CN103146290B - 水性复合隔热保温涂料的制备方法 - Google Patents
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Abstract
水性复合隔热保温涂料的制备方法，属于建筑材料技术领域，先将硅酸铝纤维、润湿剂和软化水混合形成纤维浆；将石蜡后乳化与丙烯酸酯接枝环氧树脂乳胶混合形成石蜡乳胶均匀分散体系；再将石蜡乳胶均匀分散体系与纤维浆混合均匀后，再加入中空陶瓷微珠、玻化微珠、钛白粉、远红外粉、增稠剂、成膜剂和流平剂，搅拌均匀。本发明导热系数低，保温效果显著；可与基层全面豁结，整体性强，质轻，层薄，阻燃性好，环保性强，材料生产工艺简单，能耗低。
Description
技术领域
本发明属于建筑材料技术领域，主要涉及的是一种水性复合隔热保温涂料的制备方法。
背景技术
目前，我国正处于房屋建筑的高峰时期，而传统的外墙或内墙建筑涂料主要强调防腐、防污、耐老化、自洁性好，但是在保温性能方面关注不够。建筑节能在近年来越来越受到国家的重视，建筑屋顶及外墙保温涂料，是近几年来非常热门的一种建筑保温解决方案。
保温涂料一般分为三类：1、阻隔型隔热涂料是通过添加高热阻填料来实现隔热保温的一种涂料。一般采用导热系数比较低的组合或涂膜中引入导热系数极低的空气以获得良好的隔热效果。该类涂料通常以表观密度低，内部结构疏松，气孔率高、含水量小的材料作为轻骨料。对于隔热涂料中使用的保温轻骨料通常有玻化微珠、膨胀蛭石、发泡聚苯乙烯等。2、反射型隔热涂料主要是根据太阳光谱能量分布，将太阳光产生热量的部分能量反射掉，太阳能绝大部分处于可见光和近红外区。因此通过选择合适的树脂、金属、金属氧化物颜填料以及生产工艺，制得高隔热率的涂层以达到隔热的目的。3、防辐射型隔热涂料是通过以热发射的形式将吸收的热量辐射掉从而促使室内以室外同样的速率降温，但是辐射型隔热涂料基料的选取和加工工艺比较复杂，要想达到稳定的发射率还需要进一步的深入研究。这三类涂料的保温机理不同，应用场合和所得到的效果也各不相同。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能克服以上三种保温涂料的缺点，充分发挥各自的特点，实现优势互补的水性复合隔热保温涂料的制备方法。
本发明技术方案包括以下步骤：
1）将硅酸铝纤维、润湿剂和软化水混合，形成均匀分散的纤维浆；
2）将石蜡后乳化与丙烯酸酯接枝环氧树脂乳胶混合均匀，形成石蜡乳胶均匀分散体系；
3）将上述石蜡乳胶均匀分散体系与纤维浆混合均匀后，再加入中空陶瓷微珠、玻化微珠、钛白粉、远红外粉、增稠剂、成膜剂和流平剂，搅拌均匀；
所述丙烯酸酯接枝环氧树脂乳胶中环氧树脂的质量分数为10～20%。
本发明的丙烯酸酯接枝环氧树脂乳胶赋予涂层良好的基材附着力、功能助剂与颜填料间良好的粘接力、防腐性、耐水性以及优异的机械力学性能。
本发明中玻化微珠是一种酸性玻璃质溶岩矿物质（松脂岩矿砂），经过特种技术处理和生产工艺加工形成内部多孔﹑ 表面玻化封闭，呈球状体细径颗粒，是一种具有高性能的新型无机轻质绝热材料。
本发明中空心陶瓷微珠具有高反射率，高辐射率，低导热率和低蓄热率的优良热工性能。同时陶瓷微珠具有色相好、外观如轻质碳酸钙，可与任何颜色相配；比重轻体积大，可以大大减少基料的用量，与基料的混合工艺较为简单。
本发明选用低密度体质填料以及空心微珠功能填料以赋予涂层良好的保温性能；本发明还利用石蜡由于相态以及结构变化而具备的高温吸热低温放热的特点，赋予涂层优异的保温效果；选用远红外粉不仅隔热保温，在太阳光（尤其是紫外线）照射下生成OH-，能有效除去室内外的苯、甲醛、硫化物、氨和臭味物质，并具有杀菌功能。
本发明以中空陶瓷微珠为主材料，丙烯酸酯接枝环氧树脂乳胶为成膜物质，配以玻化微珠，钛白粉，远红外粉以及相转变材料石蜡，经过特殊生产工艺加工制备出一种复合隔热保温涂料，其优点体现在：(1)导热系数低，保温效果显著；(2)可与基层全面豁结，整体性强，特别适用于其它保温材料难以解决的异型设备保温；(3)质轻、层薄，相对提高了建筑设施的使用面积；(4)阻燃性好，环保性强；(5)施工相对简单，可采用人工涂抹的方式进行；(6)材料生产工艺简单，能耗低。
本发明所述软化水可以为去离子水。
本发明优选的石蜡为十八烷石蜡。
优选的成膜助剂为Texanol酯醇。
优选的润湿剂为聚醚改性聚二甲基硅氧烷共聚物润湿剂。
优选的流平剂为聚醚改性聚二甲基硅氧烷共聚物流平剂。
优选的增稠剂为聚氨酯类非离子缔合型增稠剂。
混合时，所述软化水、润湿剂、硅酸铝纤维、石蜡、丙烯酸酯接枝环氧树脂乳胶、中空陶瓷微珠、玻化微珠、钛白粉和远红外粉的投料质量比为25～40︰0.3︰1～6︰5～8︰20～30︰8～10︰8～10︰8～15︰1～2。
具体实施方式
一、称量：
实例1：
实例2：
二、制备工艺：
分别将以上两例的称量，进行同样步骤的生产试验：
（1）将去离子水和分散剂、润湿剂搅拌混合均匀10min，加入硅酸铝纤维进行分散10min，制成纤维浆。
（2）将乳化后的石蜡加入到丙烯酸酯接枝环氧树脂乳胶中，500rpm搅拌均匀，形成石蜡乳胶均匀分散体系。
（3）将上述石蜡乳胶均匀分散体系与纤维浆搅拌均匀，依次加入玻化微珠、空心陶瓷微珠、钛白粉、远红外粉低速搅拌30min。
（4）将转速调至600rpm加入增稠剂调整粘度，再加入成膜剂和流平剂等助剂。
三、对上述两例形成的涂料分别进行检测，结果如下：
实例1取得的涂料各参数指标，见下表：
| 检测项目 | 标准要求 | 实测指标 |
| 外观 | 均匀粘稠浆体 | 合格 |
| 干密度/（kg/m2） | ≤300 | 210 |
| 导热系数/[W/（m?K）] | ≤0.07 | 0.051 |
| 抗压强度/k?Pa | ≥100 | 合格 |
| 抗拉强度/k?Pa | ≥50 | 合格 |
| 耐水性（浸泡72 h） | — | 无异常 |
| 柔韧性/mm | — | 2 |
| 附着力/等级 | — | 1 |
| 防火性能 | A2级 | A2级 |
| 与对照相比温差/oC | 30 | 45 |
实例2取得的涂料各参数指标，见下表：
| 检测项目 | 标准要求 | 实测指标 |
| 外观 | 均匀黏稠浆体 | 合格 |
| 干密度/（kg/m2） | ≤300 | 240 |
| 导热系数/[W/（m·K）] | ≤0.07 | 0.059 |
| 抗压强度/k Pa | ≥100 | 合格 |
| 抗拉强度/k Pa | ≥50 | 合格 |
| 耐水性（浸泡72 h） | — | 无异常 |
| 柔韧性/mm | — | 2 |
| 附着力/等级 | — | 1 |
| 防火性能 | A2级 | A2级 |
| 与对照相比温差/°C | 30 | 42 |
注：以上两表中，对比温差对照普通外墙涂料。
以上两表说明，采用上述实施例中的成膜物质以及配方，得到的涂料导热系数均低于0.06 W/（m·K），其它性能指标均符合标准要求。
Claims (7)
1.一种水性复合隔热保温涂料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
1）将硅酸铝纤维、润湿剂和软化水混合，形成均匀分散的纤维浆；
2）将乳化后的石蜡与丙烯酸酯接枝环氧树脂乳胶混合均匀，形成石蜡乳胶均匀分散体系；
3）将上述石蜡乳胶均匀分散体系与纤维浆混合均匀后，再加入中空陶瓷微珠、玻化微珠、钛白粉、远红外粉、增稠剂、成膜剂和流平剂，搅拌均匀；
所述丙烯酸酯接枝环氧树脂乳胶中环氧树脂的质量分数为10～20%；
混合时，所述软化水、润湿剂、硅酸铝纤维、石蜡、丙烯酸酯接枝环氧树脂乳胶、中空陶瓷微珠、玻化微珠、钛白粉和远红外粉的投料质量比为25～40︰0.3︰1～5︰5～8︰20～30︰5～10︰7～8︰8～15︰1～3。
2.根据权利要求1所述水性复合隔热保温涂料的制备方法，其特征在于所述软化水为去离子水。
3.根据权利要求1所述水性复合隔热保温涂料的制备方法，其特征在于所述石蜡为十八烷石蜡。
4.根据权利要求1所述水性复合隔热保温涂料的制备方法，其特征在于所述成膜助剂为Texanol酯醇。
5.根据权利要求1所述水性复合隔热保温涂料的制备方法，其特征在于所述润湿剂为聚醚改性聚二甲基硅氧烷共聚物润湿剂。
6.根据权利要求1所述水性复合隔热保温涂料的制备方法，其特征在于所述流平剂为聚醚改性聚二甲基硅氧烷共聚物流平剂。
7.根据权利要求1所述水性复合隔热保温涂料的制备方法，其特征在于所述增稠剂为聚氨酯类非离子缔合型增稠剂。
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