CN108587424A - 防水隔热涂料 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种防水隔热涂料，以重量份数计算，包括以下组分：醇酸树脂80～100份、丙烯酸乳液40～60份、改性膨胀珍珠岩20～30份、分散剂6～12份、润湿剂4～8份、固化剂8～16份、增稠剂4～8份及水10～30份，所述改性膨胀珍珠岩主要是由膨胀珍珠岩、三氯化铟与四氯化锡制备而成，所述丙烯酸乳液主要由羟基甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙烯酸铵、硅溶胶、丙烯酸异辛酯、丙烯酸α‑乙基己酯、丙烯酸羟乙酯、水、过硫酸钾、pH调节剂与十二烷基苯磺酸钠制备而成。该隔热涂料隔热效果更好，耐水性非常好。

Description

防水隔热涂料
技术领域
本发明属于纳米涂料技术领域，具体涉及一种防水隔热涂料。
背景技术
目前玻璃节能主要采用的材料为：Low-E玻璃、玻璃贴膜以及隔热涂料。Low-E玻璃主要应用在新建建筑领域，并且具有不可替代性。应用在现有建筑玻璃上的节能材料，主要为玻璃贴膜和玻璃涂料。玻璃贴膜同时存在制造成本高，且一般2～3年后由于胶黏剂的老化，膜层发生翘曲、鼓泡的问题。
目前，关于透明隔热玻璃涂料的研究主要集中在欧美日等国家，研究重点主要是无机功能材料的选择，如ITO(氧化铟锡)、ATO(锑氧化锡)、TiO2(二氧化钛)等。基本原理是利用了此类纳米材料的光谱选择性，即对近红外光和紫外光的反射性和对可见光的高透射性。将纳米材料首先制成稳定分散的水性或溶剂型浆料，然后再应用于涂料中，得到具有隔热性能的多功能纳米涂料。但此类隔热玻璃涂料还存在一些实际应用上的问题：一方面，由于其隔热原理仅基于对近红外线的反射，达到70％的近红外屏蔽率，隔热效果还有待改善；另一方面，由于是应用于户外，目前所公开的透明隔热玻璃涂料在耐水性、耐紫外老化、耐磨性等方面性能还有所欠缺。
发明内容
本发明提出一种防水隔热涂料，该隔热涂料隔热效果更好，耐水性非常好。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种防水隔热涂料，以重量百分数计算，包括以下组分：
醇酸树脂80～100份、丙烯酸乳液40～60份、改性膨胀珍珠岩20～30份、分散剂6～12份、润湿剂4～8份、固化剂8～16份、增稠剂4～8份及水10～30份，所述改性膨胀珍珠岩主要是由膨胀珍珠岩、三氯化铟与四氯化锡制备而成，所述丙烯酸乳液主要由羟基甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙烯酸铵、硅溶胶、丙烯酸异辛酯、丙烯酸α-乙基己酯、丙烯酸羟乙酯、水、过硫酸钾、pH调节剂与十二烷基苯磺酸钠制备而成。
优选地，所述改性膨胀珍珠岩的制备方法为：
将膨胀珍珠岩加入含有表面活性剂的水中，然后滴加三氯化铟溶液与四氯化锡溶液，搅拌均匀后，加入沉淀剂，超声波分散处理后逐步升温至65℃～85℃进行沉淀，沉淀结束后进行水洗，然后再以20～30℃/h升温至500～700℃，保温30～50min，再以80～100℃/h升温至800～1000℃，保温3～5小时，即可获得改性膨胀珍珠岩。
优选地，三氯化铟溶液的浓度为100～150g/L，四氯化锡的浓度为100～150g/L。
优选地，所述沉淀剂为尿素。
优选地，按照重量份数计算，所述丙烯酸乳液，包括以下原料：
羟基甲基丙烯酸甲酯160～180份、苯乙烯80～100份、丙烯酸铵13～17份、硅溶胶65～95份、丙烯酸异辛酯40～50份、丙烯酸α-乙基己酯100～110份、丙烯酸羟乙酯15～25份、水400～460份、过硫酸钾1.5～2.5份、pH调节剂3～4份与十二烷基苯磺酸钠2～6份。
优选地，所述丙烯酸乳液的制备方法，包括以下步骤：
1)核层单体预乳液制备：按照重量份数计算，称取羟基甲基丙烯酸甲酯160～180份、苯乙烯80～100份与丙烯酸铵13～17份进行混合得到单体混合物A，称取80～100份水与十二烷基苯磺酸钠1～3份混合得到A溶液，向A溶液中缓慢滴加单体混合物A，得到核层单体预乳液；
2)壳层单体预乳液制备：按照重量份数计算，称取丙烯酸异辛酯40～50份、丙烯酸α-乙基己酯100～110份、丙烯酸羟乙酯15～25份进行混合得到单体混合物B，称取80～100份水与十二烷基苯磺酸钠0.5～1份混合得到B溶液，向B溶液中缓慢滴加混合物B，得到壳层单体预乳液；
3)引发剂溶液制备：称取60～80份水与过硫酸钾1.5～2.5份搅拌均匀得到引发剂溶液；
4)种子乳液的制备：称取硅溶胶65～95份、pH调节剂3～4份、余下的水及余下的十二烷基苯磺酸钠混合搅拌均匀，升温至75℃～85℃，保持恒温，然后滴加30～40wt％的引发剂溶液，再滴加核层单体预乳液，保温40～60min，得到种子乳液；
5)向步骤4)的种子乳液中滴加余下的引发剂溶液，保温20～30min，再滴加壳层单体预乳液，控制滴加速度，1.5～2.5小时，保温1～2小时，降温出料，即可。
优选地，所述分散剂选自疏水性改性羧酸钠盐、聚丙烯酸钠盐或铵盐中的一种或几种。
优选地，所述固化剂选自二乙烯三胺、间苯二胺与酚醛改性胺中的一种或者多种。
优选地，所述增稠剂为硅藻土、钠基膨润土与微晶纤维素的混合物。
本发明的防水隔热涂料的制备方法为：
按照上述配比将醇酸树脂、丙烯酸乳液、改性膨胀珍珠岩、分散剂、润湿剂、固化剂、增稠剂以及水依次添加，搅拌充分后，进行超声分散，再搅拌均匀，即得防水隔热涂料。
本发明的有益效果：
1、本发明的涂料的组分中添加改性膨胀珍珠岩，通过在膨胀珍珠岩上面包覆氧化铟锡，使得涂料有效屏蔽99.9％紫外、93％近红外等，涂刷厚度要求低，只需要18μm就能够达到隔热效果，绝热等级达到R-38。
2、本发明的防水隔热涂料选用醇酸树脂与丙烯酸溶液进行制备，其中丙烯酸乳液中选择羟基甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯与丙烯酸铵制备而成的核壳单体，然后与硅溶胶在乳化剂的作用下，不需要传统的硅烷偶联剂或者其他改性剂的辅助作用，就能够提高硅溶胶与聚合物之间的相容性，核壳包覆性好、稳定性佳等特征，使其涂膜具有高透明性、耐水性、硬度高、附着力强等性能，同时具有良好的耐沾污性、耐热性、耐酸碱等性能。该丙烯酸乳液解决了醇酸树脂存在的耐水性差以及由于碱性环境使醇酸树脂主链上的酯键易于水解的问题。
具体实施方式
实施例1
改性膨胀珍珠岩的制备方法为：
将膨胀珍珠岩加入含有2wt％十二烷基硫酸钠的水中，然后滴加150g/L三氯化铟溶液与100g/L四氯化锡溶液，搅拌均匀后，加入30％尿素，超声波分散处理后逐步升温至85℃进行沉淀，沉淀结束后进行水洗，然后再以20℃/h升温至500℃，保温50min，再以100℃/h升温至1000℃，保温3小时，即可获得改性膨胀珍珠岩。
丙烯酸乳液，按照重量份数计算，包括以下原料：
羟基甲基丙烯酸甲酯170份、苯乙烯90份、丙烯酸铵15份、碱性硅溶胶80份、丙烯酸异辛酯46份、丙烯酸α-乙基己酯105份、丙烯酸羟乙酯20份、水430份、过硫酸钾2份、pH调节剂3.4份与十二烷基苯磺酸钠4份。
丙烯酸乳液的制备方法：
1)核层单体预乳液制备：按照重量份数计算，称取羟基甲基丙烯酸甲酯170份、苯乙烯90份与丙烯酸铵15份进行混合得到单体混合物A，称取80份水与十二烷基苯磺酸钠1份混合得到A溶液，向A溶液中缓慢滴加单体混合物A，得到核层单体预乳液；
2)壳层单体预乳液制备：按照重量份数计算，称取丙烯酸异辛酯46份、丙烯酸α-乙基己酯105份、丙烯酸羟乙酯20份进行混合得到单体混合物B，称取90份水与十二烷基苯磺酸钠0.5份混合得到B溶液，向B溶液中缓慢滴加混合物B，得到壳层单体预乳液；
3)引发剂溶液制备：称取70份水与过硫酸钾2份搅拌均匀得到引发剂溶液；
4)种子乳液的制备：称取碱性硅溶胶80份、pH调节剂3.4份、余下的水及余下的十二烷基苯磺酸钠混合搅拌均匀，升温至80℃，保持恒温，然后滴加35wt％的引发剂溶液，再滴加核层单体预乳液，保温40min，得到种子乳液；
5)向步骤4)的种子乳液中滴加余下的引发剂溶液，保温20min，再滴加壳层单体预乳液，控制滴加速度，1.5小时，保温1小时，降温出料，即可。
实施例2
改性膨胀珍珠岩的制备方法为：
将膨胀珍珠岩加入含有1wt％硬脂酸钠的水中，然后滴加100g/L三氯化铟溶液与150g/L四氯化锡溶液，搅拌均匀后，加入30％尿素，超声波分散处理后逐步升温至65℃进行沉淀，沉淀结束后进行水洗，然后再以30℃/h升温至700℃，保温30min，再以80℃/h升温至900℃，保温5小时，即可获得改性膨胀珍珠岩。
丙烯酸乳液，按照重量份数计算，包括以下原料：
羟基甲基丙烯酸甲酯180份、苯乙烯100份、丙烯酸铵13份、无离子型硅溶胶95份、丙烯酸异辛酯40份、丙烯酸α-乙基己酯110份、丙烯酸羟乙酯25份、水460份、过硫酸铵2.5份、pH调节剂4份与十二烷基苯磺酸钠6份。
水性涂料用的丙烯酸乳液的制备方法：
1)核层单体预乳液制备：按照重量份数计算，称取羟基甲基丙烯酸甲酯180份、苯乙烯100份与丙烯酸铵17份进行混合得到单体混合物A，称取90份水与十二烷基苯磺酸钠1份混合得到A溶液，向A溶液中缓慢滴加单体混合物A，得到核层单体预乳液；
2)壳层单体预乳液制备：按照重量份数计算，称取丙烯酸异辛酯40份、丙烯酸α-乙基己酯110份、丙烯酸羟乙酯25份进行混合得到单体混合物B，称取80份水与十二烷基苯磺酸钠1份混合得到B溶液，向B溶液中缓慢滴加混合物B，得到壳层单体预乳液；
3)引发剂溶液制备：称取80份水与过硫酸钾2.5份搅拌均匀得到引发剂溶液；
4)种子乳液的制备：称取无离子型硅溶胶95份、pH调节剂4份、余下的水及余下的乳化剂混合搅拌均匀，升温至75℃，保持恒温，然后滴加40wt％的引发剂溶液，再滴加核层单体预乳液，保温60min，得到种子乳液；
5)向步骤4)的种子乳液中滴加余下的引发剂溶液，保温20min，再滴加壳层单体预乳液，控制滴加速度，2.5小时，保温2小时，降温出料，即可。
实施例3
一种防水隔热涂料，以重量百分数计算，包括以下组分：
醇酸树脂90份、实施例1的丙烯酸乳液50份、实施例1的改性膨胀珍珠岩26份、聚丙烯酸钠盐10份、润湿剂6份、二乙烯三胺12份、增稠剂6份及水20份。增稠剂为硅藻土、钠基膨润土与微晶纤维素的混合物。
实施例4
一种防水隔热涂料，以重量百分数计算，包括以下组分：
醇酸树脂80份、实施例2的丙烯酸乳液40份、实施例2的改性膨胀珍珠岩20份、改性羧酸钠盐6份、润湿剂4份、酚醛改性胺8份、增稠剂8份及水30份。增稠剂为硅藻土、钠基膨润土与微晶纤维素的混合物。
实施例5
一种防水隔热涂料，以重量百分数计算，包括以下组分：
醇酸树脂100份、实施例2的丙烯酸乳液60份、实施例1的改性膨胀珍珠岩30份、聚丙烯酸钠盐12份、润湿剂8份、间苯二胺16份、聚丙烯酰胺4份及水10份。增稠剂为硅藻土、钠基膨润土与微晶纤维素的混合物。
试验例
将实施例3～5得到的防水隔热涂料制成膜进行性能测试，结果如下表1所示：
表1实施例3～5防水隔热涂料的光学透过性能
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种防水隔热涂料，其特征在于，以重量份数计算，包括以下组分：
醇酸树脂80～100份、丙烯酸乳液40～60份、改性膨胀珍珠岩20～30份、分散剂6～12份、润湿剂4～8份、固化剂8～16份、增稠剂4～8份及水10～30份，所述改性膨胀珍珠岩主要是由膨胀珍珠岩、三氯化铟与四氯化锡制备而成，所述丙烯酸乳液主要由羟基甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙烯酸铵、硅溶胶、丙烯酸异辛酯、丙烯酸α-乙基己酯、丙烯酸羟乙酯、水、过硫酸钾、pH调节剂与十二烷基苯磺酸钠制备而成。
2.根据权利要求1所述的防水隔热涂料，其特征在于，所述改性膨胀珍珠岩的制备方法为：
将膨胀珍珠岩加入含有表面活性剂的水中，然后滴加三氯化铟溶液与四氯化锡溶液，搅拌均匀后，加入沉淀剂，超声波分散处理后逐步升温至65℃～85℃进行沉淀，沉淀结束后进行水洗，然后再以20～30℃/h升温至500～700℃，保温30～50min，再以80～100℃/h升温至800～1000℃，保温3～5小时，即可获得改性膨胀珍珠岩。
3.根据权利要求2所述的防水隔热涂料，其特征在于，按照重量百分数计算，三氯化铟溶液的浓度为100～150g/L，四氯化锡的浓度为100～150g/L。
4.根据权利要求2所述的防水隔热涂料，其特征在于，所述沉淀剂为尿素。
5.根据权利要求1所述的防水隔热涂料，其特征在于，按照重量份数计算，所述丙烯酸乳液，包括以下原料：
羟基甲基丙烯酸甲酯160～180份、苯乙烯80～100份、丙烯酸铵13～17份、硅溶胶65～95份、丙烯酸异辛酯40～50份、丙烯酸α-乙基己酯100～110份、丙烯酸羟乙酯15～25份、水400～460份、过硫酸钾1.5～2.5份、pH调节剂3～4份与十二烷基苯磺酸钠2～6份。
6.根据权利要求5所述的防水隔热涂料，其特征在于，所述丙烯酸乳液的制备方法，包括以下步骤：
1)核层单体预乳液制备：按照重量份数计算，称取羟基甲基丙烯酸甲酯160～180份、苯乙烯80～100份与丙烯酸铵13～17份进行混合得到单体混合物
A，称取80～100份水与十二烷基苯磺酸钠1～3份混合得到A溶液，向A溶液中缓慢滴加单体混合物A，得到核层单体预乳液；
2)壳层单体预乳液制备：按照重量份数计算，称取丙烯酸异辛酯40～50份、丙烯酸α-乙基己酯100～110份、丙烯酸羟乙酯15～25份进行混合得到单体混合物B，称取80～100份水与十二烷基苯磺酸钠0.5～1份混合得到B溶液，向B溶液中缓慢滴加混合物B，得到壳层单体预乳液；
3)引发剂溶液制备：称取60～80份水与过硫酸钾1.5～2.5份搅拌均匀得到引发剂溶液；
4)种子乳液的制备：称取硅溶胶65～95份、pH调节剂3～4份、余下的水及余下的十二烷基苯磺酸钠混合搅拌均匀，升温至75℃～85℃，保持恒温，然后滴加30～40wt％的引发剂溶液，再滴加核层单体预乳液，保温40～60min，得到种子乳液；
5)向步骤4)的种子乳液中滴加余下的引发剂溶液，保温20～30min，再滴加壳层单体预乳液，控制滴加速度，1.5～2.5小时，保温1～2小时，降温出料，即可。
7.根据权利要求1所述的防水隔热涂料，其特征在于，所述分散剂选自疏水性改性羧酸钠盐、聚丙烯酸钠盐或铵盐中的一种或几种。
8.根据权利要求1所述的防水隔热涂料，其特征在于，所述固化剂选自二乙烯三胺、间苯二胺与酚醛改性胺中的一种或者多种。
9.根据权利要求1所述的防水隔热涂料，其特征在于，所述增稠剂为硅藻土、钠基膨润土与微晶纤维素的混合物。
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