CN109233413A - 一种具有反射隔热性能的无机涂料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种具有反射隔热性能的无机涂料及其制备方法，按质量份计，包括以下原料：去离子水400‑500份，无机填料350‑400份，硅酸钾250‑300份，乳液160‑180份，抑泡剂5‑10份，增稠剂5‑10份，偶联剂5‑10份，润湿剂5‑10份，分散剂15‑20份，螯合剂5‑10份，消泡剂5‑10份，稳定剂30‑40份，光反射颜料15‑20份，纤维素0.1‑0.5份，流平剂1‑5份。本发明的无机涂料包括光反射颜料，能有效起到反射紫外线能量，使高分子聚合物在光的辐射下，能排除或减缓光化学反应可能性，阻止或延迟光老化的过程，从而达到延长涂料制品使用寿命的目的。

Description

一种具有反射隔热性能的无机涂料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种具有反射隔热性能的无机涂料及其制备方法，属于无机涂料技术领域。
背景技术
无机涂料是一种以无机材料为主要成膜物质的涂料，因性能优质，广泛用于建筑、绘画等日常生活领域。无机涂料是由无机聚合物和经过分散活化的金属、金属氧化物纳米材料、稀土超微粉体组成的无机聚合物涂料，能与钢结构表面铁原子快速反应，生成具有物理、化学双重保护作用，通过化学键与基体牢固结合的无机聚合物防腐涂层，对环境无污染，使用寿命长，防腐性能达到国际先进水平，是符合环保要求的高科技换代产品。
目前的无机涂料在使用过程中存在一定缺陷：当阳光照射到涂料上时，由于涂料的反光性能较差，在太阳光的照射下，涂料中的聚合物会发生光化学反应，导致光老化的发生，进而影响涂料的产品使用寿命。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种具有反射隔热性能的无机涂料，有效提高涂料的光反射性能。本发明还同时提供了上述无机涂料的制备方法。
为了实现上述目的，本发明采用的一种具有反射隔热性能的无机涂料，按质量份计，包括以下原料：去离子水400-500份，无机填料350-400份，硅酸钾250-300份，乳液160-180份，抑泡剂5-10份，增稠剂5-10份，偶联剂5-10份，润湿剂5-10份，分散剂15-20份，螯合剂5-10份，消泡剂5-10份，稳定剂30-40份，光反射颜料15-20份，纤维素0.1-0.5份，流平剂1-5份。
所述的无机填料包括金红石钛白粉、重钙粉、硅灰石，三者的摩尔比为2∶3∶1。
所述的乳液采用丙烯酸乳液，丙烯酸乳液中的固含量为30％。
所述的抑泡剂采用FG-5；所述的增稠剂采用ADH2503；所述的偶联剂硅烷类偶联剂。
所述的润湿剂采用RSOT；所述的分散剂采用聚丙烯、聚苯乙烯中的任一种或两者以任意比混合。
所述的螯合剂采用多磷酸盐；所述的消泡剂采用AMP-19。
所述的稳定剂采用SPS；所述的光反射颜料采用Altiris 550、Altiris 800中的任一种或两者以任意比混合。
所述纤维素采用羟乙基纤维素、乙基-2-羟乙基纤维素中的一种或两种以任意比例混合；所述流平剂采用聚二甲基硅氧烷。
另外，本发明还提供了一种所述无机涂料的制备方法，具体包括以下步骤：
1)常温下，将润湿剂、抑泡剂、增稠剂、纤维素、乳液、偶联剂、流平剂在1000-1200转/分速度下混合搅拌10-15分钟；
2)在30-50℃的环境下，将螯合剂、消泡剂在500-700转/分速度下混合搅拌10-15分钟，然后加入至步骤1)制得混合物中，并持续搅拌20-30分钟，自然冷却至常温；
3)常温下，将无机填料、分散剂、光反射颜料在1500-1800转/分的转速下高速分散35-50分钟，得混合物备用；
4)把去离子水、硅酸钾、稳定剂、步骤2)制得混合物和步骤3)的混合物，分别加入反应器中，并在600-800转/分的转速下持续搅拌40-60分钟，即得所述无机涂料。
与现有技术相比，本发明的无机涂料包括光反射颜料，能有效起到反射紫外线能量，使高分子聚合物在光的辐射下，能排除或减缓光化学反应可能性，阻止或延迟光老化的过程，从而达到延长涂料制品使用寿命的目的。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面对本发明进行进一步详细说明。但是应该理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限制本发明的范围。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术术语和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同，本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
一种具有反射隔热性能的无机涂料，按质量份计，包括以下原料：去离子水400-500份，无机填料350-400份，硅酸钾250-300份，乳液160-180份，抑泡剂5-10份，增稠剂5-10份，偶联剂5-10份，润湿剂5-10份，分散剂15-20份，螯合剂5-10份，消泡剂5-10份，稳定剂30-40份，光反射颜料15-20份，纤维素0.1-0.5份，流平剂1-5份。
所述的无机填料包括金红石钛白粉、重钙粉、硅灰石，三者的摩尔比为2∶3∶1。
所述的乳液采用丙烯酸乳液，丙烯酸乳液中的固含量为30％。
所述的抑泡剂采用FG-5，FG-5为黄色液体，植物脂肪酸与脂类的共聚物矿物油悬浮液，非离子型，侧重抑泡。其能使液膜中的液体排液增快从而缩短泡沫寿命，降低液膜表面粘度，抑制泡沫的产生。由于它轻柔缓和的特性，使用中无毒害，可与各种化学品混用。
所述的增稠剂采用ADH2503，ADH2503主要由非离子羟乙基聚合物组成，是一种经过特殊表面处理及化学改性的非离子天然增稠剂，在水性涂料体系中具有优异的增稠能力、流变性能及保水能力，较同类型增稠剂具有成本优势。
所述的偶联剂硅烷类偶联剂。
所述的润湿剂采用RSOT，RSOT主要成分是非离子改性聚醚表面活性剂，是一种非离子低泡型表面活性剂，对各种颜料填料具有很好的分散润湿性，降低颜料用量提高遮盖性，并降低成品漆膜的表面张力，提高附着性能。
所述的分散剂采用聚丙烯、聚苯乙烯中的任一种或两者以任意比混合。
所述的螯合剂采用多磷酸盐；所述的消泡剂采用AMP-19，AMP-19为有机物油悬浮液，非离子型消泡剂，可在水溶液中形成稳定乳液，不含任何有机硅类物质。
所述的稳定剂采用SPS，主要成分为季铵盐，主要用于提高体系的稳定性。
所述的光反射颜料采用Altiris 550、Altiris 800中的任一种或两者以任意比混合。Altiris反射颜料是通过改变金红石型二氧化钛的晶体大小，用来提供高红外反射率。通过改良处理和包覆，该颜料将具有极高的耐候性。
其中，Altiris 800能产生最佳的近红外/可见光反射率之比；提供超低的着色强度(约为普通二氧化钛颜料的25％)，可用于生产太阳光反射率较高的黑色、明亮及鲜艳颜色的产品。
Altiris 550能产生较高的太阳光反射率；用于生产中等色和浅色(L*＞40)涂料以产生较高的太阳光反射率(着色强度约为普通二氧化钛颜料的50％)。
采用Altiris 800、Altiris 550用于建筑涂层的性能如下表1(表1中的数据根据JGT235-2014《建筑反射隔热涂层》标准进行检测)。
表1反射颜料用于建筑涂层的性能检测
所述纤维素采用羟乙基纤维素、乙基-2-羟乙基纤维素中的一种或两种以任意比例混合；所述流平剂采用聚二甲基硅氧烷。
另外，本发明还提供了一种所述无机涂料的制备方法，具体包括以下步骤：
1)常温下，将润湿剂、抑泡剂、增稠剂、纤维素、乳液、偶联剂、流平剂在1000-1200转/分速度下混合搅拌10-15分钟；
2)在30-50℃的环境下，将螯合剂、消泡剂在500-700转/分速度下混合搅拌10-15分钟，然后加入至步骤1)制得混合物中，并持续搅拌20-30分钟，自然冷却至常温；
3)常温下，将无机填料、分散剂、光反射颜料在1500-1800转/分的转速下高速分散35-50分钟，得混合物备用；
4)把去离子水、硅酸钾、稳定剂、步骤2)制得混合物和步骤3)的混合物，分别加入反应器中，并在600-800转/分的转速下持续搅拌40-60分钟，即得所述无机涂料。
实施例1
一种具有反射隔热性能的无机涂料，按质量份计，包括以下原料：去离子水400份，无机填料350份，硅酸钾250份，乳液160份，抑泡剂5份，增稠剂5份，偶联剂5份，润湿剂5份，分散剂15份，螯合剂5份，消泡剂5份，稳定剂30份，光反射颜料15份，纤维素0.1份，流平剂1份。
所述的无机填料包括金红石钛白粉、重钙粉、硅灰石，三者的摩尔比为2∶3∶1。
所述的乳液采用丙烯酸乳液，丙烯酸乳液中的固含量为30％。
所述的抑泡剂采用FG-5；所述的增稠剂采用ADH2503；所述的偶联剂硅烷类偶联剂。
所述的润湿剂采用RSOT；所述的分散剂采用聚丙烯。所述的螯合剂采用多磷酸盐；所述的消泡剂采用AMP-19。所述的稳定剂采用SPS；所述的光反射颜料采用Altiris 550。
所述纤维素采用羟乙基纤维素；所述流平剂采用聚二甲基硅氧烷。
另外，本发明还提供了一种所述无机涂料的制备方法，具体包括以下步骤：
1)常温下，将润湿剂、抑泡剂、增稠剂、纤维素、乳液、偶联剂、流平剂在1000转/分速度下混合搅拌10分钟；
2)在30℃的环境下，将螯合剂、消泡剂在500转/分速度下混合搅拌10分钟，然后加入至步骤1)制得混合物中，并持续搅拌20分钟，自然冷却至常温；
3)常温下，将无机填料、分散剂、光反射颜料在1500转/分的转速下高速分散35分钟，得混合物备用；
4)把去离子水、硅酸钾、稳定剂、步骤2)制得混合物和步骤3)的混合物，分别加入反应器中，并在600转/分的转速下持续搅拌40分钟，即得所述无机涂料。
实施例2
一种具有反射隔热性能的无机涂料，按质量份计，包括以下原料：去离子水450份，无机填料380份，硅酸钾280份，乳液170份，抑泡剂8份，增稠剂8份，偶联剂8份，润湿剂8份，分散剂18份，螯合剂8份，消泡剂8份，稳定剂35份，光反射颜料18份，纤维素0.3份，流平剂3份。
所述的无机填料包括金红石钛白粉、重钙粉、硅灰石，三者的摩尔比为2∶3∶1。
所述的乳液采用丙烯酸乳液，丙烯酸乳液中的固含量为30％。
所述的抑泡剂采用FG-5；所述的增稠剂采用ADH2503；所述的偶联剂硅烷类偶联剂。
所述的润湿剂采用RSOT；所述的分散剂采用聚苯乙烯。
所述的螯合剂采用多磷酸盐；所述的消泡剂采用AMP-19。
所述的稳定剂采用SPS；所述的光反射颜料采用Altiris 800。
所述纤维素采用乙基-2-羟乙基纤维素；所述流平剂采用聚二甲基硅氧烷。
另外，本发明还提供了一种所述无机涂料的制备方法，具体包括以下步骤：
1)常温下，将润湿剂、抑泡剂、增稠剂、纤维素、乳液、偶联剂、流平剂在1100转/分速度下混合搅拌12分钟；
2)在40℃的环境下，将螯合剂、消泡剂在600转/分速度下混合搅拌12分钟，然后加入至步骤1)制得混合物中，并持续搅拌25分钟，自然冷却至常温；
3)常温下，将无机填料、分散剂、光反射颜料在1600转/分的转速下高速分散40分钟，得混合物备用；
4)把去离子水、硅酸钾、稳定剂、步骤2)制得混合物和步骤3)的混合物，分别加入反应器中，并在700转/分的转速下持续搅拌50分钟，即得所述无机涂料。
实施例3
一种具有反射隔热性能的无机涂料，按质量份计，包括以下原料：去离子水500份，无机填料400份，硅酸钾300份，乳液180份，抑泡剂10份，增稠剂10份，偶联剂10份，润湿剂10份，分散剂20份，螯合剂10份，消泡剂10份，稳定剂40份，光反射颜料20份，纤维素0.5份，流平剂5份。
所述的无机填料包括金红石钛白粉、重钙粉、硅灰石，三者的摩尔比为2∶3∶1。
所述的乳液采用丙烯酸乳液，丙烯酸乳液中的固含量为30％。
所述的抑泡剂采用FG-5；所述的增稠剂采用ADH2503；所述的偶联剂硅烷类偶联剂。
所述的润湿剂采用RSOT；所述的分散剂采用聚丙烯。
所述的螯合剂采用多磷酸盐；所述的消泡剂采用AMP-19。
所述的稳定剂采用SPS；所述的光反射颜料采用Altiris 550。所述纤维素采用羟乙基纤维素。
另外，本发明还提供了一种所述无机涂料的制备方法，具体包括以下步骤：
1)常温下，将润湿剂、抑泡剂、增稠剂、纤维素、乳液、偶联剂、流平剂在1200转/分速度下混合搅拌15分钟；
2)在50℃的环境下，将螯合剂、消泡剂在700转/分速度下混合搅拌15分钟，然后加入至步骤1)制得混合物中，并持续搅拌30分钟，自然冷却至常温；
3)常温下，将无机填料、分散剂、光反射颜料在1800转/分的转速下高速分散50分钟，得混合物备用；
4)把去离子水、硅酸钾、稳定剂、步骤2)制得混合物和步骤3)的混合物，分别加入反应器中，并在800转/分的转速下持续搅拌60分钟，即得所述无机涂料。
为了进一步说明本发明采用的反射颜料的性能，使用不同热反射原料制备的反射隔热材料性能如下表2。其中，样品1为使用本发明的Altiris反射颜料；样品2为使用进口冷颜料；样品3为使用进口反射颜料。
表2本发明采用的反射颜料的发射隔热性能
分析表2可知，采用Altiris反射颜料能制备反射性能优良的涂料，且具有优良的性价比。
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、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种具有反射隔热性能的无机涂料，其特征在于，按质量份计，包括以下原料：去离子水400-500份，无机填料350-400份，硅酸钾250-300份，乳液160-180份，抑泡剂5-10份，增稠剂5-10份，偶联剂5-10份，润湿剂5-10份，分散剂15-20份，螯合剂5-10份，消泡剂5-10份，稳定剂30-40份，光反射颜料15-20份，纤维素0.1-0.5份，流平剂1-5份。
2.根据权利要求1所述的一种具有反射隔热性能的无机涂料，其特征在于，所述的无机填料包括金红石钛白粉、重钙粉、硅灰石，三者的摩尔比为2∶3∶1。
3.根据权利要求1所述的一种具有反射隔热性能的无机涂料，其特征在于，所述的乳液采用丙烯酸乳液，丙烯酸乳液中的固含量为30％。
4.根据权利要求1所述的一种具有反射隔热性能的无机涂料，其特征在于，所述的抑泡剂采用FG-5；所述的增稠剂采用ADH2503；所述的偶联剂硅烷类偶联剂。
5.根据权利要求1所述的一种具有反射隔热性能的无机涂料，其特征在于，所述的润湿剂采用RSOT；所述的分散剂采用聚丙烯、聚苯乙烯中的任一种或两者以任意比混合。
6.根据权利要求1所述的一种具有反射隔热性能的无机涂料，其特征在于，所述的螯合剂采用多磷酸盐；所述的消泡剂采用AMP-19。
7.根据权利要求1所述的一种具有反射隔热性能的无机涂料，其特征在于，所述的稳定剂采用SPS；所述的光反射颜料采用Altiris 550、Altiris 800中的任一种或两者以任意比混合。
8.根据权利要求1所述的一种具有反射隔热性能的无机涂料，其特征在于，所述纤维素采用羟乙基纤维素、乙基-2-羟乙基纤维素中的一种或两种以任意比例混合；所述流平剂采用聚二甲基硅氧烷。
9.一种权利要求1-8任一项所述无机涂料的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
1)常温下，将润湿剂、抑泡剂、增稠剂、纤维素、乳液、偶联剂、流平剂在1000-1200转/分速度下混合搅拌10-15分钟；
2)在30-50℃的环境下，将螯合剂、消泡剂在500-700转/分速度下混合搅拌10-15分钟，然后加入至步骤1)制得混合物中，并持续搅拌20-30分钟，自然冷却至常温；
3)常温下，将无机填料、分散剂、光反射颜料在1500-1800转/分的转速下高速分散35-50分钟，得混合物备用；
4)把去离子水、硅酸钾、稳定剂、步骤2)制得混合物和步骤3)的混合物，分别加入反应器中，并在600-800转/分的转速下持续搅拌40-60分钟，即得所述无机涂料。
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