CN103360855B - 一种隔热保温材料及其涂料的制备方法 - Google Patents
一种隔热保温材料及其涂料的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103360855B CN103360855B CN201210090736.3A CN201210090736A CN103360855B CN 103360855 B CN103360855 B CN 103360855B CN 201210090736 A CN201210090736 A CN 201210090736A CN 103360855 B CN103360855 B CN 103360855B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- particle
- hollow
- titanium dioxide
- nano
- preparation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Abstract
一种隔热保温材料及其涂料的制备,属于节能涂料技术领域。本发明采用一种纳米物质为模板,制备出中空纳米二氧化硅粒子,再在中空纳米二氧化硅粒子表面包覆一层具有反射紫外线功能的二氧化钛,制得用二氧化钛修饰的中空纳米二氧化硅粒子。然后再把这种用二氧化钛修饰的中空纳米二氧化硅粒子与成膜物制成涂料,即得到保温隔热涂料。因为中空纳米二氧化硅粒子特殊的纳米结构以及表面二氧化钛反射紫外线的功能,使得此种保温隔热涂料的隔热性能大大提高。
Description
技术领域
本发明涉及一种隔热保温材料及其涂料的制备,具有高效的保温隔热性能,属于节能涂料技术领域。
背景技术
节能降耗、提高经济效益是科学研究和技术开发的基本目标之一,涂料技术也不例外。20世纪70年代后,世界气候变暖,地球能源日趋枯竭,而在所有能耗构成比例中,建筑能耗超过三分之一,所占比例最大;另外,在工业生产中所需通过保温措施而达到节能降耗的场所同样也非常多,因此,开发隔热保温节能涂料具有极大的现实意义。保温隔热涂料综合了涂料以及绝热材料的双重特性,有很多优点,如涂料生产工艺简单、导热系数低、保温效果好、施工相对简单、特别适用于保温材料难以解决的异型设备的保温等。但是现有保温隔热涂料主要是采用了普通的中空微珠、钛白粉等材料,它们的粒径大多为15μm左右,有的甚至更高,而且仅依靠阻隔热量传递来达到隔热效果,因此起到的隔热效果有限,隔热效果亟待提高。
发明内容
本发明的目的是制备出一种表面包覆二氧化钛的纳米级的中空二氧化硅粒子,这种二氧化硅粒子的粒径在100nm以下,由于纳米粒子的特殊效果,热气流在其内部很难传导,而且其表面包覆的二氧化钛能够大量地反射紫外线,因此采用表面包覆二氧化钛的中空纳米二氧化硅粒子制成的保温隔热涂料的隔热性能将会得到大大的提高。
其设计思路是:制备表面包覆二氧化钛的纳米级的中空二氧化硅粒子,并以此中空二氧化硅制成保温涂料,以提高保温隔热的效果。该中空纳米二氧化硅粒子制备的主要步骤:(1)以某种纳米级的物质为模板,在充分分散的条件下在其外层包覆一层二氧化硅;(2)将模板在高温条件下去除,即可得中空纳米二氧化硅粒子。(3)将中空纳米二氧化硅粒子分散在溶液中,在其表面包覆一层二氧化钛,高温煅烧后即可得表面包覆二氧化钛的纳米级的中空二氧化硅粒子。
本发明的技术方案:一种中空纳米二氧化硅粒子及其保温隔热涂料的制备步骤为:
(1)中空纳米二氧化硅粒子的制备:以纳米聚苯乙烯或囊泡或有机膨胀剂为模板,加入烧瓶中,加入20-60mL乙醇,20-60mL水,1-5mL氨水,0.1-0.5g十六烷基三甲基溴化铵或十六烷基三甲基氯化铵,加入表面活性剂聚乙二醇2000或十二烷基苯磺酸钠0.1-0.5g,1-5mL硅源,在30-90℃条件下搅拌反应2-10h,取出产物,经离心、洗涤、干燥后在300-900℃的条件下煅烧,即得到颗粒完整、形貌较好的中空纳米二氧化硅粒子。
其中加入表面活性剂聚乙二醇2000或十二烷基苯磺酸钠是为了使纳米模板充分分散,并在其表面形成一层膜,增加模板对硅源的吸附力,以提高纳米中空粒子的产率,可以大大减少硅源自身形成实心粒子的概率。其中控制硅源的加入量、表面活性剂种类及添加量、反应时间的长短可以控制中空纳米粒子的粒径、壁厚,得到不易破损、粒径均一、性能稳定的中空纳米粒子。
(2)中空纳米二氧化硅粒子表面包覆二氧化钛的制备
称取一定量的中空二氧化硅粒子加入四口烧瓶中,搅拌加热到一定温度后向溶液中缓慢滴加一定浓度的钛源溶液,并加入碱调节溶液的pH,持续反应一段时间后静置,抽滤、干燥后高温煅烧,即得到用二氧化钛修饰的中空纳米二氧化硅粒子
(3)保温隔热涂料的制备:将制备的用二氧化钛修饰的中空二氧化硅粒子以及珍珠岩等填料加入成膜物中,并加入润湿分散剂、消泡剂、流平剂等若干,制成保温隔热涂料。其配方如下:
成膜物:30~45份
用二氧化钛修饰的中空纳米二氧化硅粒子:4~10份
膨胀珍珠岩:2~4份
去离子水:36~62份
润湿分散剂、消泡剂、流平剂、增稠剂:若干
所述成膜物为水性氟碳乳液;
其中分散剂用美国罗哈斯公司的OROTAN1288、OROTAN73IA分散剂,或德国汉高公司的5040、5027分散剂中的一种;流平剂为毕克公司的BYK346;增稠剂用罗门哈斯公司的ACRYSOLTT-935或TT-615增稠剂;消泡剂用毕克公司的BYK024或日本诺普科公司的NXZ消泡剂。
本发明的有益效果:
(1)通过制备中空纳米二氧化硅粒子,就可以得到隔热效果更好的保温隔热涂料。这种中空二氧化硅粒子的粒径非常小,可以有效地阻止热量在其内部的传导,大大地提高了涂料保温隔热的性能;而且本发明选用了表面活性剂,在其表面形成了一层膜,增加了模板对硅源的吸附力,大大增加了中空纳米粒子的得率。
(2)此中空纳米二氧化硅粒子表面包覆的一层二氧化钛具有强烈反射紫外线的能力,与二氧化硅粒子的中空结构结合一起,形成综合型的隔热效果。
(3)此中空纳米二氧化硅粒子的强度大,在与成膜物的搅拌中不会破损,性能十分稳定。
(4)施工工艺简单,工期短,节约成本。
具体实施方式
实施例1:
称取1g纳米聚苯乙烯模板,加入四口烧瓶中,加入30mL乙醇,40mL去离子水,2mL氨水,0.1g十六烷基三甲基溴化铵或十六烷基三甲基氯化铵,0.1g表面活性剂聚乙二醇2000或十二烷基苯磺酸钠,2mL硅源,在40℃条件下搅拌反应3h,取出产物,经离心、洗涤、干燥后在500℃的条件下煅烧,即得到颗粒完整、形貌较好的中空纳米二氧化硅粒子。
将1g中空纳米二氧化硅粒子加入四口烧瓶中,加300mL水搅拌均匀后加热到30℃,缓慢滴加0.1mol/L的钛源100mL,搅拌反应4h后停止反应,静置2h后抽滤,干燥并高温煅烧,得到用二氧化钛修饰的中空纳米二氧化硅粒子。
将制备的用二氧化钛修饰的中空纳米二氧化硅粒子以及珍珠岩等填料加入成膜物中,并加入润湿分散剂、消泡剂、流平剂、增稠剂若干,制成保温隔热涂料。其配方如下:
成膜物:40份
用二氧化钛修饰的中空纳米二氧化硅粒子:11份
膨胀珍珠岩:3份
去离子水:46份
润湿分散剂、消泡剂、流平剂、增稠剂:若干
实施例2:
称取1.5g纳米聚苯乙烯模板,加入四口烧瓶中,加入30mL乙醇,30mL去离子水,2mL氨水,0.3g十六烷基三甲基溴化铵或十六烷基三甲基氯化铵,0.2g表面活性剂聚乙二醇2000或十二烷基苯磺酸钠,1mL硅源,在60℃条件下搅拌反应4h,取出产物,经离心、洗涤、干燥后在600℃的条件下煅烧,即得到颗粒完整、形貌较好的中空纳米二氧化硅粒子。
将2g中空纳米二氧化硅粒子加入四口烧瓶中,加300mL水搅拌均匀后加热到30℃,缓慢滴加0.1mol/L的钛源200mL,搅拌反应4h后停止反应,静置2h后抽滤,干燥并高温煅烧,得到用二氧化钛修饰的中空纳米二氧化硅粒子。
将制备的用二氧化钛修饰的中空纳米二氧化硅粒子以及珍珠岩等填料加入成膜物中,并加入润湿分散剂、消泡剂、流平剂、增稠剂若干,制成保温隔热涂料。其配方如下:
将制备的中空二氧化硅粒子以及珍珠岩等填料加入成膜物中,并加入润湿分散剂、消泡剂、流平剂、增稠剂若干,制成保温隔热涂料。其配方如下:
成膜物:45份
中空纳米二氧化硅粒子:13份
膨胀珍珠岩:3份
去离子水:39份
润湿分散剂、消泡剂、流平剂、增稠剂:若干
Claims (1)
1.一种隔热保温涂料的制备,其特征在于,包括如下步骤:
(1)中空纳米二氧化硅粒子的制备:以纳米聚苯乙烯或囊泡或有机膨胀剂为模板,加入烧瓶中,加入20-60mL乙醇,20-60mL水,1-5mL氨水,0.1-0.5g十六烷基三甲基溴化铵或十六烷基三甲基氯化铵,0.1-0.5g表面活性剂聚乙二醇2000或十二烷基苯磺酸钠,1-5mL正硅酸四乙酯,在30-90℃条件下搅拌反应2-10h,取出产物,经离心、洗涤、干燥后在300-900℃的条件下煅烧,即得到颗粒完整、形貌较好的中空纳米二氧化硅粒子;
其中加入表面活性剂聚乙二醇2000或十二烷基苯磺酸钠是为了使纳米模板充分分散,并在其表面形成一层膜,增加模板对硅源的吸附力,以提高纳米中空粒子的产率,大大减少了硅源自形成实心粒子的概率;其中控制硅源的加入量和反应时间的长短可以控制中空纳米粒子壁厚,以得到不易破损、性能稳定的中空纳米粒子;
(2)中空纳米二氧化硅粒子表面包覆二氧化钛的制备
称取一定量的中空二氧化硅粒子加入四口烧瓶中,搅拌加热到一定温度后向溶液中缓慢滴加一定浓度的钛源溶液,并加入碱调节溶液的pH,持续反应一段时间后静置,抽滤、干燥后高温煅烧,即得到用二氧化钛修饰的中空纳米二氧化硅粒子;
(3)保温隔热涂料的制备:将制备所得的用二氧化钛修饰的中空二氧化硅粒子以及膨胀珍珠岩填料加入成膜物中,并加入润湿分散剂、消泡剂、流平剂、增稠剂若干,制成保温隔热涂料;其配方如下:
成膜物:30~45份
用二氧化钛修饰的中空纳米二氧化硅粒子:4~10份
膨胀珍珠岩:2~4份
去离子水:36~62份
润湿分散剂、消泡剂、流平剂、增稠剂:若干
所述成膜物为水性氟碳乳液;
其中分散剂用美国罗哈斯公司的OROTAN1288、OROTAN73IA分散剂,或德国汉高公司的5040、5027分散剂中的一种;流平剂为毕克公司的BYK346;增稠剂用罗门哈斯公司的ACRYSOLTT-935或TT-615增稠剂;消泡剂用毕克公司的BYK024或日本诺普科公司的NXZ消泡剂。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201210090736.3A CN103360855B (zh) | 2012-03-31 | 2012-03-31 | 一种隔热保温材料及其涂料的制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201210090736.3A CN103360855B (zh) | 2012-03-31 | 2012-03-31 | 一种隔热保温材料及其涂料的制备方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN103360855A CN103360855A (zh) | 2013-10-23 |
CN103360855B true CN103360855B (zh) | 2014-10-08 |
Family
ID=49363162
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201210090736.3A Active CN103360855B (zh) | 2012-03-31 | 2012-03-31 | 一种隔热保温材料及其涂料的制备方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN103360855B (zh) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104675009B (zh) * | 2013-11-29 | 2019-03-12 | 日吉华株式会社 | 建筑板及其制造方法 |
CN104310791B (zh) * | 2014-10-10 | 2016-06-08 | 常州大学 | 一种利用空心纳米复合粒子构建自洁减反膜的方法 |
CN104710885B (zh) * | 2015-02-04 | 2017-01-18 | 江苏朝晖化工有限公司 | 环保光转换保温涂料及其制备方法 |
CN107674566B (zh) * | 2017-09-19 | 2019-12-13 | 陕西科技大学 | 一种中空二氧化钛@二氧化硅/水性聚氨酯复合透明隔热涂料的制备方法 |
CN110747652A (zh) * | 2019-10-30 | 2020-02-04 | 江苏泛亚微透科技股份有限公司 | 二氧化硅微球/玻璃纤维布复合隔热保温膜材料的制备方法 |
CN113652124B (zh) * | 2021-08-25 | 2022-10-21 | 贵州大学 | 一种纳米隔热保温涂料及其制备方法 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62100560A (ja) * | 1985-10-29 | 1987-05-11 | Nippon Tokushu Toryo Kk | 軽量耐チツピング塗料 |
CN102229776A (zh) * | 2011-03-18 | 2011-11-02 | 王高君 | 一种液体隔热膜及制备方法 |
CN102304313A (zh) * | 2010-08-16 | 2012-01-04 | 江苏考普乐新材料股份有限公司 | 一种涂料及其制备方法 |
-
2012
- 2012-03-31 CN CN201210090736.3A patent/CN103360855B/zh active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62100560A (ja) * | 1985-10-29 | 1987-05-11 | Nippon Tokushu Toryo Kk | 軽量耐チツピング塗料 |
CN102304313A (zh) * | 2010-08-16 | 2012-01-04 | 江苏考普乐新材料股份有限公司 | 一种涂料及其制备方法 |
CN102229776A (zh) * | 2011-03-18 | 2011-11-02 | 王高君 | 一种液体隔热膜及制备方法 |
Non-Patent Citations (4)
Title |
---|
中空SiO2纳米微球的制备与表征;罗花娟等;《化学研究》;20101130;第21卷(第6期);49-52 * |
刘成楼.水性氟碳隔热外墙涂料的研制.《中国涂料》.2008,第23卷(第11期),37-41. |
水性氟碳隔热外墙涂料的研制;刘成楼;《中国涂料》;20081231;第23卷(第11期);37-41 * |
罗花娟等.中空SiO2纳米微球的制备与表征.《化学研究》.2010,第21卷(第6期),49-52. |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN103360855A (zh) | 2013-10-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103360855B (zh) | 一种隔热保温材料及其涂料的制备方法 | |
CN102992334A (zh) | 一种中空纳米二氧化硅粒子及其保温隔热涂料的制备方法 | |
CN105199472B (zh) | 一种气凝胶基保温相变涂料的制备方法 | |
CN105217640A (zh) | 一种氧化石墨烯/二氧化硅杂化气凝胶的制备方法 | |
CN106752561A (zh) | 一种气凝胶复合隔热涂料及其制备方法 | |
CN107779024A (zh) | 一种含有纳米微粒的保温建筑涂料及其制备方法 | |
CN104355313B (zh) | 一种二氧化硅疏水多孔材料的简易制备方法 | |
CN108658576A (zh) | 一种复合二氧化硅气凝胶毡的制备方法 | |
CN103285845B (zh) | 一种氧化石墨烯包裹二氧化钛微球光催化剂的制备方法 | |
CN104446306A (zh) | 一种亚微米无机晶须气凝胶隔热复合材料及其制备方法 | |
CN104446305B (zh) | 一种硫酸钙晶须气凝胶隔热复合材料及其制备方法 | |
CN108218273B (zh) | 适用于水泥基材料的微纳米潜热存储胶囊及其制备方法 | |
CN103408279A (zh) | 一种建筑保温隔热气凝胶材料及制备方法 | |
CN102161510B (zh) | 一种中空多孔氧化钨球的制备方法 | |
CN105000567A (zh) | 一种高分散纳米二氧化硅的制备方法 | |
CN114989588B (zh) | 一种具有隔热储能性能的降解材料及其制备方法 | |
CN106145818A (zh) | 复合材料保温板及其制备方法 | |
CN105385417A (zh) | 一种三维石墨烯/相变导热复合材料的制备方法 | |
CN105036142A (zh) | 一种增韧型SiO2气凝胶复合材料的制备方法 | |
WO2018019179A1 (zh) | 一种超微孔纳米SiO2的制法 | |
CN104724757A (zh) | 基于溶剂热低温直接合成金红石相二氧化钒纳米粉体的方法 | |
CN103553543A (zh) | 一种建筑物外墙阻燃保温隔热板的制备方法 | |
CN105153464A (zh) | 一种阻燃抑烟碳纳米管/镍铝层状双氢氧化物复合粉体及其制备方法和应用 | |
CN103420417B (zh) | 一种镧、铈共掺杂钒酸铋无机颜料及其制备方法 | |
CN102351168B (zh) | 一种偏氯乙烯聚合物基中孔-微孔复合多孔炭的制备方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant |