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
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
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。
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、成本较高。
发明内容
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。
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0.3-0.8份、增稠剂0.4-0.8份、成膜助剂0.3-1份、去离子水15-30份。
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。
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℃。
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。
优选的，所述空心微珠为空心玻璃微珠。
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。
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。
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。
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℃，再加入润湿分散剂，以1000-1200r/min的转速搅拌反应1-3h，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。
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℃。
（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。
（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。
（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。
（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
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。
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、去离子水15份。
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℃。
其中，所述空心微珠为空心陶瓷微珠和电厂漂珠的混合物。
其中，所述红外线反射剂为纳米二氧化钛微粉。
其中，所述功能填料为纳米氧化锡锑。
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（1）所得的分散液A置于反应釜中，加热至70℃，再加入润湿分散剂，以1000r/min的转速搅拌反应1-3h，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。
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、去离子水30份。
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℃。
其中，所述空心微珠为空心玻璃微珠和电厂漂珠的混合物。
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。
其中，所述金属氧化物为氧化铑、氧化钌和氧化铈。
其中，所述功能填料为纳米氧化铟锡。
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（1）所得的分散液A置于反应釜中，加热至80℃，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。
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、去离子水23份。
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℃。
其中，所述空心微珠为空心玻璃微珠。
其中，所述红外线反射剂为纳米级金属氧化物微粉。
其中，所述金属氧化物为氧化铈和氧化铟的混合物。
其中，所述功能填料为纳米氧化锡锑。
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（1）所得的分散液A置于反应釜中，加热至75℃，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。
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。
表1
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。
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℃。
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。
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0.5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℃。
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℃，再加入润湿分散剂，以1000-1200r/min的转速搅拌反应1-3h，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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