CN108795112A - 一种隔热保温外墙涂料及其施工工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种隔热保温外墙涂料及其施工工艺，涉及涂料技术领域，包括底漆和隔热保温涂料；底漆由组分A和组分B按重量比20:1‑5组成，组分A包括以下重量份数的组成成分：水性环氧树脂乳液、水泥、400目灰钙粉、600目灰钙粉、聚苯颗粒、羧甲基纤维素、增强纤维、附着力促进剂A、水；组分B为固化剂KWA‑11；隔热保温涂料由组分甲和组分乙按重量比50:1‑5组成，组分甲包括以下重量份数的组成成分：纯丙弹性乳液、柔性丙烯酸乳液、水性环氧树脂乳液、可再分散性乳胶粉、硅灰石粉、改性纳米陶瓷空心微珠、聚丙烯酸空心球、镇水粉、2‑羟乙基纤维素、附着力促进剂B、水，组分乙为固化剂DX‑50A，本发明可以防止热量传导，具有优异的隔热保温效果。
Description
技术领域
本发明涉及涂料技术领域，具体涉及一种隔热保温外墙涂料及其施工工艺。
背景技术
我国北方气候寒冷，常年温度在零度以下，外墙的墙体需要保温以降低采暖能耗，目前很多建筑物多采用外墙黏附保温层的方法进行隔热保温，一段时间后容易起鼓脱落，隔热保温外墙涂料便应运而生它综合了涂料及保温材料的双重特性，不仅能提高居住水平和生活环境，而且可以大大减少室内热量散失，减少取暖用的能源消耗，具有重要的社会现实意义。
申请号为201510355482.7的中国专利公开了一种保温涂料及其制备方法和保温涂层，保温涂料按照质量份数包括如下组分：15-30份的主料、3-22份的丙烯酸聚合物空心球、15-40份的水及0.5-1.5份的增稠剂，其中，主料为弹性伸长率在800％以上、玻璃化温度为-10℃以下的聚合物树脂，并指出其中的丙烯酸聚合物空心球能够使用上述保温涂料制备得到的保温涂层为多孔结构，从而在保温涂层中形成空间位阻，该空间位阻会阻断热传导，并使热量流失减少，但是上述方案有一定的缺陷，丙烯酸聚合物空心球粒径为20-50微米，空心球之间的空隙较大，热量容易从丙烯酸聚合物空心球之间的空隙散失，所以会造成隔热保温效果的下降。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种隔热保温外墙涂料及其施工工艺。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
一种隔热保温外墙涂料，包括底漆和隔热保温涂料；
所述底漆由组分A和组分B按重量比20:1-5组成，所述组分A包括以下重量份数的组成成分：水性环氧树脂乳液40-60份、水泥80-100 份、400目灰钙粉20-40份、600目灰钙粉10-20份、聚苯颗粒1-10份、羧甲基纤维素1-5份、增强纤维10-20份、附着力促进剂A 1-5份、水 60-100份；所述组分B为固化剂KWA-11；
所述隔热保温涂料由组分甲和组分乙按重量比50:1-5组成，所述组分甲包括以下重量份数的组成成分：纯丙弹性乳液40-60份、柔性丙烯酸乳液30-50份、水性环氧树脂乳液20-40份、可再分散性乳胶粉 10-20份、硅灰石粉10-20份、改性纳米陶瓷空心微珠20-40份、聚丙烯酸空心球20-40份、镇水粉1-5份、2-羟乙基纤维素1-5份、附着力促进剂B 1-5份、水100-150份，所述组分乙为固化剂DX-50A。
进一步地，所述组分A中还包括非离子表面活性剂，所述非离子表面活性剂为水性环氧树脂乳液重量的1-5％。
进一步地，所述附着力促进剂A为2-胺乙基亚乙基脲、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-(2,3环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、β- (3,4环氧环己基)乙基三甲基硅烷中的至少一种。
进一步地，所述改性纳米陶瓷空心微珠的制备方法为：将纳米陶瓷空心微珠清水洗净后110-120℃下干燥，将硅烷偶联剂和乙醇加入到水中，用乙酸调节体系PH至3，加热至40℃后加入纳米陶瓷空心微珠并搅拌1-2h，取出，80-100℃干燥，即可得到所述改性纳米陶瓷空心微珠。
进一步地，所述硅烷偶联剂、乙醇、水的重量比为3:9:1。
进一步地，所述硅烷偶联剂为硅烷偶联剂KH550、硅烷偶联剂 KH570或两者混合。
进一步地，所述改性纳米陶瓷空心微珠的粒径为20-50nm。
进一步地，所述聚丙烯酸空心球的粒径为0.5-5μm。
进一步地，所述附着力促进剂B为β-(3,4环氧环己基)乙基三甲基硅烷、γ-巯丙基三甲氧基硅烷、甲硅氧基共聚树脂、氨基硅氧烷、γ-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷中的至少一种。
上述隔热保温外墙涂料的施工工艺，包括以下步骤：
(1)建筑物外墙先用清洗剂清洗干净，再用清水冲洗后，自然晾干；
(2)涂刷底漆前先将组分A和组分B按重量比20:1-5混合均匀，然后再进行墙面涂刷，涂刷后4h喷水养护一次；
(3)等底漆干透后，将组分甲和组分乙按重量比50:1-5混合均匀，进行隔热保温涂料的涂刷，等第一遍隔热保温涂料干透后，再涂刷第二遍，等第二遍隔热保温涂料干透后，再涂刷第三遍，总共涂刷三遍，完成施工。
(三)有益效果
本发明提供了一种隔热保温外墙涂料及其施工工艺，具有以下有益效果：
底漆对建筑物外墙(既有机械连接和强的化学键连接)和隔热保温涂料的附着力极强(强的化学键连接)，预先涂刷对建筑物外墙进行表层处理，填补砂眼、蜂窝麻面，可以作为高强度平整基面供隔热保温涂料附着；隔热保温涂料中改性纳米陶瓷空心微珠的表面被修饰上羟基，在乳液中会与聚丙烯酸空心球通过氢键相互吸引，又由于空间位阻的存在，最后会呈球壳状包覆在聚丙烯酸空心球的外表面，填补聚丙烯酸空心球之间的空隙，构筑多层次多孔保温体系，防止热量传导，具有优异的隔热保温效果。
附图说明
图1为建筑物外墙墙面、底漆、隔热保温涂料的施工关系示意图；
图2为改性纳米陶瓷空心微珠与聚丙烯酸空心球的微观连接结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
一种隔热保温外墙涂料，包括底漆、隔热保温涂料和面漆；
底漆由组分A和组分B按重量比20:1-5组成，组分A包括以下重量份数的组成成分：水性环氧树脂乳液40-60份、水泥80-100份、400 目灰钙粉20-40份、600目灰钙粉10-20份、聚苯颗粒1-10份、羧甲基纤维素1-5份、增强纤维10-20份、附着力促进剂A 1-5份、水60-100份；组分B为固化剂KWA-11；
具体的，水性环氧树脂乳液可以为绿嘉水性环氧树脂乳液 GEM02；水泥可以为佩祥PC32.5；400目灰钙粉可以为科旭kx-12i； 600目灰钙粉可以为灵寿县顺鑫矿产品加工厂生产，要求CaCO3＞ 98％，Fe2O3＜0.01％；聚苯颗粒可以为东晟光500；羧甲基纤维素 CAS号:9000-11-7，可以为鲁泉高粘羧甲基纤维素；增强纤维可以为德国巴斯夫A3HG6；固化剂KWA-11可以为纳帝新材料生产的水性环氧树脂固化剂KWA-11。
隔热保温涂料由组分甲和组分乙按重量比50:1-5组成，组分甲包括以下重量份数的组成成分：纯丙弹性乳液40-60份、柔性丙烯酸乳液30-50份、水性环氧树脂乳液20-40份、可再分散性乳胶粉10-20 份、硅灰石粉10-20份、改性纳米陶瓷空心微珠20-40份、聚丙烯酸空心球20-40份、镇水粉1-5份、2-羟乙基纤维素1-5份、附着力促进剂 B 1-5份、水100-150份，组分乙为固化剂DX-50A；
具体的，纯丙弹性乳液可以为广州市辽化化工有限公司生产，牌号LH3328，粘度4000(S)；柔性丙烯酸乳液可以为保立佳，牌号 BLJ-963M；水性环氧树脂乳液可以为绿嘉水性环氧树脂乳液 GEM02；可再分散性乳胶粉可以为安徽皖维可再分散性乳胶粉8010 或8020；硅灰石粉可以为灵寿县灵鑫矿业生产的活性硅灰石粉；聚丙烯酸空心球为通过胶束法自制而成；镇水粉为丹帅牌DS；2-羟乙基纤维素CAS号9004-62-0，可以为沈阳新船化工有限公司产品；固化剂 DX-50A为广东东旭化学工业制造有限公司生产的东旭DX-50固化剂。
其中，组分A中还包括非离子表面活性剂，非离子表面活性剂为水性环氧树脂乳液重量的1-5％。
其中，附着力促进剂A为2-胺乙基亚乙基脲、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-(2,3环氧丙氧基) 丙基三甲氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、β-(3,4环氧环己基)乙基三甲基硅烷中的至少一种。
其中，改性纳米陶瓷空心微珠的制备方法为：将纳米陶瓷空心微珠清水洗净后110-120℃下干燥，将硅烷偶联剂和乙醇加入到水中，用乙酸调节体系PH至3，加热至40℃后加入纳米陶瓷空心微珠并搅拌 1-2h，取出，80-100℃干燥，即可得到改性纳米陶瓷空心微珠。改性后的纳米陶瓷空心微珠表面会修饰形成羟基，会与聚丙烯酸空心球表面的羧羟基形成氢键，相互吸引，从而包覆在聚丙烯酸空心球表面。
其中，硅烷偶联剂、乙醇、水的重量比为3:9:1。
其中，硅烷偶联剂为硅烷偶联剂KH550、硅烷偶联剂KH570或两者混合。
其中，改性纳米陶瓷空心微珠的粒径为20-50nm。
其中，聚丙烯酸空心球的粒径为0.5-5μm。
其中，附着力促进剂B为β-(3,4环氧环己基)乙基三甲基硅烷、γ-巯丙基三甲氧基硅烷、甲硅氧基共聚树脂、氨基硅氧烷、γ-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷中的至少一种。
上述隔热保温外墙涂料的施工工艺，包括以下步骤：
(1)建筑物外墙先用清洗剂清洗干净，再用清水冲洗后，自然晾干；
(2)涂刷底漆前先将组分A和组分B按重量比20:1-5混合均匀，然后再进行墙面涂刷，涂刷后4h喷水养护一次；
(3)等底漆干透后，将组分甲和组分乙按重量比50:1-5混合均匀，进行隔热保温涂料的涂刷，等第一遍隔热保温涂料干透后，再涂刷第二遍，等第二遍隔热保温涂料干透后，再涂刷第三遍，总共涂刷三遍，完成施工。
实施例1：
一种隔热保温外墙涂料，包括底漆和隔热保温涂料；
底漆由组分A和组分B按重量比20:3组成，组分A包括以下重量份数的组成成分：水性环氧树脂乳液50份、水泥90份、400目灰钙粉25份、600目灰钙粉15份、聚苯颗粒8份、羧甲基纤维素3份、增强纤维15份、2-胺乙基亚乙基脲3份、水80份；组分B为固化剂 KWA-11，非离子表面活性剂2份；
隔热保温涂料由组分甲和组分乙按重量比50:3组成，组分甲包括以下重量份数的组成成分：纯丙弹性乳液50份、柔性丙烯酸乳液40 份、水性环氧树脂乳液30份、可再分散性乳胶粉15份、硅灰石粉15 份、改性纳米陶瓷空心微珠25份(粒径为20-50nm)、聚丙烯酸空心球25份(粒径为0.5-5μm)、镇水粉4份、2-羟乙基纤维素3份、β- (3,4环氧环己基)乙基三甲基硅烷2份、水120份，组分乙为固化剂 DX-50A；
改性纳米陶瓷空心微珠的制备方法为：将纳米陶瓷空心微珠清水洗净后110-120℃下干燥，将硅烷偶联剂KH550和乙醇加入到水中(偶联剂KH550、乙醇、水的重量比为3:9:1)，用乙酸调节体系PH至3，加热至40℃后加入纳米陶瓷空心微珠并搅拌1-2h，取出，80-100℃干燥，即可得到所述改性纳米陶瓷空心微珠。
上述隔热保温外墙涂料的施工工艺，包括以下步骤：
(1)建筑物外墙先用清洗剂清洗干净，再用清水冲洗后，自然晾干；
(2)涂刷底漆前先将组分A和组分B按重量比混合均匀，然后再进行墙面涂刷，涂刷后4h喷水养护一次；
(3)等底漆干透后，将组分甲和组分乙按重量比混合均匀，进行隔热保温涂料的涂刷，等第一遍隔热保温涂料干透后，再涂刷第二遍，等第二遍隔热保温涂料干透后，再涂刷第三遍，总共涂刷三遍，完成施工。
实施例2：
一种隔热保温外墙涂料，包括底漆和隔热保温涂料；
底漆由组分A和组分B按重量比20:1组成，组分A包括以下重量份数的组成成分：水性环氧树脂乳液40份、水泥80份、400目灰钙粉20份、600目灰钙粉10份、聚苯颗粒1份、羧甲基纤维素1份、增强纤维10份、γ-氨丙基三乙氧基硅烷1份、水60份；组分B为固化剂KWA-11；
隔热保温涂料由组分甲和组分乙按重量比50:1组成，组分甲包括以下重量份数的组成成分：纯丙弹性乳液40份、柔性丙烯酸乳液30 份、水性环氧树脂乳液20份、可再分散性乳胶粉10份、硅灰石粉10 份、改性纳米陶瓷空心微珠20份(粒径为20-50nm)、聚丙烯酸空心球20份(粒径为0.5-5μm)、镇水粉1份、2-羟乙基纤维素1份、γ- 巯丙基三甲氧基硅烷1份、水100份，组分乙为固化剂DX-50A；
上述改性纳米陶瓷空心微珠的制备方法与实施例1基本相同，区别在于硅烷偶联剂为KH570。
上述隔热保温外墙涂料的施工工艺与实施例1完全相同。
实施例3：
一种隔热保温外墙涂料，包括底漆和隔热保温涂料；
底漆由组分A和组分B按重量比4:1组成，组分A包括以下重量份数的组成成分：水性环氧树脂乳液60份、水泥100份、400目灰钙粉40份、600目灰钙粉20份、聚苯颗粒10份、羧甲基纤维素5份、增强纤维20份、β-(3,4环氧环己基)乙基三甲基硅烷5份、水100 份；组分B为固化剂KWA-11；
隔热保温涂料由组分甲和组分乙按重量比10:1组成，组分甲包括以下重量份数的组成成分：纯丙弹性乳液60份、柔性丙烯酸乳液50 份、水性环氧树脂乳液40份、可再分散性乳胶粉20份、硅灰石粉20 份、改性纳米陶瓷空心微珠40份(粒径为20-50nm)、聚丙烯酸空心球40份(粒径为0.5-5μm)、镇水粉5份、2-羟乙基纤维素5份、甲硅氧基共聚树脂5份、水150份，组分乙为固化剂DX-50A；
上述改性纳米陶瓷空心微珠的制备方法与实施例1基本相同，区别在于硅烷偶联剂为KH550与KH570按重量比1:1混合。
上述隔热保温外墙涂料的施工工艺与实施例1完全相同。
实验例1：
与实施例基本相同，区别在于，隔热保温涂料的组分甲中不加入改性纳米陶瓷空心微珠。
实验例2：
与实施例基本相同，区别在于，隔热保温涂料的组分甲中不加入聚丙烯酸空心球。
将本发明实施例1-3中的隔热保温涂料涂刷在建筑物的表面，涂覆厚度为1.5mm，干燥后，形成保温涂层，采用EN12664测定法测试本发明实施例1-3中的保温涂层的热导率，其中，热导率直接反应了保温涂层的隔热保温效果，本发明实施例1-3隔热保温涂料制备形成的保温涂层的热导率见表1，其中对比例1为申请号为201510355482.7的中国专利中实施例1所制备的保温涂层。
表1：
综上所述，本发明实施例1-3中的隔热保温涂料的热导率在 0.031-0.036之间，而对比例1中的热导率为0.085，高于本发明实施例 1-3保温涂层的热导率，所以，本发明隔热保温涂料的隔热效果优于对比文件。
将本发明实施例1、实验例1、实验例2中的隔热保温涂料涂刷在建筑物的表面，涂覆厚度为1.5mm，干燥后，形成保温涂层，采用 EN12664测定法测试本发明实施例1、实验例1、实验例2的保温涂层的热导率，其中，热导率直接反应了保温涂层的隔热保温效果，结果如表2所示：
表2：
本发明实施例1的隔热保温涂料中同时具有改性纳米陶瓷空心微珠和聚丙烯酸空心球，实验例1中只有聚丙烯酸空心球，实验例2中只有改性纳米陶瓷空心微珠，从表2中可以看到同时具有改性纳米陶瓷空心微珠和聚丙烯酸空心球的隔热保温涂料的热导率低于只含有单一改性纳米陶瓷空心微珠或聚丙烯酸空心球的隔热保温涂料。
隔热性能测试：
两个完全相同的的透明空心玻璃砖(10cm×10cm×10cm)，透明空心玻璃砖的一端设计有开口，在其中一个空心玻璃砖的外表面涂刷上本发明实施例1的隔热保温涂料，涂覆厚度为1.5mm(测试例1)，另一个空心玻璃砖的外表面涂刷上购买的隔热保温涂料，型号:小木屋隔热漆防晒涂料，涂覆厚度也为1.5mm(测试例2)，将测试例1和测试例2的空心玻璃砖开口向下分别置于红外线加热灯下，距离40cm，在测试例1和测试例2的空心玻璃砖内分别放置温度计，温度计的初始温度均为22℃，红外线加热灯照射4h后，取出温度计查看温度计示数，测试例1的温度计示数为25.5℃，测试例2的温度计示数为31℃，由隔热性能测试结果得知，本发明隔热保温涂料实际隔热效果良好，而且远远优于市售隔热保温涂料。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种隔热保温外墙涂料，其特征在于，包括底漆和隔热保温涂料；
所述底漆由组分A和组分B按重量比20:1-5组成，所述组分A包括以下重量份数的组成成分：水性环氧树脂乳液40-60份、水泥80-100份、400目灰钙粉20-40份、600目灰钙粉10-20份、聚苯颗粒1-10份、羧甲基纤维素1-5份、增强纤维10-20份、附着力促进剂A1-5份、水60-100份；所述组分B为固化剂KWA-11；
所述隔热保温涂料由组分甲和组分乙按重量比50:1-5组成，所述组分甲包括以下重量份数的组成成分：纯丙弹性乳液40-60份、柔性丙烯酸乳液30-50份、水性环氧树脂乳液20-40份、可再分散性乳胶粉10-20份、硅灰石粉10-20份、改性纳米陶瓷空心微珠20-40份、聚丙烯酸空心球20-40份、镇水粉1-5份、2-羟乙基纤维素1-5份、附着力促进剂B 1-5份、水100-150份，所述组分乙为固化剂DX-50A。
2.如权利要求1所述的隔热保温外墙涂料，其特征在于，所述组分A中还包括非离子表面活性剂，所述非离子表面活性剂为水性环氧树脂乳液重量的1-5％。
3.如权利要求1所述的隔热保温外墙涂料，其特征在于，所述附着力促进剂A为2-胺乙基亚乙基脲、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-(2,3环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、β-(3,4环氧环己基)乙基三甲基硅烷中的至少一种。
4.如权利要求1所述的隔热保温外墙涂料，其特征在于，所述改性纳米陶瓷空心微珠的制备方法为：将纳米陶瓷空心微珠清水洗净后110-120℃下干燥，将硅烷偶联剂和乙醇加入到水中，用乙酸调节体系PH至3，加热至40℃后加入纳米陶瓷空心微珠并搅拌1-2h，取出，80-100℃干燥，即可得到所述改性纳米陶瓷空心微珠。
5.如权利要求4所述的隔热保温外墙涂料，其特征在于，所述硅烷偶联剂、乙醇、水的重量比为3:9:1。
6.如权利要求4所述的隔热保温外墙涂料，其特征在于，所述硅烷偶联剂为硅烷偶联剂KH550、硅烷偶联剂KH570或两者混合。
7.如权利要求1所述的隔热保温外墙涂料，其特征在于，所述改性纳米陶瓷空心微珠的粒径为20-50nm。
8.如权利要求1所述的隔热保温外墙涂料，其特征在于，所述聚丙烯酸空心球的粒径为0.5-5μm。
9.如权利要求1所述的隔热保温外墙涂料，其特征在于，所述附着力促进剂B为β-(3,4环氧环己基)乙基三甲基硅烷、γ-巯丙基三甲氧基硅烷、甲硅氧基共聚树脂、氨基硅氧烷、γ-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷中的至少一种。
10.如权利要求1所述的隔热保温外墙涂料的施工工艺，其特征在于，包括以下步骤：
(1)建筑物外墙先用清洗剂清洗干净，再用清水冲洗后，自然晾干；
(2)涂刷底漆前先将组分A和组分B按重量比20:1-5混合均匀，然后再进行墙面涂刷，涂刷后4h喷水养护一次；
(3)等底漆干透后，将组分甲和组分乙按重量比50:1-5混合均匀，进行隔热保温涂料的涂刷，等第一遍隔热保温涂料干透后，再涂刷第二遍，等第二遍隔热保温涂料干透后，再涂刷第三遍，总共涂刷三遍，完成施工。
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