CN103031049A - 水性玻璃保温隔热涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及涉及一种水性玻璃保温隔热涂料及其制备方法，水性玻璃保温隔热涂料，其组分和重量百分比为水性乳液40-60％，去离子水10-25％，功能性填料10-30％，纳米气凝胶0-20％，助剂0-5％。本发明的有益效果是：本发明的水性玻璃保温隔热涂料作为外墙外保温系统产品，大大提高外墙外保温系统的保温隔热性能，可使室内温度提高8-10℃，达到节能的效果，不仅解决了外墙外保温系统中对门窗保温隔热性能的要求，也可作为外墙外饰面的保护层，具有环保、成本低的优点。

Description

水性玻璃保温隔热涂料及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种建筑材料，具体涉及一种水性玻璃保温隔热涂料及其制备方法，该水性玻璃保温隔热涂料可用于窗户玻璃上，也可用于外墙外保温系统，作为饰面层的防护层。

背景技术

随着国家对节能工作越来越重视，这就意味着不但新建建筑必须节能达标，既有建筑的节能改造也要加大力度，人们对于建筑节能问题日益重视，环保观念的增强和安全性意识逐渐提高，外墙外保温系统对于门窗提出了保温隔热性能的要求，传统涂料只是具有单一的装饰性，从配方设计上就没有考虑涂料的保温隔热性能。而且传统的涂料用在玻璃上的也只是增加玻璃的装饰性，没有考虑涂料的保温隔热性能，因此无法满足这一要求。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明旨在提供一种水性玻璃保温隔热涂料及其制备方法。

本发明的技术方案为：

水性玻璃保温隔热涂料，其组分和重量百分比为水性乳液40-60％，去离子水10-25％，功能性填料10-30％，纳米气凝胶0-20％，助剂0-5％。

所述的水性乳液为水性聚氨酯、水性聚酯溶液的至少一种。

所述的功能性填料采用二氧化硅、中空玻璃微珠或者紫外线吸收剂的至少一种，粒度为20-40μm。

所述的纳米气凝胶为纳米级二氧化硅，粒度为4-5nm。

所述的助剂包括保水剂、分散剂、消泡剂、增稠剂和流变增塑剂，添加重量百分比为(1-2.5)∶(0.5-1.5)∶(0.5-1)∶(0.3-0.7)∶(0.3-0.8)，用于调节水性玻璃保温隔热涂料在施工过程中施工性和成膜后的物理性能达到设计要求。

所述的保水剂为聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钠、聚丙烯酸钾、聚丙烯酸铵或淀粉接枝丙烯酸盐的至少一种；

所述的分散剂为脂肪酸类、脂肪族酰胺类或酯类的至少一种；

所述的消泡剂为有机硅氧烷、聚醚、硅、醚接枝、含胺、亚胺或酰胺类的至少一种；

所述的增稠剂为甲基纤维素、羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、聚氨酯类增稠剂、膨润土、凹凸棒土或硅酸铝的至少一种；

所述的流变增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯(DOP)或邻苯二甲酸二丁酯(DBP)的至少一种。

一种制备水性玻璃保温隔热涂料的制备方法，其步骤为：

1)用计量装置将物料按照比例精确计量；

2)在600-800rpm转速搅拌下将去离子水投入混合搅拌机中搅拌5-10min；

3)将转速调至900-1000rpm转速，在混合搅拌机中投入助剂，搅拌5-10min；

4)待1-8min助剂分散均匀后，将转速调至1500-1700rpm，投入水性乳液在混合搅拌机中搅拌5-30min；

5)将转速调至1000-1500rpm，在混合搅拌机中投入纳米气凝胶，搅拌5-10min；

6)将转速调至800-1000rpm，在混合搅拌机中投入功能性填料，搅拌5-30min即得成品。

本发明的有益效果是：

本发明的水性玻璃保温隔热涂料作为外墙外保温系统产品，采用二氧化硅、中空玻璃微珠或者紫外线吸收剂等新材料，大大提高外墙外保温系统的保温隔热性能，可使室内温度提高8-10℃，达到节能的效果，不仅解决了外墙外保温系统中对门窗保温隔热性能的要求，也可作为外墙外饰面的保护层，具有环保、成本低的优点；本发明的水性玻璃保温隔热涂料外观平整光滑、透明，施工简单，透光率大于80％，阻隔紫外线大于97％，阻隔红外线大于65％，耐水性好，膜表面硬度可达到4H，100℃下1h耐热实验无起层、无皱皮、无起泡现象。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进一步详细说明。

实施例1：

1)用计量装置将物料按照比例精确计量；

将物料按照重量百分比为水性聚氨酯乳液60％，去离子水10％，功能性填料二氧化硅10％，纳米气凝胶15％，助剂5％精确计量；

2)在600rpm转速搅拌下将去离子水投入混合搅拌机中搅拌5min；

3)将转速调至900rpm转速，在混合搅拌机中投入助剂，搅拌5min；

助剂包括聚丙烯酰胺、脂肪酸类、聚醚、甲基纤维素和邻苯二甲酸二辛酯，重量百分比为1∶0.5∶0.5∶0.3∶0.3；

4)待1min助剂分散均匀后，将转速调至1500rpm，投入水性乳液在混合搅拌机中搅拌5min；

5)将转速调至1000rpm，在混合搅拌机中投入纳米气凝胶，搅拌5min；

6)将转速调至800rpm，在混合搅拌机中投入功能性填料，搅拌5min即得成品。

技术指标为：外观平整光滑，透明，透光率82％，阻隔紫外线98％，阻隔红外线66％，耐水性好，膜表面硬度4H，100℃下1小时耐热实验，无起层、无皱皮、无起泡。

实施例2

1)用计量装置将物料按照比例精确计量；

将物料按照重量百分比为水性聚酯乳液40％，去离子水25％，功能性填料中空玻璃微珠25％，纳米气凝胶8％，助剂2％精确计量；

2)在800rpm转速搅拌下将去离子水投入混合搅拌机中搅拌10min；

3)将转速调至1000rpm转速，在混合搅拌机中投入助剂，搅拌10min；

助剂包括聚丙烯酸钠、脂肪族酰胺、有机硅氧烷、膨润土和邻苯二甲酸二辛酯，重量百分比为2.5∶1.5∶1∶0.7∶0.8；

4)待8min助剂分散均匀后，将转速调至1700rpm，投入水性乳液在混合搅拌机中搅拌30min；

5)将转速调至1500rpm，在混合搅拌机中投入纳米气凝胶，搅拌10min；

6)将转速调至1000rpm，在混合搅拌机中投入功能性填料，搅拌30min即得成品。

技术指标为：外观平整光滑，透明，透光率83％，阻隔紫外线99％，阻隔红外线67％，耐水性好，膜表面硬度4H，100℃下1小时耐热实验，无起层、无皱皮、无起泡。

实施例3

1)用计量装置将物料按照比例精确计量；

将物料按照重量百分比为水性聚氨酯乳液50％，去离子水20％，功能性填料紫外线吸收剂15％，纳米气凝胶12％，助剂3％精确计量；

2)在700rpm转速搅拌下将去离子水投入混合搅拌机中搅拌8min；

3)将转速调至950rpm转速，在混合搅拌机中投入助剂，搅拌8min；

助剂包括聚丙烯酸钾、酯类、亚胺、羟乙基纤维素和邻苯二甲酸二丁酯，重量百分比为2∶1∶0.6∶0.5∶0.7；

4)待6min助剂分散均匀后，将转速调至1600rpm，投入水性乳液在混合搅拌机中搅拌20min；

5)将转速调至1200rpm，在混合搅拌机中投入纳米气凝胶，搅拌8min；

6)将转速调至900rpm，在混合搅拌机中投入功能性填料，搅拌20min即得成品。

技术指标为：外观平整光滑，透明，透光率81％，阻隔紫外线98％，阻隔红外线67％，耐水性好，膜表面硬度4H，100℃下1小时耐热实验，无起层、无皱皮、无起泡。

下表为本发明的保温隔热涂料与现有技术中内、外墙涂料或隔热玻璃贴膜几种材料的技术指标和经济指标对比表：

检测项目	传统内、外墙涂料	隔热玻璃贴膜	水性玻璃保温隔热涂料
				节能要求	不符合国家规范	符合国家规范	符合国家规范
标准要求	符合国家标准	符合国家标准	符合国家标准
				施工性	简单	较复杂、慢	简单
价格比	便宜	贵	便宜
				透光率	无	45％	＞80％
阻隔紫外线	30％	90％	＞97％
				阻隔红外线	10％	35％	＞65％
耐水性	一般	差	好
				膜表面硬度	H	HB	4H
耐热性(100℃，1h)	起层、皱皮、起泡	起层、皱皮、起泡	无起层、无皱皮、无起泡
				外观	有色	有色	平整光滑、透明

Claims (7)

1.水性玻璃保温隔热涂料，其组分和重量百分比为水性乳液40-60％，去离子水10-25％，功能性填料10-30％，纳米气凝胶0-20％，助剂0-5％。

2.如权利要求1所述的水性玻璃保温隔热涂料，其特征在于，所述的水性乳液为水性聚氨酯、水性聚酯溶液的至少一种。

3.如权利要求1所述的水性玻璃保温隔热涂料，其特征在于，所述的功能性填料采用二氧化硅、中空玻璃微珠或者紫外线吸收剂的至少一种，粒度为20-40μm。

4.如权利要求1所述的水性玻璃保温隔热涂料，其特征在于，所述的纳米气凝胶为纳米级二氧化硅，粒度为4-5nm。

5.如权利要求1所述的水性玻璃保温隔热涂料，其特征在于，所述的助剂包括保水剂、分散剂、消泡剂、增稠剂和流变增塑剂，添加重量百分比为(1-2.5)∶(0.5-1.5)∶(0.5-1)∶(0.3-0.7)∶(0.3-0.8)。

6.如权利要求5所述的水性玻璃保温隔热涂料，其特征在于，

所述的保水剂为聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钠、聚丙烯酸钾、聚丙烯酸铵或淀粉接枝丙烯酸盐的至少一种；

所述的分散剂为脂肪酸类、脂肪族酰胺类或酯类的至少一种；

所述的消泡剂为有机硅氧烷、聚醚、硅、醚接枝、含胺、亚胺或酰胺类的至少一种；

所述的增稠剂为甲基纤维素、羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、聚氨酯类增稠剂、膨润土、凹凸棒土或硅酸铝的至少一种；

所述的流变增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯(DOP)或邻苯二甲酸二丁酯(DBP)的至少一种。

7.一种制备如权利要求1-6所述的水性玻璃保温隔热涂料的制备方法，其步骤为：

1)用计量装置将物料按照比例精确计量；

2)在600-800rpm转速搅拌下将去离子水投入混合搅拌机中搅拌5-10min；

3)将转速调至900-1000rpm转速，在混合搅拌机中投入助剂，搅拌5-10min；

4)待1-8min助剂分散均匀后，将转速调至1500-1700rpm，投入水性乳液在混合搅拌机中搅拌5-30min；

5)将转速调至1000-1500rpm，在混合搅拌机中投入纳米气凝胶，搅拌5-10min；

6)将转速调至800-1000rpm，在混合搅拌机中投入功能性填料，搅拌5-30min即得成品。