CN108485362A - 一种水性聚氨酯热反射隔热外墙涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种水性聚氨酯热反射隔热外墙涂料及其制备方法，其原料按重量份包括以下组分：聚氨酯乳液40‑60份、空心玻璃微珠2‑5份、纳米二氧化钛5‑10份、纳米远红外陶瓷粉3‑8份、陶瓷微珠8‑12份、滑石粉10‑20份、碳酸钙10‑20份、分散剂0.5‑1.0份、消泡剂0.2‑0.5份、成膜助剂1.0‑2.5份、增稠剂0.5‑0.8份、润湿剂0.1‑0.3份、防腐剂0.1‑0.3份、去离子水30‑50份。

Description

一种水性聚氨酯热反射隔热外墙涂料及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种外墙涂料，具体涉及一种水性聚氨酯热反射隔热外墙涂料及其制备方法。

背景技术

外墙涂料，是用于涂刷建筑外立墙面的，所以最重要的一项指标就是抗紫外线照射，要求达到长时间照射不变色。2013年以来节能环保的液态石水性涂料越来越受到人们关注。部分外墙涂料还要求有抗水性能，要求有自涤性。漆膜要硬而平整，脏污一冲就掉。外墙涂料能用于内墙涂刷使用是因为它也具有抗水性能；而内墙涂料却不具备抗晒功能，所以不能把内墙涂料当外墙涂料用。

作为涂料的一种理想性能，不仅要保护和美化基材，而且给予基材本身无法具有的特殊功能，使用一些新的基料就可以使涂料获得非常惊人的高性能化、高增值化、高级化的效果，如高耐候性的氟树脂涂料，用于建筑方面取得良好的效果。因为氟树脂涂料与其它合成树脂相比具有优异的耐候性、耐久性、耐化学品性。但氟树脂较为昂贵，用于建筑外墙饰面要受到极大的限制。重视研究氟树脂在水性化方面的发展，尤其是以氟乙烯为主体的氟树脂改性的共聚物乳液，使其成为性能好、档次高、价格又能为人们接受的高品质基料，为发展高性能、高档次的涂料奠定基础。在水性聚氨酯涂料的研究方面，应集中力量开发产品。聚氨酯是性能优良的高档材料之一，使其水性化，不仅符合减少污染、节约能源的要求，而且还保持了聚氨酯本身的特性。

发明内容

本发明的目的就是提供一种水性聚氨酯热反射隔热外墙涂料，该一种水性聚氨酯热反射隔热外墙涂料以聚氨酯乳液为成膜物质，添加的空心玻璃微珠、纳米二氧化钛、纳米远红外陶瓷粉、陶瓷微珠、滑石粉、碳酸钙等颜、填料，并加入部分助剂，制备得到的一种水性聚氨酯热反射隔热外墙涂料。该种水性聚氨酯热反射隔热外墙涂料不但具有良好的低温稳定性、耐水性、耐碱性、耐洗刷性、耐粘污性和抗老化性，而且还具有良好的涂层耐温变性、反射隔热性、环保性、美观性、高热反射、户外耐候性、导热系数低等优点。

本发明的另一目的是提供该一种水性聚氨酯热反射隔热外墙涂料的制备方法。

为实现本发明上述目的，本发明一种水性聚氨酯热反射隔热外墙涂料采用以下技术方案：一种水性聚氨酯热反射隔热外墙涂料，其原料按重量份包括以下组分：聚氨酯乳液40-60 份、空心玻璃微珠2-5份、纳米二氧化钛5-10 份、纳米远红外陶瓷粉3-8份、陶瓷微珠8-12份、滑石粉10-20份、碳酸钙10-20份、分散剂0.5-1.0 份、消泡剂0.2-0.5 份、成膜助剂1.0-2.5 份、增稠剂0.5-0.8 份、润湿剂0.1-0.3 份、防腐剂0.1-0.3 份、去离子水30-50份。

进一步地，所述的空心玻璃微珠为粒径50 ～ 150μm 的中空微珠。

进一步地，所述的纳米二氧化钛为粒径15 ～ 60nm 的金红石型纳米二氧化钛。

进一步地，所述滑石粉为超细滑石粉。

进一步地，所述的碳酸钙为重质碳酸钙和轻质碳酸钙的混合物，两者最佳的重量份比为2-5：1。

进一步地，所述的分散剂为三聚磷酸钠、六偏磷酸钠、焦磷酸钠、十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、甲基戊醇、聚丙烯酰胺中的一种或多种。

进一步地，所述的增稠剂为甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚氧化乙烯、聚丙烯酸或聚丙烯酸钠中的一种或多种。

进一步地，其制备方法包括以下步骤：

S10、将去离子水、分散剂、成膜助剂、润湿剂、防腐剂、1/4量消泡剂混合，在SFJ-400搅拌机作用下低速搅拌；

S11、然后加入空心玻璃微珠、纳米二氧化钛、纳米远红外陶瓷粉、陶瓷微珠、滑石粉、碳酸钙等颜填料在转速为3000-4000r/min高速搅拌20-30min；

S12、再将聚氨酯乳液、剩余消泡剂加入混合料中，以减少在搅拌过程中产生的气泡，转速为1500-1800r/min，搅拌10-20min，同时根据涂料的状态适当加入一定量的增稠剂调节黏度，继续搅拌5-10min；得到所需一种水性聚氨酯热反射隔热外墙涂料。

与现有技术对比，本发明具有如下优点：

1、本发明中采用纳米二氧化钛和空心玻璃微珠对太阳辐射起到很好的反射作用，有着超高的反射率，能减少热量的累积，其中空心玻璃微珠具有较低的导热系数，纳米二氧化钛作为辅助填料有着较好的反射率，在涂料中加入上述物料起到反射隔热的作用；

2、本发明中加入了纳米二氧化钛屏蔽紫外线作用强，防止紫外线的侵害，提高了涂料的使用寿命。同时，其较高的硬度、密度、介电常数及折射率，有助于提高涂料的遮盖力和着色力，而且对阳光中的热辐射有很好的反射作用；

3、本发明中加入的纳米远红外陶瓷粉不仅隔热保温，在太阳光（尤其是紫外线）照射下生成OH-，能有效除去室内外的苯、甲醛、硫化物、氨和臭味物质，并具有杀菌功能，为绿色环保涂料；

4、本发明添加的空心玻璃微珠、陶瓷微珠颜在与纳米二氧化钛相互掺比量下，都能表现出较为优异的反射隔热性能；

5、本发明的一种水性聚氨酯热反射隔热外墙涂料不但具有良好的低温稳定性、耐水性、耐碱性、耐洗刷性、耐粘污性和抗老化性，而且还具有良好的涂层耐温变性、反射隔热性、环保性、美观性、高热反射、户外耐候性、导热系数低等优点。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明

进行进一步详细说明。此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

一种水性聚氨酯热反射隔热外墙涂料，其原料按重量份包括以下组分：聚氨酯乳液40份、空心玻璃微珠2份、纳米二氧化钛5份、纳米远红外陶瓷粉3份、陶瓷微珠8份、滑石粉10份、碳酸钙10份、分散剂0.5份、消泡剂0.2份、成膜助剂1.0份、增稠剂0.5份、润湿剂0.1份、防腐剂0.1份、去离子水30份。

所述的空心玻璃微珠为粒径150μm 的中空微珠。

所述的纳米二氧化钛为粒径60nm 的金红石型纳米二氧化钛。

所述滑石粉为超细滑石粉。

所述的碳酸钙为重质碳酸钙和轻质碳酸钙的混合物，两者的重量份比为2：1。

所述的分散剂为三聚磷酸钠。

所述的增稠剂为甲基纤维素。

其制备方法包括以下步骤：

S10、将去离子水、分散剂、成膜助剂、润湿剂、防腐剂、1/4量消泡剂混合，在SFJ-400搅拌机作用下低速搅拌；

S11、然后加入空心玻璃微珠、纳米二氧化钛、纳米远红外陶瓷粉、陶瓷微珠、滑石粉、碳酸钙等颜填料在转速为3000r/min高速搅拌20min；

S12、再将聚氨酯乳液、剩余消泡剂加入混合料中，以减少在搅拌过程中产生的气泡，转速为1500r/min，搅拌10min，同时根据涂料的状态适当加入一定量的增稠剂调节黏度，继续搅拌5min；得到所需一种水性聚氨酯热反射隔热外墙涂料。

实施例2

一种水性聚氨酯热反射隔热外墙涂料，其原料按重量份包括以下组分：聚氨酯乳液60份、空心玻璃微珠5份、纳米二氧化钛10 份、纳米远红外陶瓷粉8份、陶瓷微珠12份、滑石粉20份、碳酸钙20份、分散剂1.0 份、消泡剂0.5 份、成膜助剂2.5 份、增稠剂0.8 份、润湿剂0.3 份、防腐剂0.3 份、去离子水50 份。

所述的空心玻璃微珠为粒径150μm 的中空微珠。

所述的纳米二氧化钛为粒径60nm 的金红石型纳米二氧化钛。

所述滑石粉为超细滑石粉。

所述的碳酸钙为重质碳酸钙和轻质碳酸钙的混合物，两者的重量份比为5：1。

所述的分散剂为六偏磷酸钠。

所述的增稠剂为羟丙基甲基纤维素。

其制备方法包括以下步骤：

S10、将去离子水、分散剂、成膜助剂、润湿剂、防腐剂、1/4量消泡剂混合，在SFJ-400搅拌机作用下低速搅拌；

S11、然后加入空心玻璃微珠、纳米二氧化钛、纳米远红外陶瓷粉、陶瓷微珠、滑石粉、碳酸钙等颜填料在转速为4000r/min高速搅拌30min；

S12、再将聚氨酯乳液、剩余消泡剂加入混合料中，以减少在搅拌过程中产生的气泡，转速为1800r/min，搅拌20min，同时根据涂料的状态适当加入一定量的增稠剂调节黏度，继续搅拌10min；得到所需一种水性聚氨酯热反射隔热外墙涂料。

实施例3

一种水性聚氨酯热反射隔热外墙涂料，其原料按重量份包括以下组分：聚氨酯乳液50份、空心玻璃微珠3份、纳米二氧化钛9份、纳米远红外陶瓷粉6份、陶瓷微珠10份、滑石粉15份、碳酸钙15份、分散剂0.8份、消泡剂0.4份、成膜助剂1.5 份、增稠剂0.6份、润湿剂0.2份、防腐剂0.2份、去离子水40 份。

所述的空心玻璃微珠为粒径58μm 的中空微珠。

所述的纳米二氧化钛为粒径35nm 的金红石型纳米二氧化钛。

所述滑石粉为超细滑石粉。

所述的碳酸钙为重质碳酸钙和轻质碳酸钙的混合物，两者最佳的重量份比为4：1。

所述的分散剂为三聚磷酸钠、六偏磷酸钠、焦磷酸钠多种任意配比的组合物。

所述的增稠剂为甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇多种任意配比的组合物。

其制备方法包括以下步骤：

S10、将去离子水、分散剂、成膜助剂、润湿剂、防腐剂、1/4量消泡剂混合，在SFJ-400搅拌机作用下低速搅拌；

S11、然后加入空心玻璃微珠、纳米二氧化钛、纳米远红外陶瓷粉、陶瓷微珠、滑石粉、碳酸钙等颜填料在转速为3500r/min高速搅拌25min；

S12、再将聚氨酯乳液、剩余消泡剂加入混合料中，以减少在搅拌过程中产生的气泡，转速为1600r/min，搅拌15min，同时根据涂料的状态适当加入一定量的增稠剂调节黏度，继续搅拌6min；得到所需一种水性聚氨酯热反射隔热外墙涂料。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种水性聚氨酯热反射隔热外墙涂料，其特征在于，其原料按重量份包括以下组分：聚氨酯乳液40-60 份、空心玻璃微珠2-5份、纳米二氧化钛5-10 份、纳米远红外陶瓷粉3-8份、陶瓷微珠8-12份、滑石粉10-20份、碳酸钙10-20份、分散剂0.5-1.0 份、消泡剂0.2-0.5份、成膜助剂1.0-2.5 份、增稠剂0.5-0.8 份、润湿剂0.1-0.3 份、防腐剂0.1-0.3 份、去离子水30-50 份。

2.根据权利要求1 所述的一种水性聚氨酯热反射隔热外墙涂料，其特征在于：所述的空心玻璃微珠为粒径50 ～ 150μm 的中空微珠。

3.根据权利要求1 所述的一种水性聚氨酯热反射隔热外墙涂料，其特征在于：所述的纳米二氧化钛为粒径15 ～ 60nm 的金红石型纳米二氧化钛。

4.根据权利要求1 所述的一种水性聚氨酯热反射隔热外墙涂料，其特征在于：所述滑石粉为超细滑石粉。

5.根据权利要求1 所述的一种水性聚氨酯热反射隔热外墙涂料，其特征在于：所述的碳酸钙为重质碳酸钙和轻质碳酸钙的混合物，两者最佳的重量份比为2-5：1。

6.根据权利要求1 所述的一种水性聚氨酯热反射隔热外墙涂料，其特征在于：所述的分散剂为三聚磷酸钠、六偏磷酸钠、焦磷酸钠、十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、甲基戊醇、聚丙烯酰胺中的一种或多种。

7.根据权利要求1 所述的一种水性聚氨酯热反射隔热外墙涂料，其特征在于：所述的增稠剂为甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚氧化乙烯、聚丙烯酸或聚丙烯酸钠中的一种或多种。

8.根据权利要求1 所述的一种水性聚氨酯热反射隔热外墙涂料，其特征在于：其制备方法包括以下步骤：

S10、将去离子水、分散剂、成膜助剂、润湿剂、防腐剂、1/4量消泡剂混合，在SFJ-400搅拌机作用下低速搅拌；

S11、然后加入空心玻璃微珠、纳米二氧化钛、纳米远红外陶瓷粉、陶瓷微珠、滑石粉、碳酸钙等颜填料在转速为3000-4000r/min高速搅拌20-30min；

S12、再将聚氨酯乳液、剩余消泡剂加入混合料中，以减少在搅拌过程中产生的气泡，转速为1500-1800r/min，搅拌10-20min，同时根据涂料的状态适当加入一定量的增稠剂调节黏度，继续搅拌5-10min；得到所需一种水性聚氨酯热反射隔热外墙涂料。