CN105295575B - 一种环保隔热涂料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种环保隔热涂料及其制备方法,按照重量份计,包括:陶瓷微粒20‑25份、羟乙基纤维素2‑4份、苯丙乳液50‑60份、丙烯酸纤维4‑7份、硅藻土5‑8份、分散剂5~15份、润湿剂5~15份、增稠剂5~15份、消泡剂5~15份、成膜助剂5~15份和复合隔热材料10‑15份。本发明采用特殊的复合隔热材料,将六钛酸钾晶须和竹纤维混合改性,改性后的复合材料具有优良的机械性能、隔热性能和粘着性。将复合隔热材料与陶瓷微粒组合作为主要隔热材料,所制备的隔热涂料具有良好的隔热性能,隔热温差为达到20‑30度。

Description

一种环保隔热涂料及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种环保隔热涂料及其制备方法,属于隔热涂料领域。
背景技术
[0002] 热量的传递方式有三种,分别是热辐射、热传导、热对流。太阳能是最大的热辐射 源头,太阳以电磁波的形式不断向外辐射能量,辐射到地球表面上的太阳能量大约是每秒 75w/m2。受太阳光照射,由于热量的积累会使空气和物体表面温度不断升高,热量通过热传 导进入内部环境。例如储油罐、油罐运输车、建筑物、临时厂房、活动房、工业设备、仪器设 备、汽车等在太阳光的持续照射下,其表面温度和内部环境温度都会出现不同程度的升高, 这不仅给人们的生产和生活带来极大的不便和危害,同时还缩短了它们的使用寿命。建筑 屋顶和外墙表面温度升高会引起周围环境和室内的温度过高,降低生活环境的舒适度,增 加空调和风扇的制冷用电量。每年夏季空调、风扇等降温设备所消耗的能量,占每年能源消 耗20%,造成了极大浪费。
[0003]在建筑外墙使用具有隔热功能的涂料不仅可以实现涂料原有的装饰、保护和防霉 等功能,而且还使涂层具有隔热的功能,保持室内温度恒定,增大室内外的温差,在夏季减 少温能耗,在冬季降低取暖费用。目前,隔热材料正经历着由工业隔热向建筑隔热为主的转 变,这也是今后隔热材料的主要发展方向之一。中国专利申请号:200410014380.0(保温砂 浆千粉料及制备方法);它们主要采用了普通硅酸盐水泥、粉煤灰、膨胀珍珠岩、纤维等材 料,但其保温、隔热、防脱落、防水、防火、防龟裂、防冻性能有待提高。中国专利CN 1257897A 公开了一种既能反射太阳热,又有一定隔热和自清洁作用的隔热涂料,但效果都不是很好。 目前市场上隔热涂料主要采用玻璃微珠或陶瓷微珠,其存在如下缺点:
[0004] 1.绝热性能差:玻璃微珠或陶瓷微珠的密度相对硼硅酸盐空心玻璃微珠高,因而 在相同添加用量下,使用玻璃微珠或陶瓷微珠的涂料获得干膜绝热腔体少,涂膜厚度较低, 绝热性能差;
[0005] 2、储存稳定性差:玻璃微珠或陶瓷微珠等经过表面处理而且密度较低,使涂料在 储存过程中容易产生粘度增大和上浮的现象;
[0006] 3、施不方便:采用玻璃微珠或陶瓷微珠的隔热涂料,为了防止储存过程中上浮 的现象,通常提高涂料的初始粘度,因而施工时只能采用刮涂或批涂的方式来获得较高的 漆膜厚度。
发明内容
[0007]本发明提供了一种环保隔热涂料及其制备方法,解决了现有隔热涂料隔热性能 差、储存稳定性差以及施工不方便等问题。
[0008]为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案为:
[000幻一种环保隔热涂料,按照重量份计,包括:陶瓷微粒20-25份、羟乙基纤维素2-4份、 本丙乳液50-60份、丙烯酸纤维4-7份、硅藻土 5-8份、分散剂5〜15份、润湿剂5〜15份、增稠 剂5〜15份、消泡剂5〜I5份、成膜助剂5〜15份和复合隔热材料10-15份。
[0010]优选地:按照重量份计,包括:陶瓷微粒20_25份、羟乙基纤维素2-4份、苯丙乳液 55-60份、丙烯酸纤维5-6份、硅藻土5-8份、分散剂10〜15份、润湿剂1 〇〜15份、增稠剂10〜 15份、消泡剂10〜15份、成膜助剂1 〇〜15份和复合隔热材料13-15份。
[0011 ]优选地:所述的陶瓷微粒为纳米陶瓷颗粒,粒径为50-80nm。
[0012]优选地:所述的复合隔热材料的制备方法如下:5-8重量份六钛酸钾晶须和20-30 份重量份竹纤维分别用1〜2wt%的硅烷偶联剂水解,90-100度,烘干2-3h;水解处理后的六 钛酸钾晶须、竹纤维和6〇_8〇重量份氟碳树脂共混2-3h,110-1;3〇度挤出,90-100度烘干2-3h,粉碎成100-150nm颗粒,即为复合隔热材料。
[0013]优选地:所述的分散剂为分散剂HY-304。分散剂HY-304是采用特殊聚合工艺制备 的高分子超分散剂,它有分子量低与分布窄等特性,对各种无机颜料和填料在水性体系中 的分散有良好的效果,它具有用量少、泡沫少、黏度稳定等优点,与复合隔热材料和陶瓷微 粒具有良好的相容性,可以有效可提高涂料的耐擦洗性、贮存稳定性和隔热性。
[0014]优选地:所述的润湿剂为EASYTECH ST-83AASYTECH ST-83具有超低动态张力,优 秀的润湿性能,高水溶性,与分散剂HY-304共同使用,可以有效地提高涂料的稳定性和耐候 性。
[0015]优选地:所述的增稠剂为聚丙烯酰胺增稠剂。聚丙烯酰胺增稠剂具有保水性强:防 止砂浆快速千燥;2、速溶:冷水搅拌即可使用,溶解速度很快;3、环保一没有V0C、甲醛等;无 气味;4、成本低--比普通保水增稠剂成本更低,用量更少;5、施工性好:干粉砂浆中砂浆 的稠度、抗流挂性及保水性,具有用量小、保水性好、粘聚力高、耐久性好等特点。采用它作 为本发明的增稠剂可以与分散剂HY-304和EASYTECH ST-83相互作用,有效提高产品的黏着 力和隔热性。
[0016]优选地:所述的消泡剂由重量比为1:0 •5:1_2的二甲基硅油:醋酸丁酯:二氧化硅 组成。二甲基硅油、醋酸丁酯和二氧化硅的组合作为消泡剂采用具有稳定性好,消泡速度 快,用量少,无毒、具有较好的相容性。
[0017]优选地:所述的成膜助剂由重量比为I:2-3:1-2的醇脂十二:二乙醇:丙二醇组成。 本发明的成膜助剂具有良好的相容性,即使长期接触也不会对健康造成损害,使用简便安 全。本发明的全环保型成膜助剂不溶于水,沸点高,使用量少,属于无VOC产品。
[0018]本发明的环保隔热涂料的制备方法,包括以下步骤:先将羟乙基纤维素、苯丙乳 液、丙烯酸纤维、硅藻土和分散剂混合,5〇〇-800r/min,搅拌I0_i5min;然后加入陶瓷微粒、 润湿剂、增稠剂、消泡剂和成膜助剂份,5〇0-600r/min,搅拌l〇-i5min,最后加入复合隔热材 料,8〇〇-100〇r/min,搅拌25-30min,既得环保隔热涂料。
[0019]本发明的有益效果:
[0020]本发明采用特殊的复合隔热材料,将六钛酸钾晶须和竹纤维混合改性,改性后的 复合材料具有优良的机械性能、隔热性能和粘着性。将复合隔热材料与陶瓷微粒组合作为 主要隔热材料,所制备的隔热涂料具有良好的隔热性能,隔热温差为达到20-30度。
[0021]另外通过本发明的其它原料以及制备方法,本发明的隔热涂料粘着性好,容易施 工,涂料施工5-10年没有脱落现象,并且涂料在存储过程没有出现分离现象,稳定性好。
具体实施方式
[0022]下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施 例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通 技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范 围。
[0023] 实施例1
[0024] —种环保隔热涂料,按照重量份计,包括:陶瓷微粒20份、羟乙基纤维素3份、苯丙 乳液55份、丙烯酸纤维5份、硅藻土6份、分散剂HY-30410份、EASYTECH ST-8312份、聚丙烯酰 胺增稠剂5份、消泡剂8份、成膜助剂11份和复合隔热材料13份。
[0025]陶瓷微粒为纳米陶瓷颗粒,粒径为50-80nm。
[0026]消泡剂由重量比为1:0 • 5:1的二甲基硅油:醋酸丁酯:二氧化硅组成。
[0027]成膜助剂由重量比为1:2:1的醇脂十二:二乙醇:丙二醇组成 [0028]复合隔热材料的制备方法如下:5重量份六钛酸钾晶须和25份重量份竹纤维分别 用2wt %的硅烷偶联剂A-151水解,90-100度,烘干2-3h;水解处理后的六钛酸钾晶须、竹纤 维和6〇重量份氟碳树脂共混2_3h,110-130度挤出,90-100度烘干2-3h,粉碎成100-150nm颗 粒,即为复合隔热材料。
[0029]环保隔热涂料的制备方法,包括如下步骤:
[0030]先将羟乙基纤维素、苯丙乳液、丙烯酸纤维、硅藻土和分散剂HY-304混合,500-800r/min,搅拌10-15min;然后加入陶瓷微粒、EASYTECH ST-83、聚丙烯酰胺增稠剂、消泡剂 和成膜助剂份,500-600r/min,搅拌10-15min,最后加入复合隔热材料,800-1000r/min,搅 拌25-30min,既得环保隔热涂料。
[0031]本发明的隔热涂料粘着性好,容易施工,涂料施工5-10年没有脱落现象,并且涂料 在存储过程没有出现分离现象,稳定性好。
[0032]隔热测试:用XPS挤塑板做二个360mmX 360mmX 30mm导热系数在0 • 3W/(cm • K)的 测温箱,测温箱的内径为3〇Omm X 300mm顶部留出做安装测温试板用;选两个360mm X 360mm X 10mm的水泥石棉板,其中一个做保温隔热涂料(厚度为〇.5mm),另一个做普通外墙涂料 (厚度为〇.5mm),在温度为25°C时,同时干燥28天后安装到测温箱顶部,涂料饰面层朝外四 周密封,将测温的测温探头插入测温箱内,将测温探头固定于试板内侧表面的中心位置,密 封测温口;以上两个测温箱的测温试板距离加热灯为50cm,加热灯为200W,接通电源加热5 小时后,保温隔热涂料箱温度计显示25度,普通涂料试板箱温度显示50度。隔热温差为25 度。
[0033] 实施例2
[0034] —种环保隔热涂料,按照重量份计,包括:陶瓷微粒21份、羟乙基纤维素2份、苯丙 乳液50份、丙烯酸纤维6份、硅藻土5份、分散剂HY-3045份、EASYTECH ST-835份、聚丙烯酰胺 增稠剂10份、消泡剂9份、成膜助剂5份和复合隔热材料10份。
[0035]陶瓷微粒为纳米陶瓷颗粒,粒径为50-80nm。
[0036]消泡剂由重量比为1:0 • 5:2的二甲基硅油:醋酸丁酯:二氧化硅组成。
[0037]成膜助剂由重量比为1:2 • 5:2的醇脂十二:二乙醇:丙二醇组成
[0038]复合隔热材料的制备方法如下:8重量份六钛酸钾晶须和20份重量份竹纤维分别 用2wt %的硅烷偶联剂A-171水解,90-100度,烘干2-3h;水解处理后的六钛酸钾晶须、竹纤 维和70重量份氟碳树脂共混2-3h,ll〇-l3〇度挤出,90-100度烘干2-3h,粉碎成l〇〇-i5〇nm颗 粒,即为复合隔热材料。
[0039]环保隔热涂料的制备方法与实施例1 一样,不在叙述。
[0040]本发明的隔热涂料粘着性好,容易施工,涂料施工5—10年没有脱落现象,并且涂料 在存储过程没有出现分离现象,稳定性好。
[0041 ]隔热温差为30度。
[0042] 实施例3
[0043] —种环保隔热涂料,按照重量份计,包括:陶瓷微粒23份、羟乙基纤维素4份、苯丙 乳液6〇份、丙烯酸纤维4份、硅藻土7份、分散剂HY_3〇412份、EASYTECH ST-8狀份、聚丙稀酰 胺增稠剂8份、消泡剂5份、成膜助剂8份和复合隔热材料12份。
[0044]陶瓷微粒为纳米陶瓷颗粒,粒径为50-80nm。
[0045]消泡剂由重量比为1:0.5:1.5的二甲基硅油:醋酸丁酯:二氧化硅组成。
[0046]成膜助剂由重量比为1:3:2的醇脂十二:二乙醇:丙二醇组成 [0047]复合隔热材料的制备方法如下:6重量份六钛酸钾晶须和3〇份重量份竹纤维分别 用的硅烷偶联剂A-Ul水解,90-100度,烘干2-3h;水解处理后的六钛酸钾晶须、竹纤 维和8〇重量份氟碳树脂共混2—3h,110-130度挤出,90-100度烘干2-3h,粉碎成100-I50nm颗 粒,即为复合隔热材料。
[0048]环保隔热涂料的制备方法与实施例1 一样,不在叙述。
[0049]本发明的隔热涂料粘着性好,容易施工,涂料施工5_1〇年没有脱落现象,并且涂料 在存储过程没有出现分离现象,稳定性好。
[0050]隔热温差为28度。
[0051 ] 实施例4
[0052] —种环保隔热涂料,按照重量份计,包括:陶瓷微粒24份、羟乙基纤维素2.5份、苯 丙乳液50份、丙烯酸纤维7份、硅藻土8份、分散剂HY-30415份、EASYTECH ST-8310份、聚丙烯 酰胺增稠剂15份、消泡剂12份、成膜助剂13份和复合隔热材料11份。
[0053]陶瓷微粒为纳米陶瓷颗粒,粒径为50-80r皿。
[0054]消泡剂由重量比为1:0 • 5:1的二甲基硅油:醋酸丁酯:二氧化硅组成。
[0055]成膜助剂由重量比为1:2:2的醇脂十二:二乙醇:丙二醇组成 [0056]复合隔热材料的制备方法如下:6重量份六钛酸钾晶须和2f5份重量份竹纤维分别 用lwt%的硅烷偶联剂A-1H水解,90-100度,烘干2-:3h;水解处理后的六钛酸钾晶须、竹纤 维和65重量份氟碳树脂共混2_3h,110-130度挤出,90-100度烘干2-3h,粉碎成100-150nm颗 粒,即为复合隔热材料。 '
[0057]环保隔热涂料的制备方法与实施例1 一样,不在叙述。
[0058]本发明的隔热涂料粘着性好,容易施工,涂料施工5-10年没有脱落现象,并且涂料 在存储过程没有出现分离现象,稳定性好。
[0059]隔热温差为30度。
[0060] 实施例5
[0061 ] —种环保隔热涂料,按照重量份计,包括:陶瓷微粒25份、羟乙基纤维素3份、苯丙 乳液58份、丙烯酸纤维5份、硅藻土6份、分散剂HY-30412份、EASYTECH ST-8315份、聚丙燦酰 胺增稠剂15份、消泡剂15份、成膜助剂15份和复合隔热材料15份。
[0062]陶瓷微粒为纳米陶瓷颗粒,粒径为50-80nm。
[0063]消泡剂由重量比为1:0 • 5:2的二甲基硅油:醋酸丁酯:二氧化硅组成。
[OOM]成膜助剂由重量比为1:3:1的醇脂十二:二乙醇:丙二醇组成 [0065]复合隔热材料的制备方法如下:7重量份六钛酸钾晶须和30份重量份竹纤维分别 用lwt%的硅烷偶联剂A-172水解,9〇-100度,烘干2-此;水解处理后的六钛酸钾晶须、竹纤 维和60重量份氟碳树脂共混2_3h,110-130度挤出,90-100度烘干2-3h,粉碎成l〇〇-i5〇nm颗 粒,即为复合隔热材料。
[0066]环保隔热涂料的制备方法与实施例1 一样,不在叙述。
[0067]本发明的隔热涂料粘着性好,容易施工,涂料施工5-10年没有脱落现象,并且涂料 在存储过程没有出现分离现象,稳定性好。
[0068]隔热温差为27度。
[0069]以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的保护范 围内所作的任何修改、等同替换等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种环保隔热涂料,其特征在于:按照重量份计,包括:陶瓷微粒2〇-25份、羟乙基纤 维素2-4份、苯丙乳液50-60份、丙稀酸纤维4-7份、桂藻土5-8份、分散剂5〜15份、润湿剂5〜 15份、增稠剂5〜15份、消泡剂5〜15份、成膜助剂5〜15份和复合隔热材料10-15份;所述的 复合隔热材料的制备方法如下:5-8重量份六钛酸钾晶须和20-30份重量份竹纤维分别用1 〜2wt%的硅烷偶联剂水解,90-100度,烘干2-3h;水解处理后的六钛酸钾晶须、竹纤维和 60-8〇重量份氟碳树脂共混2-3h,110-130度挤出,9〇_1〇〇度烘干2-汕,粉碎成100-150nm颗 粒,即为复合隔热材料。
2. 根据权利要求1所述的一种环保隔热涂料,其特征在于:按照重量份计,包括:陶瓷微 粒20-25份、羟乙基纤维素2-4份、苯丙乳液55-60份、丙烯酸纤维5-6份、硅藻土5-8份、分散 剂10〜15份、润湿剂10〜15份、增稠剂10〜15份、消泡剂10〜15份、成膜助剂10〜15份和复 合隔热材料13-15份。
3. 根据权利要求1所述的一种环保隔热涂料,其特征在于:所述的陶瓷微粒为纳米陶瓷 颗粒,粒径为50-80nm。
4. 根据权利要求1-3任一项所述的一种反射隔热涂料,其特征在于:所述的分散剂为分 散剂 HY-304。
5. 根据权利要求1-3任一项所述的一种反射隔热涂料,其特征在于:所述的润湿剂为 EASYTECHST-83。
6.根据权利要求1-3任一项所述的一种反射隔热涂料,其特征在于:所述的增稠剂为聚 丙烯酰胺增稠剂。
7.根据权利要求1-3任一项所述的一种反射隔热涂料,其特征在于:所述的消泡剂由重 量比为1:0 • 5:1 -2的二甲基硅油:醋酸丁酯:二氧化硅组成。
8.根据权利要求1-3任一项所述的一种反射隔热涂料,其特征在于:所述的成膜助剂由 重量比为1:2-3:1-2的醇脂十二:二乙醇:丙二醇组成。
9. 一种如权利要求1-8任一项所述的环保隔热涂料的制备方法,其特征在于:包括以下 步骤:先将羟乙基纤维素、苯丙乳液、丙烯酸纤维、硅藻土和分散剂混合,500-SOOr/min,搅 拌10-l5min;然后加入陶瓷微粒、润湿剂、增稠剂、消泡剂和成膜助剂份,500-600r/min,搅 拌10-lanin,最后加入复合隔热材料,8〇〇-10〇〇r/min,搅拌25_3〇min,既得环保隔热涂料。
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