CN109401476A - 一种油罐用反射隔热涂料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及涂料领域，具体涉及一种油罐用反射隔热涂料及其制备方法，涂料由甲组分和乙组分构成，原料包括甲组分：丙烯酸树脂50～60份、钛白粉25～35份、热反射粉8～10份、二甲苯8～10份、醋酸丁酯5～8份、防沉剂0.5～1份、分散剂1.5～3.0份、消泡剂0.5～1.0份；乙组分：缩二脲70～75份；助剂0.1～2.0份；优异的屏蔽紫外线和红外线等，多反射，小吸热，有效阻隔热量的传递，使得涂料有着优异的反射隔热效果。

Description

一种油罐用反射隔热涂料及其制备方法
技术领域
本发明涉及涂料领域，具体涉及一种油罐用反射隔热涂料及其制备方法。
背景技术
地球每时每刻都要受到太阳的照射，太阳每秒大约有1765×1017J 能量达到地球，巨大的能量给人类生存和生活提供了必要条件。但太阳的强烈辐射，给人们的生活带来不便。在炎热夏季中午，照射到地表太阳辐射能可高达约1000w/m2。石化企业中的原油及成品油储罐、轻质液体化工产品储罐受太阳辐射热，会持续集聚能量，导致储罐的表面和内部快速升温。夏天中午照射到一个5000m3拱顶罐罐顶的太阳辐射能可高达400kW，增加了原油及油品的蒸发损耗，日积月累，损耗量很大，同时带来安全生产隐患和环境污染。为了降低储罐温度，夏季往往采用喷淋降温的办法，由于喷淋，导致储罐表面腐蚀，不但影响美观，还大大缩短了原防腐涂层的使用寿命，更加剧了局部对太阳光照的吸收，造成局部升温。此外，喷淋水还会造成水、电资源的浪费。
为了降低油品蒸发损耗，确保安全生产、节约能源，利用涂料隔热保温成为减少储罐受太阳辐射热的重要措施。近几年国内许多单位开发研究太阳热反射。目前国内储罐隔热保温涂料研究很多，但隔热保温效果各异，良莠不齐。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种油罐用反射隔热涂料及其制备方法，优异的屏蔽紫外线和红外线等，多反射，小吸热，有效阻隔热量的传递，使得涂料有着优异的反射隔热效果。
本发明的技术方案由下面方式实现：
一种油罐用反射隔热涂料，涂料由甲组分和乙组分构成，包括以下重量份数的原料：
甲组分：
丙烯酸树脂 50 ～ 60份；
钛白粉 25 ～ 35份；
热反射粉 8 ～ 10份；
二甲苯 8 ～ 10份；
醋酸丁酯 5 ～ 8份；
防沉剂 0.5 ～ 1份；
分散剂 1.5 ～ 3.0份；
消泡剂 0.5 ～ 1.0份；
乙组分：
缩二脲 70 ～ 75份；
助剂 0.1 ～ 2.0 份；
所述丙烯酸树脂，为热塑性丙烯酸树脂；
所述钛白粉，为金红石钛白粉；
所述分散剂，为改性聚氨酯类分散剂；
所述防沉剂，为有机膨润土；
所述消泡剂，为聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚氧丙烯甘油醚或聚氧丙烯的一种或一种以上；
所述的助剂包括水性分散剂、水性消泡剂、水性成膜剂、水性流平剂、水性流平剂和水性增稠剂。其中，助剂中的水性分散剂、水性消泡剂、水性成膜助剂、水性流平剂和水性增稠剂的比例为(1～2)：(0.5～0.6)：(3～5)：(0.1～0.3) ：(0.2～2.0) ；
所述热反射粉的制备方法，包括以下步骤：
（1）、将纳米氧化钛、纳米氧化钒、纳米累托石粉、纳米氧化锰和纳米氧化铜按照重量比例为纳米氧化钛：纳米氧化钒：纳米累托石粉：纳米氧化锰：纳米氧化铜=1：1：1：0.5：0.5投入混合机中混合搅拌0.5～1小时，得到混合物A；
（2）、配制0.05mol/L的硝酸溶液，将异丙醇铝溶于0.05mol/L的硝酸溶液，异丙醇铝和硝酸溶液的重量比例为1：1，往溶液中添加混合物A的1/3搅拌均匀，得到溶液B；
（3）、将异丙醇铝溶于溶液B，异丙醇铝和溶液B的重量比例为1:1，再往溶液中添加混合物A的1/3，在70～80℃条件下完全搅拌溶解，得到溶液C；
（4）、将异丙醇铝溶于溶液C，异丙醇铝和溶液C的重量比例为1:1，再往溶液中添加混合物A的1/3，在80～85℃条件下水浴30～60min，得到溶液D；
（5）、将溶液D降温到室温，搅拌1.5～2小时；
（6）、反应后所得浆料进行离心分离、洗涤、烘干、粉碎并过筛后得到热反射粉。
油罐用反射隔热涂料的生产方法，步骤如下：
（1）甲组分的制备：按重量份数将丙烯酸树脂、钛白粉、热反射粉投入反应釜中，在温度为40～50℃，转速为580～620转/分钟下高速分散10～20分钟；再依次加入二甲苯、醋酸丁酯、防沉剂、分散剂、消泡剂，进行超声波处理，超声波处理时间为18～25min，超声波处理温度为55～65℃，得混合料；然后添加适量的水，调节粘度；于55～60℃保温0.5～1.5小时，制得甲组分；
（2）乙组分的制备：按重量份数将缩二脲和助剂混合均匀，在温度为40～50℃，转速为580～620转/分钟下高速分散10～20分钟；再进行超声波处理，超声波处理时间为18～25min，超声波处理温度为55～65℃，然后添加适量的水，调节粘度，于55～60℃保温0.5～1.5小时，制得乙组分；
（3）按甲组分：乙组分=4:1比例，置于配料器中充分搅拌混合，待均匀后便可施工。
与现有技术相比，本发明突出的实质性特点和显著的进步是：
1、丙烯酸树脂
本发明采用的是热塑性丙烯酸树脂，丙烯酸树脂具有较高的可变性，在高分子量聚合物的情况下，具有较好的物理机械性能，户外耐候性、耐化学品性及耐水性优异，保光保色性高，将其作为本油罐涂料的主料，使得本涂料户外耐候性、耐化学品性及耐水性很好，提高漆膜性能。
2、钛白粉
本发明所选用的钛白粉为金红石钛白粉，由于金红石钛白粉其折射率为2 .71，通过加入金红石钛白粉材料，能增强光线的折射与散射。因此，具有较优的反射和隔热性能，还具有很好的光线遮盖效果，从而反射太阳近红外波段，提高太阳热辐射反射，降低太阳热吸收，不让太阳在物体表面累计升温。
3、热反射粉
本发明采用以纳米氧化钛、累托石粉、纳米氧化铬、纳米氧化锆、纳米氧化镍和纳米氧化锰为隔热原料，用异丙醇铝和硝酸反应生成的溶胶进行包覆，经包覆处理后，强化了纳米材料的隔热效果( 避免了团聚现象)，降低了成本。在大大强化了纳米材料的反射功能的同时，本发明提供的隔热原料还具有防锈、防腐、隔音等多种功能。
4、二甲苯
二甲苯（dimethylbenzene）为无色透明液体；是苯环上两个氢被甲基取代的产物，存在邻、间、对三种异构体，在工业上，二甲苯即指上述异构体的混合物。无色透明液体。有芳香烃的特殊气味，与乙醇、氯仿或乙醚能任意混合，在水中不溶。本发明添加二甲苯到涂料中，是将其作为涂料的稀释剂，能溶解涂料中的丙烯酸树脂，调整涂料的黏合程度。
5、醋酸丁酯
醋酸丁脂，Butyl acetate(n-Butyl acetate) ，是无色有果香气味的液体。乙酸丁酯微溶于水，能与醇、醚等一般有机溶剂混溶。本发明添加醋酸丁脂到涂料中，是将其作为涂料的溶剂，能与被涂物形成牢固附着的连续薄膜。
6、缩二脲
缩二脲，Biuret，白色长片形结晶。无气味。有吸湿性。水中结晶者含4分子结晶水。在约110℃时失水，193℃时分解，温度再高时成三聚氰胺。易溶于乙醇，微溶于乙醚。本发明将其加入涂料中，作为固化剂，用于本发明涂料中，没有直接与苯环上碳原子相连的异氰酸酯基团，使得漆膜具有不变黄和优异的耐候性、保光性和抗粉化性。
7、本发明的防沉剂采用的是有机膨润土，有机膨润土在各类有机溶剂、油类、液体树脂中能形成凝胶，具有良好的增稠性、触变性、悬浮稳定性、高温稳定性、润滑性、成膜性，耐水性及化学稳定性，用于本涂料中，具有耐腐蚀、耐磨、抗盐水侵蚀、抗冲击、不易湿等特点。
8、本发明采用丙烯酸树脂作为主料，漆膜性能优异；热反射粉采用纳米氧化钛、纳米氧化钒、纳米累托石粉、纳米氧化锰和纳米氧化铜为隔热原料，用异丙醇铝和硝酸反应生成的溶胶进行包覆，得到的热反射粉反射隔热效果非常好；并且添加的钛白粉具有优异的屏蔽紫外线和红外线等的性能，辅助热反射粉，使得涂料达到很高的反射率，不仅能很好地反射太阳辐射，且起到隔热降温的效果。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的说明，以下所述，仅是对本发明的较佳实施例而已，并非对本发明做其他形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为同等变化的等效实施例。凡是未脱离本发明方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与改型，均落在本发明的保护范围内。
实施例1
一种油罐用反射隔热涂料，涂料由甲组分和乙组分构成，包括以下重量份数的原料：
甲组分：丙烯酸树脂50份；钛白粉25份；热反射粉8份；二甲苯8份；醋酸丁酯5份；防沉剂0.5份；分散剂1.5份；消泡剂0.5份；
乙组分：缩二脲70份；助剂0.1份；
所述热反射粉的制备方法，包括以下步骤：
（1）、将纳米氧化钛、纳米氧化钒、纳米累托石粉、纳米氧化锰和纳米氧化铜按照重量比例为纳米氧化钛：纳米氧化钒：纳米累托石粉：纳米氧化锰：纳米氧化铜=1：1：1：0.5：0.5投入混合机中混合搅拌0.5小时，得到混合物A；
（2）、配制0.05mol/L的硝酸溶液，将异丙醇铝溶于0.05mol/L的硝酸溶液，异丙醇铝和硝酸溶液的重量比例为1：1，往溶液中添加混合物A的1/3搅拌均匀，得到溶液B；
（3）、将异丙醇铝溶于溶液B，异丙醇铝和溶液B的重量比例为1:1，再往溶液中添加混合物A的1/3，在70℃条件下完全搅拌溶解，得到溶液C；
（4）、将异丙醇铝溶于溶液C，异丙醇铝和溶液C的重量比例为1:1，再往溶液中添加混合物A的1/3，在80℃条件下水浴30min，得到溶液D；
（5）、将溶液D降温到室温，搅拌1.5小时；
（6）、反应后所得浆料进行离心分离、洗涤、烘干、粉碎并过筛后得到热反射粉。
油罐用反射隔热涂料的生产方法，步骤如下：
（1）甲组分的制备：按重量份数将丙烯酸树脂、钛白粉、热反射粉投入反应釜中，在温度为40℃，转速为580转/分钟下高速分散10分钟；再依次加入二甲苯、醋酸丁酯、防沉剂、分散剂、消泡剂，进行超声波处理，超声波处理时间为18min，超声波处理温度为55℃，得混合料；然后添加适量的水，调节粘度；于55℃保温0.5小时，制得甲组分；
（2）乙组分的制备：按重量份数将缩二脲和助剂混合均匀，在温度为40℃，转速为580转/分钟下高速分散10分钟；再进行超声波处理，超声波处理时间为18min，超声波处理温度为55℃，然后添加适量的水，调节粘度，于55℃保温0.5小时，制得乙组分；
（3）按甲组分：乙组分=4:1比例，置于配料器中充分搅拌混合，待均匀后便可施工。
实施例2
一种油罐用反射隔热涂料，涂料由甲组分和乙组分构成，包括以下重量份数的原料：
甲组分：丙烯酸树脂60份；钛白粉35份；热反射粉10份；二甲苯10份；醋酸丁酯8份；防沉剂1份；分散剂3.0份；消泡剂1.0份；
乙组分：缩二脲75份；助剂2.0份；
所述热反射粉的制备方法，包括以下步骤：
（1）、将纳米氧化钛、纳米氧化钒、纳米累托石粉、纳米氧化锰和纳米氧化铜按照重量比例为纳米氧化钛：纳米氧化钒：纳米累托石粉：纳米氧化锰：纳米氧化铜=1：1：1：0.5：0.5投入混合机中混合搅拌1小时，得到混合物A；
（2）、配制0.05mol/L的硝酸溶液，将异丙醇铝溶于0.05mol/L的硝酸溶液，异丙醇铝和硝酸溶液的重量比例为1：1，往溶液中添加混合物A的1/3搅拌均匀，得到溶液B；
（3）、将异丙醇铝溶于溶液B，异丙醇铝和溶液B的重量比例为1:1，再往溶液中添加混合物A的1/3，在80℃条件下完全搅拌溶解，得到溶液C；
（4）、将异丙醇铝溶于溶液C，异丙醇铝和溶液C的重量比例为1:1，再往溶液中添加混合物A的1/3，在85℃条件下水浴60min，得到溶液D；
（5）、将溶液D降温到室温，搅拌2小时；
（6）、反应后所得浆料进行离心分离、洗涤、烘干、粉碎并过筛后得到热反射粉。
油罐用反射隔热涂料的生产方法，步骤如下：
（1）甲组分的制备：按重量份数将丙烯酸树脂、钛白粉、热反射粉投入反应釜中，在温度为50℃，转速为620转/分钟下高速分散20分钟；再依次加入二甲苯、醋酸丁酯、防沉剂、分散剂、消泡剂，进行超声波处理，超声波处理时间为25min，超声波处理温度为65℃，得混合料；然后添加适量的水，调节粘度；于60℃保温1.5小时，制得甲组分；
（2）乙组分的制备：按重量份数将缩二脲和助剂混合均匀，在温度为50℃，转速为620转/分钟下高速分散20分钟；再进行超声波处理，超声波处理时间为25min，超声波处理温度为65℃，然后添加适量的水，调节粘度，于60℃保温1.5小时，制得乙组分；
（3）按甲组分：乙组分=4:1比例，置于配料器中充分搅拌混合，待均匀后便可施工。
实施例3
一种油罐用反射隔热涂料，涂料由甲组分和乙组分构成，包括以下重量份数的原料：
甲组分：丙烯酸树脂55份；钛白粉30份；热反射粉9份；二甲苯9份；醋酸丁酯6份；防沉剂0.7份；分散剂2.0份；消泡剂0.7份；
乙组分：缩二脲73份；助剂1.0份；
所述热反射粉的制备方法，包括以下步骤：
（1）、将纳米氧化钛、纳米氧化钒、纳米累托石粉、纳米氧化锰和纳米氧化铜按照重量比例为纳米氧化钛：纳米氧化钒：纳米累托石粉：纳米氧化锰：纳米氧化铜=1：1：1：0.5：0.5投入混合机中混合搅拌0.7小时，得到混合物A；
（2）、配制0.05mol/L的硝酸溶液，将异丙醇铝溶于0.05mol/L的硝酸溶液，异丙醇铝和硝酸溶液的重量比例为1：1，往溶液中添加混合物A的1/3搅拌均匀，得到溶液B；
（3）、将异丙醇铝溶于溶液B，异丙醇铝和溶液B的重量比例为1:1，再往溶液中添加混合物A的1/3，在75℃条件下完全搅拌溶解，得到溶液C；
（4）、将异丙醇铝溶于溶液C，异丙醇铝和溶液C的重量比例为1:1，再往溶液中添加混合物A的1/3，在82℃条件下水浴45min，得到溶液D；
（5）、将溶液D降温到室温，搅拌1.5～2小时；
（6）、反应后所得浆料进行离心分离、洗涤、烘干、粉碎并过筛后得到热反射粉。
油罐用反射隔热涂料的生产方法，步骤如下：
（1）甲组分的制备：按重量份数将丙烯酸树脂、钛白粉、热反射粉投入反应釜中，在温度为45℃，转速为600转/分钟下高速分散15分钟；再依次加入二甲苯、醋酸丁酯、防沉剂、分散剂、消泡剂，进行超声波处理，超声波处理时间为22min，超声波处理温度为60℃，得混合料；然后添加适量的水，调节粘度；于57℃保温1.0小时，制得甲组分；
（2）乙组分的制备：按重量份数将缩二脲和助剂混合均匀，在温度为45℃，转速为600转/分钟下高速分散15分钟；再进行超声波处理，超声波处理时间为20min，超声波处理温度为60℃，然后添加适量的水，调节粘度，于58℃保温1.0小时，制得乙组分；
（3）按甲组分：乙组分=4:1比例，置于配料器中充分搅拌混合，待均匀后便可施工。
实施例4
一种油罐用反射隔热涂料，涂料由甲组分和乙组分构成，包括以下重量份数的原料：
甲组分：丙烯酸树脂58份；钛白粉32份；热反射粉10份；二甲苯8份；醋酸丁酯8份；防沉剂0.8份；分散剂2.5份；消泡剂0.8份；
乙组分：缩二脲73份；助剂1.5份；
所述热反射粉的制备方法，包括以下步骤：
（1）、将纳米氧化钛、纳米氧化钒、纳米累托石粉、纳米氧化锰和纳米氧化铜按照重量比例为纳米氧化钛：纳米氧化钒：纳米累托石粉：纳米氧化锰：纳米氧化铜=1：1：1：0.5：0.5投入混合机中混合搅拌0.8小时，得到混合物A；
（2）、配制0.05mol/L的硝酸溶液，将异丙醇铝溶于0.05mol/L的硝酸溶液，异丙醇铝和硝酸溶液的重量比例为1：1，往溶液中添加混合物A的1/3搅拌均匀，得到溶液B；
（3）、将异丙醇铝溶于溶液B，异丙醇铝和溶液B的重量比例为1:1，再往溶液中添加混合物A的1/3，在78℃条件下完全搅拌溶解，得到溶液C；
（4）、将异丙醇铝溶于溶液C，异丙醇铝和溶液C的重量比例为1:1，再往溶液中添加混合物A的1/3，在83℃条件下水浴40min，得到溶液D；
（5）、将溶液D降温到室温，搅拌1.5～2小时；
（6）、反应后所得浆料进行离心分离、洗涤、烘干、粉碎并过筛后得到热反射粉。
油罐用反射隔热涂料的生产方法，步骤如下：
（1）甲组分的制备：按重量份数将丙烯酸树脂、钛白粉、热反射粉投入反应釜中，在温度为48℃，转速为610转/分钟下高速分散18分钟；再依次加入二甲苯、醋酸丁酯、防沉剂、分散剂、消泡剂，进行超声波处理，超声波处理时间为22min，超声波处理温度为62℃，得混合料；然后添加适量的水，调节粘度；于60℃保温0.5小时，制得甲组分；
（2）乙组分的制备：按重量份数将缩二脲和助剂混合均匀，在温度为48℃，转速为620转/分钟下高速分散18分钟；再进行超声波处理，超声波处理时间为22min，超声波处理温度为60℃，然后添加适量的水，调节粘度，于60℃保温1.5小时，制得乙组分；
（3）按甲组分：乙组分=4:1比例，置于配料器中充分搅拌混合，待均匀后便可施工。

Claims (9)

1.一种油罐用反射隔热涂料，其特征在于，涂料由甲组分和乙组分构成，包括以下重量份数的原料：
甲组分：
丙烯酸树脂 50 ～ 60份；
钛白粉 25 ～ 35份；
热反射粉 8 ～ 10份；
二甲苯 8 ～ 10份；
醋酸丁酯 5 ～ 8份；
防沉剂 0.5 ～ 1份；
分散剂 1.5 ～ 3.0份；
消泡剂 0.5 ～ 1.0份；
乙组分：
缩二脲 70 ～ 75份；
助剂 0.1 ～ 2.0 份。
2.根据权利要求1所述的油罐用反射隔热涂料，其特征在于，油罐用反射隔热涂料的生产方法，步骤如下：
（1）甲组分的制备：按重量份数将丙烯酸树脂、钛白粉、热反射粉投入反应釜中，在温度为40～50℃，转速为580～620转/分钟下高速分散10～20分钟；再依次加入二甲苯、醋酸丁酯、防沉剂、分散剂、消泡剂，进行超声波处理，超声波处理时间为18～25min，超声波处理温度为55～65℃，得混合料；然后添加适量的水，调节粘度；于55～60℃保温0.5～1.5小时，制得甲组分；
（2）乙组分的制备：按重量份数将缩二脲和助剂混合均匀，在温度为40～50℃，转速为580～620转/分钟下高速分散10～20分钟；再进行超声波处理，超声波处理时间为18～25min，超声波处理温度为55～65℃，然后添加适量的水，调节粘度，于55～60℃保温0.5～1.5小时，制得乙组分；
（3）按甲组分：乙组分=4:1比例，置于配料器中充分搅拌混合，待均匀后便可施工。
3.根据权利要求1所述的油罐用反射隔热涂料，其特征在于，所述热反射粉的制备方法，包括以下步骤：
（1）、将纳米氧化钛、纳米氧化钒、纳米累托石粉、纳米氧化锰和纳米氧化铜按照重量比例为纳米氧化钛：纳米氧化钒：纳米累托石粉：纳米氧化锰：纳米氧化铜=1：1：1：0.5：0.5投入混合机中混合搅拌0.5～1小时，得到混合物A；
（2）、配制0.05mol/L的硝酸溶液，将异丙醇铝溶于0.05mol/L的硝酸溶液，异丙醇铝和硝酸溶液的重量比例为1：1，往溶液中添加混合物A的1/3搅拌均匀，得到溶液B；
（3）、将异丙醇铝溶于溶液B，异丙醇铝和溶液B的重量比例为1:1，再往溶液中添加混合物A的1/3，在70～80℃条件下完全搅拌溶解，得到溶液C；
（4）、将异丙醇铝溶于溶液C，异丙醇铝和溶液C的重量比例为1:1，再往溶液中添加混合物A的1/3，在80～85℃条件下水浴30～60min，得到溶液D；
（5）、将溶液D降温到室温，搅拌1.5～2小时；
（6）、反应后所得浆料进行离心分离、洗涤、烘干、粉碎并过筛后得到热反射粉。
4.根据权利要求1所述的油罐用反射隔热涂料，其特征在于，所述丙烯酸树脂，为热塑性丙烯酸树脂。
5.根据权利要求1所述的油罐用反射隔热涂料，其特征在于，所述钛白粉，为金红石钛白粉。
6.根据权利要求1所述的油罐用反射隔热涂料，其特征在于，所述分散剂，为改性聚氨酯类分散剂。
7.根据权利要求1所述的油罐用反射隔热涂料，其特征在于，所述防沉剂，为有机膨润土。
8.根据权利要求1所述的油罐用反射隔热涂料，其特征在于，所述消泡剂，为聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚氧丙烯甘油醚或聚氧丙烯的一种或一种以上。
9.根据权利要求1所述的油罐用反射隔热涂料，其特征在于，所述的助剂包括水性分散剂、水性消泡剂、水性成膜剂、水性流平剂、水性流平剂和水性增稠剂。
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