CN108504204A - 一种纳米二氧化钛苯丙乳液复合隔热涂料 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种纳米二氧化钛苯丙乳液复合隔热涂料，其原料按重量份包括以下组分：苯丙乳液50‑60份、硬硅钙石活性浆料10‑20份，空心玻璃微珠5‑8份，纳米二氧化钛3‑5份、硅藻土5‑10份、钛白粉8‑12份、热反射隔热粉8‑12粉、云母粉3‑6粉、氧化铝粉3‑6粉、防霉剂0.5‑0.8份、润湿剂0.4‑0.8份、分散剂0.9‑1.5份、湿润剂0.1‑0.3份、消泡剂0.3‑0.8份、成膜助剂1.0‑2.5份、增稠剂0.5‑0.8份、流平剂1‑3份、去离子水20‑50份。

Description

一种纳米二氧化钛苯丙乳液复合隔热涂料

技术领域

本发明涉及一种隔热涂料，具体涉及一种纳米二氧化钛苯丙乳液复合隔热涂料及其制备方法。

背景技术

隔热涂料”：指近几年发展起来的一种阻挡、反射、辐射太阳光近红外热量的功能性水性涂料，令屋面隔热降温，节能降耗。具有隔热、防水、防锈、防腐、工期短、见效快的特性，全面取代水喷淋系统，保温棉、发泡海绵、夹层铁皮等。隔热涂料从特性原理分类主要有三种，隔绝传导型隔热涂料、反射型隔热涂料和辐射型隔热涂料。除了上述三种类型隔热涂料，国外隔热功能涂料已经出现一种绝热保温涂料，除了具备上述隔热涂料的优点以外，更具备奇特的保温效果。隔热涂料根据隔热机理可分为阻隔型、反射型及辐射型3 种，其中阻隔型隔热涂料属厚质传统涂料, 其隔热机理是阻抗热传递, 技术已相对成熟；辐射型隔热涂料是通过辐射的形式把建筑物吸收的日照光线热量以一定的波长发射到空气中达到隔热降温；反射型隔热涂料的隔热机理是反射太阳光。

目前，隔热涂料种类繁多，在许多领域都得到广泛的应用。在现有隔热涂料中大部分都是单一功效的隔热涂料比较多，还没有一款合格的、安全性能高的、高反射的、高辐射水性丙烯酸酯隔热涂料的销售。

发明内容

本发明的目的就是针对现有问题，提供一种纳米二氧化钛苯丙乳液复合隔热涂料，该一种纳米二氧化钛苯丙乳液复合隔热涂料以苯丙乳液为成膜物质，添加的硬硅钙石活性浆料，空心玻璃微珠 ，纳米二氧化钛 、硅藻土、钛白粉、热反射隔热粉、云母粉、氧化铝粉并加入部分助剂，制备得到的一种纳米二氧化钛苯丙乳液复合隔热涂料。该一种纳米二氧化钛苯丙乳液复合隔热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，而且还具有的良好的涂层耐温变性、发射隔热性、环保性、美观性、高热辐射、高热反射、高热阻、导热系数低等优点。

本发明的另一目的是提供该一种纳米二氧化钛苯丙乳液复合隔热涂料的制备方法。

为实现本发明上述目的，本发明一种纳米二氧化钛苯丙乳液复合隔热涂料采用以下技术方案：一种纳米二氧化钛苯丙乳液复合隔热涂料，其原料按重量份包括以下组分：苯丙乳液50-60 份、硬硅钙石活性浆料10-20份，空心玻璃微珠 5-8份，纳米二氧化钛3-5份、硅藻土5-10份、钛白粉8-12份、热反射隔热粉8-12粉、云母粉3-6粉、氧化铝粉3-6粉、防霉剂0.5-0.8份、润湿剂0.4-0.8份、分散剂0.9-1.5份、湿润剂0.1-0.3份、消泡剂0.3-0.8份、成膜助剂1.0-2.5 份、增稠剂0.5-0.8 份、流平剂1-3 份、去离子水20-50 份。

进一步地，所述的硬硅钙石活性浆料的制备方法为将电石渣在800-1000℃的温度下锻烧2-3h，然后用沸水消解，再按照CaO和SiO2物质的量比为1.5：1、水与固相的质量比40：1的比例，将制备的钙质原料、硅灰和水加入高压反应器、充分搅拌均匀，搅拌的速度控制在200-300r/min，以1.5℃/min的速度升温到200-250℃，在搅拌速度为50-70r/min条件下，保温10-15h进行水热合成反应，制备得到硬硅钙石活性浆料。

进一步地，所述的钛白粉为金红石型钛白粉，粒径为100 ～ 150μm。

进一步地，所述云母粉采用1500目。

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，所述的增稠剂采用纤维素型增稠剂。

进一步地，其制备方法包括以下步骤：

S10、将去离子水加入到带有分散机的反应罐中，启动分散机；

S11、在搅拌的同时，顺次将分散剂、润湿剂、防霉剂、成膜助剂、一半的消泡剂加入到反应罐中，搅拌的速度为400-500 转/min，搅拌时间为5-10 分钟；

S12、然后将空心玻璃微珠 ，纳米二氧化钛 、硅藻土、钛白粉、热反射隔热粉、云母粉、氧化铝粉等按密度先小后大的顺序缓慢加入，最后加入硬硅钙石活性浆料，搅拌速度提高至1000-1200 转/min，搅拌10-20min，速搅拌结束后，同时根据情况加入余量消泡剂，以减少搅拌过程中产生的气泡，然后缓慢加入部分增稠剂，低速搅拌均匀后再移到高速搅拌分散机，加入剩余的部分增稠剂，高速分散约20-30min即得浆料；

S13、将苯丙乳液缓慢加入调制好的浆料中，低速搅拌30-40min，加入剩余的增稠剂调节黏度，即得到所需一种纳米二氧化钛苯丙乳液复合隔热涂料。

与现有技术对比，本发明具有如下优点：

1、本发明中随着硬硅钙石活性浆料量的增加，涂层隔热性逐步提高，掺量大于9%时其隔热性能趋于稳定；

2、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；

3、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；

4、本发明中加入的热反射隔热粉不仅具有反射隔热作用，和空心玻璃微珠配合在一起更加起到了双层的反射隔热的作用效果；其中硬硅钙石活性浆料、空心玻璃微珠和纳米二氧化钛可以进一步提高涂层的隔热性能，空心玻璃微珠、纳米二氧化钛、硬硅钙石活性浆料和热反射隔热粉发挥协同作用，进一步提高了涂层的隔热性能。经过检测，本发明的纳米二氧化钛苯丙乳液复合隔热涂料常规性能和隔热性能均能达到国家标准要求，并且有着比单一隔热填料更好的隔热效果；

4、本发明的一种纳米二氧化钛苯丙乳液复合隔热涂料。该该种纳米二氧化钛苯丙乳液复合隔热涂料不但具有一般水性苯丙乳液应有的良好的低温稳定性、耐水性、耐碱性、耐洗刷性、耐粘污性和抗老化性，而且具有还具有纳米二氧化钛苯丙乳液复合隔热所特有的良好的涂层耐温变性、发射隔热性、环保性、美观性、高热辐射、高热反射、高热阻、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

一种纳米二氧化钛苯丙乳液复合隔热涂料，其原料按重量份包括以下组分：苯丙乳液50份、硬硅钙石活性浆料10份，空心玻璃微珠 5份，纳米二氧化钛 3份、硅藻土5份、钛白粉8份、热反射隔热粉8粉、云母粉3粉、氧化铝粉3粉、防霉剂0.5份、润湿剂0.4份、分散剂0.9份、湿润剂0.1份、消泡剂0.3份、成膜助剂1.0份、增稠剂0.5份、流平剂1份、去离子水20份。

所述的硬硅钙石活性浆料的制备方法为将电石渣在800℃的温度下锻烧3h，然后用沸水消解，再按照CaO和SiO2物质的量比为1.5：1、水与固相的质量比40：1的比例，将制备的钙质原料、硅灰和水加入高压反应器、充分搅拌均匀，搅拌的速度控制在200r/min，以1.5℃/min的速度升温到200℃，在搅拌速度为50r/min条件下，保温10h进行水热合成反应，制备得到硬硅钙石活性浆料。

所述的钛白粉为金红石型钛白粉，粒径为100μm。

所述云母粉采用1500目。

所述的分散剂为三聚磷酸钠。

所述的增稠剂采用纤维素型增稠剂。

其制备方法包括以下步骤：

S10、将去离子水加入到带有分散机的反应罐中，启动分散机；

S11、在搅拌的同时，顺次将分散剂、润湿剂、防霉剂、成膜助剂、一半的消泡剂加入到反应罐中，搅拌的速度为400 转/min，搅拌时间为10 分钟；

S12、然后将空心玻璃微珠 ，纳米二氧化钛 、硅藻土、钛白粉、热反射隔热粉、云母粉、氧化铝粉等按密度先小后大的顺序缓慢加入，最后加入硬硅钙石活性浆料，搅拌速度提高至1000转/min，搅拌20min，速搅拌结束后，同时根据情况加入余量消泡剂，以减少搅拌过程中产生的气泡，然后缓慢加入部分增稠剂，低速搅拌均匀后再移到高速搅拌分散机，加入剩余的部分增稠剂，高速分散约20min即得浆料；

S13、将苯丙乳液缓慢加入调制好的浆料中，低速搅拌30min，加入剩余的增稠剂调节黏度，即得到所需一种纳米二氧化钛苯丙乳液复合隔热涂料。

实施例2

一种纳米二氧化钛苯丙乳液复合隔热涂料，其原料按重量份包括以下组分：苯丙乳液60 份、硬硅钙石活性浆料20份，空心玻璃微珠 8份，纳米二氧化钛 5份、硅藻土10份、钛白粉12份、热反射隔热粉12粉、云母粉6粉、氧化铝粉6粉、防霉剂0.8份、润湿剂0.8份、分散剂1.5份、湿润剂0.3份、消泡剂0.8份、成膜助剂2.5 份、增稠剂0.8 份、流平剂3 份、去离子水50 份。

所述的硬硅钙石活性浆料的制备方法为将电石渣在1000℃的温度下锻烧2h，然后用沸水消解，再按照CaO和SiO2物质的量比为1.5：1、水与固相的质量比40：1的比例，将制备的钙质原料、硅灰和水加入高压反应器、充分搅拌均匀，搅拌的速度控制在300r/min，以1.5℃/min的速度升温到250℃，在搅拌速度为70r/min条件下，保温15h进行水热合成反应，制备得到硬硅钙石活性浆料。

所述的钛白粉为金红石型钛白粉，粒径为150μm。

所述云母粉采用1500目。

所述的分散剂为六偏磷酸钠。

所述的增稠剂采用纤维素型增稠剂。

其制备方法包括以下步骤：

S10、将去离子水加入到带有分散机的反应罐中，启动分散机；

S11、在搅拌的同时，顺次将分散剂、润湿剂、防霉剂、成膜助剂、一半的消泡剂加入到反应罐中，搅拌的速度为500 转/min，搅拌时间为5分钟；

S12、然后将空心玻璃微珠 ，纳米二氧化钛、硅藻土、钛白粉、热反射隔热粉、云母粉、氧化铝粉等按密度先小后大的顺序缓慢加入，最后加入硬硅钙石活性浆料，搅拌速度提高至1200 转/min，搅拌10min，速搅拌结束后，同时根据情况加入余量消泡剂，以减少搅拌过程中产生的气泡，然后缓慢加入部分增稠剂，低速搅拌均匀后再移到高速搅拌分散机，加入剩余的部分增稠剂，高速分散约30min即得浆料；

S13、将苯丙乳液缓慢加入调制好的浆料中，低速搅拌40min，加入剩余的增稠剂调节黏度，即得到所需一种纳米二氧化钛苯丙乳液复合隔热涂料。

实施例3

一种纳米二氧化钛苯丙乳液复合隔热涂料，其原料按重量份包括以下组分：苯丙乳液55 份、硬硅钙石活性浆料15份，空心玻璃微珠 6份，纳米TiO2 4份、硅藻土8份、钛白粉9份、热反射隔热粉9粉、云母粉5粉、氧化铝粉5粉、防霉剂0.6份、润湿剂0.6份、分散剂1.2份、湿润剂0.2份、消泡剂0.6份、成膜助剂1.5 份、增稠剂0.7份、流平剂2份、去离子水35份。

所述的硬硅钙石活性浆料的制备方法为将电石渣在900℃的温度下锻烧2.5h，然后用沸水消解，再按照CaO和SiO2物质的量比为1.5：1、水与固相的质量比40：1的比例，将制备的钙质原料、硅灰和水加入高压反应器、充分搅拌均匀，搅拌的速度控制在220r/min，以1.5℃/min的速度升温到220℃，在搅拌速度为60r/min条件下，保温12h进行水热合成反应，制备得到硬硅钙石活性浆料。

所述的钛白粉为金红石型钛白粉，粒径为120μm。

所述云母粉采用1500目。

所述的分散剂为三聚磷酸钠、六偏磷酸钠、焦磷酸和十二烷基硫酸钠任意重量配比的混合物。

所述的增稠剂采用纤维素型增稠剂。

其制备方法包括以下步骤：

S10、将去离子水加入到带有分散机的反应罐中，启动分散机；

S11、在搅拌的同时，顺次将分散剂、润湿剂、防霉剂、成膜助剂、一半的消泡剂加入到反应罐中，搅拌的速度为450 转/min，搅拌时间为8分钟；

S12、然后将空心玻璃微珠 ，纳米二氧化钛 、硅藻土、钛白粉、热反射隔热粉、云母粉、氧化铝粉等按密度先小后大的顺序缓慢加入，最后加入硬硅钙石活性浆料，搅拌速度提高至1100 转/min，搅拌15min，速搅拌结束后，同时根据情况加入余量消泡剂，以减少搅拌过程中产生的气泡，然后缓慢加入部分增稠剂，低速搅拌均匀后再移到高速搅拌分散机，加入剩余的部分增稠剂，高速分散约25min即得浆料；

S13、将苯丙乳液缓慢加入调制好的浆料中，低速搅拌35min，加入剩余的增稠剂调节黏度，即得到所需一种纳米二氧化钛苯丙乳液复合隔热涂料。

表1为本发明的一种纳米二氧化钛苯丙乳液复合隔热涂料涂层基本性能测试表

表2为本发明的一种纳米二氧化钛苯丙乳液复合隔热涂料涂层隔热性能测试表

检测项目	标准要求	检验结果
			太阳光反射比（白色）	大于或等于0.80	0.88
半球反射率	大于或等于0.80	0.89
			隔热温度/℃	大于或等于10	14

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 (7)

1.一种纳米二氧化钛苯丙乳液复合隔热涂料，其特征在于，其原料按重量份包括以下组分：苯丙乳液50-60 份、硬硅钙石活性浆料10-20份，空心玻璃微珠 5-8份，纳米二氧化钛3-5份、硅藻土5-10份、钛白粉8-12份、热反射隔热粉8-12粉、云母粉3-6粉、氧化铝粉3-6粉、防霉剂0.5-0.8份、润湿剂0.4-0.8份、分散剂0.9-1.5份、湿润剂0.1-0.3份、消泡剂0.3-0.8份、成膜助剂1.0-2.5 份、增稠剂0.5-0.8 份、流平剂1-3 份、去离子水20-50 份。

2.根据权利要求1 所述的一种纳米二氧化钛苯丙乳液复合隔热涂料，其特征在于：所述的硬硅钙石活性浆料的制备方法为将电石渣在800-1000℃的温度下锻烧2-3h，然后用沸水消解，再按照CaO和SiO2物质的量比为1.5：1、水与固相的质量比40：1的比例，将制备的钙质原料、硅灰和水加入高压反应器、充分搅拌均匀，搅拌的速度控制在200-300r/min，以1.5℃/min的速度升温到200-250℃，在搅拌速度为50-70r/min条件下，保温10-15h进行水热合成反应，制备得到硬硅钙石活性浆料。

3.根据权利要求1 所述的一种纳米二氧化钛苯丙乳液复合隔热涂料，其特征在于：所述的钛白粉为金红石型钛白粉，粒径为100 ～ 150μm。

4.根据权利要求1 所述的一种纳米二氧化钛苯丙乳液复合隔热涂料，其特征在于：所述云母粉采用1500目。

5.根据权利要求1 所述的一种纳米二氧化钛苯丙乳液复合隔热涂料，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。

6.根据权利要求1 所述的一种纳米二氧化钛苯丙乳液复合隔热涂料，其特征在于：所述的增稠剂采用纤维素型增稠剂。

7.根据权利要求1 所述的一种纳米二氧化钛苯丙乳液复合隔热涂料，其特征在于：其制备方法包括以下步骤：

S10、将去离子水加入到带有分散机的反应罐中，启动分散机；

S11、在搅拌的同时，顺次将分散剂、润湿剂、防霉剂、成膜助剂、一半的消泡剂加入到反应罐中，搅拌的速度为400-500 转/min，搅拌时间为5-10 分钟；

S12、然后将空心玻璃微珠 ，纳米二氧化钛 、硅藻土、钛白粉、热反射隔热粉、云母粉、氧化铝粉等按密度先小后大的顺序缓慢加入，最后加入硬硅钙石活性浆料，搅拌速度提高至1000-1200 转/min，搅拌10-20min，速搅拌结束后，同时根据情况加入余量消泡剂，以减少搅拌过程中产生的气泡，然后缓慢加入部分增稠剂，低速搅拌均匀后再移到高速搅拌分散机，加入剩余的部分增稠剂，高速分散约20-30min即得浆料；

S13、将苯丙乳液缓慢加入调制好的浆料中，低速搅拌30-40min，加入剩余的增稠剂调节黏度，即得到所需一种纳米二氧化钛苯丙乳液复合隔热涂料。