CN109456668A - 一种耐候反射隔热涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于涂料技术领域，具体涉及一种耐候反射隔热涂料及其制备方法。本发明的耐候反射隔热涂料，包括水及以下重量份的组分：乳液20～50份，金红石型钛白粉10～40份，镀银玻璃鳞片1～20份，红外辐射陶瓷粉1～10份，填料5～30份；所述乳液为硅丙乳液、氟碳乳液和聚氨酯乳液中的一种或几种的组合；所述金红石型钛白粉由第一金红石型钛白粉和第二金红石型钛白粉组成，第一金红石型钛白粉的粒径小于第二金红石型钛白粉的粒径。本发明通过加入镀银玻璃鳞片，提高本发明的耐候反射隔热涂料的太阳光反射率及耐候性；使用不同粒径复配的钛白粉、填料，再配以具有耐老化性能的乳液使本发明的耐候反射隔热涂料具有优异的反射太阳光性能的同时具有极佳的耐候性。

Description

一种耐候反射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，具体涉及一种耐候反射隔热涂料及其制备方法。

背景技术

随着城市化进程的加快和人们生活水平的提高，我国的建筑能耗也在不断的上升。众所周知，建筑能耗约占全社会能耗的30～40％，是能源消耗的主要组成部分，提高建筑围护的隔热保温是减少能源消耗、实现全社会节能减排必不可少的措施。同时工业化进程的不断加快，在化工、石油、生物等工业领域，储罐设备的降温每年也消耗大量的能源。

反射隔热涂料是基于热反射颜料、填料和助剂等组成的涂料，具有装饰和隔热的双重功能。反射隔热涂料能够显著的降低暴露于太阳热辐射下的物体表面温度，因此被广泛用于航空、石油化工、粮食储备、建筑等行业。其中水性反射隔热涂料从21世纪初出现到现在经历了长足的发展，其隔热性能和其他功能得到了提高。但是目前依然存在一些问题，其中主要的问题是耐候性。众所周知，白色是反射隔热性能最好的涂层颜色，一般施工完成后短期内反射隔热性能比较优异。但是一两年甚至更短的时间后，涂层粉化、黄变等问题慢慢凸显，表面平整度和颜色的变化严重影响了涂层的反射隔热效果，涂料的耐候性较差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种耐候反射隔热涂料，具有较好的耐候性。

本发明的目的还在于提供一种耐候反射隔热涂料的制备方法，该制备方法简单，适于工业化生产。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种耐候反射隔热涂料，包括水及以下重量份的组分：乳液20～50份，金红石型钛白粉10～40份，镀银玻璃鳞片1～20份，红外辐射陶瓷粉1～10份，填料5～30份；所述乳液为硅丙乳液、氟碳乳液和聚氨酯乳液中的一种或几种的组合；所述金红石型钛白粉由第一金红石型钛白粉和第二金红石型钛白粉组成，第一金红石型钛白粉的粒径小于第二金红石型钛白粉的粒径。

本发明所采用的乳液本身具有较好的耐老化性能，可以提高涂料的耐候性。玻璃鳞片具有惰性，并且耐酸、耐碱、耐老化、耐化学品腐蚀，可以提高涂料的耐候性。本发明采用镀银玻璃鳞片在提高耐候性的同时提高了涂料对太阳光的反射率，可有效降低基体表面温度。本发明采用两种不同粒径的金红石型钛白粉，可同时提高涂料的紫外线吸收性能以及抗粉化性能，减慢涂料的老化，提高涂料的耐候性。

为提高涂料的性能，本发明的耐候反射隔热涂料还包括重量份为0.5～3份的助剂，所述助剂为分散剂、润湿剂、消泡剂、杀菌剂、防冻剂、增稠剂中的一种或几种的组合。

所述第一金红石型钛白粉的粒径大小为30～100nm，第二金红石型钛白粉的粒径大小为200～700nm。其中30～100nm的金红石型钛白粉，具有最优的紫外吸收效果，能够减少乳液对紫外线的吸收从而减慢老化，从而提高涂层的耐候性；200-600nm的金红石型钛白粉可以提高红外辐射陶瓷粉等功能填料的抗粉化性能。

所述镀银玻璃鳞片为单面镀银的玻璃鳞片。镀银后的玻璃鳞片具有镜面效果，能够提高涂料对太阳光的反射率；同时为降低成本，本发明所用的镀银玻璃鳞片为用单面镀银。

所述红外辐射陶瓷粉的红外辐射大气窗口为2.5～4μm和8～14μm，该波段内涂料的反射率较高。

为提高本发明的反射隔热涂料的隔热性能，所选填料为高领土、重钙、硫酸钡、滑石粉、凹凸棒和绢云母中的一种或几种的组合。

填料的粒径大小为500～1250目，该粒径大小的填料可与金红石型钛白粉协调作用提高功能填料的抗粉化性能。

一种耐候反射隔热涂料的制备方法，包括以下步骤：

(1)将水和助剂以300-700转/min的转速混合均匀，得混合物A；所述助剂为分散剂、润湿剂、消泡剂、杀菌剂、防冻剂、增稠剂中的一种或几种的组合；

(2)调整转速至1000-4000转/min，向混合物A中依次加入金红石型钛白粉、镀银玻璃鳞片、红外辐射陶瓷粉和填料，继续搅拌20～60min，得混合物B；所述金红石型钛白粉由第一金红石型钛白粉和第二金红石型钛白粉组成，第一金红石型钛白粉的粒径小于第二金红石型钛白粉的粒径；

(3)向混合物B中加乳液，调整粘度至80～100KU，得耐候反射隔热涂料；所述乳液为硅丙乳液、氟碳乳液和聚氨酯乳液中的一种或几种的组合。

具体实施方式

本发明的耐候反射隔热涂料所用镀银玻璃鳞片为在制备玻璃鳞片过程中，破碎之前采用化学镀、电镀、磁控溅射、气相沉积等手段在玻璃鳞片表面镀银，然后进行破碎得到。

作为优选的，本发明的耐候反射隔热涂料，包括水及以下重量份的组分：乳液30～40份，金红石型钛白粉15～25份，镀银玻璃鳞片3～10份，红外辐射陶瓷粉3～8份，填料10～25份；所述乳液为硅丙乳液、氟碳乳液和聚氨酯乳液中的一种或几种的组合；所述金红石型钛白粉由第一金红石型钛白粉和第二金红石型钛白粉组成，第一金红石型钛白粉的粒径小于第二金红石型钛白粉的粒径。

本发明的耐候反射隔热涂料所用分散剂为聚羧酸盐，所用润湿剂为脂肪醇聚氧乙烯醚，所用消泡剂为乳化矿物硅油、聚二甲基硅氧烷中的至少一种，所用成膜助剂为醇酯十二、乙二醇丁醚、丙二醇甲醚中的至少一种，所用防冻剂为乙二醇、丙二醇中的至少一种，所用杀菌剂为异噻唑啉酮，所用增稠剂为碱溶涨增稠剂、聚氨酯增稠剂中的至少一种。

本发明的耐候反射隔热涂料的制备过程中可用水补足余量。

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。

耐候反射隔热涂料的实施例1

本实施例的涂料，由重量份为7份的水及以下重量份的组分组成：20份乳液，10份金红石型钛白粉，20份镀银玻璃鳞片，10份红外辐射陶瓷粉，30份填料，3份助剂。

其中乳液为硅丙乳液；填料由高岭土、重钙和滑石粉组合而成，其粒径大小为1250目；助剂由分散剂、润湿剂、消泡剂、成膜助剂、杀菌剂、防冻剂和增稠剂组合而成；金红石型钛白粉由5份粒径大小为30～100nm的金红石型钛白粉和5份粒径大小为200～700nm的金红石型钛白粉组成。

耐候反射隔热涂料的实施例2

本实施例的涂料，由重量分数为9.5份的水及以下重量份的组分组成：50份乳液，15份金红石型钛白粉，10份镀银玻璃鳞片，10份红外辐射陶瓷粉，10份填料，0.5份助剂。

其中乳液为氟碳乳液；填料由绢云母、高岭土和硫酸钡组合而成，其粒径大小为500目；助剂由分散剂、消泡剂、成膜助剂、杀菌剂和增稠剂组合而成；金红石型钛白粉由10份粒径大小为30～100nm的金红石型钛白粉和5份粒径大小为200～700nm的金红石型钛白粉组成。

耐候反射隔热涂料的实施例3

本实施例的涂料，由重量份为11份的水及以下重量份的组分组成：40份乳液，40份金红石型钛白粉，1份镀银玻璃鳞片，1份红外辐射陶瓷粉，5份填料，2份助剂。

其中乳液为聚氨酯乳液；填料由滑石粉、绢云母和重钙组合而成，其粒径大小为800目；助剂由分散剂、润湿剂、消泡剂、成膜助剂、杀菌剂和增稠剂组合而成；金红石型钛白粉由30份粒径大小为30～100nm的金红石型钛白粉和10份粒径大小为200～700nm的金红石型钛白粉组成。

耐候反射隔热涂料的制备方法的实施例1

本实施例为耐候反射隔热涂料的实施例1的制备方法，包括以下步骤：

(1)将7份水、1份助剂以500转/min的转速在分散缸中搅拌分散均匀；

(2)调整转速至2000转/min，依次加入金红石型钛白粉、镀银玻璃鳞片、红外辐射陶瓷粉和填料，继续搅拌30min；

(3)再加入乳液，搅拌5min，添加2份助剂，调整粘度至90KU，继续搅拌10min得耐候反射隔热涂料。

耐候反射隔热涂料的制备方法的实施例2

本实施例为耐候反射隔热涂料的实施例2的制备方法，包括以下步骤：

(1)将9.5份水、0.2份助剂以600转/min的转速在分散缸中搅拌分散均匀；

(2)调整转速至3000转/min，依次加入金红石型钛白粉、镀银玻璃鳞片、红外辐射陶瓷粉和填料，继续搅拌30min；

(3)再加入乳液，搅拌5min，添加0.3份助剂，调整粘度至90KU，继续搅拌10min得耐候反射隔热涂料。

耐候反射隔热涂料的制备方法的实施例3

本实施例为耐候反射隔热涂料的实施例3的制备方法，包括以下步骤：

(1)将11份水、1份助剂以700转/min的转速在分散缸中搅拌分散均匀；

(2)调整转速至3000转/min，依次加入金红石型钛白粉、镀银玻璃鳞片、红外辐射陶瓷粉和填料，继续搅拌40min；

(3)再加入乳液，搅拌5min，添加1份助剂，调整粘度至95KU，继续搅拌10min得耐候反射隔热涂料。

试验例

对耐候反射隔热涂料实施例1～3的涂料分别进行附着力、耐水性、耐候性、太阳光反射比和半球发射率测试。其中附着力依据GB/T9286-1998《色漆和清漆划格试验》标准进行测试，耐水性依据GB/T1733-1993《漆膜耐水性测试法》标准进行测试，耐候性依据GB/T1865-2009《色漆和清漆人工气候老化和人工辐射暴露》标准进行测试，太阳光反射比和半球发射率依据JG/T235-2014《建筑反射隔热涂料》标准进行测试。测试结果如表1所示。

表1涂料的性能测试结果

样品	附着力	耐水性	耐候性	太阳光反射比	半球反射率
						实施例1	1级	240h无异常	1500h无异常	89％	90％
实施例2	0级	240h无异常	3000h无异常	84％	86％
						实施例3	0级	360h无异常	2000h无异常	87％	89％

由表1可知，实施例1～3的涂料均具有优异的附着力、耐水性、耐候性、太阳光反射比和半球发射率，尤其以实施例3的综合性能最佳。

Claims (8)

1.一种耐候反射隔热涂料，其特征在于，包括水及以下重量份的组分：乳液20～50份，金红石型钛白粉10～40份，镀银玻璃鳞片1～20份，红外辐射陶瓷粉1～10份，填料5～30份；所述乳液为硅丙乳液、氟碳乳液和聚氨酯乳液中的一种或几种的组合；所述金红石型钛白粉由第一金红石型钛白粉和第二金红石型钛白粉组成，第一金红石型钛白粉的粒径小于第二金红石型钛白粉的粒径。

2.根据权利要求1所述的耐候反射隔热涂料，其特征在于，所述耐候反射隔热涂料还包括重量份为0.5～3份的助剂，所述助剂为分散剂、润湿剂、消泡剂、杀菌剂、防冻剂、增稠剂中的一种或几种的组合。

3.根据权利要求1所述的耐候反射隔热涂料，其特征在于，所述第一金红石型钛白粉的粒径大小为30～100nm，第二金红石型钛白粉的粒径大小为200～700nm。

4.根据权利要求1所述的耐候反射隔热涂料，其特征在于，所述镀银玻璃鳞片为单面镀银的玻璃鳞片。

5.根据权利要求1所述的耐候反射隔热涂料，其特征在于，所述红外辐射陶瓷粉的红外辐射大气窗口为2.5～4μm和8～14μm。

6.根据权利要求1所述的耐候反射隔热涂料，其特征在于，所述填料为高领土、重钙、硫酸钡、滑石粉、凹凸棒和绢云母中的一种或几种的组合。

7.根据权利要求6所述的耐候反射隔热涂料，其特征在于，所述填料的粒径大小为500～1250目。

8.一种耐候反射隔热涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将水和助剂以300-700转/min的转速混合均匀，得混合物A；所述助剂为分散剂、润湿剂、消泡剂、杀菌剂、防冻剂、增稠剂中的一种或几种的组合；

(2)调整转速至1000-4000转/min，向混合物A中依次加入金红石型钛白粉、镀银玻璃鳞片、红外辐射陶瓷粉和填料，继续搅拌20～60min，得混合物B；所述金红石型钛白粉由第一金红石型钛白粉和第二金红石型钛白粉组成，第一金红石型钛白粉的粒径小于第二金红石型钛白粉的粒径；

(3)向混合物B中加乳液，调整粘度至80～100KU，得耐候反射隔热涂料；所述乳液为硅丙乳液、氟碳乳液和聚氨酯乳液中的一种或几种的组合。