权利要求1或2的弹性氟碳隔热涂料的使用方法，包括如下步骤：按主剂∶固化剂∶稀释剂＝91.3∶26.3∶5-105.3∶19.4∶6的重量配比混合均匀，然后进行无气喷涂施工；或按主剂∶固化剂∶稀释剂＝117.4∶27.4∶12-105.3∶19.4∶10进行辊涂施工，涂料膜厚度均在500μm以上，喷完自然干燥。

10.根据权利要求9所述的弹性氟碳隔热涂料的使用方法，其特征在于，所述稀释剂由下列重量配比的组分混合而成：

乙酸丁酯            50

丙二醇甲醚乙酸酯    40

DBE                 10。