CN103666145B - 一种高耐污染耐水性热反射隔热涂料的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高耐污染耐水性热反射隔热涂料的制备方法，明针对高污染、耐水性热反射隔热涂料的配方特点，设计了一种新型的隔热涂料的制备方法，通过对制备涂料的原材料的组分和用量进行了优选，并对涂料各原材料的加入顺序进行优化，在保证涂料质量的前提下，控制去离子水或软化水的用量，从而获得较高的固体含量，使得制备得到的隔热涂料具有高耐水性、高耐污染，高反射率的特点，且均匀性好，防沉降性能优良，反射隔热效果明显，具有优异的综合性能。

Description

一种高耐污染耐水性热反射隔热涂料的制备方法

技术领域

本发明涉及一种热反射隔热涂料的制备方法，尤其是涉及一种高耐污染耐水性热反射隔热涂料的制备方法。

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。建筑反射涂料具备较高的反射率，可以有效的将太阳辐射能反射回大气空间，减少建筑墙体对太阳辐射能量的吸收，实现降低墙体和室内温度的效果，从而简约夏季空调制冷能耗。

热反射隔热涂料是目前外墙隔热涂料的主要品种，该涂料性价比高，可在增加少量施工成本的条件下取代建筑装饰涂料，并为建筑物节能减排做出贡献。然而热反射隔热涂料的性能优劣很大程度上取决于涂层的太阳反射比和半球发射率，而这两个指标取决于涂料的耐污染性和耐久性。因此，提高热反射隔热涂料的耐污染性、耐久性和耐水性成为热反射隔热涂料的研究重点。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种高耐污染耐水性热反射隔热涂料的制备方法，该制备方法针对无机粘结剂和氟或硅聚合物填料的使用，对物料加入顺序进行优化，在保证涂料质量的前提下，控制去离子水或软化水的用量，从而获得较高的固体含量，制备得到的隔热涂料具有高耐水性、高耐污染，高反射率的特点，且均匀性好，防沉降性能优良，反射隔热效果明显，具有优异的综合性能。

本发明的上述目的主要是通过如下技术方案予以实现的：

一种高耐污染耐水性热反射隔热涂料的制备方法，包括如下步骤：

(1)、将部分去离子水或软化水、分散剂、润湿剂、PH值调节剂、消泡剂、杀菌剂和成膜助剂在搅拌容器中采用搅拌桨进行剪切预分散，线速度控制在4m/s～7m/s，搅拌均匀后加入胶体硅，最后加入填料，在线速度6m/s～15m/s的条件下快速分散不少于30min，当浆料细度小于40μm后得到填料浆料；所述加入的部分去离子水或软化水为去离子水或软化水总质量的80％～90％；

(2)、降低搅拌桨线速度到4m/s～8m/s，加入水性丙烯酸乳液、附着力促进剂和防冻剂，最后加入氟或硅聚合物填料，搅拌不少于1h，当涂料细度小于40μm后调整搅拌桨的线速度不大于3m/s，加入流变助剂和剩余的去离子水或软化水。

在上述高耐污染耐水性热反射隔热涂料的制备方法中，步骤(1)中加入质量百分比含量为0.2％～0.5％的分散剂、0.2％～0.5％的湿润剂、0.1％～0.4％的pH值调节剂，其中分散剂为聚羧酸钠盐，湿润剂为辛基酚聚氧乙烯醚，pH值调节剂为含氨基和羟基的有机化合物。

在上述高耐污染耐水性热反射隔热涂料的制备方法中，步骤(1)中加入质量百分比含量为0.1％～0.5％消泡剂；0.1％～0.3％的杀菌剂，0.8％～2％的成膜助剂，其中杀菌剂为朗盛D7；消泡剂为BYK8821，成膜助剂为醇酯十二。

在上述高耐污染耐水性热反射隔热涂料的制备方法中，步骤(1)中加入质量百分比含量为5～10％的胶体硅。

在上述高耐污染耐水性热反射隔热涂料的制备方法中，步骤(1)中加入的填料为钛白粉、碳酸钙、硫酸钡、云母粉、高白硅酸铝和氧化硅。

在上述高耐污染耐水性热反射隔热涂料的制备方法中，加入的钛白粉的质量百分比含量为15％～30％，碳酸钙的质量百分比含量为0％～5％，硫酸钡的质量百分比含量为0％～4％，云母粉的质量百分比含量为0％～3％。

在上述高耐污染耐水性热反射隔热涂料的制备方法中，步骤(2)中加入质量百分比含量为26％～35％水性丙烯酸乳液，0.1％～0.4％的附着力促进剂，0.4％～0.8％的防冻剂，其中附着力促进剂为聚醚改性聚硅氧烷溶液，防冻剂为丙二醇。

在上述高耐污染耐水性热反射隔热涂料的制备方法中，步骤(2)中加入质量百分比含量为1％～3％的氟或硅聚合物填料，所述氟或硅聚合物填料为粒径为2μm～10μm的球形填料。

在上述高耐污染耐水性热反射隔热涂料的制备方法中，步骤(2)中加入质量百分比含量为0.2％～1％的流变助剂，所述流变助剂由改性脲溶液、聚丙烯酸酯和聚氨酯类增稠剂组成。

本发明与现有技术相比具有如下优点：

(1)、本发明针对高污染、耐水性热反射隔热涂料的配方特点，设计了一种新型的隔热涂料的制备方法，通过对制备涂料的原材料的组分和用量进行了优选，并对涂料各原材料的加入顺序进行优化，在保证涂料质量的前提下，控制去离子水或软化水的用量，从而获得较高的固体含量，使得制备得到的隔热涂料具有高耐水性、高耐污染，高反射率的特点，且均匀性好，防沉降性能优良，反射隔热效果明显，具有优异的综合性能。

(2)、本发明针对无机粘结剂的特点，并通过控制pH值调节剂和无机粘结剂的加入顺序避免了无机粘结剂的固化。

(3)、本发明将氟或硅聚合物填料的加入安排在有机粘结剂加入后，利用填料的易分散性，降低了分散要求并避免了填料在高剪切条件下发生变形或软化。

(4)、本发明通过采用高性能的有机粘结剂水性丙烯酸乳液，同时使用无机粘结剂和氟或硅聚合物填料等，配合优化的工艺方法，大大提高了热反射隔热涂料性能，经测试，涂膜的全波段反射率达到0.87，全波段发射率达到0.89，涂层隔热温差达到25℃，反射隔热效果明显。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步详细的描述：

本发明高耐污染耐水性热反射隔热涂料的制备方法，包括如下步骤：

(1)、将部分去离子水或软化水、分散剂、润湿剂、pH值调节剂、消泡剂、杀菌剂和成膜助剂在搅拌容器中采用搅拌桨进行剪切预分散，线速度控制在4m/s～7m/s，搅拌均匀后加入胶体硅，最后加入填料，在线速度6m/s～15m/s的条件下快速分散不少于30min，当浆料细度小于40μm后得到填料浆料。其中加入的部分去离子水或软化水为去离子水或软化水总质量的80％～90％。

(2)、降低搅拌桨线速度到4m/s～8m/s，加入水性丙烯酸乳液、附着力促进剂和防冻剂，最后加入氟或硅聚合物填料，搅拌不少于1h，当涂料细度小于40μm后调整搅拌桨的线速度不大于3m/s，加入流变助剂和剩余的去离子水或软化水。

本发明制备高耐污染耐水性热反射隔热涂料，采用的原料的质量百分比含量如下：

(1)、分散剂为聚羧酸钠盐，用量0.1％～0.5％；

(2)、湿润剂为辛基酚聚氧乙烯醚，用量为0.1％～0.5％；

(3)、pH值调节剂为含氨基和羟基的有机化合物用量为0.1％～0.4％。

(4)、消泡剂为BYK8821，用量为0.1％～0.5％；

(5)、杀菌剂为朗盛D7，用量为0.1％～0.3％；

(6)、成膜助剂为醇酯十二，用量为0.8％～2％；

(7)、胶体硅；用量为5％～10％；

(8)、钛白粉，用量为15％～30％，

(9)、碳酸钙，用量为0％～5％；

(10)、硫酸钡，用量为0％～4％，

(11)、云母粉，用量为0％～3％；

(12)、高白硅酸铝，用量为0％～3％；

(13)、氧化硅，用量为0.8％～2％；

(14)、水性丙烯酸乳液，用量为26％～35％；

(15)、附着力促进剂，聚醚改性聚硅氧烷溶液，用量为0.1～1％；

(16)、防冻剂为丙二醇，用量为0.4％～0.8％；

(17)、氟或硅聚合物填料为粒径2μm～10μm的球形填料，用量为1％～3％；

(18)、流变助剂由改性脲溶液、聚丙烯酸酯和聚氨酯类增稠剂组成，用量为0.2％～1％；

(19)、其余量为去离子水或软化水。

本发明及全部实施例中高耐污染耐水性热反射隔热涂料的各组份的质量百分比含量之和(包含去离子水或软化水)满足100％。

实施例1

一、组份及配比如下：

其中水性丙烯酸乳液采用罗门哈斯261P纯丙乳液。

二、制备方法如下：

(1)将80％的去离子水、分散剂、润湿剂、PH值调节剂、消泡剂、杀菌剂、成膜助剂和等液态物料在搅拌容器中进行剪切预分散，搅拌桨为高剪切效果的搅拌桨(如蜗轮式)，线速度控制在5m/s，搅拌均匀后加入胶体硅，最后加入填料(例如钛白粉、碳酸钙、硫酸钡、云母粉、高白硅酸铝、氧化硅)，在线速度10m/s的条件下快速分散50min；当浆料细度小于40μm后得到填料发浆料。

(2)降低搅拌桨线速度到4m/s，加入水性丙烯酸乳液、附着力促进剂和防冻剂，然后加入氟或硅聚合物填料，搅拌1.5h。

(3)当涂料细度小于40μm后调整搅拌桨的线速度3m/s后，加入流变助剂和剩余的去离子水，加入流变助剂以调整涂料粘度，流变助剂需在20min内分次加入。

三、测试结果

经测试，涂料细度为35μm，涂料稳定性好，且涂膜的全波段反射率达到0.87，全波段发射率达到0.89，涂层隔热温差达到25.1℃。

实施例2

一、组份及配比如下：

其中水性丙烯酸乳液采用罗门哈斯261P纯丙乳液。

二、制备方法如下：

(1)将85％的去离子水、分散剂、润湿剂、PH值调节剂、消泡剂、杀菌剂、成膜助剂和等液态物料在搅拌容器中进行剪切预分散，搅拌桨为高剪切效果的搅拌桨(如蜗轮式)，线速度控制在6m/s，搅拌均匀后加入胶体硅，最后加入填料(例如钛白粉、碳酸钙、硫酸钡、云母粉、高白硅酸铝、氧化硅)，在线速度12m/s的条件下快速分散45min；当浆料细度小于40μm后得到填料发浆料。

(2)降低搅拌桨线速度到6m/s，加入水性丙烯酸乳液、附着力促进剂和防冻剂，然后加入氟或硅聚合物填料，搅拌1h。

(3)当涂料细度小于40μm后调整搅拌桨的线速度3m/s后，加入流变助剂和剩余的去离子水，加入流变助剂以调整涂料粘度，流变助剂需在20min内分次加入。

三、测试结果

经测试，涂料细度为30μm，涂料稳定性好，且涂膜的全波段反射率达到0.87，全波段发射率达到0.90，涂层隔热温差达到25.3℃。

实施例3

一、组份及配比如下：

二、制备方法如下：

(1)将85％的去离子水、分散剂、润湿剂、PH值调节剂、消泡剂、杀菌剂、成膜助剂和等液态物料在搅拌容器中进行剪切预分散，搅拌桨为高剪切效果的搅拌桨(如蜗轮式)，线速度控制在6m/s，搅拌均匀后加入胶体硅，最后加入填料(例如钛白粉、云母粉、高白硅酸铝、氧化硅)，在线速度15m/s的条件下快速分散40min；当浆料细度小于40μm后得到填料发浆料。

(2)降低搅拌桨线速度到8m/s，加入水性丙烯酸乳液、附着力促进剂和防冻剂，然后加入氟或硅聚合物填料，搅拌1h。

(3)当涂料细度小于40μm后调整搅拌桨的线速度2m/s后，加入流变助剂和剩余的去离子水，加入流变助剂以调整涂料粘度，流变助剂需在20min内分次加入。

三、测试结果

经测试，涂料细度为28μm，涂料稳定性好，且涂膜的全波段反射率达到0.88，全波段发射率达到0.91，涂层隔热温差达到25.6℃。

以上所述，仅为本发明最佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

本发明说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员的公知技术。

Claims (1)

1.一种高耐污染耐水性热反射隔热涂料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

(1)、将部分去离子水或软化水、分散剂、润湿剂、pH值调节剂、消泡剂、杀菌剂和成膜助剂在搅拌容器中采用搅拌桨进行剪切预分散，线速度控制在4m/s～7m/s，搅拌均匀后加入胶体硅，最后加入填料，在线速度6m/s～15m/s的条件下快速分散不少于30min，当浆料细度小于40μm后得到填料浆料；所述加入的部分去离子水或软化水为去离子水或软化水总质量的80％～90％；所述填料包括钛白粉、碳酸钙、硫酸钡、云母粉、高白硅酸铝和氧化硅；

(2)、降低搅拌桨线速度到4m/s～8m/s，加入水性丙烯酸乳液、附着力促进剂和防冻剂，最后加入氟或硅聚合物填料，搅拌不少于1h，当涂料细度小于40μm后调整搅拌桨的线速度不大于3m/s，加入流变助剂和剩余的去离子水或软化水；

其中采用的各原料组份的质量百分比含量如下：

(a)、分散剂为聚羧酸钠盐，用量0.1％～0.5％；

(b)、润湿剂为辛基酚聚氧乙烯醚，用量为0.1％～0.5％；

(c)、pH值调节剂为含氨基和羟基的有机化合物，用量为0.1％～0.4％；

(d)、消泡剂为BYK8821，用量为0.1％～0.5％；

(e)、杀菌剂为朗盛D7，用量为0.1％～0.3％；

(f)、成膜助剂为醇酯十二，用量为0.8％～2％；

(g)、胶体硅；用量为5％～10％；

(h)、钛白粉，用量为15％～30％；

(i)、碳酸钙，用量为0％～5％；

(j)、硫酸钡，用量为0％～4％；

(k)、云母粉，用量为0％～3％；

(l)、高白硅酸铝，用量为0％～3％；

(m)、氧化硅，用量为0.8％～2％；

(n)、水性丙烯酸乳液，用量为26％～35％；

(o)、附着力促进剂，聚醚改性聚硅氧烷溶液，用量为0.1～1％；

(p)、防冻剂为丙二醇，用量为0.4％～0.8％；

(q)、氟或硅聚合物填料为粒径2μm～10μm的球形填料，用量为1％～3％；

(r)、流变助剂由改性脲溶液、聚丙烯酸酯和聚氨酯类增稠剂组成，用量为0.2％～1％；

(s)、其余量为去离子水或软化水；

上述各组份(a)～(s)的质量百分比含量之和满足100％。