CN102993874A

CN102993874A - 一种内墙保温涂料

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Publication number: CN102993874A
Application number: CN2012105783028A
Authority: CN
Inventors: 王�忠
Original assignee: HAINAN SEQOUIA TECHNOLOGY INDUSTRIAL Co Ltd
Current assignee: HAINAN SEQOUIA TECHNOLOGY INDUSTRIAL Co Ltd
Priority date: 2012-12-27
Filing date: 2012-12-27
Publication date: 2013-03-27
Anticipated expiration: 2032-12-27
Also published as: CN102993874B

Abstract

本发明提供了一种内墙保温涂料，包括以下重量份组分：5份~45份的水；3份~25份的助剂；3份~55份的无机填料；5份~55份的涂料树脂；1份~30份的射率为2.0以上、粒径不小于1μm的红外反射颜料、掺杂半导体、金属包覆空心微珠和金属粉末。在本发明中，所述折射率为2.0以上、粒径不小于1μm的红外反射颜料和金属粉末能够将室内绝大比例的中远红外线热辐射反射回室内；所述掺杂半导体使得墙面具有较低的热辐射吸收和高的蓄热系数，会使墙体面温度升高，增加室内温度；所述金属包覆空心微珠为中空结构，导热系数小，提升了保温涂层对中远红外热射线的阻隔能力，因此，本发明提供的内墙保温涂料具有较高的保温效果。

Description

一种内墙保温涂料

技术领域

本发明涉及保温材料技术领域，尤其涉及一种内墙保温涂料。

背景技术

目前我国普遍采用的采暖方式主要为散热器对流采暖模式，如地暖、暖气片等，红外电热膜等辐射采暖系统由于热量分布更加均匀，对人体及其他物体热作用效率更高，正在逐步普及。室内热量传导方式主要为辐射和对流，不论采用对流采暖还是辐射采暖，热辐射在室内热量作用占据重要地位，当热辐射到达墙体表面会被就会被墙体吸收，从而流失至室外。

冬季采暖能耗是中国建筑的主要能耗，中国政府对建筑节能的要求不断提高。为了体现用热公平，摆脱效率低下的集中供热习惯，对于新建建筑和既有建筑的节能改造项目都已实施分户热计量的节能做法。但是，目前的建筑节能保温措施只针对建筑的外围护结构，建筑内的房屋隔墙之间普遍没有采用保温措施，这样不同房屋之间可能是不同的温度，从而产生热压，温度高的房间会出现热流失现象，即热量从温度高的房间向温度低的房间流动。这种用热的不公平现象容易引发各种问题和矛盾，如住户中的热量散失较严重，使得邻居之间用热不均，导致不公平的现象，而且具有较高的建筑能耗，从而影响了我国建筑节能政策的推广。

发明内容

发明的目的在于提供一种内墙保温涂料，本发明提供的内墙保温涂料能够提高室内的温度，具有较高的保温效果。

本发明提供了一种内墙保温涂料，包括以下重量份的组分：

5份~45份的水；

3份~25份的助剂；

3份~55份的无机填料；

5份~55份的涂料树脂；

1份~30份的折射率为2.0以上、粒径不小于1μm的红外反射颜料、掺杂半导体、金属包覆空心微珠和金属粉末。

优选的，所述折射率为2.0以上、粒径不小于1μm的红外反射颜料为金红石二氧化钛、锐钛型二氧化钛、氧化锑、氧化锌和红外反射彩色颜料中的一种或多种。

优选的，所述掺杂半导体为掺杂氧化锡、掺杂氧化锗中的一种或多种。

优选的，所述金属包覆空心微珠中的金属为锰、镍、锌、镉、镓、铟、钼、钨、铊、金、银、铜、铁和铝中的一种或多种。

优选的，所述金属粉末的材质为金、银、铜、铁和铝中的一种或多种。

优选的，包括6份~21份的助剂。

优选的，所述助剂包括分散剂、成膜助剂、消泡剂、流平剂和增稠剂。

优选的，包括8份~48份的无机填料。

优选的，所述无机填料为钛白粉、滑石粉或轻钙中的一种或多种。

优选的，包括20份~35份的涂料树脂。

优选的，所述涂料树脂为丙烯酸乳液、苯丙类涂料树脂和硅丙类涂料树脂中的一种或多种。

本发明提供了一种内墙保温涂料，包括以下重量份的组分：5份~45份的水；3份~25份的助剂；3份~55份的无机填料；5份~55份的涂料树脂；1份~30份的射率为2.0以上、粒径不小于1μm的红外反射颜料、掺杂半导体、金属包覆空心微珠和金属粉末。在本发明中，所述折射率为2.0以上、粒径不小于1μm的红外反射颜料和金属粉末能够将室内绝大比例的中远红外线热辐射反射回室内；而且由于热能发射的连续性和瞬时性，本发明提供的内墙保温涂料表面吸收的热能绝大部分又被瞬间反射回室内，从而提高了室内的保温效果；所述掺杂半导体使得墙面具有较低的热辐射吸收和高的蓄热系数，会使墙体面温度升高；墙体温度升高，同时也增加室内温度，大大提高了居室的热舒适度，进一步提高了室内的保温效果；由于金属包覆空心微珠具有中空的结构，导热系数小，因此在得到的内墙保温涂料中无对流空气，降低了涂料的导热系数，大幅提升了保温涂层对中远红外热射线的阻隔能力，更进一步地提高了室内的保温效果，因此，本发明提供的内墙保温涂料具有较高的保温效果。实验结果表明，本发明提供的内墙保温涂料对中远红外的反射率可达到35%，能够阻隔热量的散失，可提高2℃~5℃的室温。

附图说明

图1为本发明采用的ATO反射率和反射波长的关系图；

图2为本发明采用的空心微珠包覆前后的红外发射率比较曲线；

图3为本发明采用不同金属包覆的空心微珠光照升温曲线；

图4为本发明实施例提供的内墙保温涂料的保温作用原理图；

图5为本发明得到的保温涂料用于内墙得到的保温层的结构示意图。

具体实施方式

本发明提供了一种内墙保温涂料，包括以下重量份的组分：

5份~45份的水；

3份~25份的助剂；

3份~55份的无机填料；

5份~55份的涂料树脂；

在本发明中，所述折射率为2.0以上、粒径不小于1μm的红外反射颜料和金属粉末能够将室内绝大比例的中远红外线热辐射反射回室内；所述掺杂半导体使得墙面具有较低的热辐射吸收和高的蓄热系数，会使墙体面温度升高，增加室内温度，大大提高了居室的热舒适度；由于金属包覆空心微珠具有中空的结构，导热系数小，大幅提升了保温涂层对中远红外热射线的阻隔能力，因此，本发明提供的内墙保温涂料具有较高的保温效果。参见图4，图4为本发明实施例提供内墙涂料的保温作用原理图，由图4可以看出，本发明提供的内墙保温涂料用于内墙后，能够反射绝大比例的中远红外热辐射，且具有较低的发射率，又能够阻隔热量的散失，因此，本发明提供的内墙保温涂料具有较高的室内保温效果。

本发明提供的内墙保温涂料能够提高室内保温效果的理论分析如下：

由维恩位移定理可知，辐射物体对应的峰值波长λ_m与绝对温度T之间具有式（I）所示的关系：

λ_mT=2898（μm·K）（I）

其中，λ_m为物体辐射射线的波长；T为热力学温度；

即物体温度越高，反射辐射的峰值波长λ_m越向短波移动。

根据不同地区采暖差异，室内温度一般维持在约18℃~25℃之间，而室内采暖设备最高温度约为80℃，其辐射峰值在8.21μm；室内较低温度的物体接近室温，取国家要求冬季采暖最低室温18℃计算，其辐射峰值在9.96μm；人体温度约为37℃，其辐射峰值在9.35μm；而室内其他热射线来源如灯光光源、电视光源、室外传进室内的自然光的热源等可见光源对室内热量影响较小，可忽略不计。经过以上分析可知，室内的热辐射来源包括可见光、近红外线、远红外线，其覆盖热辐射波长范围为0.38μm~14μm，但是室内热射线主要集中在6μm~12μm的远红外波段，且在此波段热射线对室内空气的透过率达80%以上，可直接穿越室内空间，达到内墙表面。故内墙反射保温涂料涂布在内墙内表面，如果能对室内6μm~12μm热辐射集中的远红外波段具有较高的反射比，从而就能够提升室内反射保温能力，防止室内的热能穿过墙壁扩散到室外；

根据麦克斯韦电磁波理论，电解质对电磁波的反射率之间具有式（II）所示的关系:

ρ=（n-1）²/(n+1)² （II）

其中:ρ为电解质对电磁波的反射率；n为电解质的折射率，涂料所用的无机填料大部分属于电解质。由式（II）可知，无机填料的折射率越高，对电磁波的反射率越高，保温效果越好；

而且无机填料的粒径与散射波长λ具有是（III）所示的关系：

λ=d/k

其中，k为常数，4.4×10^-1。

因此，能够对室内中远红外热辐射集中的远红外波段具有较高的反射比的材料的粒径在1μm以上；

综上分析，本发明研究得出，折射率在2.0以上、粒径在1μm以上的红外反射颜料和金属粉末均能够反射绝大部分室内的中远红外线，从而能够提高室内的保温效果；

另外，自然界存在的物体在吸收太阳光的同时也在不断的向外界辐射肉眼看不见的红外光和波长更长的电磁波，称之为热辐射。这种辐射是由分子、原子的热运动引起的，辐射能量大小与温度及物体表面性质密切相关。一般物体的辐射度根据普朗克定律推导，辐射强度具有式（IV）所示的表达式：

M=εσT⁴ （IV）

其中：ε为辐射率，σ为玻尔兹曼常量，T为热力学温度；

不同热力学温度的黑体的光谱辐射出射度有所不同，黑体辐射出射度具有以下特性：

（1）全辐射出射度随着温度的增加而增加；

（2）光谱辐射出射度的峰值波长，随着温度的增加向波长短的方向移动；

（3）绝对黑体的光谱辐射出射度只与绝对温度有关。

由式（IV）可以看出，一般物体的表面辐射度除与温度有关外，还与表面辐射率有关。根据基尔霍夫法则，在一定温度下，物体的辐射率与吸收率相同，不同物体吸收能力不同。

热射线到达低辐射内墙保温涂料表面时，在墙体表面只产生反射和吸收（透过只发射在透明物体中）两种效应，如果墙体墙面具有低的热辐射吸收和高的蓄热系数，会使墙体面温度升高；墙体温度升高，同时也增加室内温度，大大提高了居室的热舒适度，提高了室内的保温效果。

本发明研究表明，掺杂半导体一类材料具有一定的载流子浓度，能够使其5μm~15μm波段具有较高的红外反射率和低的红外发射率，可用于制备内墙反射保温涂料，以提高室内保温效果，如氧化锡锑（ATO），参见图1，图1为本发明采用的ATO反射率和反射波长的关系图，其中N表示载流子浓度，由图1可以看出，由于掺杂半导体具有一定的载流子浓度，从而可以通过调整改变掺杂半导体的载流子浓度，使其在5μm~15μm波段具有较高的红外反射率和低的红外发射率；

再者，墙体吸收了室内的热射线后，产生热能的转换，墙体内表面温度会升高。墙体温度升高会产生2种效果：一是通过墙体传到室外的热量增加，再一方面是墙面向室内空间的辐射能增加。

发生在内墙表面的这两种综合效果决定室内热损失的多少。减少传导到室外的热量能够提高室内的保温效果，本发明采用的金属包覆空心微珠具有中空结构，导热系数小，在隔热材料中引入无对流空气，提高了涂层的热阻性性能，阻止室内墙壁热量向外散失；

本发明采用的空心微珠是经过金属包覆的，在空心微珠表面包覆金属后，能够提高材料的导电率，从而提高其对红外辐射的反射性能，降低对红外辐射的吸收，参看图2，图2是本发明采用的空心微珠包覆前后的红外发射率比较曲线，其中曲线a为金属包覆前空心微珠的红外发射率，曲线b为金属包覆后得到的金属包覆空心微珠的红外发射率，由图2可以看出，空心微珠包覆金属后的红外反射率降低了约30%，因此，在本发明中，所述金属包覆的空心微珠还能够增加对室内中远红外线的热反射；

因此，本发明提供的室内保温涂料一方面阻隔热量的对外散失，一方面增加对中远红外线的热反射，将大部分的热量反射回室内，从而提高了对室内的保温效果。参见图3，图3为本发明采用不同金属包覆的空心微珠的光照升温曲线，其中曲线a、b和c分别为采用金、银和铝包覆后得到的金属包覆空心微珠的光照升温曲线，由图3可以看出，本发明采用的金属包覆空心微珠能够提高室内温度。

本发明提供的内墙保温涂料，按重量份计，包括1份~30份折射率为2.0以上、粒径不小于1μm的红外反射颜料、掺杂半导体、金属包覆空心微珠和金属粉末，优选为5份~25份；

在本发明中，所述折射率为2.0以上、粒径不小于1μm的红外反射颜料可以为白色颜料，也可以为其他彩色颜料，所述白色颜料优选为金红石二氧化钛、锐钛型二氧化钛、氧化锑和氧化锌中的一种或多种；所述彩色颜料以上述白色颜料为基材，彩色颜料包覆形成的红外反射颜料，在本发明中，所述基材的白色颜料优选为金红石型钛白粉；在本发明中，所述红外反射颜料的粒径优选不小于6μm，更优选为6μm~10μm；

本发明对所述彩色颜料的来源没有特殊的限制，如可以采用下述方法自行制备：

将金红石型TiO₂与水混合，得到料浆；

将所述料浆与六偏磷酸钠混合，得到混合料浆；

将彩色颜料溶解得到的彩色颜料溶液与所述混合料浆混合，调节反应液的pH值，进行着色；

将BaCl₂溶液与所述着色完成的溶液混合，然后将得到的混合溶液与乳化剂和固色剂混合，反应后得到彩色红外反射颜料。

在本发明中，所述金红石型二氧化钛的粒径优选为2μm~6μm，更优选为5μm；所述浆料中金红石型二氧化钛的质量浓度优选为0.1g/mL~0.5g/mL，更优选为0.25g/mL；所述金红石型二氧化钛与所述六偏磷酸钠的质量比优选为（1~10）:0.1，更优选为（3~8）:0.1；本发明对所述彩色颜料没有特殊的限制，本领域技术人员可以根据需要对彩色颜料的种类进行选择，如可以为直接耐晒翠蓝GL，本发明优选将碳酸钠与彩色颜料混合溶于85℃~90℃的热水中，得到彩色颜料溶液；所述碳酸钠与所述彩色颜料的质量比优选为1:（1~5），更优选为1:2.5；所述着色的时间优选为2h~5h，更优选为2.5h~3.5h；本发明优选将氯化钡溶液80℃的热水中，得到氯化钡溶液，优选将得到的氯化钡溶液分5次与所述着色完成的溶液混合；本发明对所述乳化剂与所述固色剂的种类没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的乳化剂和固色剂即可，如可以采用OP乳化剂和固色剂Y；

本发明将乳化剂和固色剂与混合溶液混合后，优选进行搅拌，本发明对所述搅拌的方法没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的搅拌的技术方案即可；在本发明中，所述搅拌的时间优选为2h~5h，更优选为3h~4h；

完成搅拌后，本发明优选将得到的反应产物进行洗涤、过滤和干燥，本发明对所述洗涤、过滤和干燥的方法没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的洗涤、过滤和干燥的技术方案即可；

所述掺杂半导体优选为掺杂氧化锡、掺杂氧化锗中的一种或多种，更优选为氧化锡锑（ATO）、氧化铟锡（ITO）、GTO、镓掺杂氧化锡、铟镓共掺杂氧化锡和掺杂氧化锗中的一种或多种，最优选为ATO、ITO和GTO中的一种或多种；

在本发明中，GTO是一种新型的纳米新材料，从外观、形态、特性、功能这些方面都同ATO、ITO粉体差不多，ATO、ITO粉体在近红外区隔热性能仅达到70%，而GTO粉体的隔热性能可达到95%，其它方面都同ATO、ITO粉体类似。而GTO粉体纳米粒子的形态是非常规的、不规则的多种形态的组合体。本发明对所述GTO的来源没有特殊的限制，采用GTO的市售商品即可，如可以采用上海沪正纳米科技有限公司生产的型号为GTO-P100的GTO的市售商品，其为蓝色粉末，比表面积为30m²/g~50m²/g，粒径大小为40nm，比重为1.62g/m²，质量浓度≥99.9%；

所述空心微珠优选为漂珠和陶瓷空心微珠中的一种或两种，当所述空心微珠为漂珠时，其就是火电厂排出的粉煤灰提取物；本发明对于空心微珠的来源没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的具有中空结构的空心微珠即可；本发明对所述包覆空心微珠的金属种类没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的金属即可，如元素周期表中位于“硼-砹分界线”的左下方的金属元素，在本发明中，所述金属包覆空心微珠中的金属优选为锰、镍、锌、镉、镓、铟、钼、钨、铊、金、银、铜、铁和铝中的一种或多种，更优选为金、铁、铜、银和铝中的一种或多种，最优选为银或铝；本发明对所述金属包覆层的厚度没有特殊的限制，在本发明中，所述金属包覆层的厚度优选大于等于100nm，更优选为200nm~300nm；所述金属包覆空心微珠的粒径优选小于等于180微米，更优选为小于150微米，最优选为5微米~120微米；

本发明对所述金属包覆空心微珠的来源没有特殊的限制，可以采用市售的商品，也可以自行制备，本发明对沉积金属的方法没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的沉积金属的技术方案即可，如可以采用电化学镀的方法，也可以采用化学沉积的方法；如制备银包覆的空心微珠时，可以采用银镜反应的技术方案在空心微珠表面沉积银；

在本发明中，所述金属粉末的粒度为300目~600目，更优选为350目~550目，最优选为400目~500目；所述金属粉末的材质优选为金、银、铜、铁和铝中的一种或多种，更优选为银和铝中的一种或多种；所述金属粉末的形状优选为片状；

在本发明中，所述折射率为2.0以上、粒径不小于1μm的红外反射颜料、掺杂半导体、金属包覆空心微珠和金属粉末的质量比优选为（15~35）:（15~35）:（15~35）:（15~35），更优选为（20~30）:（20~30）:（20~30）:（20~30）。

本发明提供的内墙保温涂料，按重量份计，包括5份~45份的水，优选为10份~40份，更优选为15份~30份；本发明对所述水没有特殊的限制，采用本领域技术人员涂料树脂的水即可，如可以采用纯净水，也可以采用二次水，还可以采用去离子水；

本发明提供的内墙保温涂料，按重量份计，包括3份~25份助剂，优选为6份~21份，更有选为9份~18份；本发明对所述助剂没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的助剂的种类即可。在本发明中，所述助剂优选包括分散剂、成膜助剂、消泡剂、流平剂和增稠剂；

在本发明中，所述助剂包括分散剂，能够减少完成分散过程所需要的时间和能量，稳定所分散的颜料分散体，改性颜料粒子表面性质，调整颜料粒子的运动性；在本发明中，所述分散剂优选为聚磷酸盐和丙烯酸盐类化合物中的一种或多种，更有选为聚磷酸的钠盐、钾盐和铵盐以及丙烯酸的钠盐、钾盐和铵盐中的一种或多种；

在本发明中，所述助剂包括成膜助剂，从而能促进高分子化合物塑性流动和弹性变形，改善聚结性能，能在较广泛施工温度范围内成膜的物质；在本发明中，所述成膜助剂优选为丙二醇丁醚、丙二醇甲醚醋酸酯和醇酯十二，中的一种或多种；

在本发明中，所述助剂包括消泡剂，所述消泡剂优选为矿物油消泡剂或有机硅消泡剂中的一种或多种；

在本发明中，所述助剂包括流平剂，使得到的保温涂料在干燥成膜过程中形成一个平整、光滑、均匀的涂膜；所述流平剂优选为丙二醇或长油度醇酸涂料树脂漆；

在本发明中，所述助剂包括增稠剂，从而提高了熔体黏度或液体黏度，不仅可以使涂料增稠，防止施工中出现流挂现象，而且能赋予了保温涂料优异的机械性能和贮存稳定性；在本发明中，所述增稠剂包括纤维素醚及其衍生物和聚氨酯类化合物中的一种或多种，更有选为甲基纤维素、羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素和线性缔合型聚氨酯增稠剂和梳状缔合聚氨酯增稠剂中的一种或多种；

本发明对上述助剂的来源没有特殊的限制，可以采用上述助剂的市售商品。

本发明提供的内墙保温涂料，按重量份计，包括3份~55份的无机填料，更优选为8份~48份，最优选为12份~42份。本发明对所述无机填料的种类没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的用于内墙涂料的无机填料即可。在本发明中，所述无机填料优选为钛白粉、滑石粉或轻钙中的一种或多种；在本发明中，所述无机填料的钛白粉为普通钛白粉，其是作为颜填料使用，粒径小于1μm。

本发明提供的内墙保温涂料，按重量份计，包括5份~55份涂料树脂，优选为10份~50份，更有选为15份~45份，最优选为20份~40份。本发明对所述涂料树脂的种类没有特殊的限制，采用本领域技术人员树脂的涂料树脂即可，如水性涂料树脂；在本发明中，所述涂料树脂优选为丙烯酸酯乳液、苯丙类涂料树脂和硅丙类涂料树脂中的一种或多种，更有选为丙烯酸酯乳液。

本发明对所述内墙保温涂料的制备方法没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的内墙涂料的制备方法即可。在本发明中，内墙保温涂料优选按照以下方法制备：

将水、助剂和无机填料混合，得到混合物；

将所述混合物进行超细化，得到超细化颗粒；

将所述超细化颗粒与折射率为2.0以上、粒径不小于1μm的红外反射颜料、

掺杂半导体、金属包覆空心微珠和金属粉末混合，得到浆料；

将所述浆料与涂料树脂混合，得到内墙保温涂料。

本发明首先将水、助剂和无机填料混合，得到混合物。本发明对所述水、助剂和无机填料混合时的加料顺序没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的加料顺序即可。本发明优选将助剂加入水中，搅拌均匀后再向其中加入无机填料；本发明为了得到分散均匀的混合物，在加入助剂和无机填料的过程中，尽量慢慢加入，并且在加入的过程中不断进行搅拌。本发明对所述搅拌的方法没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的搅拌的技术方案即可。

得到混合物后，本发明优选先将所述混合物的粒子表面润湿，优选将得到的混合置于分散机中进行分散，所述分散机的转速优选为100转/分钟~300转/分钟，更有选为150转/分钟~250转/分钟；

然后再将润湿后的混合物进行超细化，本发明优选采用高速分散机对润湿后的混合物进行超细化，利用高速分散机上的强力剪切作用，使固体粒子分散成单体粒子。本发明对所述超细化过程的参数没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的超细化的技术方案即可，将颗粒细化到约10μm的数量级，更有选为5μm以下。

得到超细化的颗粒后，本发明将所述超细化的颗粒与折射率为2.0以上、粒径不小于1μm的红外反射颜料、掺杂半导体、金属包覆空心微珠和金属粉末混合，分散均匀后得到浆料；

得到浆料后，本发明将所述浆料与涂料树脂混合，得到无机-有机复合体系，即内墙保温涂料。

在上述制备方法中所述的原料的种类和质量比如上述技术方案所述的内墙保温涂料的组分的种类和质量比一致，在此不再赘述。

将所述浆料与涂料树脂混合后，优选向得到的基础漆中加入消泡剂、流平剂和增稠剂，根据客户要求对基础漆的粘度进行调节，本发明对所述调节的方法没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的调节粘度的技术方案即可；

为了符合市售商品的标准，本发明优选将调节好粘度的涂料过滤、包装和入库，作为市售商品出售。

本发明检测得到的室内保温涂料的性能，具体过程如下：

采用《GB/T9756-2009合成涂料树脂乳液内墙涂料》检测得到本实施例得到的内墙保温涂料的外观、施工性和耐水性等常规物理性能；

采用《GB18582-2008室内装饰装修材料内墙涂料中有害物质限量标准》对本实施例提供的内墙的有害物质含量进行测定；

将得到的室内保温涂料样品送至中国计量科学研究院光学所进行中远红外反射比的测试，测试设备为反射率测定仪；

测试结果表明，本发明提供的室温保温涂料具有合格的外观和施工性能，耐水性为优，有害物质限量级别为优，中远红外反射率可达到30%，这说明，本发明提供的内墙保温涂料能够反射较大比例的中远红外，能够提高室内保温效果，相比现有技术的保温涂料，本发明提供的室内保温涂料可提高2℃~5℃的室温。

本发明将提供的内墙保温涂料用于内墙保温，可以采用喷涂或者辊涂于内墙表面上，优选涂布的层数为三层，分别为包含金属包覆微珠的涂料形成的阻隔层、包含折射率在2.0以上、粒径不小于1.0μm的红外反射颜料和/或金属粉末的涂料形成的反射阻隔层和包含掺杂半导体的涂料形成的高反射低发射层；在本发明中，所述阻隔层的厚度优选为200μm~300μm，更优选为220μm~280μm；所述反射阻隔层的厚度优选为100μm~150μm，更优选为110μm~140μm；所述高反射低发射层的厚度优选为3μm~30μm，更优选为10μm~25μm。

参见图5，图5为本发明得到的保温涂料用于内墙得到的保温层的结构示意图，由图5可以看出，保温层包括红外反射低辐射层、红外反射阻隔层和阻隔层，当热源发出的中远红外线辐射到墙面时，绝大比例会被红外反射低辐射层和红外反射阻隔层反射回室内，被吸收的部分由于保温层低的辐射率，也只有极少的部分被发射出去，从而能够使内墙面与室内产生热量的平衡；被发射的部分也由于阻隔层的存在阻隔了热量的散失，从而使得本发明提供的保温涂料用于内墙后，具有较高的室内保温效果。

为了进一步说明本发明，下面结合实施例对本发明提供的内墙保温涂料进行详细地描述，但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。

实施例1

将5g粒径为5μm的TiO₂加入200mL蒸馏水中配成料浆，向其中加入0.1g六偏磷酸钠并搅拌，使TiO₂充分分散；再将1g Na₂CO₃与2.5g直接耐晒翠蓝GL溶解于85℃~90℃的热水中，适当搅拌后将得到的彩色颜料溶液加入上述料浆中，调节反应液的pH并保持恒定，进行恒温着色2.5h；将BaCl₂溶解于80℃热水中，分5次加入到上述着色后的溶液中，再依次向其中加入分别用水稀释好的OP乳化剂及固色剂Y；搅拌混合3h后，依次进行洗涤、过滤和干燥，得到彩色红外反射颜料。

实施例2

按重量份计，将22份水加入配料槽中，向其中加入1份聚磷酸钠、2份醇酯十二、1份有机硅类消泡剂、1份丙二醇和1份纤维素醚增稠剂，搅拌均匀后再向其中加入22份粒径为1μm普通钛白粉，以100转/分钟的转速分散得到的混合物；然后将分散好的混合物在高速分散机强力剪切作用下进行超细化；将20份粒径为6μm的金红石二氧化钛加入到超细化的混合物中，并且分散均匀；然后再向其中加入30份丙烯酸酯乳液，分散得到基础漆；

向得到的基础漆中加入消泡剂、流平剂、增稠剂，调制达到所需要的粘度，得到内墙保温涂料。

本发明检测得到的涂料的性能，具体过程如下：

本发明检测得到本实施例提供的内墙保温涂料的中远红外反射率和半球发射率，结果如表1所示，表1为本发明实施例2~18和比较例得到的产品的性能测试结果。

实施例3

采用实施例2的技术方案制备内墙保温涂料，不同的是，本实施例采用氧化锌代替实施例2中的粒径为6μm的金红石二氧化钛。

采用实施例2的检测方法对本实施例得到的内墙保温涂料进行性能检测，结果如表1所示，表1为本发明实施例2~18和比较例得到的产品的性能测试结果。

实施例4

按重量份计，将15份水加入配料槽中，向其中加入2份丙烯酸钠盐、3份醇酯十二、2份矿物油消泡剂、2份丙二醇和2份聚氨酯增稠剂，搅拌均匀后再向其中加入15份滑石粉，以100转/分钟的转速分散得到的混合物；然后将分散好的混合物在高速分散机强力剪切作用下进行超细化；将25份ATO粉加入到超细化的混合物中，并且分散均匀；然后再向其中加入34份丙烯酸酯乳液，分散得到基础漆；

本发明检测得到的涂料的性能，具体过程如下：

采用《GB/T9756-2009合成涂料树脂乳液内墙涂料》检测得到本实施例得到的内墙保温涂料的外观、施工性和耐水性等物理性能；

将得到的室内保温涂料样品送至中国计量科学研究院光学所进行中远红外反射比和半球反射率的测试，测试设备为反射率测定仪；

实施例5

采用实施例4的技术方案制备内墙保温涂料，不同的是，本实施例采用ITO粉代替实施例4中的ATO粉。

采用实施例4的检测方法对本实施例得到的内墙保温涂料进行性能检测，结果如表1所示，表1为本发明实施例2~18和比较例得到的产品的性能测试结果。

实施例6

按重量份计，将25份水加入配料槽中，向其中加入1份聚磷酸铵盐、3份醇酯十二、1份有机硅类消泡剂、3份丙二醇和1份羟丙基甲基纤维素，搅拌均匀后再向其中加入15份轻钙，以100转/分钟的转速分散得到的混合物；然后将分散好的混合物在高速分散机强力剪切作用下进行超细化；将20份铝包覆陶瓷微珠加入到超细化的混合物中，并且分散均匀；然后再向其中加入31份丙烯酸酯乳液，分散得到基础漆；

本发明检测得到的涂料的性能，具体过程如下：

实施例7

采用实施例6的技术方案制备内墙保温涂料，不同的是，本实施例采用银包覆陶瓷微珠代替实施例6中的铝包覆陶瓷微珠。

采用实施例6的检测方法对本实施例得到的内墙保温涂料进行性能检测，结果如表1所示，表1为本发明实施例2~18和比较例得到的产品的性能测试结果。

实施例8

按重量份计，将22份水加入配料槽中，向其中加入1份聚磷酸钠、2份醇酯十二、1份有机硅类消泡剂、1份丙二醇和1份纤维素醚增稠剂，搅拌均匀后再向其中加入22份粒径为1μm普通钛白粉，以100转/分钟的转速分散得到的混合物；然后将分散好的混合物在高速分散机强力剪切作用下进行超细化；将20份300目的铝粉加入到超细化的混合物中，并且分散均匀；然后再向其中加入30份丙烯酸酯乳液，分散得到基础漆；

本发明检测得到的涂料的性能，具体过程如下：

实施例9

采用实施例2的技术方案制备内墙保温涂料，不同的是，本实施例采用12份粒径为6μm的金红石二氧化钛和8份ATO粉代替实施例2中的20份粒径为6μm的金红石二氧化钛。

实施例10

采用实施例2的技术方案制备内墙保温涂料，不同的是，本实施例采用12份粒径为6μm的金红石二氧化钛和8份铝包覆陶瓷微珠代替实施例2中的20份粒径为6μm的金红石二氧化钛。

实施例11

采用实施例2的技术方案制备内墙保温涂料，不同的是，本实施例采用11份ATO粉和9份铝包覆陶瓷微珠代替实施例2中的20份粒径为6μm的金红石二氧化钛。

实施例12

采用实施例2的技术方案制备内墙保温涂料，不同的是，本实施例采用8份粒径为6μm的金红石二氧化钛、8份ATO粉和4份铝包覆陶瓷微珠代替实施例2中的20份粒径为6μm的金红石二氧化钛。

实施例13

采用实施例2的技术方案制备内墙保温涂料，不同的是，本实施例采用10份氧化锌、7份ITO粉和3份银包覆陶瓷微珠代替实施例2中的20份粒径为6μm的金红石二氧化钛。

实施例14

采用实施例2的技术方案制备内墙保温涂料，不同的是，本实施例采用10份粒径为6μm的金红石二氧化钛、7份ATO粉和3份铝包覆陶瓷微珠代替实施例2中的20份粒径为6μm的金红石二氧化钛。

实施例15

采用实施例2的技术方案制备内墙保温涂料，不同的是，本实施例采用8份氧化锌、8份ITO粉和4份银包覆陶瓷微珠代替实施例2中的20份粒径为6μm的金红石二氧化钛。

实施例16

采用实施例2的技术方案制备内墙保温涂料，不同的是，本实施例采用15份率包覆陶瓷微珠和5份400目的铝粉代替实施例2中的20份粒径为6μm的金红石二氧化钛。

实施例17

采用实施例2的技术方案制备内墙保温涂料，不同的是，本实施例采用5份粒径为6μm的金红石二氧化钛、5份ATO粉、5份铝包覆陶瓷微珠和5份400目的铝粉代替实施例2中的20份粒径为6μm的金红石二氧化钛。

实施例18

采用实施例2的技术方案制备内墙保温涂料，不同的是，本实施例采用5份氧化锌、5份ITO粉、5份银包覆陶瓷微珠和5份600目的铝粉代替实施例2中的20份粒径为6μm的金红石二氧化钛。

比较例

按重量份计，将22份水加入配料槽中，向其中加入1份聚磷酸钠、2份醇酯十二、1份有机硅类消泡剂、1份丙二醇和1份纤维素醚增稠剂，搅拌均匀后再向其中加入42份粒径为1μm普通钛白粉，以100转/分钟的转速分散得到的混合物；然后将分散好的混合物在高速分散机强力剪切作用下进行超细化；然后再向其中加入30份丙烯酸酯乳液，分散得到基础漆；

采用实施例2的检测方法对本比较例得到的内墙保温涂料进行性能检测，结果如表1所示，表1为本发明实施例2~18和比较例得到的产品的性能测试结果。

表1 本发明实施例2~18和比较例得到的产品的性能测试结果

由表1可以看出，本发明提供的内墙保温涂料具有较高的中远红外反射率，能够将大部分的室内产生的中远红外热辐射反射回室内，且具有较低的半球发射率，还能够阻隔热量的散失，从而提高了对室内的保温效果。发明进行了室内保温效果试验，结果表明，本发明提供的内墙保温涂料能够提高2℃~5℃的室内温度。

由以上实施例可知，本发明提供了一种内墙保温涂料，包括以下重量份的组分：5份~45份的水；3份~25份的助剂；3份~55份的无机填料；5份~55份的涂料树脂；1份~30份的射率为2.0以上、粒径不小于1μm的红外反射颜料、掺杂半导体、金属包覆空心微珠和金属粉末。在本发明中，所述折射率为2.0以上、粒径不小于1μm的红外反射颜料和金属粉末能够将室内绝大比例的中远红外线热辐射反射回室内；而且由于热能发射的连续性和瞬时性，本发明提供的内墙保温涂料表面吸收的热能绝大部分又被瞬间反射回室内，从而提高了室内的保温效果；所述掺杂半导体使得墙面具有较低的热辐射吸收和高的蓄热系数，会使墙体面温度升高；墙体温度升高，同时也增加室内温度，大大提高了居室的热舒适度，进一步提高了室内的保温效果；由于金属包覆空心微珠具有中空的结构，导热系数小，因此在得到的内墙保温涂料中无对流空气，降低了涂料的导热系数，大幅提升了保温涂层对中远红外热射线的阻隔能力，更进一步地提高了室内的保温效果，因此，本发明提供的内墙保温涂料具有较高的保温效果。实验结果表明，本发明提供的内墙保温涂料对中远红外的反射率可达到35%，能够阻隔热量的散失，可提高2℃~5℃的室温。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种内墙保温涂料，包括以下重量份的组分：

5份~45份的水；

3份~25份的助剂；

3份~55份的无机填料；

5份~55份的涂料树脂；

2.根据权利要求1所述的内墙保温涂料，其特征在于，所述折射率为2.0以上、粒径不小于1μm的红外反射颜料为金红石二氧化钛、锐钛型二氧化钛、氧化锑、氧化锌和红外反射彩色颜料中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的内墙保温涂料，其特征在于，所述掺杂半导体为掺杂氧化锡、掺杂氧化锗中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的内墙保温涂料，其特征在于，所述金属包覆空心微珠中的金属为锰、镍、锌、镉、镓、铟、钼、钨、铊、金、银、铜、铁和铝中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的内墙保温涂料，其特征在于，所述金属粉末的材质为金、银、铜、铁和铝中的一种或多种。

6.根据权利要求1所述的内墙保温涂料，其特征在于，包括6份~21份的助剂。

7.根据权利要求1或6任意一项所述的内墙保温涂料，其特征在于，所述助剂包括分散剂、成膜助剂、消泡剂、流平剂和增稠剂。

8.根据权利要求1所述的内墙保温涂料，其特征在于，包括8份~48份的无机填料。

9.根据权利要求1或8任意一项所述的内墙保温涂料，其特征在于，所述无机填料为钛白粉、滑石粉或轻钙中的一种或多种。

10.根据权利要求1所述的内墙保温涂料，其特征在于，包括20份~35份的涂料树脂。

11.根据权利要求1或10任意一项所述的内墙保温涂料，其特征在于，所述涂料树脂为丙烯酸乳液、苯丙类涂料树脂和硅丙类涂料树脂中的一种或多种。