CN108410283A - 一种水性反射隔热涂料及其制备方法 - Google Patents

一种水性反射隔热涂料及其制备方法 Download PDF

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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,由以下重量份数的原料组成:水性氟碳树脂40‑60份、空心微珠20‑30份、金红石型二氧化钛15‑25份、红外线反射剂5‑10份、重钙粉4‑8份、云母粉5‑10份、沉淀硫酸钡3‑6份、氧化铁红2‑8份、功能填料1‑5份、润湿分散剂0.5‑1份、消泡剂0.3‑0.8份、增稠剂0.4‑0.8份、成膜助剂0.3‑1份、去离子水15‑30份。本发明的水性反射隔热涂料隔热性好,可将热量隔绝在外侧,从而抑制建筑物变热,户外温度越高,其隔热降温作用越明显,与普通涂料相比,其实际室内外温差可达11‑15℃。

Description

一种水性反射隔热涂料及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明涉及建筑涂料技术领域,具体涉及一种水性反射隔热涂料及其制备方法。
背景技术
[0002] 目前,空调能耗也就成为建筑能耗的主要方面。随着我国建筑节能的深入开展,隔 热反射涂料研究也日益为政府和企业的所重视。隔热反射涂料是一种通过有效反射太阳光 中近红外部分为主的涂料,它能够降低物体表面对太阳辐射能量的吸收,是一种被动降温 式涂料。
[0003] 目前大家所知悉的太阳光热量中,紫外光占5%,可见光占43%,近红外光占 52%。而隔热反射涂料技术关键是尽可能增加表面的热反射率,包括对可见光和近红外线 的全波段的反射率;尽可能增加涂层的热发射率,减少涂层的积热。现今为止,在涂料使用 的颜填料中,二氧化钛具有高折射率(折射率>2.5),在可见光和近红外线有较高的热发射 率,并且具有较好的热发射率。因此,二氧化钛成为隔热反射功能涂料中颜料的代表。但是 二氧化钛在作为热反射功能材料,发挥作用的仅仅是二氧化钛颗粒表层的那部分,且二氧 化钛是一种高能耗的材料,其应用在外墙涂料中隔热反射功能较差、涂料颜色单一、成本较 尚。
发明内容
[0004] 本发明的目的在于克服上述现有技术的不足,提供一种稳定性好,施工性及隔热 效果好,对环境污染少的水性反射隔热涂料及其制备方法。
[0005] 为了解决上述技术问题,本发明采用如下技术方案: 一种水性反射隔热涂料,由以下重量份数的原料组成:水性氟碳树脂40-60份、空心微 珠20-30份、金红石型二氧化钛15-25份、红外线反射剂5-10份、重钙粉4-8份、云母粉5-10 份、沉淀硫酸钡3-6份、氧化铁红2-8份、功能填料1-5份、润湿分散剂0.5-1份、消泡剂0.3-〇. 8份、增稠剂0.4-0.8份、成膜助剂0.3-1份、去离子水15-30份。
[0006] 优选的,由以下重量份数的原料组成:水性氟碳树脂50份、空心微珠25份、金红石 型二氧化钛20份、红外线反射剂7.5份、重钙粉6份、云母粉7.5份、沉淀硫酸钡4.5份、氧化铁 红5份、功能填料3份、润湿分散剂0.7份、消泡剂0.5份、增稠剂0.6份、成膜助剂0.6份、去离 子水23份。
[0007] 优选的,所述水性氟碳树脂为水性丙烯酸改性聚偏氟乙烯树脂,氟含量不小于 20%,最低成膜温度不低于25°C。
[0008] 优选的,所述空心微珠为空心玻璃微珠、空心陶瓷微珠和电厂漂珠中的一种或几 种。
[0009] 优选的,所述空心微珠为空心玻璃微珠。
[0010] 优选的,所述红外线反射剂为纳米二氧化钛微粉和/或纳米级金属氧化物微粉。
[0011] 优选的,所述金属氧化物为氧化铑、氧化钌、氧化铈、氧化铟中的一种或几种。
[0012] 优选的,所述功能填料为纳米氧化锡锑和纳米氧化铟锡中的任意一种。
[0013] 本发明还提供了上述水性反射隔热涂料的制备方法,包括以下步骤: (1) 将所述的空心微珠、金红石型二氧化钛、红外线反射剂、重钙粉、云母粉、沉淀硫酸 钡、氧化铁红、功能填料放入球磨机,球磨20_40min,然后球磨混合物转移至混合搅拌机,再 加入水性氟碳树脂,以800-900r/min的转速搅拌40-60min,取出,再超声分散20-40min,得 到分散液A; (2) 将步骤(1)所得的分散液A置于反应釜中,加热至70-80°C,再加入润湿分散剂,以 1000-1200r/min的转速搅拌反应l-3h,然后降温至室温,得到混合物B; (3) 将步骤(2)中所得混合物加入2/3质量的去离子水,搅拌,加入消泡剂、增稠剂,以 1400-1600r/min的转速搅拌40-60min,再加入另外1/3质量的去离子水、成膜助剂,以600-800r/min的转速搅拌30-50min,制得水性反射隔热涂料。
[0014] 与现有技术相比,本发明具有如下的有益效果: (1)本发明的水性反射隔热涂料隔热性好,可将热量隔绝在外侧,从而抑制建筑物变 热,户外温度越高,其隔热降温作用越明显,与普通涂料相比,其实际室内外温差可达11-15 cC。
[0015] (2)本发明的涂料耐久性好,可隔绝85%以上的太阳光线,防止紫外线造成的建筑 物老化。
[0016] (3)本发明使用水性氟碳树脂成膜性好,并具有极好的耐水性、抗渗性、耐候性、柔 韧性和与基层的黏结强度,并且对太阳能的吸收率低,隔热效果好,另外其粒径小,具有较 好的包覆作用,可将填料、空心微珠、金红石型二氧化钛牢固黏结在一起,使涂料的使用年 限大大延长。
[0017] (4)本发明使用的空心微珠能够反射太阳光,减少基层对太阳光的吸收,同时由于 空心球体内填充了惰性气体,导热系数低,阻隔了热传导,提高了涂层的隔热性能。
[0018] (5)本发明的涂料的成本低、施工易、工期短、无毒不然,且生产工艺简单高效,可 广泛应用于建筑领域,具有较好的应用前景。
具体实施方式
[0019] 下面结合具体实施例,进一步阐述本发明。这些实施例仅用于说明本发明而不用 于限制本发明的范围。
[0020] 实施例1 一种水性反射隔热涂料,由以下重量份数的原料组成:水性氟碳树脂40份、空心微珠20 份、金红石型二氧化钛15份、红外线反射剂5份、重钙粉4份、云母粉5份、沉淀硫酸钡3份、氧 化铁红2份、功能填料1份、润湿分散剂0.5份、消泡剂0.3份、增稠剂0.4份、成膜助剂0.3份、 去呙子水15份。
[0021] 其中,所述水性氟碳树脂为水性丙烯酸改性聚偏氟乙烯树脂,氟含量不小于20%, 最低成膜温度不低于25°C。
[0022] 其中,所述空心微珠为空心陶瓷微珠和电厂漂珠的混合物。
[0023] 其中,所述红外线反射剂为纳米二氧化钛微粉。
[0024] 其中,所述功能填料为纳米氧化锡锑。
[0025] 本发明还提供了上述水性反射隔热涂料的制备方法,包括以下步骤: (1) 将所述的空心微珠、金红石型二氧化钛、红外线反射剂、重钙粉、云母粉、沉淀硫酸 钡、氧化铁红、功能填料放入球磨机,球磨20min,然后球磨混合物转移至混合搅拌机,再加 入水性氟碳树脂,以800r/min的转速搅拌40min,取出,再超声分散20min,得到分散液A; (2) 将步骤⑴所得的分散液A置于反应釜中,加热至70°C,再加入润湿分散剂,以 1000r/min的转速搅拌反应l-3h,然后降温至室温,得到混合物B; (3) 将步骤(2)中所得混合物加入2/3质量的去离子水,搅拌,加入消泡剂、增稠剂,以 1400r/min的转速搅拌40min,再加入另外1/3质量的去离子水、成膜助剂,以600r/min的转 速搅拌30min,制得水性反射隔热涂料。
[0026] 实施例2 一种水性反射隔热涂料,由以下重量份数的原料组成:水性氟碳树脂60份、空心微珠30 份、金红石型二氧化钛25份、红外线反射剂10份、重钙粉8份、云母粉10份、沉淀硫酸钡6份、 氧化铁红8份、功能填料5份、润湿分散剂1份、消泡剂0.8份、增稠剂0.8份、成膜助剂1份、去 呙子水30份。
[0027] 其中,所述水性氟碳树脂为水性丙烯酸改性聚偏氟乙烯树脂,氟含量不小于20%, 最低成膜温度不低于25°C。
[0028] 其中,所述空心微珠为空心玻璃微珠和电厂漂珠的混合物。
[0029] 其中,所述红外线反射剂为纳米二氧化钛微粉和纳米级金属氧化物微粉。
[0030] 其中,所述金属氧化物为氧化铑、氧化钌和氧化铈。
[0031] 其中,所述功能填料为纳米氧化铟锡。
[0032] 本发明还提供了上述水性反射隔热涂料的制备方法,包括以下步骤: (1) 将所述的空心微珠、金红石型二氧化钛、红外线反射剂、重钙粉、云母粉、沉淀硫酸 钡、氧化铁红、功能填料放入球磨机,球磨40min,然后球磨混合物转移至混合搅拌机,再加 入水性氟碳树脂,以900r/min的转速搅拌60min,取出,再超声分散40min,得到分散液A; (2) 将步骤⑴所得的分散液A置于反应釜中,加热至80°C,再加入润湿分散剂,以 1200r/min的转速搅拌反应3h,然后降温至室温,得到混合物B; (3) 将步骤(2)中所得混合物加入2/3质量的去离子水,搅拌,加入消泡剂、增稠剂,以 1600r/min的转速搅拌60min,再加入另外1/3质量的去离子水、成膜助剂,以800r/min的转 速搅拌50min,制得水性反射隔热涂料。
[0033] 实施例3 一种水性反射隔热涂料,由以下重量份数的原料组成:水性氟碳树脂50份、空心微珠25 份、金红石型二氧化钛20份、红外线反射剂7.5份、重钙粉6份、云母粉7.5份、沉淀硫酸钡4.5 份、氧化铁红5份、功能填料3份、润湿分散剂0.7份、消泡剂0.5份、增稠剂0.6份、成膜助剂 0.6份、去呙子水23份。
[0034] 其中,所述水性氟碳树脂为水性丙烯酸改性聚偏氟乙烯树脂,氟含量不小于20%, 最低成膜温度不低于25°C。
[0035] 其中,所述空心微珠为空心玻璃微珠。
[0036] 其中,所述红外线反射剂为纳米级金属氧化物微粉。
[0037] 其中,所述金属氧化物为氧化铈和氧化铟的混合物。
[0038] 其中,所述功能填料为纳米氧化锡锑。
[0039] 本发明还提供了上述水性反射隔热涂料的制备方法,包括以下步骤: (1) 将所述的空心微珠、金红石型二氧化钛、红外线反射剂、重钙粉、云母粉、沉淀硫酸 钡、氧化铁红、功能填料放入球磨机,球磨30min,然后球磨混合物转移至混合搅拌机,再加 入水性氟碳树脂,以850r/min的转速搅拌50min,取出,再超声分散30min,得到分散液A; (2) 将步骤⑴所得的分散液A置于反应釜中,加热至75°C,再加入润湿分散剂,以 1100r/min的转速搅拌反应2h,然后降温至室温,得到混合物B; (3) 将步骤(2)中所得混合物加入2/3质量的去离子水,搅拌,加入消泡剂、增稠剂,以 1500r/min的转速搅拌50min,再加入另外1/3质量的去离子水、成膜助剂,以700r/min的转 速搅拌40min,制得水性反射隔热涂料。
[0040] 取实施例1-3制得水性反射隔热涂料的性能进行测试,依据行业标准JG/T235-2008“建筑反射隔热涂料”,具体结果见表1。
[0041] 表1
Figure CN108410283AD00061
由表1可知,本发明的水性反射隔热涂料,可达到建筑反射隔热涂料的技术标准。
[0042] 综上所述,本发明的水性反射隔热涂料隔热性好,可将热量隔绝在外侧,从而抑制 建筑物变热,户外温度越高,其隔热降温作用越明显,与普通涂料相比,其实际室内外温差 可达 11-15°C。
[0043] 以上所述仅是本发明的优选实施方式,本发明的保护范围并不仅局限于上述实施 例,凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出,对于本技术领域 的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰,这些改进和润饰也 应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1. 一种水性反射隔热涂料,其特征在于,由以下重量份数的原料组成:水性氟碳树脂 40-60份、空心微珠20-30份、金红石型二氧化钛15-25份、红外线反射剂5-10份、重钙粉4-8 份、云母粉5-10份、沉淀硫酸钡3-6份、氧化铁红2-8份、功能填料1-5份、润湿分散剂0.5-1 份、消泡剂〇. 3-0.8份、增稠剂0.4-0.8份、成膜助剂0.3-1份、去离子水15-30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,由以下重量份数的原料组 成:水性氟碳树脂50份、空心微珠25份、金红石型二氧化钛20份、红外线反射剂7.5份、重钙 粉6份、云母粉7.5份、沉淀硫酸钡4.5份、氧化铁红5份、功能填料3份、润湿分散剂0.7份、消 泡剂〇. 5份、增稠剂0.6份、成膜助剂0.6份、去离子水23份。
3. 根据权利要求1所述的水性反射隔热涂料,其特征在于,所述水性氟碳树脂为水性丙 烯酸改性聚偏氟乙烯树脂,氟含量不小于20%,最低成膜温度不低于25°C。
4. 根据权利要求1所述的水性反射隔热涂料,其特征在于,所述空心微珠为空心玻璃微 珠、空心陶瓷微珠和电厂漂珠中的一种或几种。
5. 根据权利要求4所述的水性反射隔热涂料,其特征在于,所述空心微珠为空心玻璃微 珠。
6. 根据权利要求1所述的水性反射隔热涂料,其特征在于,所述红外线反射剂为纳米二 氧化钛微粉和/或纳米级金属氧化物微粉。
7. 根据权利要求1所述的水性反射隔热涂料,其特征在于,所述金属氧化物为氧化铑、 氧化钌、氧化铈、氧化铟中的一种或几种。
8. 根据权利要求1所述的水性反射隔热涂料,其特征在于,所述功能填料为纳米氧化锡 锑和纳米氧化铟锡中的任意一种。
9. 根据权利要求1-8任一项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) 将所述的空心微珠、金红石型二氧化钛、红外线反射剂、重钙粉、云母粉、沉淀硫酸 钡、氧化铁红、功能填料放入球磨机,球磨20_40min,然后球磨混合物转移至混合搅拌机,再 加入水性氟碳树脂,以800-900r/min的转速搅拌40-60min,取出,再超声分散20-40min,得 到分散液A; (2) 将步骤(1)所得的分散液A置于反应釜中,加热至70-80°C,再加入润湿分散剂,以 1000-1200r/min的转速搅拌反应l-3h,然后降温至室温,得到混合物B; (3) 将步骤(2)中所得混合物加入2/3质量的去离子水,搅拌,加入消泡剂、增稠剂,以 1400-1600r/min的转速搅拌40-60min,再加入另外1/3质量的去离子水、成膜助剂,以600-800r/min的转速搅拌30-50min,制得水性反射隔热涂料。
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