CN104212289B

CN104212289B - 一种纳米硅盐填料外墙隔热涂料及其制备方法

Info

Publication number: CN104212289B
Application number: CN201410472846.5A
Authority: CN
Inventors: 郑化; 陈廷生; 刘小林
Original assignee: JIANGSU MARING VICTORY COATING Co Ltd
Current assignee: JIANGSU MARING VICTORY COATING Co Ltd
Priority date: 2014-09-17
Filing date: 2014-09-17
Publication date: 2016-08-24
Anticipated expiration: 2034-09-17
Also published as: CN104212289A

Abstract

本发明公开了一种纳米硅盐填料外墙隔热涂料，按质量份百分比计算含有硅丙乳液：18%‑24%，金红石型二氧化钛：12%‑14%，助剂：2%‑4%，功能填料：55%‑60%，丙二醇：3%‑4%；其中：功能填料中纳米蒙脱石类硅酸盐与阻隔型功能填料的质量比为1:1.5；阻隔型功能填料中包括石墨、黑碳化硅及二硫化钼；本发明还设计了一种纳米硅盐填料外墙隔热涂料的制备方法，本发明所设计的一种纳米硅盐填料外墙隔热涂料及其制备方法能够极大的提高了耐热保温性能，抑制能量传递，环保节能。

Description

一种纳米硅盐填料外墙隔热涂料及其制备方法

技术领域

本发明属于建筑用隔热材料领域，特别是一种纳米硅盐填料外墙隔热涂料及其制备方法。

背景技术

隔热涂料根据隔热机理可分为阻隔型、反射型及辐射型3种，其中阻隔型隔热涂料属厚质传统涂料, 其隔热机理是阻抗热传递,技术已相对成熟；辐射型隔热涂料是通过辐射的形式把建筑物吸收的日照光线热量以一定的波长发射到空气中达到隔热降温；反射型隔热涂料的隔热机理是反射太阳光。

近年来，人们为能够有效地阻止热传导, 降低表面涂层和内部环境的温度, 从而达到改善工作环境, 降低能耗的目的，陆续开展外墙隔热涂料的研究。

目前,反射隔热涂料的生产通常是采用钛白粉、PU空心微珠、空心微珠、陶瓷微珠、膨胀珍珠岩等配合少量的纳米反射隔热功能材料来达到反射隔热功能,但其存在涂膜粗糙、装饰性差的缺点,同时降低了涂膜的耐沾污性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种纳米硅盐填料外墙隔热涂料及其制备方法。

为了解决以上技术问题，本发明提供一种纳米硅盐填料外墙隔热涂料，按质量份百分比计算含有硅丙乳液：18%-24%，金红石型二氧化钛：12%-14%，助剂：2%-4%，功能填料：55%-60%，丙二醇：3%-4%；其中：

功能填料包括：

纳米蒙脱石类硅酸盐与阻隔型功能填料，且两者的质量比为1:1.5；

本发明中纳米蒙脱石类硅酸盐具有独特的层状结构，能量在传递或者或者散失的过程中要穿过层状结构，必将减缓能量的传递速度和改变能量的传递路径，起到隔热保温的作用，同时纳米蒙脱石类硅酸盐导热系数极低，抑制能量传递，其在环保节能领域同样能带来意想不到的技术效果；

纳米蒙脱石类硅酸盐在使用时的用量也是比较关键的，虽然纳米级材料具有极强的隔热保温功能，但由于其特殊的结构特点，涂料在使用时其耐玷污性收到了很大的影响，所以，本发明中控制功能性填料中纳米蒙脱石类硅酸盐与阻隔型功能填料的质量比为1:1.5，不仅达到了极强的隔热保温性能，同时又解决了耐玷污性的问题；

阻隔型功能填料按质量份数计包括以下组分：

空心玻璃微珠：2-6份，石墨：10-15份，黑碳化硅：20-35份，细晶氧化铝：25-30份，二硫化钼：5-10份，氧化锌：1-5份，滑石粉：3-6份；

助剂为按质量份数计包括以下组分：

分散剂：10-15份，润湿剂：2-6份，固化剂20-50份，消光剂：2-6份，成膜助剂：5-10份，增稠剂：5-10份，羟乙基纤维素：5-10份，pH调节剂：1-5份；

分散剂包括疏水性改性羧酸钠盐、聚丙烯酸钠盐或铵盐中的一种或几种；的消光剂为改性聚酯丙烯酸酯；的成膜助剂为十二醇酯和二丙二醇丁醚按照十二醇酯：二丙二醇丁醚=1:1的重量比例复合制成；的增稠剂包括：硅藻土、钠基膨润土、聚氨酯、聚乙烯醇或聚丙烯酰胺中的一种或者几种；的固化剂为二乙烯三胺、间苯二胺、DMP-30/聚酰胺650、酚醛改性胺、二氨基二苯基甲砜DDS中的一种；

阻隔型功能填料中采用二硫化钼、石墨、滑石粉，石墨材料由于特有的晶体结构使其易产生滑移，同时石墨干摩擦润滑剂具有吸附性，可以形成一层润滑膜（石墨晶体膜），起到减少摩擦磨损的作用，具有良好的散热性和导热性，由于碳的熔点很高，故不会产生碳和金属材料的咬焊现象；滑石粉作为填料，可起到骨架作用，降低制造成本同时提高涂料的漆膜硬度，增加产品形状的稳定，增加张力强度，剪切强度，绕曲强度，压力强度，降低变形，伸张率，热膨胀系数，白度高、粒度均匀分散性强等特点，使涂料的延展性以及可加工性等优良得到优化；

将石墨与二硫化钼混合在一起使用，石墨与二硫化钼具有良好的协同效应，两者以一定的比例混合使用能有效地提高涂料的耐磨性能，减小磨损失重及摩擦系数，同时在涂料中加入一定量的三氧化二锑，可有效增强涂料涂层的硬度，并提高涂层的耐磨性。

本发明进一步限定的技术方案是：

进一步的，前述的纳米硅盐填料外墙隔热涂料，按质量份计算含有硅丙乳液：21%，金红石型二氧化钛：13%，助剂：3%，功能填料：59%，丙二醇4%，的固化剂为DMP-30/聚酰胺650。

本发明还设计了一种纳米硅盐填料外墙隔热涂料的制备方法，包括如下步骤：

（1）在分散釜内加入蒸馏水，控制转速500rpm-600rpm，缓慢加入羟乙基纤维素、搅拌均匀后再加入pH调节剂,提高转速至1000rpm-1200rpm，高速分散15min-20min；

（2）步骤（1）分散成均匀透明液体后，转速降至500rpm-600rpm，依次加入分散剂、润湿剂及消泡剂；

（3）搅拌均匀后缓慢匀速加入按质量份选取的金红石型二氧化钛12%-14%，功能填料55%-60%，功能填料包括纳米蒙脱石类硅酸盐与阻隔型功能填料且两者的质量比为1:1.5，

（4）提高转速至1100rpm，高速搅拌40-50min，降低转速至500rpm-600rpm，依次缓慢加入质量分18%-24%的硅丙乳液、分散剂、润湿剂、固化剂、消光剂、成膜助剂，增稠剂及羟乙基纤维素，pH调节剂，低速搅拌20-50min,控制粘度100KU-110KU，既得到纳米硅盐填料外墙隔热涂料。

前述的纳米硅盐填料外墙隔热涂料的制备方法，步骤（4）中高速搅拌功能填料是采用超声波辅助分散。

具体实施方式

实施例 1

本实施例提供的一种纳米硅盐填料外墙隔热涂料，其特征在于，按质量份百分比计算含有硅丙乳液：18%，金红石型二氧化钛：12%，助剂：2%，功能填料：55%，丙二醇：3%；其中：

功能填料包括：

阻隔型功能填料按质量份数计包括以下组分：

空心玻璃微珠：3份，石墨：10份，黑碳化硅：20份，细晶氧化铝：25份，二硫化钼：5份，氧化锌：2份，滑石粉：3份；

助剂为按质量份数计包括以下组分：

分散剂：10份，润湿剂：2份，固化剂20份，消光剂：2份，成膜助剂：5份，增稠剂：5份，羟乙基纤维素：5份，pH调节剂：1份；

分散剂为疏水性改性羧酸钠盐；的消光剂为改性聚酯丙烯酸酯；的成膜助剂为十二醇酯和二丙二醇丁醚按照十二醇酯：二丙二醇丁醚=1:1的重量比例复合制成；的增稠剂包括：硅藻土、钠基膨润土和聚氨酯；的固化剂为二氨基二苯基甲砜DDS，其性能如表1所示：

表1

测试性能	单位	数值/效果
			耐温幅度	℃	40--130
热反射率		95％
			导热系数	W/m.	0.05
绝热等级		R-35.1

实施例 2

本实施例提供的一种纳米硅盐填料外墙隔热涂料，按质量份百分比计算含有硅丙乳液：20%，金红石型二氧化钛：14%，助剂：4%，功能填料：60%，丙二醇：4%；其中：

功能填料包括：

阻隔型功能填料按质量份数计包括以下组分：

空心玻璃微珠：6份，石墨：14份，黑碳化硅：24份，细晶氧化铝：30份，二硫化钼：9份，氧化锌：5份，滑石粉：5份；

助剂为按质量份数计包括以下组分：

分散剂：14份，润湿剂：5份，固化剂30份，消光剂：5份，成膜助剂：9份，增稠剂：9份，羟乙基纤维素：9份，pH调节剂：4份；

分散剂为聚丙烯酸钠盐或铵盐中的一种或几种；的消光剂为改性聚酯丙烯酸酯；的成膜助剂为十二醇酯和二丙二醇丁醚按照十二醇酯：二丙二醇丁醚=1:1的重量比例复合制成；的增稠剂包括：硅藻土、钠基膨润土及聚丙烯酰胺；的固化剂为DMP-30/聚酰胺650，其性能如表2所示：

表2

测试性能	单位	数值/效果
			耐温幅度	℃	35--125
热反射率		98％
			导热系数	W/m.	0.06
绝热等级		R-36.2

实施例 3

本实施例提供了一种纳米硅盐填料外墙隔热涂料，按质量份百分比计算含有硅丙乳液：22%，金红石型二氧化钛：13%，助剂：3%，功能填料：58%，丙二醇：3%；其中：

功能填料包括：

阻隔型功能填料按质量份数计包括以下组分：

空心玻璃微珠：4份，石墨：11份，黑碳化硅：,29份，细晶氧化铝：28份，二硫化钼：8份，氧化锌：3份，滑石粉：4份；

助剂为按质量份数计包括以下组分：

分散剂：11份，润湿剂：4份，固化剂36份，消光剂：4份，成膜助剂：8份，增稠剂：8份，羟乙基纤维素：8份，pH调节剂：3份；

分散剂为聚丙烯酸钠盐或铵盐中的一种或几种；的消光剂为改性聚酯丙烯酸酯；的成膜助剂为十二醇酯和二丙二醇丁醚按照十二醇酯：二丙二醇丁醚=1:1的重量比例复合制成；的增稠剂包括：硅藻土、钠基膨润土及聚丙烯酰胺；的固化剂为DMP-30/聚酰胺650，其性能如表3所示：

表3

测试性能	单位	数值/效果
			耐温幅度	℃	38--128
热反射率		88％
			导热系数	W/m.	0.05
绝热等级		R-38.1

以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。

Claims

1.一种纳米硅盐填料外墙隔热涂料，其特征在于，按质量份百分比计算含有硅丙乳液：18％-24％，金红石型二氧化钛：12％-14％，助剂：2％-4％，功能填料：55％-60％，丙二醇：3％-4％；其中：

所述功能填料包括：

所述阻隔型功能填料按质量份数计包括以下组分：

所述助剂为按质量份数计包括以下组分：

所述分散剂包括疏水性改性羧酸钠盐、聚丙烯酸钠盐或铵盐中的一种或几种；所述的消光剂为改性聚酯丙烯酸酯；所述的成膜助剂为十二醇酯和二丙二醇丁醚按照十二醇酯：二丙二醇丁醚＝1:1的重量比例复合制成；所述的增稠剂包括：硅藻土、钠基膨润土、聚氨酯、聚乙烯醇或聚丙烯酰胺中的一种或者几种；所述的固化剂为二乙烯三胺、间苯二胺、DMP-30/聚酰胺650、酚醛改性胺、二氨基二苯基甲砜DDS中的一种。

2.根据权利要求1所述的纳米硅盐填料外墙隔热涂料，其特征在于，按质量份计算含有硅丙乳液：21％，金红石型二氧化钛：13％，助剂：3％，功能填料：59％，丙二醇4％，所述的固化剂为DMP-30/聚酰胺650。

3.根据权利要求1或2所述的纳米硅盐填料外墙隔热涂料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)在分散釜内加入蒸馏水，控制转速500rpm-600rpm，缓慢加入羟乙基纤维素、搅拌均匀后再加入pH调节剂,提高转速至1000rpm-1200rpm，高速分散15min-20min；

(2)步骤(1)分散成均匀透明液体后，转速降至500rpm-600rpm，依次加入分散剂、润湿剂及丙二醇；(3)搅拌均匀后缓慢匀速加入按质量份选取的金红石型二氧化钛12％-14％，功能填料55％-60％，所述功能填料包括纳米蒙脱石类硅酸盐与阻隔型功能填料且两者的质量比为1:1.5；

(4)提高转速至1100rpm，高速搅拌40-50min，降低转速至500rpm-600rpm，依次缓慢加入质量分18％-24％的硅丙乳液、分散剂、润湿剂、固化剂、消光剂、成膜助剂，增稠剂及羟乙基纤维素，pH调节剂，低速搅拌20-50min,控制粘度100KU-110KU，既得到纳米硅盐填料外墙隔热涂料。

4.根据权利要求3所述的纳米硅盐填料外墙隔热涂料的制备方法，其特征在于，步骤(4)中高速搅拌功能填料是采用超声波辅助分散。