CN109370357A - 一种家电壳体隔热保温用涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种家电壳体隔热保温用涂料及其制备方法，其技术方案要点是由如下重量百分比组分构成：改性有机硅丙烯酸乳液30～80％，二氧化硅气凝胶10～30％，隔热填料5～27％，助剂5～70％，防辐射功能组分1～3.5％。本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种家电壳体隔热保温用涂料，相对成本低廉，降低热传导率，获得较佳的保温隔热效果。

Description

一种家电壳体隔热保温用涂料及其制备方法

【技术领域】

本发明属于家电防护材料技术领域，具体涉及一种家电壳体隔热保温用涂料及其制备方法。

【背景技术】

家电产品中，很多产品要求外表面具有保温隔热功能，如电水壶、电饭煲、电冰箱等，现有市场上的产品有使用隔热材料进行保温隔热的，如聚氨酯泡棉、岩棉等，导致产品外观臃肿庞大，也有使用保温涂膜的，如有机涂料、多孔性膜层等，但保温效果也不理想，且耐高温范围较小，且时间不长后就会出现膜层老化，而保温隔热效果下降的缺陷，同时家电产品保温隔热效果差，也会造成产品加热或制冷效率下降，产生不必要的能源损耗。

【发明内容】

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种家电壳体隔热保温用涂料，相对成本低廉，降低热传导率，获得较佳的保温隔热效果。

本发明还提供一种家电壳体隔热保温用涂料制备方法。

本发明技术方案如下：

一种家电壳体隔热保温用涂料，由如下重量百分比组分构成：

优选的，所述改性有机硅丙烯酸乳液采用核壳乳液聚合技术聚合而成，由丙烯酸酯类混合单体50份、有机硅单体50份、乳化剂12份、引发剂8份、交联剂33份、水200份聚合而成。当丙烯酸酯单体与有机硅单体进行乳液共聚合时，有机硅聚合物易向乳胶粒子的内部迁移，而丙烯酸酯聚合物易位于乳胶粒子外侧，从而形成有机硅改性丙烯酸酯乳液具有硅在外层，丙烯酸酯在内层的核壳结构，所制备的涂料具有较好成膜性能和粘接性能，又具有一定的拒水性能，其中树脂选择时，其收缩比控制在1-3％，能够有效防止涂层皲裂。

优选的，所述丙烯酸酯类混合单体为质量比为1:3:0.5的甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯和丙烯酸。采用特定的丙烯酸类混合单体制备而成的丙烯酸酯聚合物位于核层，在乳液的成膜过程中，该核/壳型的乳液既能发挥聚丙烯酸酯优异的成膜性和粘接强度，又便于硅元素向膜材表面迁移，从而更大程度的发挥拒水效果。

优选的，所述二氧化硅气凝胶为浆料，其中粉料比例为20～30％。选择低粉料比的二氧化硅气凝胶，可以在涂料内部形成高孔洞率、低密度、高比表面积、高孔体积率的间隙结构。

优选的，所述隔热填料为5～200um的空心玻璃微珠、漂珠、短切碳纤维的混合物。粗与细微珠颗粒搭配，能够使涂层具有较好支撑结构，能够在喷涂中得到较好厚度支撑，涂膜单次喷涂厚度达到150～300um以上(干膜)，同时配合纤维支撑，使的产品具有较好结构强度，同时减少喷涂作业时间，节省了作业时间和成本。

优选的，所述助剂包括流平剂、润湿剂、表面活性剂、固化剂和去离子水。

优选的，所述防辐射功能组份为纳米二氧化钛钛白粉与六钛酸钾晶须的混合物。利用气凝胶具有较好的孔隙率，助剂配合纳米二氧化钛钛白粉与六钛酸钾晶须进行充分分散，利用六钛酸钾晶须红外遮光性能做辐射热的屏蔽层，能够有效阻挡热传导，减少短波辐射，降低热传导率，获得较佳的保温隔热效果。

一种家电壳体隔热保温用涂料的制备方法，包括以下步骤：

(1)、选择合适的气凝胶颗粒，粒径控制在10～200um；

(2)、将气凝胶颗粒加入分散剂在水中分散，制备气凝胶固含量为20-30％的气凝胶浆料，即得到二氧化硅气凝胶；

(3)、将改性有机硅丙烯酸乳液、去离子水按比例混合均匀，然后加入二氧化硅气凝胶浆料、隔热填料、助剂、防辐射功能组分并混合均匀，然后将成膜乳液、消泡剂加入并混合均匀，得到家电壳体隔热保温用涂料。

本发明相对于现有技术，有以下优点：

本发明的一种家电壳体隔热保温用涂料，当丙烯酸酯单体与有机硅单体进行乳液共聚合时，形成有机硅改性丙烯酸酯乳液具有硅在外层，丙烯酸酯在内层的核壳结构，所制备的涂料具有较好成膜性能和粘接性能，又具有一定的拒水性能，其中树脂选择时，其收缩比控制在1-3％，能够有效防止涂层皲裂，低粉料比的二氧化硅气凝胶，可以在涂料内部形成高孔洞率、高孔体积率的间隙结构，同时助剂配合纳米二氧化钛钛白粉与六钛酸钾晶须进行充分分散，利用六钛酸钾晶须红外遮光性能做辐射热的屏蔽层，进一步阻挡热传导，降低热传导率，微珠颗粒中大直径和小直径相互搭配，能够使涂层具有较好支撑结构，能够在喷涂中得到较好厚度支撑，涂膜单次喷涂厚度达到150～300um以上(干膜)，使的产品具有较好结构强度，同时减少喷涂作业时间，节省了作业时间和成本，良好的保温性能不但能够减少热损失，还能够有效提高加热元件效率，提高效能。

本发明的一种家电壳体隔热保温用涂料制备方法，工艺简单可靠，过程温和，适于工业化批量生产。

【具体实施方式】

下面结合具体实施例对本发明作进一步描述：

一种家电壳体隔热保温用涂料的制备方法，包括以下步骤：

(1)、选择合适的气凝胶颗粒，粒径控制在10～200um；

(2)、将气凝胶颗粒加入分散剂在水中分散，制备气凝胶固含量为20-30％的气凝胶浆料，即得到二氧化硅气凝胶；

(3)、将改性有机硅丙烯酸乳液、去离子水按比例混合均匀，然后加入二氧化硅气凝胶浆料、隔热填料、助剂、防辐射功能组分并混合均匀，然后将成膜乳液、消泡剂加入并混合均匀，得到家电壳体隔热保温用涂料。

表1：实施例1～4各组分比例

表2：实施例1～4所得家电壳体隔热保温用涂料实际测试数据

本发明的一种家电壳体隔热保温用涂料，采用丙烯酸酯单体与有机硅单体进行乳液共聚合时，形成有机硅改性丙烯酸酯乳液具有硅在外层，丙烯酸酯在内层的核壳结构，选择树脂，其收缩比控制在1-3％，能够有效防止涂层皲裂，低粉料比的二氧化硅气凝胶，可以在涂料内部形成高孔洞率、高孔体积率的间隙结构，同时六钛酸钾晶须红外遮光性能做辐射热的屏蔽层，降低热传导率，微珠颗粒中大直径和小直径相互搭配，能够使涂层具有较好支撑结构，能够在喷涂中得到较好厚度支撑，涂膜单次喷涂厚度达到150～300um以上(干膜)，使的产品具有较好结构强度，同时减少喷涂作业时间，节省了作业时间和成本，还能够有效提高加热元件效率，提高效能。

Claims (8)

1.一种家电壳体隔热保温用涂料，其特征在于由如下重量百分比组分构成：

2.根据权利要求1所述的一种家电壳体隔热保温用涂料，其特征在于：所述改性有机硅丙烯酸乳液采用核壳乳液聚合技术聚合而成，由丙烯酸酯类混合单体50份、有机硅单体50份、乳化剂12份、引发剂8份、交联剂33份、水200份聚合而成。

3.根据权利要求2所述的一种家电壳体隔热保温用涂料，其特征在于：所述丙烯酸酯类混合单体为质量比为1:3:0.5的甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯和丙烯酸。

4.根据权利要求1所述的一种家电壳体隔热保温用涂料，其特征在于：所述二氧化硅气凝胶为浆料，其中粉料比例为20～30％。

5.根据权利要求1所述的一种家电壳体隔热保温用涂料，其特征在于：所述隔热填料为5～200um的空心玻璃微珠、漂珠、短切碳纤维的混合物。

6.根据权利要求1所述的一种家电壳体隔热保温用涂料，其特征在于：所述助剂包括流平剂、润湿剂、表面活性剂、固化剂和去离子水。

7.根据权利要求1所述的一种家电壳体隔热保温用涂料，其特征在于：所述防辐射功能组份为纳米二氧化钛钛白粉与六钛酸钾晶须的混合物。

8.一种家电壳体隔热保温用涂料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)、选择合适的气凝胶颗粒，粒径控制在10～200um；

(2)、将气凝胶颗粒加入分散剂在水中分散，制备气凝胶固含量为20-30％的气凝胶浆料，即得到二氧化硅气凝胶；

(3)、将改性有机硅丙烯酸乳液、去离子水按比例混合均匀，然后加入二氧化硅气凝胶浆料、隔热填料、助剂、防辐射功能组分并混合均匀，然后将成膜乳液、消泡剂加入并混合均匀，得到家电壳体隔热保温用涂料。