CN103666147B - 一种反射辐射阻隔型外墙隔热涂料 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种反射辐射阻隔型外墙隔热涂料，该隔热涂料在反射隔热涂料和阻隔隔热涂料的基础上，通过优选高反射率填料、空心隔热填料和热辐射填料以及控制填料的粒径，将各填料均匀分散在水基粘结剂中，同时为了减少外墙隔热涂料在使用过程中因太阳光照射等环境因素对涂膜的破坏，本发明的外墙隔热涂料使用有机粘结剂和无机粘结剂进行混合后使用，并添加纳米改性剂提高涂膜的耐久性，从而减缓外墙隔热涂料隔热性能的退化，本发明隔热涂料兼具反射隔热、辐射隔热、阻隔隔热三种隔热方式具，有突出的隔热效果，综合性能优异。

Description

一种反射辐射阻隔型外墙隔热涂料

技术领域

本发明涉及一种外墙隔热涂料，尤其是一种反射辐射阻隔型外墙隔热涂料。

背景技术

随着能源危机日益严峻，节能减排、提高能效是成为科学技术发展的重要目标之一。涂料技术作为一项在社会各领域得到广泛应用的技术，也面临着新挑战和机遇，特别是建筑物外墙隔热涂料，不仅自身采用绿色环保技术进行制造，而且通过改变建筑物的热传递方向，将太阳辐射能等外界热能反射或辐射回大气中，并减少建筑物内部热能向外界的传导，从而可以降低建筑物对空调系统和暖通系统的运行需要，大大降低建筑物的能源消耗，符合社会发展的需要。

但目前商品化的外墙隔热涂料品种较少，且多以反射隔热、辐射隔热、阻隔隔热三种隔热方式中一种或两种为主，虽然起到了一定的隔热效果，但对综合性能较差，仅特定的热环境中才能发挥明显的隔热效果。急需开发一种兼具三种隔热方式为一体的外墙隔热涂料，提高外墙隔热涂料在各种场合的隔热效果。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种反射辐射阻隔型外墙隔热涂料，通过优选和合理匹配涂料原材料并辅以针对性的制备方法，使得该涂料兼具反射隔热、辐射隔热、阻隔隔热三种隔热方式，综合性能优异。

本发明的上述目的主要是通过如下技术方案予以实现的：

一种反射辐射阻隔型外墙隔热涂料，包括如下质量百分比含量的组分：

其中水基粘结剂由无机粘结剂和有机粘结剂组成，无机粘结剂为二氧化硅胶体，有机粘结剂为丙烯酸乳液、含氟乳液或硅丙乳液；

空心填料为硅硼酸盐的空心玻璃微珠或有机树脂微珠中的一种或组合；

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。

在上述反射辐射阻隔型外墙隔热涂料中，流变助剂中的改性脲溶液占隔热涂料总质量的质量百分比含量为0.1%～0.3%，聚丙烯酸酯的质量百分比含量为0%～0.4%，聚氨酯类增稠剂的质量百分比含量为0.1%～0.5%。

在上述反射辐射阻隔型外墙隔热涂料中，水基粘结剂中无机粘结剂占隔热涂料总质量的质量百分比含量为2%～10%：有机粘结剂的质量百分比含量为18%～53%。

在上述反射辐射阻隔型外墙隔热涂料中，钛白粉为经二氧化硅和/或氧化铝包覆处理的钛白粉，其中二氧化钛含量不低于93%，目数不低于600目。

在上述反射辐射阻隔型外墙隔热涂料中，还包括质量百分比含量为0%～3%的碳酸钙，碳酸钙为重质碳酸钙或轻质碳酸钙。

在上述反射辐射阻隔型外墙隔热涂料中，还包括质量百分比含量为0%～2%的纳米改性剂，所述纳米改性剂为氧化锌和/或氧化钛的纳米胶体。

在上述反射辐射阻隔型外墙隔热涂料中，热辐射填料为稀土元素的氧化物或核壳结构的石蜡微粉。

在上述反射辐射阻隔型外墙隔热涂料中，还包括质量百分比含量为0.8%～2%的氧化硅，0%～3%的高白硅酸铝，0.4%～1.5%的云母粉，0%～2%的硫酸钡。

在上述反射辐射阻隔型外墙隔热涂料中，还包括质量百分比含量为0.3%～1%的消泡剂，所述消泡剂BYK-8821。

在上述反射辐射阻隔型外墙隔热涂料中，还包括质量百分比含量为0.1%～0.3%的杀菌剂，所述杀菌剂为朗胜D7。

本发明与现有技术相比具有如下优点：

（1）本发明设计了一种新型的外墙隔热涂料，该隔热涂料在反射隔热涂料和阻隔隔热涂料的基础上，通过优选高反射率填料、空心隔热填料和热辐射填料以及控制填料的粒径，将各填料均匀分散在水基粘结剂中，同时为了减少外墙隔热涂料在使用过程中因太阳光照射等环境因素对涂膜的破坏，本发明的外墙隔热涂料使用有机粘结剂和无机粘结剂进行混合后使用，并添加纳米改性剂提高涂膜的耐久性，从而减缓外墙隔热涂料隔热性能的退化，本发明隔热涂料兼具反射隔热、辐射隔热、阻隔隔热三种隔热方式具，有突出的隔热效果，综合性能优异。

（2）本发明采用无机粘结剂和有机粘结剂的混合粘结剂，具有良好的附着力、高耐候性、耐水性和可清洁性。

（3）本发明采用的无机粘结剂为二氧化硅胶体，使得涂料表面具备较强的耐污染性和耐水性，经测试其耐污染性为5%。

（4）本发明使用钛白粉和空心玻璃微珠作为主要的光反射填料、以有机树脂膨胀微珠为阻隔填料和以稀土元素氧化物和石蜡微粉作为热辐射填料实现了三种隔热方式的融合，使得涂料可在多种环境条件下发挥隔热功效。经测试，本发明涂料的太阳反射率为0.85，半球发射率为0.89，隔热温差可达25℃，隔热效果显著。

（5）本发明涂料制备时根据填料的物性特点设计填料的加料顺序，保证了空心填料、石蜡微料在涂料中保持其原始形貌，不因空心填料破碎、石蜡熔出等造成涂料隔热性能下降和涂料（膜）缺陷（如分层、缩孔等）的出现。

（6）本发明通过大量实验对制备隔热涂料的原料选取和用量进行了优化设计，保证了隔热涂料优异的隔热性能和综合性能。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述：

本发明的反射辐射阻隔型外墙隔热涂料，按质量百分比含量计，其配方如下：

（1）水基粘结剂由无机粘结剂和有机粘结剂组成，用量为28%～55%，其中：无机粘结剂为二氧化硅胶体，用量为2%～10%：有机粘结剂为丙烯酸乳液、含氟乳液或硅丙乳液，用量为18%～53%。

（2）钛白粉为经二氧化硅和/或氧化铝包覆处理的钛白粉，二氧化钛含量不低于93%，目数不低于600目，用量为12%～28%。

（3）热辐射填料为稀土元素的氧化物或核壳结构的石蜡微粉，用量为0%～1.2%。

（4）空心填料为硅硼酸盐的空心玻璃微珠、有机树脂（如丙烯酸酯）膨胀微珠或其混合物，用量为3%～10%。

（5）丙二醇纯度不低于95%，用量为0.2%～0.6%。

（6）分散剂为聚羧酸钠盐，用量为0.1%～0.5%。

（7）润湿剂为辛基酚聚氧乙烯醚，用量为0.1%～0.5%。

（8）流变助剂由改性脲溶液（流变助剂A）、聚丙烯酸酯（流变助剂B）、聚氨酯类增稠剂（流变助剂C）三者组成，用量为0.2%～1.2%。其中改性脲溶液（流变助剂A）用量为0.1%～0.3%，聚丙烯酸酯（流变助剂B）用量为0%～0.4%，聚氨酯类增稠剂（流变助剂C）用量为0.1%～0.5%。

（9）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%。

（10）附着力促进剂为不含VOC的聚醚改性聚硅氧烷溶液，用量为0.2%～0.5%。

（11）成膜助剂为醇酯十二或同类结构的有机化合物，用量为1%～2%。

（12）碳酸钙为重质碳酸钙或轻质碳酸钙，目数不低于600目，用量为0%～3%。

（13）纳米改性剂为氧化锌和/或氧化钛的纳米胶体，用量为0%～2%。

（14）硫酸钡目数不低于800目，用量为0%～2%。

（15）云母粉为目数不低800目的白云母、绢云母或其混合物，用量为0.4%～1.5%。

（16）高白硅酸铝就目数不低于800目，用量为0%～3%。

（17）氧化硅的粒径为2μm～10μm，用量为0.8%～2%。

（18）消泡剂为BYK-8821，用量为0.3%～1%。

（19）杀菌剂为朗胜D7，用量为0.1%～0.3%。

（20）其余量为去离子水或软化水。

本发明及全部实施例中反射辐射阻隔型外墙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：

（1）二氧化硅胶体80g；丙烯酸乳液320g。

（2）钛白粉（800目）250g。

（3）碳酸钙（800目）35g。

（4）纳米氧化锌胶体(D50为80nm，纳米改性剂)10g。

（5）硫酸钡（1250目）20g。

（6）绢云母（800目）15g。

（7）高白硅酸铝（1250目）20g。

（8）氧化硅（粒径为5μm～10μm）12g。

（9）核壳结构的石蜡微粉10g。

（10）硅硼酸盐的空心玻璃微珠30g；有机树脂（如丙烯酸酯）膨胀微珠20g。

（11）丙二醇5g。

（12）分散剂：聚羧酸钠盐3g。

（13）润湿剂：辛基酚聚氧乙烯醚3g。

（14）改性脲溶液（流变助剂A）2g；聚丙烯酸酯（流变助剂B）4g；聚氨酯类增稠剂（流变助剂C）3g。

（15）pH值调节剂2g

（16）消泡剂6.5g。

（17）附着力促进剂4g。

（18）杀菌剂2.5g。

（19）成膜助剂16g。

（20）去离子水350g。

无机粘结剂为R301硅胶体，丙烯酸乳液为罗门哈斯AC-261P纯丙乳液。

pH值调节剂为DPH-95或AMP-95。

杀菌剂为朗胜D7。

消泡剂为BYK-8821。

附着力促进剂为BYK-346。

成膜助剂为醇酯十二。

二、制备方法如下：

（1）分散剂（总量的70%～100%）、润湿剂（总量的70%～100%）、杀菌剂、消泡剂、附着力促进剂、流助助剂（A）、成膜助剂加入去离子水（总量的80%）和无机粘结剂中快速搅拌均匀；使用高速剪切分散装置进行混合，线速度不低于8m/s。

（2）再加入钛白粉、高白硅酸铝、硫酸钡、碳酸钙、氧化硅、纳米改性剂、云母等填料并快速搅拌均匀；使用高速剪切分散装置进行混合，线速度不低于12m/s（细度达到40μm以后再加入乳液等物料）。

（3）再加入分散剂（总量的0～30%）、润湿剂（总量的0～30%）、有机粘结剂、丙二醇、空心填料、石蜡微粉等原料和去离子水（总量的20%）并慢速搅拌均匀；使用高循环低剪切分散装置进行混合，线速度不高于6m/s。

（4）最后加入流变助剂B和流变助剂C，慢速搅拌均匀即可。使用高循环低剪切分散装置进行混合，线速度不高于3m/s。

三、测试结果

经测试，涂膜的全波段反射率达到0.85，全波段发射率达到0.89，涂层隔热温差达到25.5℃，耐污染性为5%，且涂膜污染后可用清水清洁干净，表面无擦拭痕迹。

实施例2

一、组份及配比如下：

（1）二氧化硅胶体10g；硅丙乳液乳液350g。

（2）钛白粉（1250目）200g。

（3）碳酸钙（800目）20g。

（4）纳米氧化锌胶体(D50为80nm，纳米改性剂)10g。

（5）绢云粉（800目）5g。

（6）高白硅酸铝（1250目）30g。

（7）氧化硅（粒径为2μm～6μm）16g。

（8）硅硼酸盐的空心玻璃微珠25g；有机树脂（如丙烯酸酯）膨胀微珠30g。

（9）丙二醇6g。

（10）分散剂：聚羧酸钠盐3.5g。

（11）润湿剂：辛基酚聚氧乙烯醚3g。

（12）改性脲溶液（流变助剂A）2.2g；聚丙烯酸酯（流变助剂B）3.5g；聚氨酯类增稠剂（流变助剂C）4g。

（13）pH值调节剂1.6g

（14）消泡剂6g。

（15）附着力促进剂3.5g。

（16）杀菌剂2.5g。

（17）成膜助剂14g。

（18）去离子水360g。

无机粘结剂为R301硅胶体，硅丙乳液为北京互益化工厂的AS-1硅丙乳液。

pH值调节剂为DPH-95或AMP-95。

杀菌剂为朗胜D7。

消泡剂为BYK-8821。

附着力促进剂为BYK-346。

成膜助剂为醇酯十二。

二、制备方法如下：

涂料制备方法参照实施例1的方法进行。

三、测试结果

经测试，涂膜的全波段反射率达到0.86，全波段发射率达到0.89，涂层隔热温差达到26.5℃，耐污染性为3.5%，且涂膜污染后可用清水清洁干净，表面无擦拭痕迹。

实施例3

一、组份及配比如下：

（1）二氧化硅胶体15g；含氟酸乳液380g。

（2）钛白粉（1250目）160g。

（3）纳米氧化钛胶体(D50为60nm，纳米改性剂)12g。

（4）绢云粉（1250目）5g。

（5）高白硅酸铝（1250目）20g。

（6）氧化硅（粒径为4μm～8μm）13g。

（7）陶瓷微粉15g。

（8）硅硼酸盐的空心玻璃微珠40g；有机树脂（如丙烯酸酯）膨胀微珠50g。

（9）丙二醇4g。

（10）分散剂：聚羧酸钠盐4g。

（11）润湿剂：辛基酚聚氧乙烯醚3.5g。

（12）改性脲溶液（流变助剂A）1.5g；聚氨酯类增稠剂（流变助剂C）5g。

（13）pH值调节剂3.2g

（14）消泡剂7g。

（15）附着力促进剂4.2g。

（16）杀菌剂2g。

（17）成膜助剂17g。

（18）去离子水400g。

无机粘结剂为R301硅胶体，含氟乳液为大金公司ZEFFLE含氟乳液。

pH值调节剂为DPH-95或AMP-95。

杀菌剂为朗胜D7。

消泡剂为BYK-8821。

附着力促进剂为BYK-346。

成膜助剂为醇酯十二。

二、制备方法如下：

涂料制备方法参照实施例1的方法进行。

三、测试结果

经测试，涂膜的全波段反射率达到0.87，全波段发射率达到0.91，涂层隔热温差达到26.3℃，耐污染性为1%，且涂膜污染后可用清水清洁干净，表面无擦拭痕迹。

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 (2)

1.一种反射辐射阻隔型外墙隔热涂料，其特征在于：由如下质量百分比含量的组分组成：

其中水基粘结剂由无机粘结剂和有机粘结剂组成，无机粘结剂为二氧化硅胶体，有机粘结剂为丙烯酸乳液、含氟乳液或硅丙乳液；其中无机粘结剂占隔热涂料总质量的质量百分比含量为2％～10％：有机粘结剂的质量百分比含量为18％～53％；

空心填料为硅硼酸盐的空心玻璃微珠或有机树脂微珠中的一种或组合；

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，其中改性脲溶液占隔热涂料总质量的质量百分比含量为0.1％～0.3％，聚丙烯酸酯的质量百分比含量为0％～0.4％，聚氨酯类增稠剂的质量百分比含量为0.1％～0.5％；

所述碳酸钙为重质碳酸钙或轻质碳酸钙；

所述纳米改性剂为氧化锌和/或氧化钛的纳米胶体；

所述热辐射填料为稀土元素的氧化物或核壳结构的石蜡微粉；

所述消泡剂为BYK-8821；

所述杀菌剂为朗胜D7；

余量为去离子水或软化水；

上述各组分的质量百分比含量之和为100％，所述热辐射填料的质量百分比含量不为0。

2.根据权利要求1所述的一种反射辐射阻隔型外墙隔热涂料，其特征在于：所述钛白粉为经二氧化硅和/或氧化铝包覆处理的钛白粉，其中二氧化钛含量不低于93％，目数不低于600目。