CN109651909A - 一种水性纳米保温隔热涂料 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种水性纳米保温隔热涂料，水性纳米保温隔热涂料的耐候性、抗紫外线性能优异，吸水率低，皂化性好，粘接附着力强，阻隔热能好；它能对400‑2500nm范围内85％以上的太阳辐射与近红外线进行反射，有效阻止太阳光的热量积蓄，同时涂料还能有效地阻隔了热能的传递，降低了涂层表面和基材的温度进而降低室内温度，达到改善工作、生活环境，降低能耗的目的，是一种集反射与阻隔功能为一体的新型保温隔热涂覆材料，可以应用于建筑屋顶、外墙、钢结构、石化储罐、冷库、电信基站及一切需要保温隔热节能的场所。

Description

一种水性纳米保温隔热涂料
技术领域
本发明涉及隔热涂料领域，尤其是一种水性纳米保温隔热涂料。
背景技术
建筑屋顶、外墙、钢结构、石化储罐、冷库、电信基站等外表面在太阳的直射下，表面温度可升到60至70℃。这对于仓储的安全、保质性是很大的威胁，传统的表面洒水降温措施往往容易造成生霉、变质，造成水资源的浪费和对建筑表面的腐蚀，而空调降温等措施又需要耗费大量的能源。所以对建筑表面的保温、隔热措施是很有必要的。
目前保温隔热材料包括有机类(聚苯乙烯泡沫、硬质泡沫聚氨酯、聚碳酸酯及酚醛)、无机类(珍珠岩水泥、泡沫水泥、复合硅酸盐)和复合材料类(聚苯芯材等)。这些有机类的保温隔热材料都因有原料发泡生产工序，使成品体积比较大，给大面积施工带来了不便。还因大多数成型材以大规格生产，在施工中的浪费现象也很严重，同时又存在火灾的隐患，一旦起火，起到了加大火情的弊端。
此外，目前国内建筑涂料主要考虑美观、耐老化、防沾污等方面，具有保温隔热功能的涂料尚比较少。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种水性纳米保温隔热涂料,耐候性、抗紫外线性能优异，吸水率低，皂化性好，粘接附着力强，阻隔热能好。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种水性纳米保温隔热涂料，包括以下重量份数的原料：
优选地，所述保温隔热复合物包括中空微珠、膨胀珍珠粉、硅酸铝粉和硅酸钙粉。
优选地，所述乳液为纯丙乳液或硅丙乳液。
优选地，所述分散剂为铵盐分散剂731A或铵盐分散剂PL-426。
优选地，所述消泡剂为消泡剂S-315、消泡剂S771或消泡剂SD998。
优选地，所述成膜助剂为十二碳醇酯、聚丁二酸丁二醇酯或十六碳醇酯。
优选地，所述pH调节剂为碳酸氢钠、磷酸氢二钠或2-氨基-2-甲基-1-丙醇。
优选地，所述保护剂为硼酸改性聚乙烯醇、环氧树脂改性聚乙烯醇、二氧化硅改性聚乙烯醇或丁二酸改性聚乙烯醇。
优选地，所述增稠剂为增稠剂T33、增稠剂ZC-395或增稠剂HY-303。
优选地，所述纳米硅溶胶中二氧化硅的质量浓度为20～30％。
本发明提供了一种水性纳米保温隔热涂料，水性纳米保温隔热涂料的耐候性、抗紫外线性能优异，吸水率低，皂化性好，粘接附着力强，阻隔热能好；它能对400-2500nm范围内85％以上的太阳辐射与近红外线进行反射，有效阻止太阳光的热量积蓄，同时涂料还能有效地阻隔了热能的传递，降低了涂层表面和基材的温度进而降低室内温度，达到改善工作、生活环境，降低能耗的目的，是一种集反射与阻隔功能为一体的新型保温隔热涂覆材料，可以应用于建筑屋顶、外墙、钢结构、石化储罐、冷库、电信基站及一切需要保温隔热节能的场所。
具体实施方式
本发明提供的一种水性纳米保温隔热涂料，包括以下重量份数的原料：
本发明中水性纳米保温隔热涂料的耐候性、抗紫外线性能优异，吸水率低，皂化性好，粘接附着力强，阻隔热能好；它能对400-2500nm范围内85％以上的太阳辐射与近红外线进行反射，有效阻止太阳光的热量积蓄，同时涂料还能有效地阻隔了热能的传递，降低了涂层表面和基材的温度进而降低室内温度，达到改善工作、生活环境，降低能耗的目的，是一种集反射与阻隔功能为一体的新型保温隔热涂覆材料，可以应用于建筑屋顶、外墙、钢结构、石化储罐、冷库、电信基站及一切需要保温隔热节能的场所。
在本发明的实施例中，保温隔热复合物中包括中空微珠、膨胀珍珠粉、硅酸铝粉和硅酸钙粉；在其他实施例中，中空微珠、膨胀珍珠粉、硅酸铝粉和硅酸钙粉的质量比为(1～3)：(3～5)：(1～3)：(1～3)。上述保温隔热复合物能够提高水性纳米保温隔热涂料的保温隔热性能。
在本发明中，保温隔热复合物的重量份数为200～500份；在本发明的实施例中，保温隔热复合物的重量份数为300～400份。
在本发明的实施例中，乳液为纯丙乳液或硅丙乳液；上述乳液主要作为成膜物质。
在本发明中，乳液的重量份数为300～500份；在本发明的实施例中，乳液的重量份数为350～450份。
在本发明的实施例中，分散剂为铵盐分散剂731A或铵盐分散剂PL-426；上述分散剂用于物料分散。
在本发明中，分散剂的重量份数为1.5～3.5份；在本发明的实施例中，分散剂的重量份数为2～3份。
在本发明的实施例中，消泡剂为消泡剂S-315、消泡剂S771或消泡剂SD998；上述消泡剂起到抑泡、消泡的作用。
在本发明中，消泡剂的重量份数为1～3份；在本发明的实施例中，消泡剂的重量份数为1.5～2.5份。
在本发明的实施例中，醇类物质为乙二醇或丙二醇；上述醇类物质作为防冻剂使用。
在本发明中，醇类物质的重量份数为5～15份；在本发明的实施例中，醇类物质的重量份数为8～12份。
在本发明的实施例中，防腐剂为苯甲酸钠、山梨酸或柠檬酸。上述防腐剂起到杀菌防腐的作用。
在本发明中，防腐剂的重量份数为1～3份；在本发明的实施例中，防腐剂的重量份数为1～3份；在本发明的实施例中，防腐剂的重量份数为1.5～2.5份。
在本发明的实施例中，成膜助剂为十二碳醇酯、聚丁二酸丁二醇酯或十六碳醇酯。
在本发明中，成膜助剂的重量份数为3～10份；在本发明的实施例中，成膜助剂的重量份数为5～8份。
在本发明的实施例中，pH调节剂为碳酸氢钠、磷酸氢二钠或2-氨基-2-甲基-1-丙醇。
在本发明中，PH调节剂的重量份数为1～2份；在本发明的实施例中，PH调节剂的重量份数为1.3～1.7份。
在本发明的实施例中，润湿剂为月桂基磺化琥珀酸单酯二钠、椰油酸单乙醇酰胺磺基琥珀酸单酯二钠或椰油酸单乙醇酰胺磺基琥珀酸单酯二钠。上述润湿剂利于物料分散。
在本发明中，润湿剂的重量份数为1～2份；在本发明的实施例中，润湿剂的重量份数为1.2～1.8份。
在本发明的实施例中，保护剂为硼酸改性聚乙烯醇、环氧树脂改性聚乙烯醇、二氧化硅改性聚乙烯醇或丁二酸改性聚乙烯醇；上述保护剂用于保护水性纳米保温隔热涂料，提高水性纳米保温隔热涂料的耐候性，防止开裂。
在本发明中，保护剂的重量份数为30～40份；在本发明的实施例中，保护剂的重量份数为33～36份。
钛白粉能够使得水性纳米保温隔热涂料呈现白色，起到反射热量的作用。在本发明中，钛白粉的重量份数为40～100份；在本发明的实施例中，钛白粉的重量份数为60～80份。
硫酸钡的粒径为400～1250目。该硫酸钡能够增加水性纳米保温隔热涂料的白度，提高发射热量的强度。在本发明中，硫酸钡的重量份数为30～50份；在本发明的实施例中，硫酸钡的重量份数为35～45份。
高岭土的粒径为600～1250目，能够增加水性纳米保温隔热涂料的强度和亮度。在本发明中，高岭土的重量份数为50～100份；在本发明的实施例中，高岭土的重量份数为70～80份。
硅灰的粒径为50～100目，能够增加水性纳米保温隔热涂料的白度，耐磨性和防腐性能。在本发明中，硅灰的重量份数为50～100份；在本发明的实施例中，硅灰的重量份数为70～80份。
白云母粉的粒径为400～800目，能够增加水性纳米保温隔热涂料的耐候性。在本发明中，白云母粉的重量份数为35～60份；在本发明的实施例中，白云母粉的重量份数为40～50份。
重钙的粒径为400～1250目，用于增加水性纳米保温隔热涂料的强度。在本发明中，重钙的重量份数为200～300份；在本发明的实施例中，重钙的重量份数为240～260份。
在本发明的实施例中，增稠剂为增稠剂T33、增稠剂ZC-395或增稠剂HY-303。上述增稠剂用于调整水性纳米保温隔热涂料的粘度。
在本发明中，增稠剂的重量份数为2～4份；在本发明的实施例中，增稠剂的重量份数为2.5～3.5份。
在本发明的实施例中，纳米二氧化硅溶胶的质量浓度为20～30％；该纳米二氧化硅溶胶用于提高水性纳米保温隔热涂料的耐候性、耐玷污性。
在本发明中，纳米二氧化硅溶胶的重量份数为2～10份；在本发明的实施例中，纳米二氧化硅溶胶的重量份数为4～8份。
在本发明的实施例中，水为去离子水，起到溶剂、稀释剂的作用。
在本发明中，水的重量份数为50～100份。
本发明提供发的水性纳米保温隔热涂料具有以下特征：
1)保温隔热。在盛夏高温季节，将本发明提供的水性纳米保温隔热涂料涂覆在彩钢瓦上，表面温度可降低25～35℃；涂覆在住宅混凝土屋顶，室内可降低5～15℃。
2)环保节能。本发明提供的水性纳米保温隔热涂料为水性产品，不添加镉、铅、铬等有害物质，不含甲醛，VOC等，无任何挥发性物质，是一种环保产品，对建筑物的隔热降温明显，也从根本上减少了空调的使用率，大大降低了电能消耗。
3)装饰、自洁性能好。本发明提供的水性纳米保温隔热涂料既有反射热能的功效，更有隔绝热能的功效，彻底解决了传统材料反射隔热率低下，色彩单一的问题。本涂料表面具有疏水疏油性能，其抗粘污性，耐擦洗性能突出，涂膜平滑美观，下雨过后清洁如初。
4)防水防腐性能优异。涂层附着力好，坚韧不开裂，不起皮；优良的耐紫外线、耐酸碱和耐高低温性能可经受各种恶劣气候考验，耐老化寿命可达10年以上。
5)简易施工。采用刷涂、辊涂、喷涂的方式均可施工，涂料只需2-3遍即可达到涂层的厚度要求。本品薄涂即可获得满意的隔热降温效果：涂层0.5mm厚，用量0.7kg/m2，涂层1.0mm厚，用量1.3-1.5kg/m2，涂层1.5mm厚，用量2kg/m2。
为了进一步说明本发明，下面结合实施例对本发明提供的一种水性纳米保温隔热涂料进行详细地描述，但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。
实施例1
水性纳米保温隔热涂料，包括以下重量份数的原料：
400份保温隔热复合物、350份纯丙乳液、2份铵盐分散剂PL-426、2.5份消泡剂S771、8份丙二醇、2.5份苯甲酸钠、8份十六碳醇酯、2份磷酸氢二钠、2份椰油酸单乙醇酰胺磺基琥珀酸单酯二钠、36份二氧化硅改性聚乙烯醇、80份钛白粉、30份粒径为400～1250目的硫酸钡、80份粒径为600～1250目的高岭土、100份粒径为50～100目的硅灰、40份粒径为400～800目的白云母粉、260份粒径为400～1250目的重钙、2.5份增稠剂T33、8份质量浓度为20％的纳米二氧化硅溶胶和80份水；
保温隔热复合物中包括质量比1：5：1：2.5的中空微珠、膨胀珍珠粉、硅酸铝粉和硅酸钙粉。
实施例2
水性纳米保温隔热涂料，包括以下重量份数的原料：
500份保温隔热复合物、300份硅丙乳液、3份铵盐分散剂731A、1份消泡剂S-315、15份乙二醇、3份柠檬酸、3份十二碳醇酯、1.7份磷酸氢二钠、1.8份椰油酸单乙醇酰胺磺基琥珀酸单酯二钠、40份环氧树脂改性聚乙烯醇、100份钛白粉、35份粒径为400～1250目的硫酸钡、100份粒径为600～1250目的高岭土、50份粒径为50～100目的硅灰、35份粒径为400～800目的白云母粉、200份粒径为400～1250目的重钙、2份增稠剂T33、2份质量浓度为30％的纳米二氧化硅溶胶和100份水；
保温隔热复合物中包括质量比1.5：3.5：3：1.5的中空微珠、膨胀珍珠粉、硅酸铝粉和硅酸钙粉。
实施例3
水性纳米保温隔热涂料，包括以下重量份数的原料：
300份保温隔热复合物、450份纯丙乳液、1.5份铵盐分散剂PL-426、3份消泡剂SD998、12份丙二醇、1份苯甲酸钠、10份十六碳醇酯、1.3份碳酸氢钠、1.2份椰油酸单乙醇酰胺磺基琥珀酸单酯二钠、33份硼酸改性聚乙烯醇、40份钛白粉、45份粒径为400～1250目的硫酸钡、70份粒径为600～1250目的高岭土、80份粒径为50～100目的硅灰、60份粒径为400～800目的白云母粉、240份粒径为400～1250目的重钙、4份增稠剂ZC-395、10份质量浓度为23％的纳米二氧化硅溶胶和50份水；
保温隔热复合物中包括质量比3：4.5：2.5：3的中空微珠、膨胀珍珠粉、硅酸铝粉和硅酸钙粉。
实施例4
水性纳米保温隔热涂料，包括以下重量份数的原料：
200份保温隔热复合物、500份硅丙乳液、3.5份铵盐分散剂731A、1.5份消泡剂S-315、5份乙二醇、1.5份山梨酸、5份聚丁二酸丁二醇酯、1份2-氨基-2-甲基-1-丙醇、1份椰油酸单乙醇酰胺磺基琥珀酸单酯二钠、30份丁二酸改性聚乙烯醇、60份钛白粉、50份粒径为400～1250目的硫酸钡、50份粒径为600～1250目的高岭土、70份粒径为50～100目的硅灰、50份粒径为400～800目的白云母粉、300份粒径为400～1250目的重钙、3.5份增稠剂ZC-395、4份质量浓度为27％的纳米二氧化硅溶胶和70份水；
保温隔热复合物中包括质量比2.5：3：1.5：1的中空微珠、膨胀珍珠粉、硅酸铝粉和硅酸钙粉。
实施例5
水性纳米保温隔热涂料，包括以下重量份数的原料：
350份保温隔热复合物、400份纯丙乳液、2.5份铵盐分散剂PL-426、2份消泡剂S771、10份乙二醇、2份柠檬酸、7份聚丁二酸丁二醇酯、1.5份2-氨基-2-甲基-1-丙醇、1.6份月桂基磺化琥珀酸单酯二钠、35份硼酸改性聚乙烯醇、70份钛白粉、40份粒径为400～1250目的硫酸钡、75份粒径为600～1250目的高岭土、75份粒径为50～100目的硅灰、45份粒径为400～800目的白云母粉、250份粒径为400～1250目的重钙、3份增稠剂HY-303、6份质量浓度为25％的纳米二氧化硅溶胶和80份水；
保温隔热复合物中包括质量比2：4：2：2的中空微珠、膨胀珍珠粉、硅酸铝粉和硅酸钙粉。
将实施例1～5的水性纳米保温隔热涂料进行测试，结果见表1。性质指标参见按照JC/T235-2014《建筑反射隔热涂料》标准。
表1实施例1～5的测试结果
上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖性特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种水性纳米保温隔热涂料，其特征在于，包括以下重量份数的原料：
2.如权利要求1所述的水性纳米保温隔热涂料，其特征在于，所述保温隔热复合物包括中空微珠、膨胀珍珠粉、硅酸铝粉和硅酸钙粉。
3.如权利要求1所述的水性纳米保温隔热涂料，其特征在于，所述乳液为纯丙乳液或硅丙乳液。
4.如权利要求1所述的水性纳米保温隔热涂料，其特征在于，所述分散剂为铵盐分散剂731A或铵盐分散剂PL-426。
5.如权利要求1所述的水性纳米保温隔热涂料，其特征在于，所述消泡剂为消泡剂S-315、消泡剂S771或消泡剂SD998。
6.如权利要求1所述的水性纳米保温隔热涂料，其特征在于，所述成膜助剂为十二碳醇酯、聚丁二酸丁二醇酯或十六碳醇酯。
7.如权利要求1所述的水性纳米保温隔热涂料，其特征在于，所述pH调节剂为碳酸氢钠、磷酸氢二钠或2-氨基-2-甲基-1-丙醇。
8.如权利要求1所述的水性纳米保温隔热涂料，其特征在于，所述保护剂为硼酸改性聚乙烯醇、环氧树脂改性聚乙烯醇、二氧化硅改性聚乙烯醇或丁二酸改性聚乙烯醇。
9.如权利要求1所述的水性纳米保温隔热涂料，其特征在于，所述增稠剂为增稠剂T33、增稠剂ZC-395或增稠剂HY-303。
10.如权利要求1所述的水性纳米保温隔热涂料，其特征在于，所述纳米硅溶胶中二氧化硅的质量浓度为20～30％。
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