CN103275576B - 一种水性环保保温隔热涂料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种水性环保保温隔热涂料及其制备方法。该涂料包括按照质量百分比计算的如下组份：丙烯酸乳液24％-38％，去离子水12％-18％，苯丙乳液14％-25％，中空玻璃微球14％-30％，钛白粉4％-5％，纳米胶粉3.2％-4.8％，硅藻土1％-2％，湿润剂0.5％-0.9％，气凝胶0.2％-0.6％，消泡剂0.3％-0.5％，增稠剂0.1％-0.4％，防冻剂0.5％-1％；其制备方法包括：将气凝胶、湿润剂、丙烯酸乳液、苯丙乳液依次加入去离子水中均匀混合；然后加入硅藻土、钛白粉等均匀混合；再依次加入剩余配料均匀混合，达到均匀的稠浆态，获得水性环保保温隔热涂料成品。本发明的涂料具有良好的保温隔热、隔音、耐水、耐酸、耐碱等优点，易于涂刷在建筑物内外墙表面并形成有效的保温隔热层，尤其是涂在外墙时还具有良好反射功能，同时其制备工艺简单，成本低廉，适于规模化生产。
Description
技术领域
本发明涉及一种涂料及其制备方法，特别是一种可应用于建筑物或者工业储罐(比如油罐)上的一种水性环保保温隔热涂料及其制备方法。
技术背景
一般保温隔热材料的组成以阻隔物体外部热量为特点，主要用于建筑行业较多。作为一种建筑材料，它不仅应该具有保温隔热功能，同时还应具有隔音及防霉，防结露等功效。
又及，制作保温隔热涂料的原料一般会选择导热系数比较低的原料。但是在实际使用中原材料的热传导率并不低，因此将原料制成中空发泡形，使中空结构形成空气层，赋予原料及原料混合物具有保温隔热功能，是常用的手段之一，比如泡沫板。
国内目前保温隔热材料包括有机类(聚苯乙烯泡沫、硬质泡沫聚氨酯、聚碳酸酯及酚醛)、无机类(珍珠岩水泥、泡沫水泥、复合硅酸盐)和复合材料类(聚苯芯材等)。这些有机类的保温隔热材料都因有原料发泡生产工序，使成品体积比较大，给大面积施工带来了不便。还因大多数成型材以大规格生产，在施工中的浪费现象也很严重，同时又存在火灾的隐患，一旦起火，起到了加大火情的弊端。其他要么是传统的无机保温涂料，一般涂层比较厚，厚达3-4cm，这些无机保温涂料附着力、耐水性不佳，施工比较复杂，很难具备普遍推广。
此外，目前国内建筑涂料主要考虑美观、耐老化、防沾污等方面，具有保温隔热功能的涂料尚比较少。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有良好保温隔热功能、无毒无害的，具有隔音、阻燃等多种功能，且便于使用的水性环保保温隔热涂料及其制备方法，从而克服现有技术中的不足。
为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种水性环保保温隔热涂料，包含按照质量百分比计算的如下组分：
优选的，所述丙烯酸乳液的比重为0.95-0.99，pH值7-9。
优选的，所述中空玻璃微球的比重为0.35-0.38，粒径15-75μm。
优选的，所述钛白粉的比重为3.8-4.2，粒径20-25nm。
优选的，所述硅藻土采用规格在400-2000目的硅藻土。
前述水性环保保温隔热涂料的制备方法包括：将气凝胶、湿润剂、丙烯酸乳液、苯丙乳液依次加入去离子水中均匀混合；然后加入硅藻土、钛白粉均匀混合；再依次加入剩余配料均匀混合，达到均匀的稠浆态，获得水性环保保温隔热涂料成品。
进一步的，该制备方法包括：将气凝胶、湿润剂、丙烯酸乳液、苯丙乳液依次加入去离子水中，并搅拌10-15min至均匀混合；然后加入硅藻土、钛白粉，搅拌混合15-20min至均匀混合；再依次加入剩余配料，搅拌30-35min直至均匀混合，达到均匀的稠浆态，经过滤出料，获得水性环保保温隔热涂料成品。
与现有技术相比，本发明至少具有如下优点：该水性环保保温隔热涂料具有良好的保温隔热、隔音、耐水、耐酸、耐碱等优点，易于涂刷在建筑物内外墙表面，涂刷后会在涂膜会形成有效的保温隔热层，尤其是涂在外墙时还具有良好的反射功能，同时，该水性环保保温隔热涂料制备工艺简单，成本低廉，适于进行规模化工业生产。
具体实施方式
以下结合一较佳实施例对本发明的技术方案作进一步描述，但需要说明的是，以下实施例不应视为对本发明的保护范围构成任何限制。
实施例1该水性环保保温隔热涂料包含按照质量百分比计算的如下组分：
该水性环保保温隔热涂料的制备方法包括：在搅拌器中加入去离子水，然后依次加入气凝胶、湿润剂、丙烯酸乳液、苯丙乳液搅拌15分钟，均匀混合，然后加入硅藻土、钛白粉搅拌20分钟，均匀混合；再依次加入剩余配料，搅拌30分钟，均匀混合，达到均匀的稠浆态，经过滤出料，即可装桶。
前述丙烯酸乳液的比重为0.95-0.99，pH值7-9，该丙烯酸乳液可选用韩国韩国三支华城株式会社的SAP-600S和SAP-200H两种乳液按照设定比例混配复合而成，优选的，其比例可以为SAP-200H∶SAP-600S＝5∶7-10∶9，该两种丙烯酸配比复合形成的复合丙烯酸有钙离子稳定性，稀释稳定性，机械稳定性及冻融稳定性等优点，调制出来的涂料，有良好的成膜性，薄膜强度高、柔软、光亮、耐水性，抗碱性，耐老化性等性能较好。
前述弹性苯丙乳液可采用杰晟材料控股(集团)有限公司出品的TRC-4369型苯丙乳液等，其属于新一代常温自交联型乳液，有持久的延伸效果，优异的耐水耐碱性和良好的抗沾污性能，同时可以增强涂料对各类基材的附着力。
前述中空玻璃微球可选用比重为0.35-0.38，粒径15-75μm的中空玻璃微球，其热导系数低，中空结构运用于涂料中在涂膜中有利于隔热层面，同时其空间结构有较好的绝缘性，玻璃微球的使用可以改善耐水性、抗压强度、收缩率和冲击强度，中空玻璃微球的使用可以起到保温、隔热、同时加强反射功能。在本实施例中，中空微球可选用美国3M公司(MinnesotaMiningandManufacturing)的产品。
前述钛白粉可采用比重3.8-4.2，粒径在20-25nm的钛白粉，其能提高遮盖力、涂膜强度和提高附着力，具有反射紫外线、抗菌功能，抗老化功能，保持涂料颜色和光亮性。
前述纳米胶粉是一种达到纳米级的凝胶体，由长短不一的纳米纤维、纳米棒及微纳米晶体粒子构成，能够改善涂料的耐水性、耐洗刷性，耐沾污性，改善悬浮稳定性，触变性，抗流挂等。对钛白粉起到增效左右，提高涂料的对比率，纳米胶粉可选用浙江杭州余杭加诚非金属矿业有限公司的相关产品。
前述硅藻土可选用规格在400-2000目的硅藻土，该类硅藻土由无定形的SiO2组成，并含有少量Fe2O3、CaO、MgO、Al2O3等。质软，多孔而轻，能为本发明涂料提供优异的表面性能，增容，增稠以及提高附着力。由于它具有较大的孔体积，能使涂膜缩短干燥时间。增加涂膜的耐磨性和抗划痕性，去湿、除臭、而且还能净化空气，隔音、防水和隔热、通透性好的特点。
前述湿润剂，消泡剂，增稠剂分别可选用南通市晗泰化工的湿润剂HT-198，消泡剂NZX，增稠剂HT-935。
前述气凝胶可选用韩国气凝胶株式会社出品的YSIL180型气凝胶，其比重0.3，pH值3.6-4.6，细度小于5μm，起到悬浮性高，易分散，固化数度快，具有隔热，隔音，吸附，气体过滤效果。
当然，前述各种组分亦可采用业界习用的其它市售或自制组分替换。
该水性环保保温隔热涂料的主要性能检测数据如下表所示：
该水性环保保温隔热涂料的断热性测试实验如下：
将实施例1制备的保温隔热涂料，涂在15cm×15cm大小，0.8mm厚的钢板上，在钢板的上表面涂上涂料(下表面不涂)，涂膜厚度0.9mm，制作样板一块。
在20℃室温下，将样板上表面朝上放置在230V100W的加热灯泡上方2.5cm处，在30分钟内隔温效果：
T0为下表面温度，T1为上表面温度。
| 时间 | 0分钟 | 6分钟 | 12分钟 | 18分钟 | 24分钟 | 30分钟 |
| 下表面温度(T0)℃ | 20 | 261 | 279 | 286 | 289 | 291 |
| 上表面温度(T1)℃ | 20 | 73 | 91 | 97 | 100 | 101 |
| 隔温效果(T0-T1) | 0 | 188 | 188 | 189 | 189 | 190 |
| ℃ |
从前表数据可知在下表面温度达到291℃，上表面温度只有190℃，隔温效果为190℃
本发明的水性环保保温隔热涂料可用喷涂，滚涂，刷子刷等多种施工方式进行施工，液体易涂刷于物体表面，使用需要充分搅拌，搅拌后的涂料达到均匀状态，性能稳定。
需要指出的是，以上实施例仅供说明本发明之用，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，所作出各种变换或变型，均属于本发明的范畴。
Claims (3)
1.一种水性环保保温隔热涂料，其特征在于，它包含按照质量百分比计算的如下组分：
其中，
所述丙烯酸乳液的比重为0.95-0.99，pH值7-9；
所述中空玻璃微球的比重为0.35-0.38，粒径15-75μm；
所述钛白粉的比重为3.8-4.2，粒径20-25nm；
所述硅藻土采用规格在400-2000目的硅藻土。
2.权利要求1所述水性环保保温隔热涂料的制备方法，其特征在于，包括：
将气凝胶、湿润剂、丙烯酸乳液、苯丙乳液依次加入去离子水中均匀混合；然后加入硅藻土、钛白粉均匀混合；再依次加入剩余配料均匀混合，达到均匀的稠浆态，获得水性环保保温隔热涂料成品。
3.根据权利要求2所述水性环保保温隔热涂料的制备方法，其特征在于，包括：
将气凝胶、湿润剂、丙烯酸乳液、苯丙乳液依次加入去离子水中，并搅拌10-15min至均匀混合；然后加入硅藻土、钛白粉，搅拌混合15-20min至均匀混合；再依次加入剩余配料，搅拌30-35min直至均匀混合，达到均匀的稠浆态，经过滤出料，获得水性环保保温隔热涂料成品。
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