CN105062236A - 快速散热涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种快速散热涂料及其制备方法。该快速散热涂料包括如下重量份的组分：水15.0-40份、复合材料15.0-20.0份、填料20.0-40.0份、乳液12-35份、成膜助剂1.0-5.0份、防冻剂1.0-3.0份、增稠剂0.2-0.5份、分散剂0.1-1.0份、润湿剂0.1-0.5份、杀菌剂0.1-0.5份、防霉剂0.1-0.5份、消泡剂0.1-0.5份、纤维素0.1-0.5份、pH调节剂0.1-0.3份。本发明快速散热涂料具有优异的散热性能和拥有很好的耐水耐碱性，能使得室内外温度差减小，降低热传导，从而减少室内吸收的热量，达到隔热节能效果。

Description

快速散热涂料及其制备方法

技术领域

本发明涉及涂料领域，特别涉及一种快速散热涂料的制备方法及其制备方法。

背景技术

随着我国国民经济的高速发展和人民生活水平的不断提高，以及建筑师设计理念的提升，建筑物越来越高档、多功能方向发展。其中，保持室内温度的稳定性是对建筑的要求之一。这样，通过对建筑墙体或墙面的处理，避免室外的温度向室内进行热传递，从而保证室内稳定相对稳定，从而降低了为了实现室内温度的恒定而付出的能耗，从而有效实现节能和环保。

通过第墙面的处理，如在墙面涂覆隔热涂料层是实现室内温度稳定的手段之一，目前用于隔热涂料主要是通过将红外光反射出去的来降低墙面吸收的能量减少热传导的原理来节能，但是该红外光反射涂料虽降低对红外光的吸收实现降温，但是其涂层本身不具备散热性能，其所吸收的热能会通过墙体的热传递会直接导致室内温度的波动，使得室内温度稳定性差，这样就提高了为了实现室内恒温的能耗，使得节能和环保效果差。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种快速散热涂料及其制备方法，以克服现有隔热涂料涂层散热效果差的技术问题。

为了实现上述发明目的，本发明的技术方案如下：

水 15.0-40份

复合材料 15.0-20.0份

填料 20.0-40.0份

乳液 12-35份

成膜助剂 1.0-5.0份

防冻剂 1.0-3.0份

增稠剂 0.2-0.5份

分散剂 0.1-1.0份

润湿剂 0.1-0.5份

杀菌剂 0.1-0.5份

防霉剂 0.1-0.5份

消泡剂 0.1-0.5份

纤维素 0.1-0.5份

Ph调节剂 0.1-0.3份。

以及，一种快速散热涂料的制备方法，包括如下步骤：

按照本发明快速散热涂料中的成分及含量分别获取各组分；

将称取的各组分进行混料处理。

本发明快速散热涂料具有优异的散热性能和拥有很好的耐水耐碱性；如在同一光源下，散热涂料和普通涂料相同时间内吸收热量一样，但是其散热快的特性在相同时间内其表面温度明显低于普通涂料，使得室内外温度差减小，降低热传导，从而减少室内吸收的热量，达到隔热节能效果。

本发明快速散热涂料制备方法将各组分进行混料处理后，能性能体系稳定的快速散热涂料，使得该快速散热涂料形成的涂层具有稳定的散热性能。而且该制备方法只需按照配方将各组分按步骤添加，经过混料处理使得各组分充分混合均匀即可，也无需特殊的设备，因此，该方法工艺简单，适合工业化生产，节约了能耗，降低了成本。而且其含VOC成分低，其生产安全环保。

具体实施方式

为了使本发明要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例提供一种散热性能好和拥有很好的耐水耐碱性快速散热涂料。该快速散热涂料包括如下重量份的组分：

水 15.0-40份

复合材料 15.0-20.0份

填料 20.0-40.0份

乳液 12-35份

成膜助剂 1.0-5.0份

防冻剂 1.0-3.0份

增稠剂 0.2-0.5份

分散剂 0.1-1.0份

润湿剂 0.1-0.5份

杀菌剂 0.1-0.5份

防霉剂 0.1-0.5份

消泡剂 0.1-0.5份

纤维素 0.1-0.5份

Ph调节剂 0.1-0.3份。

其中，水作为本发明实施例快速散热涂料的溶剂组分，能有效使得相应的组分溶解，并保证本发明实施例快速散热涂料体系的稳定性能。因此，在一实施例中，该水选用自来水或去离子水。

在一些具体实施例中，该水组分在上述快速散热涂料实施例中的含量可以是15份、16份、17份、18份、19份、20份、21份、22份、23份、24份、25份、28份、30份、32份、35份、38份、40份等重量份。

上述复合材料能赋予发明涂料很好的散热性能。因此，在一实施例中，该为钛白粉与石墨烯复合而成的复合物。

在具体实施例中，该钛白粉与石墨烯复合而成的复合物的制备方法如下：

将钛白粉与石墨烯在800-1000℃、压力为0.09-0.11MPa，优选为0.1MPa复合处理而成。

其中，钛白粉可以但不仅仅选用杜邦公司的R706。

在一些具体实施例中，该复合材料组分在上述快速散热涂料实施例中的含量可以是15份、16份、17份、18份、19份、20份等重量份。

在一实施例中，上述填料选用煅烧高岭土、重晶石粉、硅灰石粉中的至少一种。在一些具体实施例中，该填料组分在上述快速散热涂料实施例中的含量可以是15份、16份、17份、18份、19份、20份、21份、22份、23份、24份、25份等重量份。

在一实施例中，上述乳液选用苯丙乳液、纯丙乳液、硅丙乳液中的至少一种。该选用的乳液能有效提高快速散热涂料的耐擦洗、耐候性、耐水性等性能。

在一些具体实施例中，该乳液组分在上述快速散热涂料实施例中的含量可以是12份、13份、14份、15份、16份、17份、18份、19份、20份、22份、25份、28份、30份、32份、35份等重量份。

在一实施例中，上述成膜助剂选用成膜助剂选用指醇酯12、乙二醇丁醚中的至少一种。在具体实施例中，该指醇酯12可以具体的是Eastman Texanol®酯醇、DBE（二元酸酯混合物）中的至少一种。选用该类的成膜助剂能有效提高本发明实施例快速散热涂料的成膜性能，还能提高涂层耐候性耐、擦洗性等性能。

在一些具体实施例中，该成膜助剂组分在上述快速散热涂料实施例中的含量可以是1份、2份、3份、4份、5份等重量份。

在一实施例中，上述防冻剂选用丙二醇、乙二醇中的至少一种。该防冻剂能使得本发明实施例快速散热涂料防冻效果，保证在低温下保证形成涂层的质量。在一些具体实施例中，该防冻剂组分在上述快速散热涂料实施例中的含量可以是1份、2份、3份等重量份。

在一实施例中，上述增稠剂选用碱溶胀、聚氨酯类中的中的至少一种。在具体实施例中，该增稠剂选用但不仅仅限于TT935（罗门哈斯）、SN-612（诺普科）。在一些具体实施例中，该增稠剂组分在上述快速散热涂料实施例中的含量可以是0.2份、0.3份、0.4份、0.5份等重量份。

在一实施例中，上述分散剂、润湿剂选用有颜料亲和基团的高分子化合物或其溶液、环保型助剂中的至少一种。其中，在一具体实施例中，该环保型助剂选用低VOC、不含APEO的环保型助剂，具体的环保型助剂选用但不仅仅限于1124（分散剂）等。高分子化合物选用但不仅仅限于BD405(润湿剂)等。

在一些具体实施例中，该分散剂组分在上述快速散热涂料实施例中的含量可以是0.1份、0.2份、0.3份、0.4份、0.5份、0.6份、0.7份、0.8份、0.9份、1份等重量份。在另一些具体实施例中，该润湿剂组分在上述快速散热涂料实施例中的含量可以是0.1份、0.2份、0.3份、0.4份、0.5份等重量份。

在一实施例中，上述杀菌剂选用广谱杀菌剂。该杀菌剂有效保证了涂层的清洁卫生。在一具体实施例中，该杀菌剂选用不含重金属、甲醛的广谱杀菌剂。以保证本发明实施例快速散热涂料的环保和安全。具体的该广谱杀菌剂选用但不仅仅限于LXE（陶氏化学）等。在一些具体实施例中，该杀菌剂组分在上述快速散热涂料实施例中的含量可以是0.1份、0.2份、0.3份、0.4份、0.5份等重量份。

在一实施例中，上述消泡剂选用矿物油类消泡剂、有机硅类消泡剂中的至少一种。在一些具体实施例中，该消泡剂组分在上述快速散热涂料实施例中的含量可以是0.1份、0.2份、0.3份、0.4份、0.5份等重量份。

在一实施例中，上述纤维素 能有效提高快速散热涂料的施工性能，并能有效提高快速散热涂料的储存性能。在一实施例中，上述纤维素选用羟乙基纤维素。在具体实施例中，该羟乙基纤维素选用但不仅仅限于Natrosol^®250羟乙基纤维素。在一些具体实施例中，该纤维素组分在上述快速散热涂料实施例中的含量可以是0.1份、0.2份、0.3份、0.4份、0.5份等重量份。

在一实施例中，上述pH调节剂选用碱性pH调节剂。该碱性pH调节剂能有效将快速散热涂料的pH控制在合适的范围，如将pH控制在8~9，从而使得如乳液及一些助剂充分发挥其作用。在一具体实施例中，该碱性pH调节剂可以选用但不仅仅为AMP-95。该含量范围的AMP95能快速散热涂料的pH值调节到助剂如乳液及一些助剂最佳的作用范围。

因此，上述各实施例中的快速散热涂料通过其所含的组分增效作用，赋予其优异的散热性能，使其从外界吸收的热量能及时散除，从而避免了热量向室内传递，从而保证了室内温度的恒定，从而有效节约了室内的能耗，如将上述各实施例中涂料与和普通涂料所形成的涂层在相同时间内吸收热量一样，但是上述各实施例中涂料所形成的涂层由于其散热快的特性在相同时间内其表面温度明显低于普通涂料，使得室内外温度差减小，降低热传导，从而减少室内吸收的热量，达到隔热节能效果。另外，上述各实施例中涂料还具有很好的耐水耐碱性。另外，通过对组分种类和含量的控制，能进一步提升快速散热涂料的散热性能、耐水耐碱性等性能。

相应地，本发明实施例还提供了上述快速散热涂料的一种制备方法。该制备方法包括如下步骤：

步骤S01：按照上文所述的本发明实施例快速散热涂料中的成分及含量分别获取各组分；

步骤S02：将称取的各组分进行混料处理。

在一实施例中，在上述步骤S02中，各组分进行混料处理方法按照如下顺序进行：

向水组分中依次加入分散剂、润湿剂、杀菌剂、防霉剂、消泡剂、纤维素、pH调节剂、复合材料、填料、乳液、成膜助剂、防冻剂、增稠剂直至各组分混合均匀。按照该加料顺序进行配制，能使得配制形成的快速散热涂料体系稳定。

为了进一步提高各组分分散性，提高快速散热涂料的稳定性，在进一步实施例中，在依次加入分散剂、润湿剂、杀菌剂、防霉剂的过程中，控制转速600rpm，加料时间间隔为10min；在加入消泡剂的过程中，将转速降低至400rpm,，并保持搅拌10min；在加入纤维素过程中，将转速提升至1200rpm,，并保持搅拌20min；在加入pH调节剂过程中，将转速保持1200rpm,，并保持搅拌30min；在加入复合材料、填料过程中，将转速提升至1600rpm；在加入乳液、成膜助剂、防冻剂、增稠剂过程中，将转速提升至800rpm。

具体地，上述步骤S01中，快速散热涂料的各组分如上文所述，为了节约篇幅，在此不再赘述。

上述步骤S02中的混料处理是为了使得快速散热涂料中的各组分能够混合均匀，从而分散均匀且稳定的分散体系。

上述快速散热涂料制备方法只需按照配方将各组分按步骤添加，混料处理使得各组分充分混合均匀即可，无复杂工序，也无需特殊的设备，使得该方法工艺简单，适合工业化生产，节约了能耗，降低了成本，而且制备的快速散热涂料性能稳定。

现以具体快速散热涂料组分及的制备为例，对本发明进行进一步详细说明。

实施例 1

一种快速散热涂料及其制备方法。该快速散热涂料含有如下重量份的组分：

水 20份

分散剂 0.5份

润湿剂 0.2份

杀菌剂 0.1份

防霉剂 0.1份

消泡剂 0.2份

纤维素 0.25份

pH调节剂 0.15份

复合材料 20份

填料 24份

乳液 30份

成膜助剂 2份

防冻剂 2.0份

增稠剂 0.5份。

其中，复合材料为钛白粉与石墨烯复合而成的复合物、填料为煅烧高岭土、成膜助剂为指醇酯12、防冻剂为丙二醇、增稠剂为TT935（罗门哈斯）、分散剂为 1124（罗门哈斯）、润湿剂为BD405（陶氏化学）、杀菌剂为LXE（陶氏化学）、防霉剂为异噻唑啉酮衍生物、消泡剂为矿物油类消泡剂、纤维素为Natrosol^®250羟乙基纤维素、pH调节剂为AMP-95pH调节剂。

其制备方法包含如下步骤：

S11. 按照本实施例1快速散热涂料中的成分及含量分别获取各组分；

S12. 将步骤S11中称取的各组分进行混料处理：具体的各组分混料处理按照如下方法进行：

S121.向水组分中依次间隔10min加入分散剂、润湿剂、杀菌剂、防霉剂，配制第一混合溶剂，且在依次加入分散剂、润湿剂、杀菌剂、防霉剂的过程中保持转速为600rpm，加料时间间隔为10min；

S122. 向第一混合溶剂中加入消泡剂，并将转速降低至400rpm，并保持搅拌10min，配制第二混合溶液；

S123. 向第二混合溶剂中加入纤维素，并将转速提升至1200rpm搅拌20min后保持1200rpm的转速加入pH调节剂，继续搅拌30min，配制第三混合溶液；

S124.将转速提升至1600rpm后向第三混合溶液依次加入复合材料、填料，配制第四混合溶液；

S125.将转速降低至800rpm后向第四混合溶液依次加入乳液、成膜助剂、防冻剂、增稠剂直至各组分混合均匀。

实施例 2

一种快速散热涂料及其制备方法。该快速散热涂料含有如下重量份的组分：

水 30份

复合材料 10份

填料 30份

乳液 25份

成膜助剂 2份

防冻剂 1份

增稠剂 0.3份

分散剂 0.4份

润湿剂 0.1份

杀菌剂 0.3份

防霉剂 0.2份

消泡剂 0.1份

纤维素 0.5份

pH调节剂 0.1份。

其制备方法参照实施例1方法进行。

实施例 3

一种快速散热涂料及其制备方法。该快速散热涂料含有如下重量份的组分：

水 20份

复合材料 20份

填料 15份

乳液 40份

成膜助剂 2份

防冻剂 1份

增稠剂 0.3份

分散剂 0.5份

润湿剂 0.2份

杀菌剂 0.15份

防霉剂 0.15份

消泡剂 0.3份

纤维素 0.3份

pH调节剂 0.1份。

其制备方法参照实施例1方法进行。

性能测试

将上述实施例1-3提供的快速散热涂料涂覆成相同厚度的膜层。分别对各膜层进行如下述表1中的相关性能测试。

表 1

由表1可知，本发明实施例快速散热涂料稳定性好，含有VOC低环保，其涂层散热性好，防水性、耐碱性好，机械强度和附着力强。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种快速散热涂料，包括如下重量份的组分：

水 15.0-40份

复合材料 15.0-20.0份

填料 20.0-40.0份

乳液 12-35份

成膜助剂 1.0-5.0份

防冻剂 1.0-3.0份

增稠剂 0.2-0.5份

分散剂 0.1-1.0份

润湿剂 0.1-0.5份

杀菌剂 0.1-0.5份

防霉剂 0.1-0.5份

消泡剂 0.1-0.5份

纤维素 0.1-0.5份

pH调节剂 0.1-0.3份。

2.根据权利要求1所述的快速散热涂料，其特征在于：所述

水 20份

复合材料 20份

填料 24份

乳液 30份

成膜助剂 2份

防冻剂 2.0份

增稠剂 0.5份

分散剂 0.5份

润湿剂 0.2份

杀菌剂 0.1份

防霉剂 0.1份

消泡剂 0.2份

纤维素 0.25份

pH调节剂 0.15份。

3.根据权利要求1或2所述的快速散热涂料，其特征在于：所述复合材料为钛白粉与石墨烯复合而成的复合物；和/或

所述填料选用煅烧高岭土、重晶石粉、硅灰石粉中的至少一种。

4.根据权利要求3所述的快速散热涂料，其特征在于：所述钛白粉与石墨烯复合而成的复合物是将钛白粉与石墨烯在300-400℃、压力为0.09~0.11MPa复合处理而成。

5.根据权利要求1或2或4所述的快速散热涂料，其特征在于：所述纤维素选用羟乙基纤维素；和/或

所述分散剂和/或润湿剂选用带有颜料亲和基团的高分子化合物、环保型助剂中的至少一种。

6.根据权利要求1或2或4所述的快速散热涂料，其特征在于：所述乳液选用苯丙乳液、纯丙乳液、硅丙乳液中的至少一种；和/或

所述防冻剂选用丙二醇、乙二醇中的至少一种。

7.根据权利要求1或2或4所述的快速散热涂料，其特征在于：所述成膜助剂是指醇酯12、乙二醇丁醚中的至少一种；和/或

所述杀菌剂选用广谱杀菌剂。

8.根据权利要求1或2所述的快速散热涂料，其特征在于：所述防霉剂选用异噻唑啉酮衍生物、苯并米唑酯类中的至少一种；和/或

所述增稠剂选用碱溶胀、聚氨酯类中的中的至少一种。

9.根据权利要求1或2所述的快速散热涂料，其特征在于：所述消泡剂选用矿物油类消泡剂、有机硅类消泡剂中的至少一种；和/或

所述水为自来水或去离子水；和/或

所述pH调节剂选用碱性pH调节剂。

10.一种快速散热涂料的制备方法，包括如下步骤：

按照权利要求1-9任一项所述的快速散热涂料中的成分及含量分别获取各组分；

将称取的各组分进行混料处理。