CN103850122A - 一种隔热涂料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及涂料技术领域，特别是涉及一种用于户外纺织物上的隔热涂料，本发明包括钛白粉12％～15％、成膜助剂3％～5％、水性聚氨脂树脂37％～45％、水性聚脂树脂17％～25％、玻璃微珠3％～5％、助剂3％～5％和水；上述物质在不同时间添加，并在不同搅拌转数的控制下制备得到成品。本发明施涂在纺织物上，不仅具有防水、防紫外线等基本物化功能；而且环保，不会产生对人体有伤害的有机物，尤其是具有良好的隔热效果和隔热寿命长，当在恶劣的环境中使用一段时间后，其内外隔热温差还能保持在23±2℃。
Description
技术领域
本发明涉及涂料技术领域，特别是涉及一种隔热涂料及其制备方法；其主要应用在户外防水帆布、涂胶布、漆布、阻燃布、涂塑布、纺织物遮篷、遮篷、帐篷或合成材料制遮篷等纺织物上。
背景技术
涂料是涂于物体表面能形成具有保护、装饰或特殊性能(如绝缘、防腐、标志等)固态涂膜液体或固体材料的总称。
随着人们生活水平的提高，对涂料的功能性要求也越来越苛刻。其中隔热涂料就是其中一种，目前具有隔热功能的涂料从特性原理分类主要有两种：
1、隔绝传导型：热传导率极低，使热能传导几乎隔绝，将温差环境隔离。
2、反射热光型：对红外线和热性可见光（太阳光线产生热量的主要部分）有效的反射，使材料表面隔热。
其中，阻隔型隔热涂料是通过涂料自身的高热阻来实现隔热的一种涂料，是属于厚膜涂料。涂料施工时涂装成一定厚度，一般为5～20mm，在经过充分干燥固化后，由于材料干燥成膜后热导率很小，因此涂层具有一定的减慢热流传递的能力。
反射型隔热涂料也称日光热反射涂料，是在涂料中添加反光隔热物，制得高反射率涂层，反射太阳光来达到隔热目的。其隔热原理主要是由于热反射率高，有效降低辐射传热和对流传热。
目前研究得比较多的是用在建筑上的隔热功能涂料。将其刷在建筑表面，构成低辐射传热结构，提高建筑结构隔热效果，从而达到降低空调制冷能耗、节约能源的目的。
纺织物上用的隔热涂料相对较少，尤其是户外纺织物，由于其需要长时间置于户外，其对涂料本身的物化性质要求比较高，不仅需要其具有较好的耐候性、耐腐蚀性、抗老化性和防紫外线性，而且还需其与纺织物这种特殊基材有较好的链接性。目前现有用在户外纺织物上的、具有隔热效果的涂料，一方面隔热效果不够理想（隔热温差10～15℃），涂料与纺织物之间链接不够牢固，导致隔热寿命大大降低（使用一段时间后，隔热温差就降低至0～5℃），另一方面制备方法复杂。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的在于，提供一种既有防水、防紫外线功能，同时也具有隔热效果的涂料。
本发明的目的之二是提供所述隔热涂料的制备方法，该方法简单易控。
本发明是通过以下技术方案来实现的：
一种隔热涂料，包括按照重量百分比计算的以下物质：
其中，所述成膜助剂为醇酯；较佳地选用2-甲基-丙酸-2，2，4-三甲基-1戊二醇。
较佳地，水性聚氨脂树脂采用源南化工的L-3039，水性聚脂树脂采用源南化工的L-2942。
其中，所述助剂为本领域常规使用的消泡剂、分散剂、流平剂、防腐剂、增稠剂等助剂中的一种或几种，此处不再赘述。
制备所述隔热涂料的方法，具体为：将所述量的钛白粉、成膜助剂、水性聚氨脂树脂、水性聚脂树脂、水、玻璃微珠和助剂，于8℃～45℃下，按照先后顺序依次投入到搅拌速度为400～600转/分钟的反应釜中，搅拌均匀后得到所述隔热涂料。
较佳地，为了能够达到产品的细度要求，制备过程中还可以增减研磨工序，所述的物料按照先后顺序加入的同时，可以根据粗细度来决定在研磨前或后加入。
将本发明所述涂料涂布在纺织物上，采用本领域技术人员已知涂布手段即可，此处不再赘述。
本发明包括按照钛白粉、成膜助剂、水性聚氨脂树脂、水性聚脂树脂、水、玻璃微珠和助剂。其中钛白粉主要起到遮盖和防紫外线作用，成膜助剂主要帮助涂料最后形成漆膜，水性聚氨脂树脂具有超细致并且延伸的薄膜，优异的耐寒性，且不会对粒面过度填充，主要用于增进涂饰的接着性，水性聚脂树脂是低分子量的、无定形、含有支链、可以交联的聚合物。它较好的柔韧性、加工性能，硬度和耐候性较突出。玻璃微珠起反射和隔热作用，对400nm～2500nm范围的太阳红外线进行高反射，不让太阳的热量在物体表面进行累积升温，又能自动进行热量辐射散热降温，把物体表面的热量辐射到太空中去，降低物体的温度，即使在阴天和夜晚涂料也能辐射热量降低温度，同时在涂料中放入导热系数极低的空心微珠隔绝热能的传递，即使在大气温度很高时也能隔住外部热量向物体内部传导。本发明采取添加3％～5％玻璃微珠，是经过反复试验得出的保证品质和成本基础上的最优用量，如果用量太大会降低期末的粘结强度，太小会降低反射和隔热的效果，玻璃微珠优选粒度为10～250微米、壁厚为1～2微米的空心玻璃微珠。助剂的添加主要是根据实际需要对某些特征进行改善。
上述物质在所述温度和搅拌转速的条件下，依次按照顺便制备得到成品；这样的制备方法一方面可以将各种原料充分混合均匀，另一方面避免了空气的吸入导致气泡产生影响最终产品的品质，同时避免将玻璃微珠弄碎，从而使其在涂料中发挥本身最大的作用。其中，水性聚氨脂树脂和水性聚脂树脂必须同时加入，因为两种树脂硬度不一样，同时使用才能达到本发明的最适当软硬度，从而提高产品的品质。
通过实验，本发明的部分检测结果如下：
耐腐蚀实验：将涂布有本发明所述隔热涂料的纺织物，用Ph=4.5的酸性溶液进行洗刷，分别于洗刷10、30、50、100、200次后，置于模拟外界温度43±2℃下检测内外温度，其内外温度差分别为25℃、22℃、21℃、24℃、23℃。同样的实验条件下，将洗刷夜换成Ph=8.5的碱性溶液。实验结果也是内外温度差23±2℃。可见，本发明具有优异的耐洗刷和抗酸碱腐蚀性，在耐洗刷和酸碱腐蚀性的条件下，仍然能具有优异隔热效果。
耐候实验：将涂布有本发明所述隔热涂料的纺织物，于40℃紫外光下照射5天、10天、20天、30天、60天后，置于模拟外界温度43±2℃下检测内外温度，分别为23℃、22℃、23℃、25℃、24℃。
为了证明该涂料的优异性，也做了耐酸碱和耐候的交叉实验，即在酸碱液水洗刷后，又进行紫外线照射一段时间后，其结果一样，内外温度差23±2℃。
总之本发明利用玻璃微珠、水性聚氨脂树脂、水性聚脂树脂和2-甲基-丙酸-2，2，4-三甲基-1戊二醇之间良好的微观嵌合协同作用，能与纺织物很好的结合抗洗刷而不影响其隔热效果，同时，使得施涂本发明所述涂料的纺织物不仅具有施涂普通涂料所具有的防水、防紫外线等基本物化功能，而且环保，不会产生对人体有伤害的有机物，尤其是具有良好的隔热效果、隔热寿命长。当在恶劣的环境中使用一段时间后，其内外隔热温差还能保持在23±2℃。另一方面，本发明制备工艺和所需设备简单，只需要按规定顺序在一定温度下搅拌即可。
具体的实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步的详细说明，以助于本领域技术人员理解本发明。
实施例1
一种隔热涂料，包括按照重量百分比计算的钛白粉12％、成膜助剂5％、水性聚氨脂树脂45％、水性聚脂树脂17％、水13％、玻璃微珠3％、助剂5％。
制备所述隔热涂料的方法，具体为：将所述量的钛白粉、成膜助剂、水性聚氨脂树脂、水性聚脂树脂、水、玻璃微珠和助剂，于8℃下，按照先后顺序依次投入到搅拌速度为600转/分钟的反应釜中，搅拌均匀后得到所述隔热涂料。
实施例2
一种隔热涂料，包括按照重量百分比计算的钛白粉15％、成膜助剂3％、水性聚氨脂树脂37％、水性聚脂树脂25％、水12％、玻璃微珠5％、助剂3％。
制备所述隔热涂料的方法，具体为：将所述量的钛白粉、成膜助剂、水性聚氨脂树脂、水性聚脂树脂、水、玻璃微珠和助剂，于10℃下，按照先后顺序依次投入到搅拌速度为450转/分钟的反应釜中，搅拌均匀后得到所述隔热涂料。
实施例3
一种隔热涂料，包括按照重量百分比计算的钛白粉13％、成膜助剂4％、水性聚氨脂树脂40％、水性聚脂树脂20％、水15％、玻璃微珠4％、助剂4％。
制备所述隔热涂料的方法，具体为：将所述量的钛白粉、成膜助剂、水性聚氨脂树脂、水性聚脂树脂、水、玻璃微珠和助剂，于20℃下，按照先后顺序依次投入到搅拌速度为500转/分钟的反应釜中，搅拌均匀后得到所述隔热涂料。
实施例4
一种隔热涂料，包括按照重量百分比计算的钛白粉14％、成膜助剂3％、水性聚氨脂树脂43％、水性聚脂树脂22％、水8％、玻璃微珠5％、助剂5％。
制备所述隔热涂料的方法，具体为：将所述量的钛白粉、成膜助剂、水性聚氨脂树脂、水性聚脂树脂、水、玻璃微珠和助剂，于30℃下，按照先后顺序依次投入到搅拌速度为550转/分钟的反应釜中，搅拌均匀后得到所述隔热涂料。
实施例5
一种隔热涂料，包括按照重量百分比计算的钛白粉15％、成膜助剂5％、水性聚氨脂树脂39％、水性聚脂树脂19％、水16％、玻璃微珠3％、助剂3％。
制备所述隔热涂料的方法，具体为：将所述量的钛白粉、成膜助剂、水性聚氨脂树脂、水性聚脂树脂、水、玻璃微珠和助剂，于40℃下，按照先后顺序依次投入到搅拌速度为450转/分钟的反应釜中，搅拌均匀后得到所述隔热涂料。
上述实施例，只是本发明的较佳实施例，并非用来限制本发明实施范围，故凡以本发明权利要求所述的特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括在本发明权利要求范围之内。
Claims (5)
1.一种隔热涂料，其特征在于，包括按照重量百分比计算的以下物质：
2.根据权利要求1所述的隔热涂料，其特征在于，所述成膜助剂为醇酯。
3.根据权利要求2所述的隔热涂料，其特征在于，所述醇酯为2-甲基-丙酸-2，2，4-三甲基-1戊二醇。
4.根据权利要求1所述的隔热涂料，其特征在于，所述助剂为消泡剂、分散剂、流平剂、防腐剂、增稠剂中的一种或几种。
5.制备权利要求1～4中任意一项所述隔热涂料的方法，其特征在于，具体为：将所述量的钛白粉、成膜助剂、水性聚氨脂树脂、水性聚脂树脂、水、玻璃微珠和助剂，于8℃～45℃下，按照先后顺序依次投入到搅拌速度为400～600转/分钟的反应釜中，搅拌均匀后得到所述隔热涂料。
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