CN102533011B - 热固型反射隔热涂料及其制备方法 - Google Patents

热固型反射隔热涂料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种热固型反射隔热涂料,其特征在于:该涂料是由以下重量份数制成的:热固型氟碳树脂100份~150份;热固型丙烯酸树脂30份~40份;空心微珠10份~20份;二氧化钛40份~60份;二氧化硅20份~30份;助剂30份~40份;固化剂20份~30份;本发明具有耐化学性强、耐温高、耐候性好、耐沾污性好、自洁性强、涂膜寿命长等特点。此外,还可以通过调色装饰美化建筑物外观,充分发挥其反射、隔热、保温作用。

Description

热固型反射隔热涂料及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种建筑反射隔热涂料的制备方法,特别是一种热固型反射隔热涂料及其制备方法,属于化学组合物技术领域。
背景技术 [0002] 我国是个人均资源短缺的国家,能源紧缺是制约我国经济发展的主要矛盾。1996年7月,J6J26— 95《民用建筑节能标准(采暖居住建筑部分)》颁布实行。《标准》以我国20世纪80年代的住宅能耗为基淮,要求新建居住建筑节约采暖能耗50%,其中30%依靠提高建筑围护结构的保温性能来实现,另外20%则依靠提高采暖锅炉和室外供热管网的效率来实现。到2005年部分地方政府如北京,甚至将建筑节能标准进一步的提高为65%。并且2005年7月,颁布实施GB50189— 2005《公共建筑节能设计标准》。建筑节能是缓解我国能源紧缺矛盾、改善人民生活环境质量、减轻环境污染、实现可持续发展战略目标的关键一环。推广建筑节能将是我国发展住宅建设的一项长期国策。
[0003] 建筑节能在全国节能中占有主要位置,目前采用的聚苯类、挤塑类等材料通过贴装与包裹等施工工艺对建筑物进行隔热保温,虽然这些材料也能起到隔热保混作用,但是这些材料存在易燃烧、污染环境、施工工艺复杂、使用寿命短等缺点。国外对于建筑节能的实施例子说明,20世纪70年代的石油危机,迄今已经发明了很多用于提高建筑围护结构热阻性能的新型墙体材料,比方说用膨胀聚苯乙烯泡沫模塑板(EPS)和膨胀聚苯乙烯泡沫挤塑板(XPS)构造的外墙外保温系统,在建筑节能方面取得了相当大的成效,但是这种外墙外保温系统只是一种被动式的保温。
[0004] 近年来,传统保温隔热产品岩棉板、酚醛树脂板、聚苯乙烯泡沫作为外墙保温建材在防火问题上饱受质疑,央视大楼、上海11.15胶州路、沈阳皇朝商场特大型火灾都被认定为与传统外墙保温材料有关。传统外保温材料不耐火、易老化、附着力差,并且仅具有隔热保温功能,不具有红外线反射功能。中国专利CN1434063A、CN136U86A分别公开了一种热反射涂料,它们均采用了高分子乳液为成膜物,空心微珠为隔热材料,再加上颜料、填料、助剂等组成的,CN1434063A公开的热反射隔热涂料是以环氧改性的丙烯酸乳液为成膜物,具有较好的耐腐蚀与隔热保温功能,但该产品的户外耐候性、耐沾污性,并不理想,太阳热反射率最高仅为80%,大部分情况在50% — 80%之间。CN136U86A公开的反射隔热涂料是以丙烯酸纳米乳液为成膜物,并且加入红外线反射剂,有着一定的热光反射隔热效果,该涂料缺点是填料添加过多,热光反射功能性颜料较少,影响了其太阳热反射率。因此,发明一种具有轻质、高耐火、高耐候、环保、不易老化、长效性的外保温隔热材料,同时兼具热反射功能涂料成为一门新课题,进而达到建筑节能的目的。
发明内容
[0005] 本发明的目的是针以上存在问题提供一种建筑外表面用的热固型反射隔热涂料,该涂料具有质轻、高耐火、高耐候、环保、不易老化、长效的效果。[0006] 本发明的另一个目的是提供一种热固型反射隔热涂料的制备方法。
[0007] 本发明是这样实现的:
[0008] 热固型反射隔热涂料,由以下重量份数的原料制成:
[0009] 氟碳树脂 100~150 ;
[0010] 丙烯酸树脂 30~40;
[0011] 空心微珠 10~20;
[0012] 二氧化钛 40~60;
[0013] 二氧化硅 20~30;
[0014] 助剂 30 ~40。
[0015] 所述的涂料还包括使用时加入的固化剂,所述的固化剂是缩二脲;分子式:C2H5N3O2,重量比例为:热固型反射隔热涂料:固化剂=100:10 ;热固型反射隔热涂料与固化剂是分别包装,热固型反射隔热涂料加入固化剂后需充分搅拌均匀,并经过30分钟熟化后再进行使 用,且必须在6个小时以内使用完毕,否则将出现胶化凝固而报废。
[0016] 所述的氟碳树脂是含氟单体进行自聚或共聚(与含氟单体或非氟单体)而得到的分子结构中含有较多氟碳化学键的一类树脂。氟碳树脂以牢固的C-F键为骨架,同其他树脂相比,其耐热性、耐化学品性、耐寒性、低温柔韧性、耐候性和电性能等均较好,且由于其结晶性好,故具有不黏附性、不湿润性。广泛应用于厨房和烹调用具,造型模具,机械滑动部分、食品、纺织、造纸等工业用机械的高级卷材涂料,各种罐类、输送管线、泵类、反应釜、换热器及精密器械等的涂装及衬里方面。另外,由于氟碳树脂均系高熔点(180-380°C),不溶于溶剂的固态树脂,故制成水或溶剂的分散型涂料,用喷涂、静电喷涂、幕式淋涂、辊涂等方式涂装,或作成粉末涂料,用静电喷涂或流化床浸涂法涂装。
[0017] 所述的二氧化钛为金红石型二氧化钛。由于金红石型二氧化钛其折射率为2.71,通过加入二氧化钛(金红石型)材料,能增强光线的折射与散射。因此,具有较优的反射和隔热性能,还具有很好的光线遮盖效果,从而反射太阳近红外波段,提高太阳热辐射反射,降低太阳热吸收,不让太阳在物体表面累计升温。
[0018] 二氧化硅在制备过程中主要起填充料作用,选用优质的二氧化硅能使涂膜与墙体结合强度大幅提高,涂膜硬度显著增加,表面自洁能力也获得改善,也能极大提高涂料的耐候性、耐洗刷性。同时,二氧化硅具有较低折射率为1.45,它添加到涂料中能对涂料形成屏蔽作用,达到抗紫外老化和热老化的目的。
[0019] 所述的助剂包括:分散剂、流平剂、消泡剂、防沉剂中的一种或多种。所述的分散剂是带颜料亲和基团的丙烯酸酯共聚体,例如分散剂BYK-116 (商品名);所述的流平剂是聚丙烯酸酯溶液,例如流平剂BYK-358N (商品名);所述的消泡剂是破泡聚合物与聚硅氧烷的混合物,例如消泡剂BYK-141 (商品名);所述的防沉剂是改性聚脲的N-甲基吡咯烷酮溶液,BYK-410 (商品名)。
[0020] 所述的空心微珠为陶瓷空心微珠或玻璃微珠,平均粒径为:1-30微米,最佳是
10-20微米,其主要化学成分是Ti02、SiO2和Al2O3,加入空心微珠,涂料涂层在物体表面便形成了由空心微珠连接在一起的三维网络空心结构,这样在微珠之间便形成叠夹的静态空气组,即为隔热保温单元,使得其填充于涂料中具有优良的隔热和保温效果。
[0021] 以上热固型反射隔热涂料的制备方法:首先将氟碳树脂、丙烯酸树脂、二氧化钛、二氧化硅及助剂按比例在高速分散机进行均匀混合,时间为15分钟;混合后的物料经砂磨机研磨三次,每次时间约I小时,当细度达到25微米以下即可作为半成品;然后将计量好的空心微珠加入到半成品中,再搅拌20分钟后即可得到成品热固型反射隔热涂料。使用时需要加入固化剂。
[0022] 所述的高速分散机转速为:600~1400转/分。
[0023] 本发明以热固型合成树脂(氟碳树脂、丙烯酸树脂)作为涂层基础,其分子结构为体型分子链,它包括大部分的缩合树脂,但实际应用时应选用结构中少含C一O— C、C=O等吸热基团树脂,而热固型合成树脂的优点是耐热性高,受压不易变形;
[0024] 由于以热固型合成树脂生产出来的成膜物在常温下其自干、硬度与漆膜性能相对较差,所以在制成的反射隔热涂料中必须加入固化剂含一 NCO基团进行化学交联,从而使成膜物在常温下具有干性、稳定坚韧、收缩率小、粘接强度高、拉伸强度强。不但保证涂膜具有耐化学性强、耐温高、耐候性好、耐沾污性好、自洁性强的特点,还保证具有反射、隔热、保温作用功能的材料牢固的粘接在涂料中,延长涂料寿命。较好地解决和避免用水体系树脂或热塑型树脂制成的反射隔热涂料存在的涂膜易粉化、脱落、易褪色、使用寿命短,导致失去反射隔热功能等致命弱点。同时,可根据装饰要求,进行色彩的挑选。
[0025] 本发明的有益效果是:
[0026] 1、本发明的热固型反射隔热涂料不但具有耐化学性强、耐温高、耐候性好、耐沾污性好、自洁性强特点而且还可以防粉化、防水、防开裂、防褪色。
[0027] 2、不但具有反射、隔热、保温作用功能,而且还具有干性、稳定坚韧、收缩率小、粘接强度高、拉伸强度强,延涂料寿命长。
[0028] 3、本发明的热固型反射隔热涂料适用于普通墙体、屋面、钢架结构、船体、石油储罐,可根据装饰要求,进行色 彩的挑选。
附图说明
[0029] 图1为本发明热固型反射隔热涂料制备方法流程图。
[0030] 从图中看到,本发明热固型反射隔热涂料首先将氟碳树脂、丙烯酸树脂、热反射材料(金红石型二氧化钛)、填充料及助剂进行研磨到一定细度得到半成品;然后将计量好的空心微珠加入到半成品中,再搅拌后即可得到成品热固型反射隔热涂料,使用时加入的固化剂搅拌,即可涂覆到墙体、屋面、钢架结构、船体、石油储罐上。
具体实施方式
[0031] 实施例1:
[0032] 首先将氟碳树脂100公斤、丙烯酸树脂30公斤、金红石型二氧化钛40公斤、二氧化硅20公斤,分散剂BYK-116 0.5公斤、流平剂BYK-358N 0.5公斤、消泡剂BYK-141 0.4公斤、防沉剂BYK-410 0.6公斤在高速分散机进行均匀混合,转速为1000~1400转/分,时间为15分钟;混合后的物料经砂磨机研磨三遍,每遍时间约I小时,当细度达到25微米以下即可作为半成品;然后将计量好的空心微珠加入到半成品中,再搅拌20分钟,转速为600~800转/分,后即可得到成品热固型反射隔热涂料。使用的时候按重量比例为:热固型反射隔热涂料:固化剂=100:10 ;加入缩二脲,充分搅拌均匀,并经过30分钟熟化后即可使用。
[0033] 实施例2:
[0034] 首先将氟碳树脂120公斤、丙烯酸树脂35公斤、金红石型二氧化钛50公斤、二氧化硅25公斤,分散剂BYK-116 0.6公斤、流平剂BYK-358N 0.6公斤、消泡剂BYK-141 0.5公斤、防沉剂BYK-410 0.6公斤在高速分散机进行均匀混合,转速为1000~1400转/分,时间为15分钟;混合后的物料经砂磨机研磨三遍,每遍时间约I小时,当细度达到25微米以下即可作为半成品;然后将计量好的空心微珠加入到半成品中,再搅拌20分钟,转速为600~800转/分,后即可得到成品热固型反射隔热涂料。使用的时候按重量比例为:热固型反射隔热涂料:固化剂=100:10;加入缩二脲,充分搅拌均匀,并经过30分钟熟化后即可使用。[0035] 实施例3:
[0036] 首先将氟碳树脂150公斤、丙烯酸树脂40公斤、金红石型二氧化钛60公斤、二氧化硅30公斤,分散剂BYK-116 0.8公斤、流平剂BYK-358N为0.8公斤、消泡剂BYK-141 0.6公斤、防沉剂BYK-410为0.8公斤在高速分散机进行均匀混合,转速为1000~1400转/分,时间为15分钟;混合后的物料经砂磨机研磨三遍,每遍时间约I小时,当细度达到25微米以下即可作为半成品;然后将计量好的空心微珠加入到半成品中,再搅拌20分钟,转速为600~800转/分,后即可得到成品热固型反射隔热涂料。使用的时候按重量比例为:热固型反射隔热涂料:固化剂=100:10 ;加入缩二脲,充分搅拌均匀,并经过30分钟熟化后即可使用。
[0037] 反射隔热涂料与传统保温材料特点对比:
[0038]
Figure CN102533011BD00071
[0039] 本发明的各项技术指标检测结果达到GB/T9757-2001和JG/T235-2008标准评定,
为了便于参考,列于下表。
[0040]
Figure CN102533011BD00081
[0041] 由上述检测结果可见,本发明各项指标均符合国家标准,适于工业大批量推广应用。

Claims (3)

1.一种热固型反射隔热涂料的制备方法,其特征在于:该涂料由以下重量份数的原料制成: 氟碳树脂 100~150 ; 丙烯酸树脂 30~40 ; 空心微珠 10~20 ; 二氧化钛 40~60 ; 二氧化硅 20~30 ; 助剂 30~40 ; 所述的二氧化钛为金红石型二氧化钛; 所述的空心微珠为陶瓷空心微珠或玻璃微珠,平均粒径为:1-30微米; 制备方法如下: 首先将氟碳树脂、丙烯酸树脂、二氧化钛、二氧化硅及助剂按比例在高速分散机进行均匀混合,时间为15分钟;混合后的物料经砂磨机研磨三次,每次时间I小时,当细度达到25微米以下即可作为半成品;然后将计量好的空心微珠加入到半成品中,再搅拌20分钟后即可得到成品热固型反射隔热涂料;所述的高速分散机转速为:600~1400转/分; 该涂料使用时加入固化剂,所述的固化剂是缩二脲;重量比例为:热固型反射隔热涂料:固化剂=100 =IO0`
2.根据权利要求1所述的热固型反射隔热涂料的制备方法,其特征在于:所述的助剂包括:分散剂、流平剂、消泡剂、防沉剂中的一种或多种;所述的分散剂是带颜料亲和基团的丙烯酸酯共聚体;所述的流平剂是聚丙烯酸酯溶液;所述的消泡剂是破泡聚合物与聚硅氧烷的混合物;所述的防沉剂是改性聚脲的N-甲基吡咯烷酮溶液。
3.权利要求1所述的热固型反射隔热涂料的制备方法,其特征在于:该方法在制备普通墙体、屋面、钢架结构、船体或石油储罐涂料方面的应用。
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Assignee: NANJING GOLDEN DOUBLE DRAGONS PAINT CO., LTD.

Assignor: Yu Yuan

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Granted publication date: 20140416

License type: Exclusive License

Record date: 20140708

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Patentee after: NANJING GOLDEN DOUBLE DRAGONS PAINT CO., LTD.

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Patentee before: Yu Yuan

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