CN109880409A

CN109880409A - 一种建筑用保温隔热涂料及其制备方法

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Publication number: CN109880409A
Application number: CN201910140774.7A
Authority: CN
Inventors: 刘建; 刘闽瑶
Original assignee: Chengdu Kechuang Energy-Saving Materials Co Ltd
Current assignee: Chengdu Kechuang Energy-Saving Materials Co Ltd
Priority date: 2019-02-26
Filing date: 2019-02-26
Publication date: 2019-06-14

Abstract

本发明公开了一种建筑用保温隔热涂料及其制备方法，该涂料由专用设备（石磨法涂料镀膜分散机）分别制备A组涂料与B组涂料，并将A组分涂料与B组分涂料按照质量比80~120：10混合制成。制得的涂料保温隔热效果好，热辐射性能高，耐化学药品性可观，抗渗透性优良，薄涂施工面积大，涂层平整光滑，涂膜使用年限20年以上，可调配任意颜色，保温装饰一体化，满足国家节能要求，经济效益、环境效益和社会效益显著。

Description

一种建筑用保温隔热涂料及其制备方法

技术领域

本发明涉及保温隔热涂料领域，具体涉及一种石磨法建筑用保温隔热涂料及其制备方法和制备该涂料的专用装置。

背景技术

外墙保温装饰板外保温系统（简称保温装饰一体板系统）由粘接剂、保温装饰板、密封材料和辅助锚固件构成。施工时，先在基层墙体上做防水线找平层，采用以粘为主、粘锚结合的方式将保温装饰板固定在基层上。保温装饰板由保温层、无机树脂板、饰面层和连接件复合而成。保温层材料可选用EPS板、XPS板、PUR板、酚醛板、岩棉板。保温装饰板与基层墙体的有效粘接面积应大于装饰板面积的50%，拉伸粘结强度不得小于0.10MPa。固定保温装饰板的锚固件数量不得少于每平方米6个。外墙保温是由聚合物砂浆、玻璃纤维网格布、阻燃型模塑聚苯乙烯泡沫板（EPS）或挤塑板（XPS）等材料复合而成，现场粘结施工。

现有技术方案存在的缺陷：①不管是传统的XPS聚苯板保温，还是新型保温装饰一体板，施工非常麻烦，都需要拼板，并且都需要加钢钉锚固，施工工序复杂，施工质量很难控制，施工质量的好坏更多的是靠施工人员现场发挥；②现有保温系统存在非常大的安全隐患，经常发生高层楼盘外保温体系整体脱落伤人事件；③现有保温体系防火等级差，全国已经发生过多次火灾事故，基本上现有保温材料防火等级为B2或者B3，属于易燃或者缓慢燃烧，现有技术很难达到A级水平；④现有保温隔热体系存在明显技术问题，尤其在夏天，当室内温度较高，保温隔热层非常不利于室内外热交换，相当于一个人在冬天和夏天穿同样厚的棉袄，当体内产生巨大的热量，仍然穿着厚棉袄，没办法让这些热量散发出去。

鉴于上述不足之处，一种施工简便，隔热保温效果好，耐化学药品性好、耐溶剂性好、耐磨性能高、耐高温性能优、抗渗透性优良，涂层平整光滑，施工性能方便，施工周期短的高性能涂料是本行业急需的。

发明内容

基于上述分析，本发明提供了一种施工简便，保温隔热效果好，耐化学药品性好、耐溶剂性好、耐磨性能高、耐高温性能、抗渗透性优良，涂层平整光滑，施工性能优良的高性能的涂料。

一种建筑用保温隔热涂料，由A组分与B组分按质量比80~120：10构成。

进一步的，所述A、B组分按质量比100：10构成。

进一步的，所述A组分由如下重量份配比的原料制成：水性无机树脂40-50份，氮化硼10-20份，气凝胶5-15份，绢云母5-10份，二氧化钛15-20份，三氧化二铝1-5份，三氧化二锑5-10份，纳米助剂0.5-2份，分散剂0.5-2份，聚酰胺钠流变剂0.5-2份，银粉0.2-0.5份，晶体材料3-5份，水0-5份。

进一步的，所述A组分由如下重量份配比的原料制成：水性无机树脂50份，氮化硼11份，气凝胶5份，绢云母4份，二氧化钛17份，三氧化二铝3份，三氧化二锑5份，纳米助剂0.5份，分散剂0.5份，晶体材料3份，聚酰胺钠流变剂0.5份，银粉0.5份。

进一步的，所述B组分由如下重量份配比的原料制成：水性有机硅改性丙烯酸乳液85份，气凝胶15份。

一种建筑用保温隔热涂料的制备方法，包括如下步骤：

（1）制备A组分浆料：在容器中加入水性无机树脂，在搅拌状态下依次加入分散剂、聚酰胺钠流变剂、纳米助剂高速搅拌，随后降低转速至800r/min，搅拌状态下再加入氮化硼粉末，再将转速调节至3000r/min搅拌30min，待氮化硼浆料状态均匀，加入绢云母、三氧化二锑、三氧化二铝、二氧化钛、晶体材料、银粉，以2000 r/min搅拌30min，随后降低转速至500r/min，搅拌状态下加入二氧化硅气凝胶，以800r/min，搅拌30min，即得A组分浆料；

（2）制备A组分涂料：将A组分浆料转入专用石磨镀膜涂料分散机中进行镀膜分散，即得A组分涂料；

（3）制备B组分涂料：在容器中放入水性有机硅改性丙烯酸乳液，调整转速500r/min，搅拌状态下加入二氧化硅气凝胶，继续搅拌30min，即得B组分涂料；

（4）将A组分涂料和B组分涂料一起置于调漆釜中，充分混合。

进一步的，步骤（1）所述高速搅拌为2000r/min的转速搅拌10min。

进一步的，步骤（2）所述A组分浆料在镀膜分散剂中分散至细度为30um。

本发明还公开了一种根据上述任意制备方法制得的建筑用保温隔热涂料。

本发明的有益效果在于：

1. 以Al₂O₃单晶材料、GaP、钇铝石榴石晶体等作为涂膜表面受激辐射的主要材料，当空间辐射热的电磁波（包括太阳光中的可见光、近红外光，红外线，远红外，超宽红外波段等）与绝热保温涂料接触时，激发保温隔热涂料中的稀土晶体材料产生受激辐射。被保温隔热涂料辐射回热源的红外热量使得加热面空间温度升高，其墙体反面空间温度降低。

2. 以目前自然界最轻的固体材料、隔热性能优异、隔音效果好，热稳定好，导热系数低及增大热辐射的稠状二氧化硅气凝胶作为隔热保温介质，本发明以气凝胶作为阻断热传递的功能材料；本发明采用稠状气凝胶（含水90%），是目前保温技术所不具有的；同时，二氧化硅气凝胶阻隔热传导，使涂料表面温度升高，增大热辐射性能；

3. 以良好的电气绝缘性，超级热辐射性、耐高温性和耐化学腐蚀性的氮化硼为填料，其对于氧化性的酸及强腐蚀性有机溶剂等具有很好的抗性，同时赋予涂膜极高的热辐射性能，本发明以氮化硼作为热辐射的主要材料；

4. 以无机硅酸钾，硅酸锂，硅溶胶作为基料，辅以少量耐碱性能优异的有机硅改性丙烯酸乳液，以碱金属硅酸盐或硅溶胶与有机高分子聚合物的混合物为基料配制成建筑涂料，既保持了无机涂料的硬度和耐久性，又有有机涂料的耐洗刷性、柔韧性和装饰性，是兼具无机涂料和有机涂料优点的涂料；

5. 三氧化二锑作为填料，赋予涂料具有良好的热反射性能，三氧化二锑对780-12000nm波段有很好的受激辐射作用（家用电器，取暖设备等发出红外波段），所以涂料具有保温作用。

6. 涂料施工成膜后，多种功能协同作用，对入射到涂膜表面的光波和红外热波具有超宽波幅受激辐射有作用，这是区别于其他保温隔热涂料的本质区别。

具体实施方式

实施例1

在原料桶中放入水性无机树脂40kg，在搅拌状态下依次加入0.5kg分散剂，0.5kg微粉化聚酰胺流变剂，0.5kg纳米助剂，以2000r/min搅拌10min；降低转速至800r/min，搅拌状态下加入15kg氮化硼粉末，以3000r/min搅拌30min，待氮化硼浆料状态均匀，加入5kg绢云母、10kg三氧化二铝、20kg二氧化钛，0.5kg银粉，控制分散机2000 r/min搅拌30min，降低转速至500r/min，搅拌状态下加入5kg二氧化硅气凝胶，控制分散机转速800r/min，搅拌30min，即得石磨法建筑用保温隔热涂料A组分浆料，将浆料转入专用石磨镀膜涂料分散机进行分散杂化镀膜，待细度达到30um，既得A组分涂料。

经大量实验证明，本实施例采用上述特定的组分、特定的参数和特定的制备工艺后，制备出的复合涂料的性能为：耐水性：30d以上；耐碱性：48h以上；耐洗刷：2000次，人工老化试验：600h以上；等效热阻：0.88；隔热温差： ≥12℃。

实施例2

在原料桶中放入水性无机树脂50kg，在搅拌状态下依次加入0.5kg分散剂，0.5kg微粉化聚酰胺流变剂，0.5kg纳米助剂，以2000r/min搅拌10min；降低转速至800r/min，搅拌状态下加入10kg氮化硼粉末，以3000r/min搅拌30min，待氮化硼浆料状态均匀，加入5kg绢云母、10kg三氧化二锑、13kg二氧化钛，0.5kg银粉，控制分散机2000 r/min搅拌30min，降低转速至500r/min，搅拌状态下加入8kg二氧化硅气凝胶，控制分散机转速800r/min，搅拌30min，即得无机保温隔热涂料A组分浆料，将浆料转入专用石磨镀膜涂料分散机中进行分散杂化镀膜，待细度达到30um，既得A组分涂料。

经大量实验证明，本实施例采用上述特定的组分、特定的参数和特定的制备工艺后，制备出的复合涂料的性能为：耐水性：30d以上；耐碱性：48h以上；耐洗刷：4000次，人工老化试验：600h以上；等效热阻：0.8；隔热温差： ≥12℃。

实施例3

在原料桶中放入水性无机树脂50kg，在搅拌状态下依次加入0.5kg分散剂，0.5kg微粉化聚酰胺流变剂，0.5kg纳米助剂，以2000r/min搅拌10min；降低转速至800r/min，搅拌状态下加入11kg氮化硼粉末，以3000r/min搅拌30min，待氮化硼浆料状态均匀，加入4kg绢云母、3kg三氧化二铝、5kg三氧化二锑，17kg二氧化钛，0.5kg银粉，3kg晶体材料，控制分散机2000r/min搅拌30min，降低转速至500r/min，搅拌状态下加入5kg二氧化硅气凝胶，控制分散机转速800r/min，搅拌30min，即得无机保温隔热涂料A组分浆料，将浆料转入专用石磨镀膜涂料分散机中进行分散杂化镀膜，待细度达到30um，即得A组分浆料。

经大量实验证明，本实施例采用上述特定的组分、特定的参数和特定的制备工艺后，制备出的复合涂料的性能为：耐水性：30d以上；耐碱性：96h以上；耐洗刷：4000次以上，人工老化试验：600h以上；等效热阻:0.88；隔热温差: ≥12℃。

该涂料的性能如表1所示：

表1 涂料性能分析

。

对比例1

在原料桶中放入水性无机树脂50kg，在搅拌状态下依次加入0.5kg分散剂，0.5kg微粉化聚酰胺流变剂，0.5kg纳米助剂，以2000r/min搅拌10min；降低转速至800r/min，搅拌状态下加入11kg重质碳酸钙，以3000r/min搅拌30min，待氮化硼浆料状态均匀，加入4kg绢云母、3kg三氧化二铝、5kg三氧化二锑，17kg二氧化钛，0.5kg银粉，3kg晶体材料，控制分散机2000r/min搅拌30min，降低转速至500r/min，搅拌状态下加入5kg二氧化硅气凝胶，控制分散机转速800r/min，搅拌30min，即得石磨法建筑用保温隔热涂料A组分浆料，将浆料转入专用石磨镀膜涂料分散机进行分散杂化镀膜，待细度达到30um，既得A组分涂料。

经大量实验证明，本实施例采用上述特定的组分、特定的参数和特定的制备工艺后，制备出的复合涂料的性能为：耐水性：28天；耐碱性：24h以上；耐洗刷：1500次，人工老化试验：600h以上；等效热阻：0.8；隔热温差：8℃。

对比例2

在原料桶中放入水性无机树脂50kg，在搅拌状态下依次加入0.5kg分散剂，0.5kg微粉化聚酰胺流变剂，0.5kg纳米助剂，以2000r/min搅拌10min；降低转速至800r/min，搅拌状态下加入11kg氮化硼粉末，以3000r/min搅拌30min，待氮化硼浆料状态均匀，加入4kg绢云母、3kg三氧化二铝、5kg煅烧高岭土，17kg二氧化钛，0.5kg银粉，3kg晶体材料，控制分散机2000r/min搅拌30min，降低转速至500r/min，搅拌状态下加入5kg二氧化硅气凝胶，控制分散机转速800r/min，搅拌30min，即得无机保温隔热涂料A组分浆料，将浆料转入专用石磨镀膜涂料分散机中进行分散杂化镀膜，待细度达到30um，既得A组分涂料。

经大量实验证明，本实施例采用上述特定的组分、特定的参数和特定的制备工艺后，制备出的复合涂料的性能为：耐水性：30d以上；耐碱性：48h以上；耐洗刷：3000次，人工老化试验：600h以上；等效热阻:0.82；隔热温差:10℃。

对比例3

在原料桶中放入水性无机树脂50kg，在搅拌状态下依次加入0.5kg分散剂，0.5kg微粉化聚酰胺流变剂，0.5kg纳米助剂，以2000r/min搅拌10min；降低转速至800r/min，搅拌状态下加入11kg氮化硼粉末，以3000r/min搅拌30min，待氮化硼浆料状态均匀，加入4kg绢云母、3kg三氧化二铝、5kg三氧化二锑，17kg二氧化钛，0.5kg银粉，3kg晶体材料，控制分散机2000r/min搅拌30min，降低转速至500r/min，搅拌状态下加入5kg沉淀硫酸钡，控制分散机转速800r/min，搅拌30min，即得无机保温隔热涂料A组分浆料，将浆料转入专用石磨镀膜涂料分散机中进行分散杂化镀膜，待细度达到30um，即得A组分浆料。

经大量实验证明，本实施例采用上述特定的组分、特定的参数和特定的制备工艺后，制备出的复合涂料的性能为：耐水性：30d以上；耐碱性：96h以上；耐洗刷：4000次以上，人工老化试验：600h以上；等效热阻：0.78；隔热温差：6℃。

通过对比例，性能差别如下：

表2 各对比例所制得的保温涂料的性能比较

。

通过表1与表2的结果可知，对比例1，对比例2，对比例3，对其中的某一种材料进行改变，所得到的结果都无法与实施例1~3相媲美，由此可见，只有在本发明所述的配方与工艺下才能获得耐水性、耐碱性、耐洗刷、抗老化等效果可靠的保温隔热涂料。

Claims

1.一种建筑用保温隔热涂料，由A组分与B组分构成，其特征在于，A、B组分按质量比80~120：10构成。

2.根据权利要求1所述的涂料，其特征在于，所述A、B组分按质量比100：10构成。

3.根据权利要求1或2所述的涂料，其特征在于，所述A组分由如下重量份配比的原料制成：

水性无机树脂40-50份，氮化硼10-20份，气凝胶5-15份，绢云母5-10份，二氧化钛15-20份，三氧化二铝1-5份，三氧化二锑5-10份，纳米助剂0.5-2份，分散剂0.5-2份，聚酰胺钠流变剂0.5-2份，银粉0.2-0.5份，晶体材料3-5份，水0-5份。

4.根据权利要求3所述的涂料，其特征在于，所述A组分由如下重量份配比的原料制成：

水性无机树脂50份，氮化硼11份，气凝胶5份，绢云母4份，二氧化钛17份，三氧化二铝3份，三氧化二锑5份，纳米助剂0.5份，分散剂0.5份，晶体材料3份，聚酰胺钠流变剂0.5份，银粉0.5份。

5.根据权利要求1或2所述的涂料，其特征在于，所述B组分由如下重量份配比的原料制成：

水性有机硅改性丙烯酸乳液85份，气凝胶15份。

6.一种根据权利要求1~5任意一项所述的建筑用保温隔热涂料的制备方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）所述高速搅拌为2000r/min的转速搅拌10min。

8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）所述A组分浆料在镀膜分散剂中分散至细度为30um。

9.一种根据权利要求6~8任意所述的制备方法制得的建筑用保温隔热涂料。

10.一种根据权利要求9所述的建筑用保温隔热涂料，其特征在于，所述涂料由A组分与B组分按质量比80~120：10构成。