CN106609086A - 一种水性反射隔热涂料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种水性反射隔热涂料及其制备方法，由乳液、纳米粒子、三氮唑、三偏磷酸钠、羟乙基纤维素、无机非金属化合物、反射材料、填料、分散剂、增韧剂、粘结剂、乙二醇和蒸馏水制备而成，先将蒸馏水和分散剂进行混合，然后温水浴加热，依次加入纳米粒子、无机非金属化合物、反射颜料，搅拌均匀后依次加入乳液、羟乙基纤维素、三氮唑、三偏磷酸钠，搅拌，继续加入填料、乙二醇，最后加入增韧剂和粘结剂，搅拌均匀即可。本发明涂料具有耐污染、耐高温以及反射等性能，以及具有很好的附着力以及耐擦洗性能，拉伸强度及断裂伸长率高，装饰效果好，不易出现伤痕，施工成本以及维护成本低，使用友好型原料制备而成，环保健康。

Description

一种水性反射隔热涂料及其制备方法
技术领域
本发明涉及涂料领域，具体是一种水性反射隔热涂料及其制备方法。
背景技术
随着全球气候变暖，臭氧层被破坏，使得太阳光线对建筑物的照射更加强烈，太阳光线照射到建筑物外表面时太阳光的能量被建筑物吸收并传导到建筑物内部，建筑物里面的温度升高，因此其内部空间变的不舒服，同时加大空调系统的负担提高了能耗、增加了二氧化碳和温室气体的排放量，不仅给设备设施的安全造成隐患，而且还污染环境。为了解决上述问题，具有反射隔热、遮盖细裂纹、耐污染等功能型涂料相继出现，成为人类居住生活迫切需求。目前传统的反射隔热涂料存在增加墙体负重、造价昂贵、装饰性差、反射隔热效果差并且生产过程不易控制等缺点，难以满足节能环保持久性的要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种水性反射隔热涂料及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种水性反射隔热涂料，由以下重量份的原料制备而成：乳液40～50份，纳米粒子3～5份，三氮唑2～4份，三偏磷酸钠2～4份，羟乙基纤维素6～8份，无机非金属化合物5～7份，反射材料4～6份，填料12～16份，分散剂8～10份，增韧剂6～8份，粘结剂6～8份，乙二醇16～20份，蒸馏水30～40份。
作为本发明进一步的方案：所述乳液为纯丙乳液、丙烯酸乳液、纯丙烯酸酯乳液、醋丙乳液、甲基丙烯酸乳液、水性氟碳树脂乳液中的一种。
作为本发明进一步的方案：所述分散剂为疏水性改性羧酸钠盐、聚丙烯酸钠盐或铵盐中的一种或几种。
作为本发明进一步的方案：所述增韧剂为氧化锆纤维、氧化铝纤维、碳纤维、硅酸铝纤维中的一种或几种。
作为本发明进一步的方案：所述粘结剂为水玻璃、磷酸二氢铝、硅溶胶、铝溶胶中的一种或几种。
作为本发明进一步的方案：所述纳米粒子为纳米二氧化钛、纳米二氧化硅中的一种或两种。
作为本发明进一步的方案：所述反射材料为锑掺杂氧化锡、铟掺杂氧化锡、铝掺杂氧化锌、镓掺杂氧化锌或钛酸钾中的一种或几种。
作为本发明进一步的方案：所述无机非金属化合物为碳化硼、碳化硅、氮化硼、氮化铝中的一种或几种。
作为本发明再进一步的方案：所述填料为空心陶瓷微珠、云母微粉、沸石粉、空心玻璃微球、膨胀珍珠岩中的一种或几种。
一种所述的水性反射隔热涂料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将蒸馏水和分散剂加入到容器中，在600～800r/min转速下分散5～l0min；
(2)将转速提高至800～1000r/min，并恒温水浴加热至40～50℃，依次加入纳米粒子、无机非金属化合物、反射颜料，在800～1000r/min转速下搅拌分散20～30min；
(3)温度降至常温，将转速提高至1500～2000r/min，然后加入乳液，搅拌25～35min，然后依次加入羟乙基纤维素、三氮唑、三偏磷酸钠，搅拌10～16min；
(4)将转速调节至1000～1200r/min，继续加入填料、乙二醇，搅拌20～30min；
(5)依次加入增韧剂和粘结剂，在600～800r/min转速下搅拌30～40min，即得。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明涂料通过弹性乳液与助剂的搭配作用，制备出具有耐污染、耐高温以及反射等性能的涂料，而且还具有很好的附着力以及耐擦洗性能，拉伸强度及断裂伸长率都具有很好的效果，而且装饰效果好，不易出现伤痕，施工成本以及维护成本低，使用友好型原料制备而成，无毒无味，环保健康。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，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做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。
实施例1
水性反射隔热涂料，由以下重量份的原料制备而成：纯丙乳液40份，纳米二氧化钛3份，三氮唑2份，三偏磷酸钠2份，羟乙基纤维素6份，碳化硼5份，锑掺杂氧化锡4份，空心陶瓷微珠12份，疏水性改性羧酸钠盐8份，氧化锆纤维6份，水玻璃6份，乙二醇16份，蒸馏水30份。
上述水性反射隔热涂料的制备步骤如下：
(1)将蒸馏水和分散剂加入到容器中，在600r/min转速下分散l0min；
(2)将转速提高至800r/min，并恒温水浴加热至40℃，依次加入纳米粒子、无机非金属化合物、反射颜料，在800r/min转速下搅拌分散30min；
(3)温度降至常温，将转速提高至1500r/min，然后加入乳液，搅拌35min，然后依次加入羟乙基纤维素、三氮唑、三偏磷酸钠，搅拌16min；
(4)将转速调节至1000r/min，继续加入填料、乙二醇，搅拌30min；
(5)依次加入增韧剂和粘结剂，在600r/min转速下搅拌40min，即得。
实施例2
水性反射隔热涂料，由以下重量份的原料制备而成：丙烯酸乳液42份，纳米二氧化钛3.5份，三氮唑2.5份，三偏磷酸钠2.5份，羟乙基纤维素6.5份，碳化硅5.5份，铟掺杂氧化锡4.5份，云母微粉13份，疏水性改性羧酸钠盐8.5份，氧化铝纤维6.5份，磷酸二氢铝6.5份，乙二醇17份，蒸馏水33份。
上述水性反射隔热涂料的制备步骤如下：
(1)将蒸馏水和分散剂加入到容器中，在650r/min转速下分散8min；
(2)将转速提高至850r/min，并恒温水浴加热至42℃，依次加入纳米粒子、无机非金属化合物、反射颜料，在850r/min转速下搅拌分散28min；
(3)温度降至常温，将转速提高至1600r/min，然后加入乳液，搅拌32min，然后依次加入羟乙基纤维素、三氮唑、三偏磷酸钠，搅拌15min；
(4)将转速调节至1050r/min，继续加入填料、乙二醇，搅拌28min；
(5)依次加入增韧剂和粘结剂，在650r/min转速下搅拌38min，即得。
实施例3
水性反射隔热涂料，由以下重量份的原料制备而成：醋丙乳液45份，纳米二氧化硅4份，三氮唑3份，三偏磷酸钠3份，羟乙基纤维素7份，氮化硼6份，铝掺杂氧化锌5份，沸石粉14份，聚丙烯酸钠盐9份，碳纤维7份，硅溶胶7份，乙二醇18份，蒸馏水35份。
上述水性反射隔热涂料的制备步骤如下：
(1)将蒸馏水和分散剂加入到容器中，在700r/min转速下分散8min；
(2)将转速提高至800r/min，并恒温水浴加热至45℃，依次加入纳米粒子、无机非金属化合物、反射颜料，在900r/min转速下搅拌分散25min；
(3)温度降至常温，将转速提高至1750r/min，然后加入乳液，搅拌30min，然后依次加入羟乙基纤维素、三氮唑、三偏磷酸钠，搅拌13min；
(4)将转速调节至1100r/min，继续加入填料、乙二醇，搅拌25min；
(5)依次加入增韧剂和粘结剂，在700r/min转速下搅拌35min，即得。
实施例4
水性反射隔热涂料，由以下重量份的原料制备而成：甲基丙烯酸乳液48份，纳米粒子纳米二氧化硅4.5份，三氮唑3.5份，三偏磷酸钠3.5份，羟乙基纤维素7.5份，无机非金属化合物氮化铝6.5份，反射材料镓掺杂氧化锌5.5份，填料空心玻璃微球15份，分散剂聚丙烯酸钠盐9.5份，增韧剂硅酸铝纤维7.5份，粘结剂铝溶胶7.5份，乙二醇19份，蒸馏水37份。
上述水性反射隔热涂料的制备步骤如下：
(1)将蒸馏水和分散剂加入到容器中，在750r/min转速下分散6min；
(2)将转速提高至950r/min，并恒温水浴加热至47℃，依次加入纳米粒子、无机非金属化合物、反射颜料，在950r/min转速下搅拌分散23min；
(3)温度降至常温，将转速提高至1900r/min，然后加入乳液，搅拌28min，然后依次加入羟乙基纤维素、三氮唑、三偏磷酸钠，搅拌12min；
(4)将转速调节至1150r/min，继续加入填料、乙二醇，搅拌22min；
(5)依次加入增韧剂和粘结剂，在750r/min转速下搅拌33min，即得。
实施例5
水性反射隔热涂料，由以下重量份的原料制备而成：水性氟碳树脂乳液50份，纳米粒子纳米二氧化钛5份，三氮唑4份，三偏磷酸钠4份，羟乙基纤维素8份，无机非金属化合物氮化铝7份，反射材料钛酸钾6份，填料膨胀珍珠岩16份，分散剂铵盐10份，增韧剂硅酸铝纤维8份，粘结剂磷酸二氢铝8份，乙二醇20份，蒸馏水40份。
上述水性反射隔热涂料的制备步骤如下：
(1)将蒸馏水和分散剂加入到容器中，在800r/min转速下分散5min；
(2)将转速提高至1000r/min，并恒温水浴加热至50℃，依次加入纳米粒子、无机非金属化合物、反射颜料，在1000r/min转速下搅拌分散20min；
(3)温度降至常温，将转速提高至2000r/min，然后加入乳液，搅拌25min，然后依次加入羟乙基纤维素、三氮唑、三偏磷酸钠，搅拌10min；
(4)将转速调节至1200r/min，继续加入填料、乙二醇，搅拌20min；
(5)依次加入增韧剂和粘结剂，在600r/min转速下搅拌30min，即得。
本发明所制备的水性反射隔热涂料的各个实施例中所测得各项性能指标和技术指标如下表。
表1本发明涂料的拉伸强度、断裂伸长率试验数据
从表1可明显看出，本发明涂料的各实施例的拉伸强度及断裂伸长率均超过现有的技术指标，即使在较低温环境下漆膜也能保持完好遮盖细微的能力。
表2本发明所涂料形成的涂层的耐沾污性试验数据
从表2可明显看出，本发明涂料的各实施例的耐沾污性能均超过国家的技术标准要求，耐沾污都小于15％，使涂膜保持持久清洁，更有利于涂膜的反射隔热性能长久保持。
表3本发明涂料的水性涂层试验数据
从表3可明显看出，本发明涂料的各实施例的隔热反射性能完全达到水性涂层所要求的技术指标。
表4本发明涂料的施工试验数据
检测项目 技术标准 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5
施工性 刷涂无障碍 符合 符合 符合 符合 符合
低温稳定性 不变质 不变质 不变质 不变质 不变质 不变质
涂膜外观 正常 正常 正常 正常 正常 正常
干燥时间/h ≤2 ≤1 ≤1 ≤1 ≤1 ≤1
耐水性96h 无异常 无异常 无异常 无异常 无异常 无异常
耐碱性48h 无异常 无异常 无异常 无异常 无异常 无异常
附着力/级 ≤1 1级 1级 1级 0级 0级
透水性/mL 0.5 0.4 0.3 0.2 0.2 0.3
抗泛碱性72h 无异常 无异常 无异常 无异常 无异常 无异常
抗盐析性144h 无异常 无异常 无异常 无异常 无异常 无异常
从表4可知，本发明的涂料的综合性能均符合技术领域的技术标准，使用效果好。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

Claims (10)

1.一种水性反射隔热涂料，其特征在于，由以下重量份的原料制备而成：乳液40～50份，纳米粒子3～5份，三氮唑2～4份，三偏磷酸钠2～4份，羟乙基纤维素6～8份，无机非金属化合物5～7份，反射材料4～6份，填料12～16份，分散剂8～10份，增韧剂6～8份，粘结剂6～8份，乙二醇16～20份，蒸馏水30～40份。
2.根据权利要求1所述的水性反射隔热涂料，其特征在于，所述乳液为纯丙乳液、丙烯酸乳液、纯丙烯酸酯乳液、醋丙乳液、甲基丙烯酸乳液、水性氟碳树脂乳液中的一种。
3.根据权利要求1所述的水性反射隔热涂料，其特征在于，所述分散剂为疏水性改性羧酸钠盐、聚丙烯酸钠盐或铵盐中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的水性反射隔热涂料，其特征在于，所述增韧剂为氧化锆纤维、氧化铝纤维、碳纤维、硅酸铝纤维中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的水性反射隔热涂料，其特征在于，所述粘结剂为水玻璃、磷酸二氢铝、硅溶胶、铝溶胶中的一种或几种。
6.根据权利要求1所述的水性反射隔热涂料，其特征在于，所述纳米粒子为纳米二氧化钛、纳米二氧化硅中的一种或两种。
7.根据权利要求1所述的水性反射隔热涂料，其特征在于，所述反射材料为锑掺杂氧化锡、铟掺杂氧化锡、铝掺杂氧化锌、镓掺杂氧化锌或钛酸钾中的一种或几种。
8.根据权利要求1所述的水性反射隔热涂料，其特征在于，所述无机非金属化合物为碳化硼、碳化硅、氮化硼、氮化铝中的一种或几种。
9.根据权利要求1所述的水性反射隔热涂料，其特征在于，所述填料为空心陶瓷微珠、云母微粉、沸石粉、空心玻璃微球、膨胀珍珠岩中的一种或几种。
10.一种如权利要求1～9任一所述的水性反射隔热涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将蒸馏水和分散剂加入到容器中，在600～800r/min转速下分散5～l0min；
(2)将转速提高至800～1000r/min，并恒温水浴加热至40～50℃，依次加入纳米粒子、无机非金属化合物、反射颜料，在800～1000r/min转速下搅拌分散20～30min；
(3)温度降至常温，将转速提高至1500～2000r/min，然后加入乳液，搅拌25～35min，然后依次加入羟乙基纤维素、三氮唑、三偏磷酸钠，搅拌10～16min；
(4)将转速调节至1000～1200r/min，继续加入填料、乙二醇，搅拌20～30min；
(5)依次加入增韧剂和粘结剂，在600～800r/min转速下搅拌30～40min，即得。
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