CN104530889A - 一种隔热保温涂料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种隔热保温涂料及其制备方法。隔热保温涂料包括:按重量计,水20-25份,成膜乳液20-35份,粉体填料20-40份,反射颜料2-8份,石蜡微胶囊0.5-1份,其它助剂;其中,所述成膜乳液为纯丙乳液和/或苯丙乳液。其制备方法为:将水与部分助剂混合,分散搅拌,再加入粉体填料、反射颜料,分散搅拌,再加入石蜡微胶囊,分散搅拌,再加入成膜乳液,分散搅拌,再加入其余助剂,分散搅拌,得到产品。本发明通过隔热和蓄能两方面加强了涂料的保温效果,且具有较高的太阳光反射比、半球发射率和内外温差。

Description

一种隔热保温涂料及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明涉及涂料领域,具体而言,涉及一种隔热保温涂料及其制备方法。
背景技术
[0002] 1981〜1990年全球平均气温比100年前上升了 0. 48°C。导致全球变暖的主要原 因是人类在近一个世纪以来大量使用矿物燃料(如煤、石油等),排放出大量的CO2等多种 温室气体。由于这些温室气体对来自太阳辐射的可见光具有高度的透过性,而对地球反射 出来的长波辐射具有高度的吸收性,也就是常说的"温室效应",导致全球气候变暖,并且户 外的紫外线和红外线越来越强烈。若不采取防护措施,室外的这种恶劣的生存环境会严重 影响室内环境。
[0003] 为此,人们研宄出了各种保温涂料以解决上述问题。这些保温涂料不仅具有保护、 装饰等基础作用,还可以反射太阳辐射的红外线、紫外线,从而屏蔽红外线的辐射热。但是, 目前已出现的保温涂料仅能通过反射红外线、紫外线实现保温效果,对室外已经产生的高 温环境却无能为力,因此,保温效果不佳。
[0004] 有鉴于此,特提出本发明。
发明内容
[0005] 本发明的第一目的在于提供一种隔热保温涂料,所述的隔热保温涂料既可以反射 太阳辐射的红外线、紫外线,又可以储蓄高温空气中的热量,从而通过隔热和蓄能两方面达 到保温目的。
[0006] 本发明的第二目的在于提供一种所述的隔热保温涂料的制备方法,该方法简单易 行,制得的涂料质量均一,能保证各成分结构不被破坏。
[0007] 为了实现本发明的上述目的,特采用以下技术方案:
[0008] 一种隔热保温涂料,包括:
[0009] 按重量计,水20-25份,成膜乳液20-35份,粉体填料20-40份,反射颜料2-8份, 石蜡微胶囊〇. 5-1份,其它助剂10-20份;
[0010] 其中,所述成膜乳液为纯丙乳液和/或苯丙乳液。
[0011] 以上隔热保温涂料以纯丙乳液、苯丙乳液为成膜乳液制成水性漆,具有耐水洗、耐 碱、耐候性、无毒、无腐蚀、无燃烧等优点;以上隔热保温涂料还加入了反射颜料,既可以实 现颜色可选择的目的,又能反射红外线及紫外线以隔热;该隔热保温涂料还加入了石蜡微 胶囊,其可以在温度高的时候吸收并储蓄空气中热量,从而减低空气中热量使环境变凉。另 夕卜,以上隔热保温涂料还采用了科学的配比,因而稳定性高、漆膜细腻。
[0012] 由此可见,以上隔热保温涂料不仅改善了涂料的传统性能,而且从反射和蓄能两 方面改善了涂料的外墙上的保温效果。经检测,以上涂料具有较高的太阳光反射比、半球发 射率和内外温差。
[0013] 进一步地,反射颜料是指具有反射红外线及紫外线的颜料,其可选用反射黄色颜 料或反射红色颜料等各种颜色,或者多种颜色的混合,以达到所需的色彩。
[0014] 进一步地,还包括隔热粉。加入隔热粉可以增强隔热效果。隔热粉优选采用上海 世展公司的TK501W隔热粉,其含有氧化硅、铝、钛等成分,隔热效果较佳。
[0015] 进一步地,还包括中空玻璃微珠。中空玻璃微珠具有隔热和热反射功能,并且重量 轻、体积大,导热系数低,抗压强度高、吸油率低、分散性和流动性好、化学稳定性高,因此加 入到涂料中可以改善涂料的多种性能。中空玻璃微珠优选采用800-1250目。
[0016] 进一步地,所述助剂为以下中的一种或多种:
[0017] 防腐剂、润湿剂、分散剂、消泡剂、防冻剂、成膜助剂、pH调节剂、增稠剂、流平剂。添 加这些助剂可以改善涂料的物理和化学性能。
[0018] 进一步地,按重量计,水20-25份,成膜乳液20-35份,粉体填料20-40份,反射颜 料2-8份,石蜡微胶囊0. 5-1份,隔热粉5-10份,中空玻璃微珠3-5份,其它助剂3-5份。该 配方组成的涂料保温效果更好。
[0019] 进一步地,所述防腐剂为以下中的一种或多种:卡松、异噻唑啉酮类;这两种防腐 剂的防腐效果好,且与成膜乳液的相容效果好。
[0020] 所述润湿剂为辛基酚聚氧乙烯醚;其具有良好的乳化、分散、抗静电性能,有抑菌 性能,起保护作用,无毒,对人体无害。优选采用HLB值为17. 9的辛基酚聚氧乙烯醚。
[0021] 所述分散剂为聚丙烯酸钠;其作为一种表面活性剂,亲水亲油平衡值(HLB)适中, 适应分散本发明的涂料。
[0022] 所述消泡剂为液态金属皂类乳液;其无生理活性,无腐蚀、无毒、无不良副作用、不 燃、不爆,安全性高。
[0023] 所述防冻剂为乙二醇;其价格低,防冻效果优异。
[0024] 所述成膜助剂为十二碳醇酯;其可以有效降低涂料的最低成膜温度。
[0025] 所述pH调节剂为2-氨基-2-甲基-1-丙醇;其可以减少许多常用涂料添加剂的 用量,从而有效地减少原材料成本,同时又提高了涂料的分散性能。
[0026] 所述增稠剂为聚丙烯酸盐、聚氨酯、羟乙基醚。
[0027] 所述流平剂为聚氨酯,其无毒无味,耐高温和低温,使涂料成膜更均匀、自然。
[0028] 进一步地,粉体填料为以下中的一种或多种:钛白粉、高岭土、重钙,原料成本低, 且填充效果好。
[0029] 以上隔热保温涂料的制备方法,包括下列步骤:
[0030] 步骤A :将水与部分助剂混合,分散搅拌,得到第一原料;
[0031] 步骤B :向所述第一原料中加入粉体填料、反射颜料,分散搅拌,得到第二原料;
[0032] 步骤C :向所述第二原料中加入石蜡微胶囊,分散搅拌,得到第三原料;
[0033] 步骤D :向所述第三原料中加入成膜乳液,分散搅拌,得到第四原料;
[0034] 步骤E :向所述第四原料中加入其余助剂,分散搅拌,得到产品。
[0035] 以上制备方法有层次的逐步加入各原料,既可以保证各成分结构不被破坏,从而 充分发挥各自的作用,又可以保证涂料质量均一。同时,以上制备方法简单易行,降低生产 难度。
[0036] 其中,根据涂料性能的常规调整,将助剂分步骤A和步骤E两步加。实际生产中, 可根据具体要求适当调整。
[0037] 进一步地,向所述第一原料中加入粉体填料、反射颜料的同时,还加入隔热粉;加 入隔热粉可以增强隔热效果。
[0038] 进一步地,向所述第二原料中加入石蜡微胶囊之前,还包括:向所述第二原料中加 入中空玻璃微珠,分散搅拌。中空玻璃微珠具有隔热和热反射功能,并且重量轻、体积大,导 热系数低,抗压强度高、吸油率低、分散性和流动性好、化学稳定性高,因此加入到涂料中可 以改善涂料的多种性能。另外,单独加入中空玻璃微珠可以保证微珠不被破坏。
[0039] 进一步地,所述助剂包括防腐剂、润湿剂、分散剂、消泡剂、防冻剂、成膜助剂、pH调 节剂、增稠剂、流平剂,并且在步骤A中加入的助剂为全部量的防腐剂、润湿剂、分散剂、防 冻剂,以及〇. 4-0. 6倍于总量的消泡剂、pH调节剂和增稠剂。添加这些助剂可以改善涂料 的物理和化学性能,而分两步(步骤A和E)添加助剂,可以方便调节涂料的性能。
[0040] 进一步地,在所述步骤D中,分散搅拌的速度为500r/min以下。若高于500r/min 会出现破乳问题。
[0041] 进一步地,步骤A中的搅拌速度为350-400r/min,可以充分将助剂分散均匀。更优 选地,搅拌5min。
[0042] 进一步地,步骤B中的搅拌速度为800-1200r/min,可以将粉体细度分散到35 μπι 以下。更优选地,搅拌30min。
[0043] 进一步地,加入中空玻璃微珠的搅拌速度为500r/min以下,以避免破珠。更优选 地,搅拌5min,并且加入速度不宜过快。
[0044] 进一步地,加入石蜡微胶囊的搅拌速度为300r/min以下,以避免破珠。更优选地, 搅拌5min,并且加入速度不宜过快。
[0045] 进一步地,步骤D中的搅拌速度为400-600r/min,以避免破乳。更优选地,搅拌 5min,并且加入速度不宜过快。
[0046] 进一步地,步骤E中的搅拌速度为300_400r/min。
[0047] 与现有技术相比,本发明的有益效果为:
[0048] (1)既能隔热,又能蓄能,保温效果好。
[0049] (2)原料成本低,性价比高。
[0050] (3)为水性漆,无毒无污染。
[0051] (4)附着力强、耐水耐碱性好、漆膜细腻、覆盖细微裂痕、耐擦洗、易洁抗污。
[0052] (5)质量均一,稳定性高。
具体实施方式
[0053] 下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述,但是本领域技术人员将会 理解,下列实施例仅用于说明本发明,而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体 条件者,按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为 可以通过市售购买获得的常规产品。
[0054] 实施例1-5的配方如下表1。
[0055] 表1实施例1-5的配方
[0056]
[0057]
Figure CN104530889AD00071
[0058]
Figure CN104530889AD00081
Figure CN104530889AD00091
[0059] 为进一步说明本发明的效果,以下提供了具体的实验例(表格中的%指重量百分 比)。
[0060] 实验例1
[0061] 一种隔热保温涂料的配方如表2。
[0062] 表2实验例1的配方
[0063]
Figure CN104530889AD00092
[0064]
Figure CN104530889AD00101
[0065]
Figure CN104530889AD00111
[0066] 上述涂料的制备方法为:
[0067] ①先将水加入到生产拉缸中,开启高速分散机设备,将分散速度调至350r/min。依 次加入2-8号原材料,将分散速度调至400r/min,分散搅拌5min进入下个工艺阶段;
[0068] ②将分散速度调至800r/min-1200r/min (根据生产量大小自行调节),依次加入 9-14号原材料,分散搅拌30min,对细度进行检测,细度< 35 μ m之后进入下个工艺阶段;
[0069] ③将分散速度调至500r/min以下,加入15号原材料,分散5min进入下个工艺阶 段;
[0070] ④将分散速度调至300r/min以下,依次加入16-17号原材料,分散5min进入下个 工艺阶段;
[0071] ⑤将分散速度调至500r/min,依次加入18-19号原材料,分散5min进入下个工艺 阶段;
[0072] ⑥将分散速度调至400r/min,依次加入20-25号原材料。分散5min进入成品检 测,各项指标合格后包装出货。
[0073] 该实验例的检测结果如表3。
[0074] 表3实验例1的检测结果
[0075]
[0076]
Figure CN104530889AD00112
[0077] 实验例2
[0078] -种隔热保温涂料的配方如表4。
[0079] 表4实验例2的配方
[0080]
Figure CN104530889AD00121
[0081]
Figure CN104530889AD00131
[0082] 上述涂料的制备方法同实验例1。
[0083] 该实验例的检测结果如表5。
[0084] 表5实验例2的检测结果
[0085]
Figure CN104530889AD00132
[0086] 实验例3
[0087] -种隔热保温涂料的配方如表6。
[0088] 表6实验例3的配方
[0089]
Figure CN104530889AD00141
[0090]
Figure CN104530889AD00151
[0091] 上述涂料的制备方法同实验例1。
[0092] 该实验例的检测结果如表7。
[0093] 表7实验例3的检测结果
[0094]
[0095] 实验例4
Figure CN104530889AD00152
[0096] 一种隔热保温涂料的配方如表8。
[0097] 表8实验例1的配方
[0098]
Figure CN104530889AD00161
[0099]
Figure CN104530889AD00171
[0100] 上述涂料的制备方法同实验例1。
[0101] 该实验例的检测结果如表9。
[0102] 表9实验例4的检测结果
[0103]
[0104] 实验例5
Figure CN104530889AD00172
[0105] 一种隔热保温涂料的配方如表10。
[0106] 表10实验例5的配方
[0107]
Figure CN104530889AD00181
[0108]
Figure CN104530889AD00191
[0109] 上述涂料的制备方法同实验例1。
[0110] 该实施例的检测结果如表11。
[0111] 表11实验例5的检测结果
[0112]
Figure CN104530889AD00192
[0113] 尽管已用具体实施例来说明和描述了本发明,然而应意识到,在不背离本发明的 精神和范围的情况下可以作出许多其它的更改和修改。因此,这意味着在所附权利要求中 包括属于本发明范围内的所有这些变化和修改。

Claims (10)

1. 一种隔热保温涂料,其特征在于,包括: 按重量计,水20-25份,成膜乳液20-35份,粉体填料20-40份,反射颜料2-8份,石赌 微胶囊〇. 5-1份,其它助剂10-20份; 其中,所述成膜乳液为纯丙乳液和/或苯丙乳液。
2. 根据权利要求1所述的隔热保温涂料,其特征在于,还包括隔热粉,和/或中空玻璃 微珠。
3. 根据权利要求1所述的隔热保温涂料,其特征在于,所述助剂为以下中的一种或多 种: 防腐剂、润湿剂、分散剂、消泡剂、防冻剂、成膜助剂、pH调节剂、增稠剂、流平剂。
4. 根据权利要求2所述的隔热保温涂料,其特征在于,按重量计,水20-25份,成膜乳液 20-35份,粉体填料20-40份,反射颜料2-8份,石赌微胶囊0. 5_1份,隔热粉5-10份,中空 玻璃微珠3-5份,其它助剂3-5份。
5. 根据权利要求3所述的隔热保温涂料,其特征在于,所述防腐剂为:卡松,和/或异 噻唑啉酮类; 所述润湿剂为辛基酚聚氧乙烯醚; 所述分散剂为聚丙烯酸钠; 所述消泡剂为液态金属皂类乳液; 所述防冻剂为乙二醇; 所述成膜助剂为十二碳醇酯; 所述pH调节剂为2-氨基-2-甲基-1-丙醇; 所述增稠剂为聚丙烯酸盐、聚氨酯、羟乙基醚; 所述流平剂为聚氨酯。
6. 根据权利要求1所述的隔热保温涂料,其特征在于,粉体填料为以下中的一种或多 种:钦白粉、尚岭土、重隹
7. 权利要求1所述的隔热保温涂料的制备方法,其特征在于,包括下列步骤: 步骤A :将水与部分助剂混合,分散搅拌,得到第一原料; 步骤B :向所述第一原料中加入粉体填料、反射颜料,分散搅拌,得到第二原料; 步骤C :向所述第二原料中加入石蜡微胶囊,分散搅拌,得到第三原料; 步骤D :向所述第三原料中加入成膜乳液,分散搅拌,得到第四原料; 步骤E :向所述第四原料中加入其余助剂,分散搅拌,得到产品。
8. 根据权利要求7所述的隔热保温涂料的制备方法,其特征在于,向所述第一原料中 加入粉体填料、反射颜料的同时,还加入隔热粉; 优选地,向所述第二原料中加入石蜡微胶囊之前,还包括:向所述第二原料中加入中空 玻璃微珠,分散搅拌。
9. 根据权利要求7所述的隔热保温涂料的制备方法,其特征在于,所述助剂包括防腐 剂、润湿剂、分散剂、消泡剂、防冻剂、成膜助剂、pH调节剂、增稠剂、流平剂,并且在步骤A中 加入的助剂为全部量的防腐剂、润湿剂、分散剂、防冻剂,以及0. 4-0. 6倍于总量的消泡剂、 pH调节剂和增稠剂。
10. 根据权利要求7所述的隔热保温涂料的制备方法,其特征在于,在所述步骤D中,分 散搅拌的速度为500r/min以下。
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