CN108822659A - 水性玻璃隔热涂料及其制备方法 - Google Patents

水性玻璃隔热涂料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提出了一种水性玻璃隔热涂料及其制备方法，按照重量份数计算，包括以下组分：环氧改性有机硅树脂70～90份、纯丙乳液10～20份、纳米气凝胶5～15份、隔热填料5～15份、润湿分散剂1～3份、防霉剂0.5～1份、增稠剂4～8份、消泡剂1～3份、成膜助剂6～12份以及去离子水40～60份，所述隔热填料为改性六钛酸钾晶须，所述改性六钛酸钾晶须主要是由膨胀珍珠岩、三氯化铟与氯氧化锆制备而成。该涂料不仅具有较高的反射率和发射率，隔热效果好，导热系数低，可以应用于室内隔热。

Description

水性玻璃隔热涂料及其制备方法
技术领域
本发明属于涂料技术领域，具体涉及一种水性玻璃隔热涂料及其制备方法。
背景技术
水性玻璃隔热涂料是近年来得到一定应用并受到重视的新型功能性建筑涂料。在我国夏季气温过高的夏热冬暖、夏热冬冷气候区，该涂料除了具有普通外墙涂料的装饰效果外，还能够反射太阳辐射热而降低涂膜表面温度，并减轻因夏季涂膜表面温度过高而带来的一系列问题。水性玻璃隔热涂料虽然研究很多，但是在实际应用中还存在诸多问题，如：性能不稳定，专利200510028388.7报道的反射隔热涂料尽管具有相当好的太阳反射率，但是红外辐射率较差；颜色单一，主要以白色或浅色涂料为主，局限性较大等。
现如今人们对建筑节能问题的日益重视，环保观念的增强及安全性意识的提高，水性玻璃保温隔热涂料作为一种新型、高效绝热、环保、保温隔热产品越来越受关注。
发明内容
本发明提出一种水性玻璃隔热涂料，该涂料不仅具有较高的反射率和发射率，隔热效果好，导热系数低，可以应用于室内隔热。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种水性玻璃隔热涂料，按照重量份数计算，包括以下组分：
环氧改性有机硅树脂70～90份、纯丙乳液10～20份、纳米气凝胶5～15份、隔热填料5～15份、润湿分散剂1～3份、防霉剂0.5～1份、增稠剂4～8份、消泡剂1～3份、成膜助剂6～12份以及去离子水40～60份，所述隔热填料为改性六钛酸钾晶须，所述改性六钛酸钾晶须主要由六钛酸钾晶须、氮化硅与硅烷偶联剂制备得到。
优选地，所述改性六钛酸钾晶须的制备方法：
将六钛酸钾晶须与氮化硅加入到丙酮中，进行超声分散，得到分散液，将分散液升温至75～82℃，然后依次加入硅烷偶联剂、水与聚酰胺，搅拌均匀，反应结束后干燥即可。
优选地，所述氮化硅与所述六钛酸钾晶须的质量之比为1:5～7，所述硅烷偶联剂与所述六钛酸钾晶须的质量之比为1:20～25，所述聚酰胺与所述氮化硅的质量之比为1:15～20。
优选地，所述硅烷偶联剂为KH550或者KH560。
优选地，所述润湿分散剂为丙烯酸铵盐分散剂，所述防霉剂为四氯间苯二甲腈或者2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮。
优选地，所述增稠剂为非离子聚氨酯化合物、改性聚丙烯酸铵或者改性聚丙烯酸钠；所述消泡剂为聚二甲基硅氧烷溶液或矿物油；所述成膜助剂为醇酯十二、乙二醇单丁醚、乙二醇、丙二醇乙醚或者丙二醇丁醚。
本发明的另一个目的是提供一种水性玻璃隔热涂料的制备方法，包括以下步骤：
1)按照配方量将润湿分散剂、防霉剂、1/2～3/5消泡剂加入去离子水中，在300～500r/min的转速下搅拌充分混合；
2)向步骤1)的混合物中加入纳米气凝胶、纯丙乳液与隔热填料在1000～2000r/min的转速下分散；
3)向步骤2)的分散液中加入环氧改性有机硅树脂、增稠剂、成膜助剂及余下的消泡剂搅拌均匀，即可。
本发明的有益效果：
1、本发明的涂料的组分中改性六钛酸钾晶须的制备方法为：将六钛酸钾晶须与氮化硅加入到丙酮中，进行超声分散，得到分散液，将分散液升温至75～82℃，然后依次加入硅烷偶联剂、水与聚酰胺，搅拌均匀，反应结束后干燥即可。该方法获得的改性六钛酸钾晶须具有较高的稳定性及耐高温性能，从而使六钛酸钾晶须具有高温吸音、化学稳定性、绝缘性、反射红外线、优良的防腐性能等，还能提高涂膜涂料的刚性，解决了单独将六钛酸钾晶须改性带来的稳定性差及耐温性差的问题。
2、本发明的涂料采用环氧改性有机硅树脂与纯丙乳液作为成膜物质，避免了因外界温度骤升或骤降而导致的物体内侧及表面温度剧烈变化。冬季可使室内温度提高12℃以上，不仅满足了外墙外保温系统中对门窗保温隔热性能的要求，也可以作为外墙外饰面的保护层，达到节能的效果，而且具有环保、经济等特点。
具体实施方式
实施例1
改性六钛酸钾晶须的制备方法：
将六钛酸钾晶须与氮化硅加入到丙酮中，进行超声分散，得到分散液，将分散液升温至75℃，然后依次加入KH560、水与聚酰胺，搅拌均匀，反应结束后干燥即可。氮化硅与六钛酸钾晶须的质量之比为1:5，KH560与六钛酸钾晶须的质量之比为1:23，聚酰胺与氮化硅的质量之比为1:17。
实施例2
改性六钛酸钾晶须的制备方法：
将六钛酸钾晶须与氮化硅加入到丙酮中，进行超声分散，得到分散液，将分散液升温至82℃，然后依次加入KH550、水与聚酰胺，搅拌均匀，反应结束后干燥即可。氮化硅与所述六钛酸钾晶须的质量之比为1:5，KH550与六钛酸钾晶须的质量之比为1:20，聚酰胺与氮化硅的质量之比为1:20。
实施例3
一种水性玻璃隔热涂料，按照重量份数计算，包括以下组分：
丙烯酸乳液与硅溶胶的混合物80份、纯丙乳液15份、纳米气凝胶10份、实施例1的改性六钛酸钾晶须10份、丙烯酸铵盐分散剂2份、四氯间苯二甲腈0.8份、改性聚丙烯酸铵6份、矿物油2份、丙二醇乙醚9份以及去离子水50份。
制备方法：
1)按照配方量将丙烯酸铵盐分散剂、四氯间苯二甲腈、1/2矿物油加入去离子水中，在300r/min的转速下搅拌充分混合；
2)向步骤1)的混合物中加入纳米气凝胶、纯丙乳液与实施例1的改性六钛酸钾晶须在1000r/min的转速下分散；
3)向步骤2)的分散液中加入丙烯酸乳液与硅溶胶的混合物、改性聚丙烯酸铵、丙二醇乙醚及余下的四氯间苯二甲腈搅拌均匀，即可。
实施例4
一种水性玻璃隔热涂料，按照重量份数计算，包括以下组分：
丙烯酸乳液与硅溶胶的混合物70份、纯丙乳液20份、纳米气凝胶5份、实施例2的改性六钛酸钾晶须5份、丙烯酸铵盐分散剂1份、2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮0.5份、改性聚丙烯酸钠8份、聚二甲基硅氧烷溶液1份、醇酯十二6份以及去离子水60份。
制备方法，包括以下步骤：
1)按照配方量将丙烯酸铵盐分散剂、2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮、3/5聚二甲基硅氧烷溶液加入去离子水中，在500r/min的转速下搅拌充分混合；
2)向步骤1)的混合物中加入纳米气凝胶、纯丙乳液与实施例2的改性六钛酸钾晶须在2000r/min的转速下分散；
3)向步骤2)的分散液中加入丙烯酸乳液与硅溶胶的混合物、改性聚丙烯酸钠、醇酯十二及余下的聚二甲基硅氧烷溶液搅拌均匀，即可。
实施例5
一种水性玻璃隔热涂料，按照重量份数计算，包括以下组分：
丙烯酸乳液与硅溶胶的混合物90份、纯丙乳液10份、纳米气凝胶15份、实施例2的改性六钛酸钾晶须15份、丙烯酸铵盐分散剂3份、四氯间苯二甲腈1份、改性聚丙烯酸铵4份、矿物油3份、乙二醇单丁醚12份以及去离子水40份
制备方法：
1)按照配方量将丙烯酸铵盐分散剂、四氯间苯二甲腈、1/2矿物油加入去离子水中，在400r/min的转速下搅拌充分混合；
2)向步骤1)的混合物中加入纳米气凝胶、纯丙乳液与实施例2的改性六钛酸钾晶须在1600r/min的转速下分散；
3)向步骤2)的分散液中加入丙烯酸乳液与硅溶胶的混合物、改性聚丙烯酸铵、乙二醇单丁醚及余下的矿物油搅拌均匀，即可。
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 (7)

1.一种水性玻璃隔热涂料，其特征在于，按照重量份数计算，包括以下组分：
环氧改性有机硅树脂70～90份、纯丙乳液10～20份、纳米气凝胶5～15份、隔热填料5～15份、润湿分散剂1～3份、防霉剂0.5～1份、增稠剂4～8份、消泡剂1～3份、成膜助剂6～12份以及去离子水40～60份，所述隔热填料为改性六钛酸钾晶须，所述改性六钛酸钾晶须主要由六钛酸钾晶须、氮化硅与硅烷偶联剂制备得到。
2.根据权利要求1所述的水性玻璃隔热涂料，其特征在于，所述改性六钛酸钾晶须的制备方法：
将六钛酸钾晶须与氮化硅加入到丙酮中，进行超声分散，得到分散液，将分散液升温至75～82℃，然后依次加入硅烷偶联剂、水与聚酰胺，搅拌均匀，反应结束后干燥即可。
3.根据权利要求2所述的水性玻璃隔热涂料，其特征在于，所述氮化硅与所述六钛酸钾晶须的质量之比为1:5～7，所述硅烷偶联剂与所述六钛酸钾晶须的质量之比为1:20～25，所述聚酰胺与所述氮化硅的质量之比为1:15～20。
4.根据权利要求2所述的水性玻璃隔热涂料，其特征在于，所述硅烷偶联剂为KH550或者KH560。
5.根据权利要求1所述的水性玻璃隔热涂料，其特征在于，所述润湿分散剂为丙烯酸铵盐分散剂，所述防霉剂为四氯间苯二甲腈或者2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮。
6.根据权利要求1所述的水性玻璃隔热涂料，其特征在于，所述增稠剂为非离子聚氨酯化合物、改性聚丙烯酸铵或者改性聚丙烯酸钠；所述消泡剂为聚二甲基硅氧烷溶液或矿物油；所述成膜助剂为醇酯十二、乙二醇单丁醚、乙二醇、丙二醇乙醚或者丙二醇丁醚。
7.如权利要求1所述的水性玻璃隔热涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)按照配方量将润湿分散剂、防霉剂、1/2～3/5消泡剂加入去离子水中，在300～500r/min的转速下搅拌充分混合；
2)向步骤1)的混合物中加入纳米气凝胶、纯丙乳液与隔热填料在1000～2000r/min的转速下分散；
3)向步骤2)的分散液中加入环氧改性有机硅树脂、增稠剂、成膜助剂及余下的消泡剂搅拌均匀，即可。
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