CN106010036B - 一种双层壳体微胶囊隔热水性涂料及其制备方法 - Google Patents

一种双层壳体微胶囊隔热水性涂料及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106010036B
CN106010036B CN201610580117.0A CN201610580117A CN106010036B CN 106010036 B CN106010036 B CN 106010036B CN 201610580117 A CN201610580117 A CN 201610580117A CN 106010036 B CN106010036 B CN 106010036B
Authority
CN
China
Prior art keywords
phase
temperature control
heat
water
microcapsules
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201610580117.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106010036A (zh
Inventor
徐雪青
付小艺
何新华
徐得华
徐刚
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
South China University of Technology SCUT
Guangzhou Institute of Energy Conversion of CAS
Original Assignee
South China University of Technology SCUT
Guangzhou Institute of Energy Conversion of CAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by South China University of Technology SCUT, Guangzhou Institute of Energy Conversion of CAS filed Critical South China University of Technology SCUT
Priority to CN201610580117.0A priority Critical patent/CN106010036B/zh
Publication of CN106010036A publication Critical patent/CN106010036A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106010036B publication Critical patent/CN106010036B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D133/00Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D133/04Homopolymers or copolymers of esters
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J13/00Colloid chemistry, e.g. the production of colloidal materials or their solutions, not otherwise provided for; Making microcapsules or microballoons
    • B01J13/02Making microcapsules or microballoons
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D125/00Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an aromatic carbocyclic ring; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D125/02Homopolymers or copolymers of hydrocarbons
    • C09D125/04Homopolymers or copolymers of styrene
    • C09D125/08Copolymers of styrene
    • C09D125/14Copolymers of styrene with unsaturated esters
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D5/00Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C09D5/004Reflecting paints; Signal paints
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40Additives
    • C09D7/65Additives macromolecular
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K2201/00Specific properties of additives
    • C08K2201/011Nanostructured additives
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/02Polymer mixtures characterised by other features containing two or more polymers of the same C08L -group
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/02Polymer mixtures characterised by other features containing two or more polymers of the same C08L -group
    • C08L2205/025Polymer mixtures characterised by other features containing two or more polymers of the same C08L -group containing two or more polymers of the same hierarchy C08L, and differing only in parameters such as density, comonomer content, molecular weight, structure
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/03Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend
    • C08L2205/035Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend containing four or more polymers in a blend

Abstract

本发明针对目前相变控温微胶囊涂料太阳反射率低、涂膜不均匀等问题,提出一种基于双层壳体相变控温微胶囊的热反射型外墙建筑隔热水性涂料及其制备方法,采用双层壳体相变控温微胶囊、高折光指数氧化物的混合物为隔热功能填料;其中双层壳体相变控温微胶囊的芯材为相变温度在38℃~45℃之间的石蜡,双层壳体包括聚合物内壳层和高折光指数氧化物颗粒外壳层,且高折光指数氧化物颗粒粒径在150~350纳米之间,涂料的太阳能反射比达到85%以上,且具有一定相变控温功能,并且涂膜均匀。

Description

一种双层壳体微胶囊隔热水性涂料及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明涉及外墙用建筑隔热涂料及其制备方法,特别涉及一种基于双层壳体相变 控温微胶囊的热反射型外墙建筑隔热水性涂料及其制备方法。
背景技术
[0002] 目前我国建筑能源消耗约占社会一次能源总消耗的1/3,并且随着社会经济的发 展、人民生活水平的提高,建筑能耗比例将继续提高,而从能源的利用率来讲还非常低,我 国建筑采暖能耗约为发达国家的3倍,其中外墙为4〜5倍,屋顶为2.5〜5.5倍,外窗为1.5〜 2.2倍。由此可见,我国在建筑节能方面有许多工作要做。
[0003] 隔热保温涂料是通过在建筑物内外墙和顶部涂覆一层具有阻隔热传导、反射、低 辐射等作用的涂层来实现隔热保温的建筑节能材料。近年来,市场上已有一些隔热保温涂 料,主要通过在涂料中加入具有阻隔热传导、太阳能热反射、热发射等功能的陶瓷粉末来实 现隔热保温,这些陶瓷粉末包括掺锑氧化锡、氧化锌、二氧化钛、碳酸钙、空心玻璃微珠、以 及相变控温微胶囊等。
[0004] 运用相变控温微胶囊可以达到控温和节能的目的。从结构来看,相变微胶囊由芯 材与壁材两部分组成。芯材为相变材料,常见的有石蜡类、聚乙二醇、脂肪酸及其酯、水合盐 等多种类型,传统的壁材有密胺-甲醛树脂、脲醛树脂、聚氨酯等有机聚合物。这类传统壁材 包封的相变微胶囊制备路线简单,工业比较成熟,但在使用过程中往往会释放出甲醛等有 害气体,不符合环保要求。无机材料作为壁材,具有不释放有害气体,导热快,不易燃且热稳 定性高,微球机械稳定性好等优势。近年来,采用纯无机材料或采用无机-有机高分子复合 材料作为壁材的研究已经有一些报导。据文献报道,作为壁材的无机材料主要集中在二氧 化硅。例如:公告号为 CN101503618A、CN100494305C、CN101824307B 以及 CN104449590A 的专 利文献公开了二氧化硅包覆相变微胶囊以及相变纳米胶囊及其制备方法。除此以外,其它 无机材料作为壁材的报导还很少见。金红石型钛白粉对太阳光有反射作用,是一类常用的 隔热材料。采用钛白粉作为壁材,可以结合相变控温与热反射为一体。然而,迄今为止,以纯 钛白粉作为壁材的相变微胶囊未见报道,而采用钛白粉与有机材料复合作为壁材的报导也 很少见。目前为止,仅有时雨醛报导的以Ti02/尿醛树脂作为复合壁材的相变微胶囊的制备 (纳米复合膜相变微胶囊的制备及性质,化学工业与工程,2006,23 (3),224-227 .),以及 Xiaodong Wang报导的二十二烧/Ti02的微胶囊的制备(Applied Energy 138 (2015) 661-674)。然而这些文献报道的微胶囊可见光反射率较低,以致于涂料热反射性能较差。此外, CN 103740204 A的专利文献公开了一种高反射型相变微胶囊,直接通过硅烷耦联剂的氨 基、或者丙烯酰氧基团将金红石二氧化钛颗粒耦联到相变微胶囊表面,尽管可使涂料的太 阳反射比高于80%,但是这种高反射型相变微胶囊为填料制备所得的涂料,涂膜容易发生 相分离,不均匀,容易脱落。
发明内容
[0005] 本发明针对现有技术的不足,提出一种基于双层壳体相变控温微胶囊的热反射型 外墙建筑隔热水性涂料及其制备方法,采用基于双层壳体相变控温微胶囊、高折光指数氧 化物粉体的混合物为隔热功能填料,所述双层壳体包括聚合物内壳层和高折光指数氧化物 颗粒外壳层,优选的,高折光指数氧化物颗粒粒径为150〜350纳米,保证涂料的太阳能反射 比达到85%以上,且具有一定的相变控温功能;还有效防止涂料中的相变微胶囊与氧化物 颗粒发生相分离,导致涂膜不均匀,发生脱落等问题。为达到上述目的,采用技术方案如下:
[0006] 一种双层壳体微胶囊隔热水性涂料,其特征在于,按质量计算,由水20〜45份、乳 液35〜45份、纳米隔热功能填料5〜30份、增稠剂0.1〜3.5份、多功能助剂(如AMP-95,主要 成分2-氨基-2-甲基-1-丙醇,纯度>95 %) 0.4〜0.6份、消泡剂(如NXZ) 0.2〜0.3份、防霉剂 (如ROCIMA 342) 0.2〜0.3份和抗老化剂(如Chimassorb 81) 0.2〜0.3份组成;
[0007] 所述纳米隔热功能填料为双层壳体相变控温微胶囊和高折光指数氧化物颗粒的 混合物,按质量分数100 %计算,双层壳体相变控温微胶囊为10〜35%,余量为高折光指数 氧化物颗粒;
[0008] 所述双层壳体相变控温微胶囊包括芯材、包裹芯材的内壳层、以及包裹内壳层的 外壳层,粒径为1〜30μηι,芯材为相变温度38〜45°C的石錯,内壳层为聚合物,外壳层为高折 光指数氧化物颗粒;
[0009] 所述微胶囊外壳层的高折光指数氧化物、所述与微胶囊混合的高折光指数氧化 物,均分别为折光指数大于2的宽禁带氧化物、颗粒粒径150〜350nm。
[0010] 进一步地,所述聚合物内壳层为聚甲基丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸甲酯共聚物,所 述甲基丙烯酸甲酯共聚物选自甲基丙烯酸甲酯与甲基丙烯酸、丙烯酸丁酯、丙烯酸或者苯 乙烯的共聚物。
[0011] 进一步地,所述宽禁带氧化物选自氧化锡、氧化锌、二氧化钛或氧化锆;所述乳液 选自苯丙乳液、娃丙乳液或纯丙乳液;所述增稠剂选自聚氨酯(如0S-6040)、聚醚(如1^-909)或聚氨酯改性聚醚(如SN-621N)。
[0012] 本发明还提供双层壳体微胶囊隔热水性涂料的制备方法,包括以下步骤:
[0013] 首先在水中加入分散剂,调节溶液pH至3〜5或者8〜9,然后加入纳米隔热功能填 料;其中,所述分散剂选自聚丙烯酸、聚丙烯酸铵、聚丙烯酸钠、聚乙烯醇或聚乙烯亚胺,重 均分子量为20000〜40000;纳米隔热功能填料质量分数为8〜15%,分散剂与纳米隔热功能 填料的质量比为2〜6:100;在70〜90°C下搅拌反应0.5〜2小时,离心分离、乙醇洗涤后,分 散到水与乳液的混合溶液中;然后加入增稠剂、多功能助剂、消泡剂、防霉剂、抗老化剂,混 合搅拌2〜4小时;过滤除去聚集体,得到所述双层壳体微胶囊隔热水性涂料。
[0014] 进一步地,所述双层壳体相变控温微胶囊采用如下方法制备:
[0015] (1)将高折光指数氧化物2粉体烘干,然后分散于乙醇-水的混合溶液中(乙醇-水 的混合溶液中两者的体积比优选为1〜2:1),得到高折光指数氧化物悬浮液(优选为升温到 80°C、保温20分钟后得到悬浮液),浓度为5〜20wt% ;将修饰剂分散于乙醇中配置成修饰溶 液,浓度为2.5〜20vol % ;所述修饰剂为丙烯酸或含双键的硅烷偶联剂;将修饰溶液滴加至 高折光指数氧化物悬浮液中(修饰溶液和悬浮液的体积比优选为1:1),保温反应(优选2小 时)后离心分离,乙醇洗涤,烘干,得到表面修饰双键的氧化物颗粒;
[0016] (2)称取一定量的表面修饰双键的氧化物颗粒,超声分散于水中配置成水相,浓度 为5〜20wt%;称取一定量的石蜡、高分子单体、交联剂以及引发剂,搅拌溶解配置成油相, 其中石蜡与氧化物微球的质量比为0.1〜3.5:1,高分子单体与石蜡的质量比为0.2〜3:1, 高分子单体与引发剂的质量比为10〜50:1,高分子单体与交联剂的质量比为20〜400:1;将 水相与油相(优选体积比1:1)混合后进行均质乳化(可采用高速均质仪),形成微乳液;均质 乳化速率为8000〜20000rpm;氮气氛下,将微乳液升温至60〜70 °C,保温反应2〜12小时,即 可得微胶囊。
[0017] 优选地,所述含双键的硅烷偶联剂包括但不限于乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三 乙氧基硅烷、丙烯基(氯甲基)二甲基硅烷、烯丙氧基-叔丁基二甲基硅烷、甲基丙烯酰氧丙 基三(三甲基硅氧烷基)硅烷或3-(异丁烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷;
[0018] 优选地,所述高分子单体为甲基丙烯酸甲酯,或者甲基丙烯酸甲酯与甲基丙烯酸、 丙烯酸丁酯、丙烯酸或苯乙烯中的一种的混合物;
[0019] 所述引发剂选自偶氮二异丁腈、过氧化苯甲酰或偶氮二异庚腈。
[0020] 所述交联剂选自二乙烯基苯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、二甲基丙烯酸丙二醇酯或 二甲基丙烯酸丁二醇酯。
[0021] 与现有技术相比,本发明的显著优点表现在以下方面:
[0022] (1)提出一种基于双层壳体相变控温微胶囊的热反射型外墙建筑隔热水性涂料及 其制备方法,采用基于双层壳体相变控温微胶囊、高折光指数氧化物粉体的混合物为隔热 功能填料,所述双层壳体包括聚合物内壳层和高折光指数氧化物颗粒外壳层,优选的,高折 光指数氧化物颗粒粒径为150〜350纳米,保证涂料的太阳能反射比达到85%以上,且具有 一定的相变控温功能;还有效防止涂料中的相变微胶囊与氧化物颗粒发生相分离,导致涂 膜不均匀,发生脱落等问题。
[0023] (2)本发明提出的制备方法,首先采用分散剂对隔热功能填料进行表面改性再将 隔热功能填料分散到乳液基体中,制备所得的涂料分散性好,团聚少,涂层均匀,不易脱落。
附图说明
[0024] 图1为实施例1的温差测试图,其中:1-光源500W碘钨灯;2-固定器;3-固定支架;4-参照物;5-温度探头A; 6-温度探头B; 7-温度记录仪。
[0025] 图2为实施例3的可见一近红外反射光谱,通过可见一近红外反射计算得出太阳反 射比为89 %。
[0026] 图3为实施例7的可见一近红外反射光谱,通过可见一近红外反射计算得出太阳反 射比为91 %。
具体实施方式
[0027] 采用紫外一可见一近红外分光光度计、红外光谱仪测试材料在200〜2500nm的反 射光谱,并利用如下公式计算涂层的太阳光谱反射比Ps:
Figure CN106010036BD00061
[0028] (2-1)
[0029] 其中ρ (λ)为涂膜在波长λ处的积分反射率,Es (λ)是太阳光谱在波长λ处的辐射能 量。
[0030] 实施例1
[0031] 基于纳米二氧化钛粉体与二氧化钛/聚甲基丙烯酸甲酯相变控温微胶囊的隔热涂 料,涂料的组成成份包括:水45g、乳液45g、平均粒径为150纳米的二氧化钛粉体〇?-218) 4g、 平均粒径为1微米的二氧化钛/聚甲基丙烯酸甲酯相变控温微胶囊质量为lg、聚氨酯改性聚 醚增稠剂(SN-621N) 3g、多功能助剂(AMP-95) 0.6g、消泡剂(NXZ) 0.3g、防霉剂(R0CIMA 342) 0.2g、抗老化剂(Chimassorb 81) 0.2g。制备方法如下:
[0032] 首先在水中加入重均分子量为2万的聚丙烯酸分散剂,调节溶液pH至3〜5;然后加 入隔热功能填料,其中隔热功能填料质量分数为8%,分散剂与隔热功能填料的质量比为2: 100,在70〜90 °C搅拌反应0.5〜2小时,离心分离后,采用乙醇洗涤1〜2次,得到表面改性的 隔热功能填料。然后,将表面改性后的隔热功能填料分散到水与硅丙乳液的混合溶液中;然 后加入消泡剂、增稠剂、多功能助剂、防霉剂、抗老化剂,搅拌混合2〜4小时;过滤除去聚集 体,得到隔热水性涂料。
[0033] 其中平均粒径为1微米的二氧化钛/聚甲基丙烯酸甲酯相变控温微胶囊的制备方 法如下:
[0034] (1)将平均粒径为150纳米的二氧化钛烘干,然后分散于乙醇-水(体积比为1〜2: 1,下同)的混合溶液中,升温到80°C,保温20分钟,得到二氧化钛悬浮液,浓度为5wt% ;将修 饰剂乙烯基三甲氧基硅烷分散于乙醇中配置成修饰溶液,浓度为2.5vol % ;将修饰剂溶液 滴加至二氧化钛悬浮液中(体积比1:1),保温反应2小时;最后离心分离,乙醇洗涤,烘干,得 到表面修饰双键的氧化物微球;
[0035] (2)称取5g表面修饰双键的二氧化钛微球,超声分散于水中配置成水相,浓度为 5wt% ;称取一定量的相变温度38°C的石蜡lg、高分子单体(甲基丙烯酸甲酯)3g、交联剂二 乙烯基苯〇.15g以及引发剂偶氮二异丁腈0.3g,搅拌溶解配置成油相,其中石蜡与氧化物微 球的质量比为0.2:1,高分子单体与石蜡的质量比为3:1,高分子单体与引发剂的质量比为 10:1,高分子单体与交联剂的质量比为20:1;按体积比1:1将水相与油相混合,采用高速均 质仪进行均质乳化,形成微乳液;均质乳化速率为8000〜20000rpm;氮气氛下,将微乳液升 温至60〜70°C,保温反应2小时,即可得微胶囊。
[0036] 涂膜均匀,太阳光谱反射比达到85%,隔热温差达到12°C (测试装置见图1,将涂料 涂在100mm*100mm*5mm的硅钙板上,自然干燥后用自制的温差测试装置(参照JG/T 235-2008标准)测试,以硅钙板为空白对照样品)。
[0037] 实施例2
[0038] 基于纳米氧化锆粉体与氧化锆/聚甲基丙烯酸甲酯相变控温微胶囊的隔热涂料, 涂料的组成成份包括:水20g、乳液35g、平均粒径为250纳米的氧化锆粉体24g、平均粒径为 15微米的氧化锆/聚甲基丙烯酸甲酯相变控温微胶囊6g、聚氨酯改性聚醚增稠剂(SN-621N) 〇. lg、多功能助剂(AMP-95) 0.4g、消泡剂(NXZ) 0.2g、防霉剂(R0CMA 342) 0.2g、抗老化剂 (Chimassorb 81)0.3g。制备方法如下:
[0039] 首先在水中加入重均分子量为4万的聚丙烯酸铵分散剂,调节溶液pH至3〜5;然后 加入隔热功能填料,在70〜90°C搅拌反应0.5〜2小时;其中隔热功能填料质量分数为15%, 分散剂与隔热功能填料的质量比为4:100;离心分离后,采用乙醇洗涤1〜2次,得到表面改 性的隔热功能填料。然后,将表面改性后的隔热功能填料分散到水与硅丙乳液的混合溶液 中;然后加入消泡剂、增稠剂、多功能助剂、防霉剂、抗老化剂,搅拌混合2〜4小时;过滤除去 聚集体,得到隔热水性涂料。
[0040] 其中平均粒径为15微米的氧化锆/聚甲基丙烯酸甲酯相变控温微胶囊的制备方法 如下:
[0041] (1)将平均粒径为250纳米的氧化锆粉体烘干,然后分散于乙醇-水的混合溶液中, 升温到80°C,保温20分钟,得到纳米氧化锆悬浮液,浓度为20wt % ;将修饰剂乙烯基三乙氧 基硅烷分散于乙醇中配置成修饰溶液,浓度为20vol%;将修饰溶液滴加至纳米氧化锆悬浮 液中(体积比1:1),保温反应2小时;最后离心分离,乙醇洗涤,烘干,得到表面修饰双键的纳 米氧化锆微球;
[0042] (2)称取20g表面修饰双键的纳米氧化锆微球,超声分散于水中配置成水相,浓度 为20wt%;称取相变温度45°C的石蜡50g、甲基丙烯酸甲酯25g、交联剂二甲基丙烯酸乙二醇 酯0.0625g以及引发剂过氧化苯甲酰0.5g,搅拌溶解配置成油相,其中石蜡与氧化物微球的 质量比为2.5:1,高分子单体与石蜡的质量比为0.5:1,高分子单体与引发剂的质量比为50: 1,高分子单体与交联剂的质量比为400:1;按体积比1:1将水相与油相混合,采用高速均质 仪进行均质乳化,形成微乳液;均质乳化速率为8000〜20000rpm;氮气氛下,将微乳液升温 至60〜70°C,保温反应2〜12小时,即可得氧化锆/聚甲基丙烯酸甲酯相变控温微胶囊。
[0043] 涂膜均匀,太阳光谱反射比达到87%,隔热温差达到13°C。
[0044] 实施例3
[0045] 基于纳米氧化锡粉体与氧化锡/甲基丙烯酸甲酯与甲基丙烯酸共聚物相变控温微 胶囊的隔热涂料,涂料的组成成份包括:水30g、乳液40g、平均粒径为350纳米的氧化锡粉体 18g、平均粒径为15微米的氧化锡/甲基丙烯酸甲酯与甲基丙烯酸共聚物相变控温微胶囊 2g、聚氨酯改性聚醚增稠剂(SN-612N) 0.5g、多功能助剂(AMP-95) 0.5g、消泡剂(NXZ) 0.25g、 防霉剂(R0CIMA 342) 0.25g、抗老化剂(Chimassorb 81) 0.2g。制备方法如下:
[0046] 首先在水中加入重均分子量为3万的聚乙烯醇分散剂,调节溶液pH至3〜5;然后加 入隔热功能填料,在70〜90 °C条件下搅拌反应0.5〜2小时;其中隔热功能填料质量分数为 12%,分散剂与隔热功能填料的质量比为6:100;离心分离后,采用乙醇洗涤1〜2次,得到表 面改性的隔热功能填料。然后,将表面改性后的隔热功能填料分散到纯丙乳液中;然后加入 消泡剂、增稠剂、多功能助剂、防霉剂、抗老化剂,搅拌混合2〜4小时;过滤除去聚集体,得到 隔热水性涂料。
[0047] 其中平均粒径为15微米的氧化锡/甲基丙烯酸甲酯与甲基丙烯酸共聚物相变控温 微胶囊的制备方法如下:
[0048] (1)将平均粒径为350纳米的氧化锡粉体烘干,然后分散于乙醇-水的混合溶液中, 升温到80°C,保温20分钟,得到纳米氧化锡悬浮液,浓度为10wt% ;将修饰剂丙烯基(氯甲 基)二甲基硅烷分散于乙醇中配置成修饰溶液,浓度为lOvol% ;将修饰溶液滴加至纳米氧 化锡悬浮液中(体积比1:1),保温反应2小时;最后离心分离,乙醇洗涤,烘干,得到表面修饰 双键的纳米氧化锡微球;
[0049] (2)称取IOg的表面修饰双键的纳米氧化锡微球,超声分散于水中配置成水相,浓 度为10wt%;称取相变温度40°C的石蜡18g、甲基丙烯酸甲酯9g、甲基丙烯酸9g、交联剂二甲 基丙烯酸丙二醇酯〇.18g以及引发剂偶氮二异庚腈0.9g,搅拌溶解配置成油相,其中石蜡与 氧化物微球的质量比为1.8:1,高分子单体与石蜡的质量比为1:1,高分子单体与交联剂的 质量比为100:1,高分子单体与引发剂的质量比为20:1;按体积比1:1将水相与油相混合,采 用高速均质仪进行均质乳化,形成微乳液;均质乳化速率为8000〜20000rpm;氮气氛下,将 微乳液升温至60〜70°C,保温反应2〜12小时,即可得平均粒径为15微米的氧化锡/甲基丙 烯酸甲酯与甲基丙烯酸共聚物相变微胶囊。
[0050] 涂膜均匀,太阳光谱反射比达到89% (如图2所示),隔热温差达到14°C。
[0051] 实施例4
[0052] 基于纳米氧化锌粉体与氧化锌/甲基丙烯酸甲酯与丙烯酸丁酯共聚物相变控温微 胶囊的隔热涂料,涂料的组成成份包括:水45g、乳液45g、平均粒径为350纳米的氧化锡粉体 3.5g、平均粒径为30微米的氧化锌/甲基丙烯酸甲酯与丙烯酸丁酯共聚物相变控温微胶囊 1.5g、梳形聚醚增稠剂(RH-909) 2g、多功能助剂(AMP-95) 0.6g、消泡剂(NXZ) 0.3g、防霉剂 (R0CIMA 342)0.3g、抗老化剂(Chimassorb 81)0.3g。制备方法如下:
[0053] (1)采用分散剂对隔热功能填料进行表面改性:首先在水中加入重均分子量为3万 的聚乙烯亚胺分散剂,调节溶液pH至8〜10;然后加入隔热功能填料,在70〜90°C条件下搅 拌反应0.5〜2小时;其中隔热功能填料质量分数在15%,分散剂与隔热功能填料的质量比 为5:100;离心分离后,采用乙醇洗涤1〜2次,得到表面改性的隔热功能填料。
[0054] (2)将表面改性后的隔热功能填料分散到硅丙乳液中;然后加入消泡剂、增稠剂、 多功能助剂、防霉剂、抗老化剂,搅拌混合2〜4小时;过滤除去聚集体,得到隔热水性涂料。
[0055] 其中平均粒径为30微米的氧化锌/甲基丙烯酸甲酯与丙烯酸丁酯共聚物相变控温 微胶囊的制备方法如下:
[0056] (1)将平均粒径为350纳米的氧化锌粉体烘干,然后分散于乙醇-水的混合溶液中, 升温到80°C,保温20分钟,得到纳米氧化锌悬浮液,浓度为10wt%;将修饰剂烯丙氧基-叔丁 基二甲基硅烷分散于乙醇中配置成修饰溶液,浓度为lOvol%;将修饰溶液滴加至纳米氧化 锌悬浮液中(体积比1:1),保温反应2小时;最后离心分离,乙醇洗涤,烘干,得到表面修饰双 键的纳米氧化锌微球;
[0057] (2)称取IOg表面修饰双键的纳米氧化锌微球,超声分散于水中配置成水相,浓度 为IOwt% ;称取相变温度40°C的石錯35g、甲基丙稀酸甲酯3.5g与丙稀酸丁酯3.5g、交联剂 二甲基丙烯酸丁二醇酯〇. Hg以及引发剂偶氮二异丁腈0.35g,搅拌溶解配置成油相,其中 石蜡与氧化物微球的质量比为3.5:1,高分子单体与石蜡的质量比为0.2:1,高分子单体与 交联剂的质量比为50:1,高分子单体与引发剂的质量比为20:1;按体积比1:1将水相与油相 混合,采用高速均质仪进行均质乳化,形成微乳液;均质乳化速率为8000〜20000rpm;氮气 氛下,将微乳液升温至60〜70°C,保温反应2〜12小时,即可得平均粒径为30微米的氧化锌/ 甲基丙烯酸甲酯与丙烯酸丁酯共聚物相变控温微胶囊.
[0058] 涂膜均匀,太阳光谱反射比达到85%,隔热温差达到12°C。
[0059] 实施例5
[0060] 基于纳米二氧化钛粉体与二氧化钛/甲基丙烯酸甲酯与丙烯酸共聚物相变控温微 胶囊的隔热涂料,涂料的组成成份包括:水45g、乳液45g、平均粒径为350纳米的二氧化钛粉 体3.25g、平均粒径为25微米的二氧化钛/甲基丙烯酸甲酯与丙烯酸共聚物相变控温微胶囊 1.75g、聚氨酯增稠剂(0S-6040) 2g、多功能助剂(AMP-95) 0.6g、消泡剂NXZ (0.3) g、防霉剂 (ROCIMA 342)0.3g、抗老化剂(Chimassorb 81)0.2g。制备方法如下:
[0061] (1)采用分散剂对隔热功能填料进行表面改性:首先在水中加入重均分子量为3万 的聚丙烯酸钠分散剂,调节溶液PH至3〜5;然后加入隔热功能填料,在70〜90°C条件下搅拌 反应0.5〜2小时;其中隔热功能填料质量分数在8%〜15%,分散剂与隔热功能填料的质量 比为5:100;离心分离后,采用乙醇洗涤1〜2次,得到表面改性的隔热功能填料。
[0062] (2)将表面改性后的隔热功能填料分散到苯丙乳液中;然后加入消泡剂、增稠剂、 多功能助剂、防霉剂、抗老化剂,搅拌混合2〜4小时;过滤除去聚集体,得到隔热水性涂料。
[0063] 其中平均粒径为25微米的二氧化钛/甲基丙烯酸甲酯与丙烯酸共聚物相变控温微 胶囊的制备方法如下:
[0064] (1)将平均粒径为350纳米的二氧化钛粉体烘干,然后分散于乙醇-水的混合溶液 中,升温到80°C,保温20分钟,得到纳米二氧化钛悬浮液,浓度为10wt% ;将修饰剂乙烯基三 乙氧基硅烷分散于乙醇中配置成修饰溶液,浓度为lOvol%;将修饰溶液滴加至纳米二氧化 钛悬浮液中(体积比1:1),保温反应2小时;最后离心分离,乙醇洗涤,烘干,得到表面修饰双 键的二氧化钛微球;
[0065] (2)称取IOg表面修饰双键的二氧化钛微球,超声分散于水中配置成水相,浓度为 IOwt% ;称取相变温度40°C的石錯30g、甲基丙稀酸甲酯4.5g、丙稀酸4.5g、交联剂二甲基丙 烯酸丁二醇酯〇.18g以及引发剂偶氮二异丁腈0.45g,搅拌溶解配置成油相,其中石蜡与氧 化物微球的质量比为3:1,高分子单体与石蜡的质量比为0.3:1,高分子单体与交联剂的质 量比为50:1,高分子单体与引发剂的质量比为20:1;按体积比1:1将水相与油相混合,采用 高速均质仪进行均质乳化,形成微乳液;均质乳化速率为8000〜20000rpm;氮气氛下,将微 乳液升温至60〜70°C,保温反应2〜12小时,即可得平均粒径为25微米的二氧化钛/甲基丙 烯酸甲酯与丙烯酸共聚物相变控温微胶囊。
[0066] 涂膜均匀,太阳光谱反射比达到85%,隔热温差达到12°C。
[0067] 实施例6
[0068] 基于纳米氧化锌粉体与氧化锌/甲基丙烯酸甲酯与苯乙烯共聚物相变控温微胶囊 的隔热涂料,涂料的组成成份包括:水45g、乳液45g、平均粒径为300纳米的氧化锌粉体 3.25g、平均粒径为1微米的二氧化钛/甲基丙烯酸甲酯与苯乙烯共聚物相变控温微胶囊 1.75g、梳形聚醚增稠剂(RH-909) 3〜3.5g、多功能助剂(AMP-95) 0.6g、消泡剂(NXZ) 0.3g、防 霉剂(ROCIMA 342) 0.3g、抗老化剂(Chimassorb 81) 0.3g。制备方法如下:
[0069] 首先在水中加入重均分子量为3万的聚乙烯醇分散剂,调节溶液pH至3〜5;然后加 入隔热功能填料,在70〜90 °C条件下搅拌反应0.5〜2小时;其中隔热功能填料质量分数为 10%,分散剂与隔热功能填料的质量比为5:100;离心分离后,采用乙醇洗涤1〜2次,得到表 面改性的隔热功能填料。然后,将表面改性后的隔热功能填料分散到纯丙乳液与水的混合 溶液中,接着加入消泡剂、增稠剂、多功能助剂、防霉剂、抗老化剂,搅拌混合2〜4小时;过滤 除去聚集体,得到隔热水性涂料。
[0070] 其中1微米的二氧化钛/甲基丙烯酸甲酯与苯乙烯共聚物相变控温微胶囊的制备 方法如下:
[0071] (1)将平均粒径为300纳米的二氧化钛烘干,然后分散于乙醇-水的混合溶液中,升 温到80°C,保温20分钟,得到纳米二氧化钛悬浮液,浓度为10wt%;将修饰剂甲基丙烯酰氧 丙基三(三甲基硅氧烷基)硅烷分散于乙醇中配置成修饰溶液,浓度为lOvol% ;将修饰溶液 滴加至纳米二氧化钛悬浮液中(体积比1:1),保温反应2小时;最后离心分离,乙醇洗涤,烘 干,得到表面修饰双键的二氧化钛微球;
[0072] (2)称取IOg表面修饰双键的二氧化钛微球,超声分散于水中配置成水相,浓度为 10wt%;称取相变温度40°C的石蜡lg、甲基丙烯酸甲酯2g、苯乙烯lg、交联剂二甲基丙烯酸 丁二醇酯0.06g以及引发剂偶氮二异丁腈0.15g,搅拌溶解配置成油相,其中石蜡与氧化物 微球的质量比为〇. 1:1,高分子单体与石蜡的质量比为3:1,高分子单体与交联剂的质量比 为50 :1,高分子单体与引发剂的质量比为20 :1;按体积比1:1将水相与油相混合,采用高速 均质仪进行均质乳化,形成微乳液;均质乳化速率为8000〜20000rpm;氮气氛下,将微乳液 升温至60〜70°C,保温反应2〜12小时,即可得1微米的二氧化钛/甲基丙烯酸甲酯与苯乙烯 共聚物相变控温微胶囊
[0073] 涂膜均匀,太阳光谱反射比达到85%,隔热温差达到12°C。
[0074] 实施例7
[0075] 基于纳米氧化锡粉体与氧化锡/甲基丙烯酸甲酯与甲基丙烯酸共聚物相变控温微 胶囊的隔热涂料,涂料的组成成份包括:水45g、乳液45g、平均粒径为300纳米的氧化锡粉体 4g、平均粒径为1微米的氧化锡/甲基丙烯酸甲酯与甲基丙烯酸共聚物相变控温微胶囊lg、 聚氨酯增稠剂(OS-6040) 3〜3.5g、多功能助剂(AMP-95) 0.6g、消泡剂(NXZ) 0.3g、防霉剂 (R0CIMA 342)0.3g、抗老化剂(Chimassorb 81)0.25g。制备方法如下:
[0076] (1)采用分散剂对隔热功能填料进行表面改性:首先在水中加入重均分子量为3万 的聚丙烯酸分散剂,调节溶液pH至3〜5;其中隔热功能填料质量分数8%〜15%,分散剂与 隔热功能填料的质量比为5:100;然后加入隔热功能填料,在70〜90°C条件下搅拌反应0.5 〜2小时;离心分离后,采用乙醇洗涤1〜2次,得到表面改性的隔热功能填料。
[0077] (2)将表面改性后的隔热功能填料分散到硅丙乳液中;然后加入消泡剂、增稠剂、 多功能助剂、防霉剂、抗老化剂,搅拌混合2〜4小时;过滤除去聚集体,得到隔热水性涂料。
[0078] 其中1微米的氧化锡/甲基丙烯酸甲酯与甲基丙烯酸共聚物相变控温微胶囊的制 备方法如下:
[0079] (1)将平均粒径为300纳米的氧化锡烘干,然后分散于乙醇-水的混合溶液中,升温 到80°C,保温20分钟,得到纳米氧化锡悬浮液,浓度为IOwt% ;将修饰剂3-(异丁烯酰氧)丙 基三甲氧基硅烷分散于乙醇中配置成修饰溶液,浓度为lOvol%;将修饰溶液滴加至纳米氧 化锡悬浮液中(体积比1:1),保温反应2小时;最后离心分离,乙醇洗涤,烘干,得到表面修饰 双键的纳米氧化锡微球;
[0080] (2)称取IOg表面修饰双键的纳米氧化锡微球,超声分散于水中配置成水相,浓度 为10wt%;称取相变温度40°C的石蜡lg、甲基丙烯酸甲酯lg、甲基丙烯酸2g、交联剂二甲基 丙烯酸丁二醇酯〇.〇6g以及引发剂偶氮二异丁腈0.15g;搅拌溶解配置成油相,其中石蜡与 氧化物微球的质量比为0.1:1,高分子单体与石蜡的质量比为3:1,高分子单体与交联剂的 质量比为50:1,高分子单体与引发剂的质量比为20:1;按体积比1:1将水相与油相混合,采 用高速均质仪进行均质乳化,形成微乳液;均质乳化速率为8000〜20000rpm;氮气氛下,将 微乳液升温至60〜70°C,保温反应2〜12小时,即可得1微米的氧化锡/甲基丙烯酸甲酯与甲 基丙烯酸共聚物相变控温微胶囊。
[0081] 涂膜均匀,太阳光谱反射比达到91% (如图2所示),隔热温差达到15°C。
[0082] 实施例8
[0083] 基于纳米二氧化钛粉体与二氧化钛/甲基丙烯酸甲酯与丙烯酸共聚物相变控温微 胶囊的隔热涂料,涂料的组成成份包括:水45g、乳液45g、平均粒径为350纳米的二氧化钛粉 体4g、平均粒径为15微米的二氧化钛/甲基丙烯酸甲酯与丙烯酸共聚物相变控温微胶囊lg、 梳形聚醚增稠剂(RH-909) 3〜3.5g、多功能助剂(AMP-95) 0.4〜0.6g、消泡剂(NXZ) 0.2〜 0 · 3g、防霉剂(R0CIMA 342) 0 · 3g、抗老化剂(Chimassorb 81) 0 · 25g。制备方法如下:
[0084] 首先在水中加入重均分子量为3万的聚丙烯酸铵分散剂,调节溶液pH至3〜5;然后 加入隔热功能填料,在70〜90°C条件下搅拌反应0.5〜2小时;其中隔热功能填料质量分数 为10%,分散剂与隔热功能填料的质量比为5:100;离心分离后,采用乙醇洗涤1〜2次,得到 表面改性的隔热功能填料。然后,将表面改性后的隔热功能填料分散到水与苯丙乳液混合 液中;接着加入消泡剂、增稠剂、多功能助剂、防霉剂、抗老化剂,搅拌混合2〜4小时;过滤除 去聚集体,得到隔热水性涂料。
[0085] 其中平均粒径为15微米的二氧化钛/甲基丙烯酸甲酯与丙烯酸共聚物相变控温微 胶囊的制备方法如下:
[0086] (1)将平均粒径为350纳米的二氧化钛烘干,然后分散于乙醇-水的混合溶液中,升 温到80°C,保温20分钟,得到纳米二氧化钛悬浮液,浓度为IOwt% ;将修饰剂丙烯酸分散于 乙醇中配置成修饰溶液,浓度为IOvol % ;将修饰溶液滴加至纳米二氧化钛悬浮液中(体积 比1:1),保温反应2小时;最后离心分离,乙醇洗涤,烘干,得到表面修饰双键的纳米二氧化 钛微球;
[0087] (2)称取IOg表面修饰双键的纳米二氧化钛微球,超声分散于水中配置成水相,浓 度为1(^1:%;称取相变温度40<€的石錯188、甲基丙稀酸甲酯4.58、丙稀酸4.58、交联剂二甲 基丙烯酸丁二醇酯〇.〇9g以及引发剂偶氮二异丁腈0.45g;搅拌溶解配置成油相,其中石蜡 与氧化物微球的质量比为1.8:1,高分子单体与石蜡的质量比为0.5:1,高分子单体与交联 剂的质量比为100:1,高分子单体与引发剂的质量比为20:1;按体积比1:1将水相与油相混 合,采用高速均质仪进行均质乳化,形成微乳液;均质乳化速率为8000〜20000rpm;氮气氛 下,将微乳液升温至60〜70°C,保温反应2〜12小时,即可得平均粒径为15微米的二氧化钛/ 甲基丙烯酸甲酯与丙烯酸共聚物相变控温微胶囊。
[0088] 涂膜均匀,太阳光谱反射比达到88%,隔热温差达到14°C。
[0089] 表一各实施例参数
[0090]
Figure CN106010036BD00131
[0092] 对比例I
[0093] 基于纳米氧化锆粉体与氧化锆/聚甲基丙烯酸甲酯相变控温微胶囊的隔热涂料, 涂料的组成成份包括:水20g、乳液35g、平均粒径为15微米的氧化锆/丙烯酸酯与丙烯酸酯 共聚物相变控温微胶囊30g、聚氨酯改性聚醚增稠剂(SN-621N) 3〜3.5g、多功能助剂(AMP-95) 0.4g、消泡剂(NXZ) 0.2g、防霉剂(R0CMA 342) 0.3g、抗老化剂0.2〜0.3g。制备方法如 下:
[0094] 首先在水中加入聚丙烯酸铵分散剂,调节溶液pH至3〜5;然后加入隔热功能填料, 在70〜90 °C搅拌反应0.5〜2小时;离心分离后,采用乙醇洗涤1〜2次,得到表面改性的隔热 功能填料;其中隔热功能填料质量分数为15 %之间,分散剂与隔热功能填料的质量比为4: 100。然后,将表面改性后的隔热功能填料分散到水与硅丙乳液的混合溶液中;然后加入消 泡剂、增稠剂、多功能助剂、防霉剂、抗老化剂,搅拌混合2〜4小时;过滤除去聚集体,得到隔 热水性涂料。
[0095] 其中氧化锆/聚甲基丙烯酸甲酯相变控温微胶囊的制备方法如下:
[0096] (1)将平均粒径为250纳米的氧化锆粉体烘干,然后分散于乙醇-水的混合溶液中, 升温到80°C,保温20分钟,得到纳米氧化锆悬浮液,浓度为20wt % ;将修饰剂乙烯基三乙氧 基硅烷分散于乙醇中配置成修饰溶液,浓度为20vol%;将修饰溶液滴加至纳米氧化锆悬浮 液中(体积比1:1),保温反应2小时;最后离心分离,乙醇洗涤,烘干,得到表面修饰双键的纳 米氧化锆微球;
[0097] (2)称取20g表面修饰双键的纳米氧化锆微球,超声分散于IOOg水中配置成水相, 浓度为20wt% ;称取相变温度40°C的石蜡50g、甲基丙烯酸甲酯25g、交联剂二甲基丙烯酸乙 二醇酯0.0625g以及引发剂过氧化苯甲酰0.5g,搅拌溶解配置成油相,其中石蜡与氧化物微 球的质量比为2.5:1,高分子单体与石蜡的质量比为0.5:1,高分子单体与引发剂的质量比 为50:1,高分子单体与交联剂的质量比为400:1;按体积比1:1将水相与油相混合,采用高速 均质仪进行均质乳化,形成微乳液;均质乳化速率为8000〜20000rpm;氮气氛下,将微乳液 升温至60〜70°C,保温反应2〜12小时,即可得氧化锆/聚甲基丙烯酸甲酯相变控温微胶囊。
[0098] 涂料的太阳光谱反射比达到81 %,隔热温差达到8°C。
[0099] 通过比较实施例和对比例,可以看出,通过将双层壳体相变控温微胶囊、高折光指 数氧化物的混合物作为隔热功能填料,可以有效提高涂料的太阳光谱反射比和隔热温差。
[0100] 对比例2
[0101] 基于纳米二氧化钛粉体与二氧化钛/相变控温微胶囊的隔热涂料,涂料的组成成 份包括:水20g、乳液35g、平均粒径为250纳米的二氧化钛粉体(R-218)24g、二氧化钛/相变 控温微胶囊6g、聚氨酯改性聚醚增稠剂(SN-621N) 0. lg、多功能助剂(AMP-95) 0.4g、消泡剂 (NXZ) 0.2g、防霉剂(R0CIMA 342)0.2g、抗老化剂(Chimassorb 81)0.3g。制备方法如下:
[0102] 首先在水中加入重均分子量为4万的聚丙烯酸铵分散剂,调节溶液pH至3〜5;然后 加入隔热功能填料,在70〜90°C搅拌反应0.5〜2小时;其中隔热功能填料质量分数为15%, 分散剂与隔热功能填料的质量比为4:100;离心分离后,采用乙醇洗涤1〜2次,得到表面改 性的隔热功能填料。然后,将表面改性后的隔热功能填料分散到水与硅丙乳液的混合溶液 中;然后加入消泡剂、增稠剂、多功能助剂、防霉剂、抗老化剂,搅拌混合2〜4小时;过滤除去 聚集体,得到隔热水性涂料。
[0103] 其中二氧化钛/相变控温微胶囊的制备方法如下:
[0104] ⑴将平均粒径为250纳米的二氧化钛粉体(R-218)烘干,然后分散于乙醇溶液中, 升温到80°C,保温20分钟,得到纳米二氧化钛悬浮液,浓度为20wt% ;将修饰剂3-氨基丙基 三乙氧基硅烷分散于乙醇中配置成修饰溶液,浓度为20vol%;将同体积修饰溶液滴加至纳 米二氧化钛悬浮液中,保温反应2小时;最后离心分离,乙醇洗涤,烘干,得到3-氨基丙基三 乙氧基硅烷改性的纳米二氧化钛微球;
[0105] (2)称取石蜡型相变微胶囊(采用型号RUBITHERM RT27) 200g置于烧杯中,并加入 乙醇800ml,混合均匀后向烧杯中加入3-氨基丙基三乙氧基硅烷改性金红石型二氧化钛 80g,并置于冷凝回流装置中,调节水浴温度为80°C,进行冷凝回流操作4小时,回流后经过 滤、洗涤获得高反射型二氧化钛/相变控温微胶囊。
[0106] 涂膜不均匀,相变微胶囊与二氧化钛发生相分离,太阳光谱反射比达到85%,隔热 温差达到11°C。

Claims (2)

1. 一种双层壳体微胶囊隔热水性涂料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤: 首先在水中加入分散剂,调节溶液pH至3〜5或者8〜9,然后加入纳米隔热功能填料;其 中,所述分散剂选自聚丙烯酸、聚丙烯酸铵、聚丙烯酸钠、聚乙烯醇或聚乙烯亚胺,重均分子 量为20000〜40000;纳米隔热功能填料质量分数为8〜15 %;在70〜90 °C下搅拌反应0.5〜2 小时,离心分离、乙醇洗涤后,分散到水与乳液的混合溶液中;然后加入增稠剂、多功能助 剂、消泡剂、防霉剂、抗老化剂,混合搅拌2〜4小时;过滤除去聚集体,得到所述双层壳体微 胶囊隔热水性涂料;其中 按质量计算,所述双层壳体微胶囊隔热水性涂料中各物质的比例为:水20〜45份、乳液 35〜45份、纳米隔热功能填料5〜30份、增稠剂0.1〜3.5份、多功能助剂0.4〜0.6份、消泡剂
0.2〜0.3份、防霉剂0.2〜0.3份和抗老化剂0.2〜0.3份,且分散剂与纳米隔热功能填料的 质量比为2〜6:100; 所述纳米隔热功能填料为双层壳体相变控温微胶囊和高折光指数氧化物微球的混合 物,按质量分数100%计算,双层壳体相变控温微胶囊为10〜35%,余量为高折光指数氧化 物微球; 所述双层壳体相变控温微胶囊包括芯材、包裹芯材的内壳层、以及包裹内壳层的外壳 层,粒径为1〜30μηι,芯材为相变温度38〜45 °C的石錯,内壳层为聚合物,外壳层为高折光指 数氧化物微球; 所述微胶囊外壳层的高折光指数氧化物微球、所述与微胶囊混合的高折光指数氧化物 微球,均分别为折光指数大于2的宽禁带氧化物、微球粒径150〜350nm; 所述聚合物为聚甲基丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸甲酯共聚物,所述甲基丙烯酸甲酯共聚 物选自甲基丙烯酸甲酯与甲基丙烯酸、丙烯酸丁酯、丙烯酸或者苯乙烯的共聚物; 所述宽禁带氧化物选自氧化锡、氧化锌、二氧化钛或氧化锆; 所述乳液选自苯丙乳液、硅丙乳液或纯丙乳液; 所述增稠剂选自聚氨酯、聚醚或聚氨酯改性聚醚; 所述双层壳体相变控温微胶囊采用如下方法制备: (1) 将高折光指数氧化物粉体烘干,然后分散于乙醇-水的混合溶液中得到高折光指数 氧化物悬浮液,浓度为5〜20wt % ;将修饰剂分散于乙醇中配置成修饰溶液,浓度为2.5〜 20vol % ;所述修饰剂为丙烯酸或含双键的硅烷偶联剂;将修饰溶液滴加至高折光指数氧化 物悬浮液中,保温反应后离心分离,乙醇洗涤,烘干,得到表面修饰双键的氧化物微球; (2) 称取一定量的表面修饰双键的氧化物微球,超声分散于水中配置成水相,浓度为5 〜20wt%;称取一定量的石蜡、高分子单体、交联剂以及引发剂,搅拌溶解配置成油相,其中 石蜡与氧化物微球的质量比为〇. 1〜3.5 :1,高分子单体与石蜡的质量比为0.2〜3:1,高分 子单体与引发剂的质量比为10〜50:1,高分子单体与交联剂的质量比为20〜400:1;将水 相与油相混合后进行均质乳化,形成微乳液;均质乳化速率为8000〜20000rpm;氮气氛下, 将微乳液升温至60〜70°C,保温反应2〜12小时,即可得所述双层壳体相变控温微胶囊。
2. 如权利要求1所述的制备方法,其特征在于, 所述含双键的娃烧偶联剂选自乙稀基二甲氧基娃烧、乙稀基二乙氧基娃烧、丙稀基(氣 甲基)二甲基硅烷、烯丙氧基-叔丁基二甲基硅烷、甲基丙烯酰氧丙基三(三甲基硅氧烷基) 硅烷或3-(异丁烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷; 所述高分子单体为甲基丙烯酸甲酯,或者甲基丙烯酸甲酯与甲基丙烯酸、丙烯酸丁酯、 丙烯酸或苯乙烯中的一种的混合物; 所述引发剂选自偶氮二异丁腈、过氧化苯甲酰或偶氮二异庚腈; 所述交联剂选自二乙烯基苯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、二甲基丙烯酸丙二醇酯或二甲 基丙烯酸丁二醇酯。
CN201610580117.0A 2016-07-21 2016-07-21 一种双层壳体微胶囊隔热水性涂料及其制备方法 Active CN106010036B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610580117.0A CN106010036B (zh) 2016-07-21 2016-07-21 一种双层壳体微胶囊隔热水性涂料及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610580117.0A CN106010036B (zh) 2016-07-21 2016-07-21 一种双层壳体微胶囊隔热水性涂料及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106010036A CN106010036A (zh) 2016-10-12
CN106010036B true CN106010036B (zh) 2017-06-23

Family

ID=57116300

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610580117.0A Active CN106010036B (zh) 2016-07-21 2016-07-21 一种双层壳体微胶囊隔热水性涂料及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106010036B (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109852350B (zh) * 2019-01-28 2021-08-10 长安大学 一种双层相变微胶囊及制备方法和其应用
CN110776789A (zh) * 2019-11-26 2020-02-11 宁波康曼丝涂料有限公司 一种环保型水性隔音隔热内墙中层漆及其制备方法
CN112194941A (zh) * 2020-09-15 2021-01-08 悉奥控股有限公司 一种含氧化铁包覆石蜡相变微胶囊的抗菌抗紫外线彩色调温涂料及其制备方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103740204A (zh) * 2013-12-27 2014-04-23 江苏丰彩新型建材有限公司 一种智调温型热反射隔热涂料及其制备方法
CN104624125A (zh) * 2013-11-11 2015-05-20 中国人民银行印制科学技术研究所 一种光致变色双壳微胶囊及其制备方法和应用

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104624125A (zh) * 2013-11-11 2015-05-20 中国人民银行印制科学技术研究所 一种光致变色双壳微胶囊及其制备方法和应用
CN103740204A (zh) * 2013-12-27 2014-04-23 江苏丰彩新型建材有限公司 一种智调温型热反射隔热涂料及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN106010036A (zh) 2016-10-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106010036B (zh) 一种双层壳体微胶囊隔热水性涂料及其制备方法
CN106367031B (zh) 一种高热导率复合相变微胶囊及其制备方法
CN103242496B (zh) 一种室温自修复用的多层微胶囊及其制备方法和应用
CN104725971B (zh) 一种含二氧化钛/凹凸棒石纳米复合材料的多功能隔热涂料及其制备方法
CN102649835B (zh) 一种有机无机杂化高硅含量丙烯酸酯乳液及其制备方法
CN107603570A (zh) 具有光热转换性能的相变储能材料及其制备方法
CN103740204A (zh) 一种智调温型热反射隔热涂料及其制备方法
CN103285793A (zh) 一种用于包覆相变材料的聚合物空心微球的制备方法
CN104496328A (zh) 一种无机干粉反射隔热涂料
CN102992703A (zh) 一种相变蓄热智能控温墙体材料及其制备方法
CN100460427C (zh) 含硅氧烷水溶性聚合物乳液和可再分散乳胶粉及制备方法
CN103992421A (zh) Pickering丙烯酸聚合物乳液的制备方法
CN107383955A (zh) 一种建筑用的水性无机隔热防水环保涂料及其制备方法
CN102911584B (zh) 一种防涂鸦抗粘贴纳米涂料及其制备方法
CN102533011B (zh) 热固型反射隔热涂料及其制备方法
CN105399889A (zh) 一种相变储能材料的杂化壁材纳米胶囊及其制备方法
CN101735700A (zh) 建筑外表面用热反射隔热涂料及其制备方法
CN102241937B (zh) 一种poss改性水性纳米透明隔热涂料及其制备方法
CN101824258A (zh) 一种水性建筑反射隔热涂料
CN104592462A (zh) 一种硅溶胶改性丙烯酸乳液及其制备、应用
CN107099210A (zh) 一种抗裂防水涂料及制备方法
CN105061700A (zh) 纳米二氧化硅/聚丙烯酸酯有机无机杂化水分散性树脂及其制备方法
CN104817914A (zh) 相变微胶囊型改性建筑涂料及其制备方法
CN107384328A (zh) 一种无机材料包覆的相变微胶囊的制备方法及其制品和应用
CN105505093A (zh) 一种环保型玻璃烤漆及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
C06 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C10 Entry into substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant