CN106747214A - 一种保温隔热干粉涂料及其制备方法 - Google Patents

一种保温隔热干粉涂料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

一种保温隔热干粉涂料及其制备方法，所述干粉涂料由以下重量份的原料组成：固体钠水玻璃粉30‑35份，可再分散胶粉10‑15份，陶瓷微珠3‑15份，聚合物相变微球15‑20份，纳米TiO2/硅藻土复合催化剂5‑10份，防水抗渗添加剂5‑10份。本发明利用可再分散胶粉和米TiO2/硅藻土复合催化剂与固体钠水玻璃粉之间的协同作用，使制得的保温隔热干粉涂料不仅具有良好的保温性能和耐候性能，同时具有优异的耐水性、耐酸碱腐蚀性以及优异的拉伸率。

Description

一种保温隔热干粉涂料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种建筑装饰用内外墙体涂料，尤其是一种保温隔热干粉涂料及其制备方法。
背景技术
近年来建筑物的保温节能日益受到关注，其中涌现出了大量的优秀的保温隔热产品，其中大部分是属于砂浆类的产品，保温性能优良、成本低廉且可以广泛应用的涂料类产品较少。CN 101108930A公开了一种水性隔热保温涂料及生产方法，其提出了采用弹性丙烯酸改性乳液、环氧树脂、乙二醇、空心玻璃微珠、功能性填料、高岭土、滑石粉和其他助剂配制而成和隔热保温涂料。它利用空心玻璃微珠的热反射和空心保温隔热作用，来提高保温隔热效果，涂料的毒性较小，节能性较高。但上述涂料属于单纯热阻型涂料，所用保温隔热材料比较单一，空心玻璃微珠周边的涂膜难以形成保温阻隔层，保温效果不尽理想；涂料的耐候性和耐沾污性较差，抗拉抗裂性能也有待提高。
CN 101250343A公开了一种聚合物微球保温隔热干粉涂料，其由以下重量份的原料组成：水玻璃粉20-40，闭孔膨胀珍珠岩8-15，空心玻璃或陶瓷微珠3-15，聚合物相变微球10-30，中空纤维2-5，氟硅酸钠3-5，乳胶粉5-10，防水抗渗添加剂5-10。所述聚合物微球保温隔热干粉涂料虽然具有突出的耐候性能和耐沾污性，但是其抗拉强度低，抗变形能力差，受到干缩、地基沉降、基层振动变形、温差等因素出现裂缝，另外此类材料自重较大，使结构荷载增加使用范围受局限。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种保温隔热干粉涂料及其制备方法，通过添加可再分散胶粉和米TiO2/硅藻土复合催化剂，利用可再分散胶粉和米TiO2/硅藻土复合催化剂与固体钠水玻璃粉之间的协同作用，使制得的保温隔热干粉涂料不仅具有良好的保温性能和耐候性能，同时具有优异的耐水性、耐酸碱腐蚀性以及优异的拉伸率。本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
第一方面，本发明提供了一种保温隔热干粉涂料，所述干粉涂料由以下重量份的原料组成：固体钠水玻璃粉30-35份，可再分散胶粉10-15份，陶瓷微珠3-15份，聚合物相变微球15-20份，纳米TiO2/硅藻土复合催化剂5-10份，防水抗渗添加剂5-10份。
其中，固体钠水玻璃粉的重量份可为30份、32份、34份或35份等；可再分散胶粉的重量份可为10份、12份、14份或15份等；陶瓷微珠的重量份可为3份、5份、7份、10份或15份等；聚合物相变微球的重量份可为15份、16份、18份或20份等；纳米TiO2/硅藻土复合催化剂的重量份可为5份、6份、8份或10份等，防水抗渗添加剂的重量份可为5份、6份、8份或10份等。
以下作为本发明优选的技术方案，但不作为本发明提供的技术方案的限制，通过以下技术方案，可以更好的达到和实现本发明的技术目的和有益效果。
作为本发明优选的技术方案，所述干粉涂料由以下重量份的原料组成：固体钠水玻璃粉33份，可再分散胶粉13份，陶瓷微珠7，聚合物相变微球17份，纳米TiO2/硅藻土复合催化剂7份，防水抗渗添加剂8份。
作为本发明优选的技术方案，所述可再分散胶粉是由聚合物乳液干燥后制得。
优选地，所述聚合物为烯烃、二烯烃、丙烯酸、丙烯酸树酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸酯或脂肪酸乙烯酯聚合得到的均聚物、二元共聚物或三元共聚物中任意一种或至少两种的组合物。
优选地，所述固体钠水玻璃粉为模数为1.8-2.0的工业钠水玻璃经过喷雾干燥而成的固体粉末，其细度大于60目，含水量小于质量百分数25％。
作为本发明优选的技术方案，所述纳米TiO2/硅藻土复合催化剂是用硅藻土负载纳米TiO2材料制得。
优选地，所述TiO2负载量为硅藻土质量的20-25％，例如20％、21％、22％、23％、24％或25％等，进一步优选为23％。
作为本发明优选的技术方案，所述陶瓷微珠的粒径为50-100微米，聚合物相变微球的粒径为10-40微米。
作为本发明优选的技术方案，所述地聚合物相变微球由聚合物空心微球和聚合物相变微球按重量比0-1:0-1的比例混合而成。
作为本发明优选的技术方案，所述聚合物空心微球的粒径为20-40微米，聚合物相变微球的粒径为10-20微米。
第二方面，本发明提供了上述保温隔热干粉涂料的制备方法，所述方法为：
将固体钠水玻璃粉与陶瓷微珠混合好以后，加入聚合物微球和可再分散胶粉混合均匀，防水抗渗添加剂和纳米TiO2/硅藻土复合催化剂预先混合好以后加入到上述混和物中继续混合，混合均匀后在120-150℃下静置2-3h，制得聚合物微球保温隔热干粉涂料。
其中，静置温度可为120℃、125℃、130℃、135℃、140℃、145℃或150℃等，进一步优选为140℃。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
通过添加可再分散胶粉和米TiO2/硅藻土复合催化剂，利用可再分散胶粉和米TiO2/硅藻土复合催化剂与固体钠水玻璃粉之间的协同作用，使制得的保温隔热干粉涂料不仅具有良好的保温性能和耐候性能，同时具有优异的耐水性、耐酸碱腐蚀性以及优异的拉伸率，产品通过100℃沸水加热循环50次、碱处理、浸水处理、紫外线处理后产品涂膜的粘结强度大于0.5Mpa、拉伸强度可达2.0Mpa、断裂伸长率大于150％，可满足基层局部形变的需要。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
实施例1：
本实施例提供了一种保温隔热干粉涂料及其制备方法，所述干粉涂料由以下重量份的原料组成：固体钠水玻璃粉33份，可再分散胶粉13份，陶瓷微珠7，聚合物相变微球17份，纳米TiO2/硅藻土复合催化剂7份，防水抗渗添加剂8份。
其制备方法为：将固体钠水玻璃粉与陶瓷微珠混合好以后，加入聚合物微球和可再分散胶粉混合均匀，防水抗渗添加剂和纳米TiO2/硅藻土复合催化剂预先混合好以后加入到上述混和物中继续混合，混合均匀后在130℃下静置2-3h，制得聚合物微球保温隔热干粉涂料。
将制得的产品与水调和后涂刷到铝合金平板上，涂刷厚度为2毫米，在平板的后面加热测定表面以及加热面的温度差约为100℃且温度达到平衡的时间为5小时，平均隔热效果接近50℃/毫米。
制得的产品的防水性能优，通过不透水性实验加压至0.6Mpa，1h后不出现透水现象。
耐高温、性能稳定，产品通过100℃沸水加热循环50次、碱处理、浸水处理、紫外线处理后产品涂膜的粘结强度大于0.8Mpa、拉伸强度为5.0Mpa、断裂伸长率大于150％。
实施例2：
本实施例提供了一种保温隔热干粉涂料及其制备方法，所述干粉涂料由以下重量份的原料组成：固体钠水玻璃粉30份，可再分散胶粉10份，陶瓷微珠3份，聚合物相变微球15份，纳米TiO2/硅藻土复合催化剂5份，防水抗渗添加剂5份。
其制备方法为：将固体钠水玻璃粉与陶瓷微珠混合好以后，加入聚合物微球和可再分散胶粉混合均匀，防水抗渗添加剂和纳米TiO2/硅藻土复合催化剂预先混合好以后加入到上述混和物中继续混合，混合均匀后在120℃下静置2-3h，制得聚合物微球保温隔热干粉涂料。
将制得的产品与水调和后涂刷到铝合金平板上，涂刷厚度为2毫米，在平板的后面加热测定表面以及加热面的温度差约为90℃且温度达到平衡的时间为6小时，平均隔热效果接近45℃/毫米。
制得的产品的防水性能优，通过不透水性实验加压至0.6Mpa，1h后不出现透水现象。
耐高温、性能稳定，产品通过100℃沸水加热循环50次、碱处理、浸水处理、紫外线处理后产品涂膜的粘结强度大于0.7Mpa、拉伸强度为4.0Mpa、断裂伸长率大于145％。
实施例3：
本实施例提供了一种保温隔热干粉涂料及其制备方法，所述干粉涂料由以下重量份的原料组成：固体钠水玻璃粉35份，可再分散胶粉15份，陶瓷微珠15份，聚合物相变微球20份，纳米TiO2/硅藻土复合催化剂10份，防水抗渗添加剂10份。
其制备方法为：将固体钠水玻璃粉与陶瓷微珠混合好以后，加入聚合物微球和可再分散胶粉混合均匀，防水抗渗添加剂和纳米TiO2/硅藻土复合催化剂预先混合好以后加入到上述混和物中继续混合，混合均匀后在150℃下静置2-3h，制得聚合物微球保温隔热干粉涂料。
将制得的产品与水调和后涂刷到铝合金平板上，涂刷厚度为2毫米，在平板的后面加热测定表面以及加热面的温度差约为100℃且温度达到平衡的时间为6小时，平均隔热效果接近50℃/毫米。
制得的产品的防水性能优，通过不透水性实验加压至0.6Mpa，1h后不出现透水现象。
耐高温、性能稳定，产品通过100℃沸水加热循环50次、碱处理、浸水处理、紫外线处理后产品涂膜的粘结强度大于0.75Mpa、拉伸强度为4.6Mpa、断裂伸长率大于145％。
对比例1：
本对比例为CN 101250343A中实施例1，其制得的产品与水调和后涂刷到铝合金平板上，涂刷厚度为2毫米，在平板的后面加热测定表面以及加热面的温度差约为80℃，温度达到平衡的时间为8小时，平均隔热效果接近40℃/毫米。
制得的产品通过不透水性实验加压至0.6Mpa，1h后出现透水现象。
耐高温、性能稳定，产品通过100℃沸水加热循环50次、碱处理、浸水处理、紫外线处理后产品涂膜的粘结强度为0.2Mpa、拉伸强度为1.0Mpa、断裂伸长率为80-90％。
对比例2：
本对比例提供了一种保温隔热干粉涂料及其制备方法，所述干粉涂料除了不添加可再分散胶粉外，其他物料用量与制备方法均与实施例1中相同。
制得的产品与水调和后涂刷到铝合金平板上，涂刷厚度为2毫米，在平板的后面加热测定表面以及加热面的温度差约为40℃，温度达到平衡的时间为9小时。
制得的产品通过不透水性实验加压至0.6Mpa，1h后出现透水现象。
耐高温、性能稳定，产品通过100℃沸水加热循环50次、碱处理、浸水处理、紫外线处理后产品涂膜的粘结强度为0.11Mpa、拉伸强度为1.5Mpa、断裂伸长率为80-90％。
对比例3：
本对比例提供了一种保温隔热干粉涂料及其制备方法，所述干粉涂料除了不添加纳米TiO2/硅藻土复合催化剂外，其他物料用量与制备方法均与实施例1中相同。
制得的产品与水调和后涂刷到铝合金平板上，涂刷厚度为2毫米，在平板的后面加热测定表面以及加热面的温度差约为50℃，温度达到平衡的时间为8小时。
制得的产品通过不透水性实验加压至0.6Mpa，1h后出现透水现象。
耐高温、性能稳定，产品通过100℃沸水加热循环50次、碱处理、浸水处理、紫外线处理后产品涂膜的粘结强度为0.15Mpa、拉伸强度为0.8Mpa、断裂伸长率为80-90％。
综合实施例1-3和对比例1-3的结果可以看出，本发明通过添加可再分散胶粉和米TiO2/硅藻土复合催化剂，利用可再分散胶粉和米TiO2/硅藻土复合催化剂与固体钠水玻璃粉之间的协同作用，使制得的保温隔热干粉涂料不仅具有良好的保温性能和耐候性能，同时具有优异的耐水性、耐酸碱腐蚀性以及优异的拉伸率，产品通过100℃沸水加热循环50次、碱处理、浸水处理、紫外线处理后产品涂膜的粘结强度大于0.5Mpa、拉伸强度可达2.0Mpa、断裂伸长率大于150％，可满足基层局部形变的需要。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细方法，但本发明并不局限于上述详细方法，即不意味着本发明必须依赖上述详细方法才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (8)

1.一种保温隔热干粉涂料，其特征在于，所述干粉涂料由以下重量份的原料组成：固体钠水玻璃粉30-35份，可再分散胶粉10-15份，陶瓷微珠3-15份，聚合物相变微球15-20份，纳米TiO2/硅藻土复合催化剂5-10份，防水抗渗添加剂5-10份。
2.根据权利要求1所述的保温隔热干粉涂料，其特征在于，所述干粉涂料由以下重量份的原料组成：固体钠水玻璃粉33份，可再分散胶粉13份，陶瓷微珠7，聚合物相变微球17份，纳米TiO2/硅藻土复合催化剂7份，防水抗渗添加剂8份。
3.根据权利要求1或2所述的保温隔热干粉涂料，其特征在于，所述可再分散胶粉是由聚合物乳液干燥后制得；
优选地，所述聚合物为烯烃、二烯烃、丙烯酸、丙烯酸树酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸酯或脂肪酸乙烯酯聚合得到的均聚物、二元共聚物或三元共聚物中任意一种或至少两种的组合物；
优选地，所述固体钠水玻璃粉为模数为1.8-2.0的工业钠水玻璃经过喷雾干燥而成的固体粉末，其细度大于60目，含水量小于质量百分数25％。
4.根据权利要求1-3任一项所述的保温隔热干粉涂料，其特征在于，所述纳米TiO2/硅藻土复合催化剂是用硅藻土负载纳米TiO2材料制得；
优选地，所述TiO2负载量为硅藻土质量的20-25％，进一步优选为23％。
5.根据权利要求1-4任一项所述的保温隔热干粉涂料，其特征在于，所述陶瓷微珠的粒径为50-100微米，聚合物相变微球的粒径为10-40微米。
6.根据权利要求1-5任一项所述的保温隔热干粉涂料，其特征在于，所述的聚合物相变微球由聚合物中空微球和聚合物相变微球按重量比0-1:0-1的比例混合而成。
7.根据权利要求6所述的保温隔热干粉涂料，其特征在于，所述聚合物中空微球的粒径为20-40微米，聚合物相变微球的粒径为10-20微米。
8.根据权利要求1-7任一项所述的保温隔热干粉涂料的制备方法，其特征在于，所述方法为：
将固体钠水玻璃粉与陶瓷微珠混合好以后，加入聚合物微球和可再分散胶粉混合均匀，防水抗渗添加剂和纳米TiO2/硅藻土复合催化剂预先混合好以后加入到上述混和物中继续混合，混合均匀后在120-150℃下静置2-3h，制得聚合物微球保温隔热干粉涂料。
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