CN103709847A - 一种基于改性钛白的彩色反射隔热涂料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种基于改性钛白的彩色反射隔热涂料及其制备方法，所述涂料包括以下重量份的组分：水15.0～25.0份、防冻剂1.0～5.0份、分散剂0.1～1.0份、润湿剂0.1～0.5份、消泡剂0.05～0.5份、纤维素0.1～0.5份、pH调节剂0.1～0.5份、改性钛白粉5.0～20.0份、填料20.0～40.0份、乳液15.0～35.0份、成膜助剂1.0～4.0份、杀菌剂0.1～0.5份、防霉剂0.1～0.5份、增稠剂溶液0.3～1.0份。本发明同普通涂料相比，即使采用普通色浆进行调色，也可获得更高的TSR和近红外反射比。

Description

一种基于改性钛白的彩色反射隔热涂料及其制备方法
技术领域
本发明涉及水性建筑涂料技术领域，具体说是一种基于改性钛白的彩色反射隔热涂料及其制备方法。
背景技术
近年来，各类反射隔热涂料、节能涂料等层出不穷。随之而来的是相关标准的不断发布，从现有的标准和大量的文献资料来看，涂料颜色以白色为主。
在各类颜料中，白色颜料的反射率是最高的，采用钛白的白色涂膜的太阳光反射比（TSR）很容易达到0.8。而在实际应用中，白色建筑涂料约占20%，有色建筑涂料使用率约为80%。因此彩色反射隔热涂料更有现实意义。
正在修订的JG/T235《建筑反射隔热涂料》规定的是“明度值L*在40以下时，近红外反射比要在0.4以上，明度值L*在40～80之间时，近红外反射比要大于L*/100,明度值L*在80以上时，近红外反射比要在0.8以上，而对于太阳光反射比暂无明确的技术指标要求”。对于某一确定的颜色，其可见光的反射比是确定的，但是红外光的反射对可见没有影响，因此想让涂膜有较高的太阳光反射比，可通过提高涂膜的红外反射比来实现。目前较为有效的方法是在涂料中添加红外反射颜料（IR颜料），当涂膜含有IR颜料时，涂膜的红外反射比将有明显的提高，从而获得较高的TSR和近红外反射比。但也存在一些问题：1、IR颜料是以粉料的形式在生产时加入的，颜色控制相对困难；2、IR颜料多为无机颜料，色系不够全；3、IR颜料价格偏高且着色力较小。
因此，开发一种使用普通色浆进行调色即可获得较高的TSR和近红外反射比，方便生产管理且成本合理的彩色反射隔热涂料，具有重大意义。
发明内容
为了弥补上述现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种使用普通色浆进行调色即可获得较高的TSR和近红外反射比的基于改性钛白的彩色反射隔热涂料及其制备方法。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种基于改性钛白的彩色反射隔热涂料，其特征在于，包括以下重量份的组分：
Figure BDA0000447280760000021
其中，所述水为一般的自来水或者去离子水。
其中，所述防冻剂为丙二醇或者乙二醇。
其中，所述分散剂、润湿剂不含APEO的环保型高分子化合物或其溶液，比如分散剂为731A、SN-DISPERSANT5029，所述润湿剂为
Figure BDA0000447280760000023
WE3111、Emulsogen LCN407。
其中，所述消泡剂为有机硅类消泡剂，如BYK024、D-foam-R C740。
其中，所述纤维素是指常用于涂料行业的羟乙基纤维素，如
Figure BDA0000447280760000024
250、Tylose HS30000YP2。
其中，所述pH调节剂是指碱性溶液，如AMP-95。
其中，所述改性钛白粉是指经过特殊的结晶改性和包覆处理，从而达到很高的红外反射性能，其冲淡力低于传统的钛白粉，如
Figure BDA0000447280760000031
550、
Figure BDA0000447280760000032
800。
其中，所述填料是指涂料行业常用的填料组合，如重钙、煅烧高岭土、重晶石粉、硅灰石粉等组合。
其中，所述乳液是指建筑涂料行业常用的苯丙乳液、纯丙乳液、硅丙乳液或氟碳乳液。
其中，所述成膜助剂是指醇酯-12，如Eastman
Figure BDA0000447280760000033
酯醇。
其中，所述杀菌剂是一种广谱杀菌剂，不含重金属、甲醛。
其中，所述防霉剂是一种环保型防腐剂，为异噻唑啉酮衍生物或苯并咪唑酯类化合物及其衍生物。
其中，所述增稠剂溶液为碱溶型增稠剂和聚氨酯类增稠剂中的一种或两种的组合稀释在合适的溶剂中后形成的溶液，所述溶剂如水、丙二醇等。
为了解决上述技术问题，本发明采用的另一技术方案为：
一种基于改性钛白的彩色反射隔热涂料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1、在转速为100～500rpm的搅拌状态下，向15.0～25.0重量份的水中加入1.0～5.0重量份的防冻剂、0.1～1.0重量份的分散剂、0.1～0.5重量份的润湿剂、0.025～0.25重量份的消泡剂、0.1～0.5重量份的纤维素和0.1～0.5重量份的pH调节剂，混合均匀；
步骤2、在转速为600～2000rpm的搅拌状态下，向步骤1所得浆料中加入5.0～20.0重量份的改性钛白粉和20.0～40.0重量份的填料，分散均匀；
步骤3、将步骤2所得浆料进行分散研磨，直至浆料细度≤45μm；
步骤4、在转速为100～500rpm的搅拌状态下，向步骤3所得浆料中加入15.0～35.0重量份的乳液、1.0～4.0重量份的成膜助剂、0.1～0.5重量份的杀菌剂、0.1～0.5重量份的防霉剂和与步骤1所用消泡剂等量的消泡剂，待充分消泡后，再加入0.3～1.0重量份的增稠剂溶液。
其中，所述水为一般的自来水或者去离子水。
其中，所述防冻剂为丙二醇或者乙二醇。
其中，所述分散剂、润湿剂为不含APEO的环保型高分子化合物或其溶液，比如分散剂为
Figure BDA0000447280760000034
731A、SN-DISPERSANT5029，所述润湿剂为
Figure BDA0000447280760000041
WE3111、Emulsogen LCN407。
其中，所述消泡剂为有机硅类消泡剂，如BYK024、D-foam-R C740。
其中，所述纤维素是指常用于涂料行业的羟乙基纤维素，如250、Tylose HS30000YP2。
其中，所述pH调节剂是指碱性溶液，如AMP-95。
其中，所述改性钛白粉是指经过特殊的结晶改性和包覆处理，从而达到很高的红外反射性能，其冲淡力低于传统的钛白粉，如
Figure BDA0000447280760000043
550、
Figure BDA0000447280760000044
800。
其中，所述填料是指涂料行业常用的填料组合，如重钙、煅烧高岭土、重晶石粉、硅灰石粉等组合。
其中，所述乳液是指建筑涂料行业常用的苯丙乳液、纯丙乳液、硅丙乳液或氟碳乳液。
其中，所述成膜助剂是指醇酯-12，如Eastman酯醇。
其中，所述杀菌剂是一种广谱杀菌剂，不含重金属、甲醛。
其中，所述防霉剂是一种环保型防腐剂，为异噻唑啉酮衍生物或苯并咪唑酯类化合物及其衍生物。
其中，所述增稠剂溶液为碱溶型增稠剂和聚氨酯类增稠剂中的一种或两种的组合稀释在合适的溶剂中后形成的溶液，所述溶剂如水、丙二醇等。
本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：
本发明所述的一种基于改性钛白的彩色反射隔热涂料，不仅能满足人们对建筑物装饰色彩的要求，而且具有反射隔热的功能，可减少建筑能耗。同普通涂料相比，即使采用普通色浆进行调色，本发明比同颜色普通涂料的太阳光反射比和红外反射比要高，如按本发明制得浅红色的产品，太阳反射比和近红外反射比分别为0.62和0.81，而普通涂料仅为0.55和0.73。另外本发明便于生产管理和品质控制，在原材料选择上面，也优选环保型，降低了对环境和人身的危害。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式详予说明。
实施例1（适应于中色和浅色（L*>40））
Figure BDA0000447280760000051
制备方法如下：
向调漆罐中加入如上表所述重量份的组分1（即自来水），低速搅拌，然后依次加入如上表所述重量份的组分2～7（即防冻剂、分散剂、润湿剂、消泡剂、纤维素和pH调节剂，其中消泡剂先加入如上表所述重量份的50%），搅拌均匀；
将转速调整至高速，缓慢加入如上表所述重量份的组分8～10（即改性钛白粉、800目重钙和1250目煅烧高岭土），充分分散至均匀；然后将该浆料泵入研磨机中研磨，直到细度≤45um即可停止研磨；
继续低速分散，依次加入如上表所述重量份的组分11～14（即乳液、成膜助剂、杀菌剂和防霉剂），并补加剩余的消泡剂（总的消泡剂用量为上表所述的重量份），充分消泡后，加入如上表所述重量份的组分15～17（即增稠剂溶液1、增稠剂溶液2和自来水），调整至合适的黏度，最后过滤包装。
实施例2（适应于中色和浅色（L*<40））
Figure BDA0000447280760000061
Figure BDA0000447280760000071
制备方法同实施例1。
将上述实施例1和实施例2，用炭黑、铁红、酞菁蓝等普通水性色浆进行调色后，测试其隔热性能，结果如表1所示。作为对比用的普通涂料同实施例1和实施例2相比，除了所使用的钛白粉（普通涂料使用的钛白粉型号为R706）不一样，其余组分保持一致。
表1
Figure BDA0000447280760000072
从表1可知，对于同一颜色，按本发明制得实施例1和实施例2的太阳反射比和近红外反射比明显高于普通涂料，尤其是调色后效果更明显。若用IR颜料研磨的色浆进行调色，则本发明的反射隔热功能将进一步提升。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种基于改性钛白的彩色反射隔热涂料，其特征在于，包括以下重量份的组分：
2.根据权利要求1所述的基于改性钛白的彩色反射隔热涂料，其特征在于：所述分散剂、润湿剂为不含APEO的环保型高分子化合物或其溶液。
3.根据权利要求1所述的基于改性钛白的彩色反射隔热涂料，其特征在于：所述成膜助剂为醇酯-12。
4.根据权利要求1所述的基于改性钛白的彩色反射隔热涂料，其特征在于：所述杀菌剂为不含重金属和甲醛的广谱杀菌剂。
5.根据权利要求1所述的基于改性钛白的彩色反射隔热涂料，其特征在于：所述防霉剂为异噻唑啉酮衍生物或苯并咪唑酯类化合物及其衍生物。
6.根据权利要求1所述的基于改性钛白的彩色反射隔热涂料，其特征在于：所述增稠剂溶液为碱溶型增稠剂和聚氨酯类增稠剂中的一种或两种的组合稀释在溶剂中后形成的溶液。
7.一种基于改性钛白的彩色反射隔热涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、在转速为100～500rpm的搅拌状态下，向15.0～25.0重量份的水中加入1.0～5.0重量份的防冻剂、0.1～1.0重量份的分散剂、0.1～0.5重量份的润湿剂、0.025～0.25重量份的消泡剂、0.1～0.5重量份的纤维素和0.1～0.5重量份的pH调节剂，混合均匀；
步骤2、在转速为600～2000rpm的搅拌状态下，向步骤1所得浆料中加入5.0～20.0重量份的改性钛白粉和20.0～40.0重量份的填料，分散均匀；
步骤3、将步骤2所得浆料进行分散研磨，直至浆料细度≤45μm；
步骤4、在转速为100～500rpm的搅拌状态下，向步骤3所得浆料中加入15.0～35.0重量份的乳液、1.0～4.0重量份的成膜助剂、0.1～0.5重量份的杀菌剂、0.1～0.5重量份的防霉剂和与步骤1所用消泡剂等量的消泡剂，待充分消泡后，再加入0.3～1.0重量份的增稠剂溶液。
8.根据权利要求7所述的基于改性钛白的彩色反射隔热涂料的制备方法，其特征在于：所述分散剂、润湿剂不含APEO的环保型高分子化合物或其溶液。
9.根据权利要求7所述的基于改性钛白的彩色反射隔热涂料的制备方法，其特征在于：所述杀菌剂为不含重金属和甲醛的广谱杀菌剂。
10.根据权利要求7所述的基于改性钛白的彩色反射隔热涂料的制备方法，其特征在于：所述增稠剂溶液为碱溶型增稠剂和聚氨酯类增稠剂中的一种或两种的组合稀释在溶剂中后形成的溶液。
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