CN104861805A - 一种彩色光反射水性建筑涂料及其配制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种彩色光反射水性建筑涂料，其特征在于由下列组成物组成：弹性丙烯酸乳液、金红石钛白粉、晶型红外反射钛白粉、白炭黑、空心微球乳液、云母粉、高岭土、滑石粉、碳酸钙、分散剂、润湿剂、消泡剂、防腐剂、防霉剂、pH调节剂、成膜助剂、防冻剂、增稠剂、流平剂、有机颜料、无机颜料。所述空心微球乳液是以改性丙烯酸有机高分子为球壁，内部空心结构。本发明的彩色光反射水性建筑涂料是用于建筑外墙面的涂装，能有效降低建筑物表面温度，从而节省空调能耗，可用于夏热地区，产品能满足客户不同色彩需求，节能效果显著，既节能又美观，相比现有技术只能做白色或浅色系而言，具有突出的实质特点和显著进步。

Description

一种彩色光反射水性建筑涂料及其配制方法

技术领域

本发明涉及一种彩色建筑外墙光反射隔热涂料，具体涉及一种具有高太阳光反射比和近红外反射比的建筑外墙节能装饰与保护墙面用水性彩色涂料；尤其适用于夏热冬暖和夏热冬冷地区，反射隔热性能效果突出，能有效降低建筑物表面温度和室内温度，从而明显节省空调能耗。

背景技术

我国人口众多，能耗消耗大，而且还是能源较为缺乏的国家，节约能源、节能减排、生态环保、低碳循环经济是我国经济发展的基本模式。建筑节能是我国节能工作的重点之一，而墙体节能是建筑节能的重点。辐射到地球上的太阳光由紫外光、可见光和近红外光组成，辐射能最高可达1000 W/m²以上，其中可见光和近红外光谱占太阳辐射能量的95%，夏季阳光直接照射的墙体和屋顶表面温度可超过60℃。反射隔热涂料施工方便，且能起到显著降温效果，从而降低夏季空调能耗。开发水性太阳光反射隔热涂料，能有效降低建筑物表面温度和室内温度，从而明显节省空调能耗，对节约能源、保护环境具有重要意义。具有高太阳光反射比的反射隔热涂料成为建筑节能研究热点，广泛应用在建筑物外墙、屋顶等部位。白色涂料光反射性能最好，但在实际应用中，白色或浅色涂料涂膜存在耐沾污性差的缺点，而且很难满足现代建筑外墙对不同色彩的装饰需求，因此，开发高反射比的彩色建筑光反射隔热涂料，能有效弥补上述不足，环保、节能，实用价值高。

发明内容

本发明的目的是提供一种彩色光反射水性建筑涂料，白漆的光反射隔热涂料太阳反射比为0.90，近红外反射比为0.91，普通涂料太阳反射比为0.80，近红外反射比为0.82，光反射隔热涂料对比普通涂料太阳光反射比提高12.5%，近红外反射比提高10.9%。色漆明度值L*为40.6的光反射隔热涂料太阳反射比为0.43，近红外反射比为0.71，明度值L*为40.7的普通涂料太阳反射比为0.13，近红外反射比为0.16，光反射隔热涂料对比普通涂料太阳光反射比提高230%，近红外反射比提高343%。用于建筑物外立面的涂装，能有效降低建筑物表面温度，从而节省空调能耗，克服了现有技术中存在的缺点和不足。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：一种彩色光反射水性建筑涂料，其特征在于由下列组成物组成：弹性丙烯酸乳液、金红石钛白粉、晶型红外反射钛白粉、白炭黑、空心微球乳液、云母粉、高岭土、滑石粉、碳酸钙、分散剂、润湿剂、消泡剂、防腐剂、防霉剂、pH调节剂、成膜助剂、防冻剂、增稠剂、流平剂、有机颜料、无机颜料。其重量百分比为：弹性丙烯酸乳液25-50%，晶型红外反射钛白粉1-30%，白炭黑0.1-10%，空心微球乳液0.1-30%，云母粉0.1-10%，高岭土1-8%，滑石粉1-15%，碳酸钙1-20%，分散剂0.1-1.0%，润湿剂0.1-0.5%，防腐剂0.1-0.5%，防霉剂0.1-0.5%，pH调节剂0.1-0.3%，成膜助剂0.3-4%，防冻剂0.5-3%，增稠剂0.1-1%，流平剂0.1-0.5%，有机颜料0.1-10%，无机颜料0.1-10%，上述组成物的重量百分数的总和为100%。所述空心微球乳液是以改性丙烯酸有机高分子为球壁，内部空心结构。液体状态时球体内部填充水分，干燥后水分挥发，球体内部填充空气，为白色球状填料。所述钛白粉为晶型红外反射钛白粉。所述白炭黑是气相二氧化硅。所述消泡剂是星型聚合物消泡剂。所述彩色光反射水性建筑涂料包括白色、黑色、黄色、红色、蓝色、绿色、橙色、紫色和它们的组合色。

在具体实施时，所述乳液为弹性丙烯酸乳液（RS-752D，中国巴德富乳液公司）。

在具体实施时，所述钛白粉为晶型红外反射钛白粉（ALTIRIS 550，ALTIRIS 800，美国亨斯迈公司）。

在具体实施时，所述钛白粉为金红石钛白粉（R902，美国杜邦公司）。

在具体实施时，所述白炭黑为气相二氧化硅（TS 100，德国德固赛公司）。

在具体实施时，所述空心微球乳液（DC 200和优创E，美国陶氏公司）。

在具体实施时，所述消泡剂为星型聚合物消泡剂（FOAMSTAR ST2410，德国巴斯夫公司）。

在具体实施时，所述分散剂为聚羧酸铵盐分散剂（Dispersant 7034，英国威尔曼公司）

在具体实施时，所述防腐剂为1,2苯并异噻唑啉-3-酮/2-甲基-4异噻唑啉-3-酮防腐剂。

在具体实施时，所述成膜助剂为2,2,4三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯成膜助剂。

在具体实施时，所述增稠剂为羟乙基纤维素增稠剂（Natrosol 250 HBR,Aqualon 公司）、缔合型聚氨酯增稠剂（RM-8W，陶氏公司）和碱溶胀增稠剂（TT-935，陶氏公司），其中羟乙基纤维素增稠剂占涂料总质量百分比的0.1-0.5%，缔合型聚氨酯增稠剂占涂料总质量百分比的0.1-0.5%，碱溶胀增稠剂占涂料总质量百分比的0.1-1.0%。

在具体实施时，所述有色颜料包括白色、黑色、黄色、红色、蓝色、绿色、橙色、紫色和它们的组合色。根据波长的长短，太阳光可以分为紫外线、可见光和红外线。紫外线的波长小于400nm，约占太阳总能量的5%。可见光波长在400-760nm，约占太阳总能量的45%。而红外线的波长大于760nm，约占太阳总能量的50%。太阳能主要集中在可见光区和红外区。光反射水性建筑涂料也主要是反射可见光和红外想。但是可见光的反射主要取决于颜色的选择，如蓝色涂料只反射蓝光，黄色涂料只反射黄光。红外线的反射就需要红外发射颜料和功能性填料，即在可见光区呈现一定颜色，在红外区具有反射红外光的颜料（简称IR颜料，Infrared Reflective Pigment）。

本发明公开了一种彩色光反射水性建筑涂料，光反射水性建筑涂料的原理主要是因为涂层的反射率高，有效低降低太阳辐射的热量。本发明的彩色光反射水性建筑涂料时用于建筑物外立面的涂装，能有效降低建筑物表面温度，从而节省空调能耗，可用于夏热冬暖和夏热冬冷地区，产品节能效果显著，相比于现有技术而言具有突出的实质性特点和显著进步。

以下为具体的实施例。

实施例1

白漆或浅色漆（白色）：

水                             17.7千克

羟乙基纤维素                       0.2千克

消泡剂                         0.2千克

润湿剂                         0.2千克

分散剂                         0.6千克

PH调节剂                      0.1千克

ALTIRIS?红外反射颜料Altiris 550   17千克

金红石钛白粉                     5千克

重钙粉                         6千克

滑石粉                         2千克

云母粉                          0.2千克

白炭黑                          0.2千克

丙烯酸乳液                     30千克

空心微球乳液                   15千克

成膜助剂                       2.5千克

防冻剂                         2千克

消泡剂                         0.2千克

防腐剂                         0.2千克

非离子缔合型流变改性剂         0.4千克

疏水改性碱溶胀型流变助剂       0.3千克

总重量100千克

原材料牌号和生产厂家：

原材料牌号	生产厂家
		润湿剂Infiltrate7100	英国威尔曼公司
聚羧酸铵盐分散剂Dispersant 7034	英国威尔曼公司
		pH调节剂AMP-95	安格斯公司
消泡剂FOAMSTAR ST2410	德国巴斯夫公司
		金红石型钛白粉R902	美国杜邦公司
钛白粉ALTIRIS 550	美国亨斯迈公司
		钛白粉ALTIRIS 800	美国亨斯迈公司
煅烧高岭土2500目	蕉岭广福建材公司
		碳酸钙800目	蕉岭广福建材公司
滑石粉325目	蕉岭广福建材公司
		云母粉GA-5	安徽格锐矿业公司
羟乙基纤维素Natrosol 250HBR	赫克力士公司
		成膜助剂Texanol	美国伊斯曼公司
丙二醇	陶氏化学公司
		防腐剂MBS	托尔专用化学品有限公司
防霉剂M-8	德固赛公司
		弹性乳液RS-752D	巴德富公司
空心微球乳液  优创E	陶氏公司
		空心微球乳液  DC200	陶氏公司
增稠剂RM-8W	陶氏公司
		增稠剂TT-935	陶氏公司
白炭黑TS-100	德固赛公司
		蓝色浆Colanyl Blue A2R 131-CN	科莱恩公司
红色浆Colanyl DPP Red GD 130-CN	科莱恩公司
		绿色浆Colanyl GREEN GG 131-CN	科莱恩公司
橙色浆Colanyl Orange D2R 100-CN	科莱恩公司
		铁红色浆Colanyl Oxide Red B 130-CN	科莱恩公司
铁黄色浆Colanyl Oxide Yellow R 132-CN	科莱恩公司
		紫色浆Colanyl Pink E 100-CN	科莱恩公司
黄色浆Colanyl Yellow H3G 100-CN	科莱恩公司
		黑色浆Colanyl Black N 131-CN	科莱恩公司

先将水加入分散缸中，在低速搅拌状态下加入羟乙基纤维素、消泡剂、润湿剂、分散剂、PH调节剂，中速搅拌10分钟，再依次加入ALTIRIS?红外反射颜料Altiris 550、金红石钛白粉、碳酸钙粉、滑石粉、云母粉、白炭黑、高岭土高速分散30分钟左右至细度小于70um，然后在中速搅拌状态下依次加入水、丙烯酸乳液、空心微球乳液、成膜助剂、防冻剂、消泡剂、防腐剂，搅拌10分钟左右，然后在中速搅拌状态下加入非离子缔合型流变改性剂、疏水改性碱溶胀型流变助剂，搅拌15分钟左右至均匀状态即得光反射隔热涂料白色或浅色基料。

根据JG/T235-2014《建筑反射隔热涂料》中产品的反射隔热性能检测项目，实际检测数据如下：

测试项目                            标准值              检测值

1、L*                                   ≥80                 98.6

2、太阳光反射比                         ≥0.65               0.90

3、近红外反射比                         ≥0.80               0.91

4、半球发射率                           ≥0.85               0.89

实施例2

中色漆（咖啡色）：

水                             20.7千克

羟乙基纤维素                       0.2千克

消泡剂                         0.2千克

润湿剂                         0.2千克

分散剂                         0.6千克

PH调节剂                      0.1千克

ALTIRIS?红外反射颜料Altiris 550   10千克

金红石钛白粉                     0千克

重钙粉                         18千克

滑石粉                         4千克

云母粉                          0.2千克

白炭黑                          0.2千克

丙烯酸乳液                     30千克

空心微球乳液                   10千克

成膜助剂                       2.5千克

防冻剂                         2千克

消泡剂                         0.2千克

防腐剂                         0.2千克

非离子缔合型流变改性剂         0.4千克

疏水改性碱溶胀型流变助剂       0.3千克

总重量100千克

所用组成物的生产厂家及牌号同实施一的表中所示。

先将水加入分散缸中，在低速搅拌状态下加入羟乙基纤维素、消泡剂、润湿剂、分散剂、PH调节剂，中速搅拌10分钟，再依次加入ALTIRIS?红外反射颜料Altiris 550、碳酸钙粉、滑石粉、云母粉、白炭黑、高岭土高速分散30分钟左右至细度小于70um，然后在中速搅拌状态下依次加入水、丙烯酸乳液、空心微球乳液、成膜助剂、防冻剂、消泡剂、防腐剂，搅拌10分钟左右，然后在中速搅拌状态下加入非离子缔合型流变改性剂、疏水改性碱溶胀型流变助剂，搅拌15分钟左右至均匀状态即得光反射隔热涂料中色基料。

深咖啡色调色配方：

中色基料：88.1千克

蓝色浆:1.1千克

大红色浆：3.3千克

中黄色浆：7.5千克

总重量：100千克

搅拌均匀即得咖啡色建筑光反射隔热涂料。

根据JG/T235-2014《建筑反射隔热涂料》中产品的反射隔热性能检测项目，实际检测数据如下：

测试项目                            标准值              检测值

1、L*                                   40>L*>80             40.6

2、太阳光反射比                         ≥0.40                0.43

3、近红外反射比                         ≥L*值/100            0.71

4、半球发射率                           ≥0.85                0.89

实施例3

深色漆（黑色）：

水                             25.7千克

羟乙基纤维素                       0.2千克

消泡剂                         0.2千克

润湿剂                         0.2千克

分散剂                         0.6千克

PH调节剂                      0.1千克

ALTIRIS?红外反射颜料Altiris 800   7千克

金红石钛白粉                     0千克

重钙粉                         21千克

滑石粉                         4千克

云母粉                          0.2千克

白炭黑                          0.2千克

丙烯酸乳液                     30千克

空心微球乳液                   5千克

成膜助剂                       2.5千克

防冻剂                         2千克

消泡剂                         0.2千克

防腐剂                         0.2千克

非离子缔合型流变改性剂         0.4千克

疏水改性碱溶胀型流变助剂       0.3千克

总重量100千克

所用组成物的生产厂家及牌号同实施一的表中所示。

先将水加入分散缸中，在低速搅拌状态下加入羟乙基纤维素、消泡剂、润湿剂、分散剂、PH调节剂，中速搅拌10分钟，再依次加入ALTIRIS?红外反射颜料Altiris 800、碳酸钙粉、滑石粉、云母粉、白炭黑、高岭土高速分散30分钟左右至细度小于70um，然后在中速搅拌状态下依次加入水、丙烯酸乳液、空心微球乳液、成膜助剂、防冻剂、消泡剂、防腐剂，搅拌10分钟左右，然后在中速搅拌状态下加入非离子缔合型流变改性剂、疏水改性碱溶胀型流变助剂，搅拌15分钟左右至均匀状态即得光反射隔热涂料深色基料。

黑色漆调色配方：

深色基料：87.59千克

铁黄色浆：0.91千克

铁红色浆：7.9千克

蓝色浆：2.77千克

紫色浆：0.83千克

总重量：100千克

搅拌均匀即得黑色建筑光反射隔热涂料。

根据JG/T235-2014《建筑反射隔热涂料》中产品的反射隔热性能检测项目，实际检测数据如下：

测试项目                            标准值              检测值

1、L*                                   L*<40              31.0

2、太阳光反射比                         ≥0.25              0.29

3、近红外反射比                         ≥0.40              0.49

4、半球发射率                           ≥0.85              0.89。

Claims (8)

1.一种彩色光反射水性建筑涂料，其特征在于由下列组成物组成：弹性丙烯酸乳液、金红石钛白粉、晶型红外反射钛白粉、白炭黑、空心微球乳液、云母粉、高岭土、滑石粉、碳酸钙、分散剂、润湿剂、消泡剂、防腐剂、防霉剂、pH调节剂、成膜助剂、防冻剂、增稠剂、流平剂、有机颜料、无机颜料。

2.如权利要求1所述的一种彩色光反射水性建筑涂料，其特征在于：其重量百分比为：弹性丙烯酸乳液25-50%，晶型红外反射钛白粉1-30%，白炭黑0.1-10%，空心微球乳液0.1-30%，云母粉0.1-10%，高岭土1-8%，滑石粉1-15%，碳酸钙1-20%，分散剂0.1-1.0%，润湿剂0.1-0.5%，防腐剂0.1-0.5%，防霉剂0.1-0.5%，pH调节剂0.1-0.3%，成膜助剂0.3-4%，防冻剂0.5-3%，增稠剂0.1-1%，流平剂0.1-0.5%，有机颜料0.1-10%，无机颜料0.1-10%，上述组成物的重量百分数的总和为100%。

3.如权利要求1或2所述的一种彩色光反射水性建筑涂料，其特征在于：所述空心微球乳液是以改性丙烯酸有机高分子为球壁，内部空心结构。

4.液体状态时球体内部填充水分，干燥后水分挥发，球体内部填充空气，为白色球状填料。

5.如权利要求1所述的一种彩色光反射水性建筑涂料，其特征在于：所述钛白粉为晶型红外反射钛白粉。

6.如权利要求1所述的一种彩色光反射水性建筑涂料，其特征在于：所述白炭黑是气相二氧化硅。

7.如权利要求1所述的一种彩色光反射水性建筑涂料，其特征在于：所述消泡剂是星型聚合物消泡剂。

8.如权利要求1所述的一种彩色光反射水性建筑涂料，其特征在于：所述彩色光反射水性建筑涂料包括白色、黑色、黄色、红色、蓝色、绿色、橙色、紫色和它们的组合色。