CN110669434A - 一种建筑保温隔热涂料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种建筑保温隔热涂料及其制备方法，涉及涂料技术领域，其原料按重量份包括：弹性乳液30‑50份、成膜助剂2‑5份、分散剂1‑3份、润湿剂1‑3份、多功能助剂1‑5份、去离子水30‑50份、玻璃空心微珠1‑10份、SiO2气凝胶1‑15份、钛白粉1‑30份、增稠剂1‑3份。本发明中各原料成分相互作用，涂层具有优异的弹性和延伸率，抗裂纹效果好，可弥盖已有的细小裂纹和防止墙体开裂产生的龟裂，且涂层的耐沾污性、耐候性、耐水性、耐碱性等性能优异，导热系数低，薄层施工即可得到良好的隔热保温效果，可有效降低建筑物表面温度20℃以上，室内温度降低7‑10℃左右，该涂料达到了合成树脂乳液外墙涂料国家标准GB/T 9755‑2001优等品的性能指标，具有良好的应用前景。

Description

一种建筑保温隔热涂料及其制备方法
技术领域
本发明涉及涂料技术领域，尤其涉及一种建筑保温隔热涂料及其制备方法。
背景技术
随着人们对居住环境舒适度要求的越来越高，采暖与制冷装置越来越普及，建筑节能日益受到人们的关注。据统计，当前建筑能耗占全社会能耗的30％左右，其中最主要就是由于空调的使用。炎热的夏天，太阳光通过直射到屋面，通过屋面吸收转入屋内，提升室内温度，屋面吸收的热量可达房屋总吸收热量的46％。因此，提高建筑物的保温隔热性能是一种重要的建筑节能措施，可以在建筑墙壁的外面喷涂保温隔热涂料，在实现涂料原有的装饰、保护和防霉等功能的基础上还具有隔热的功能，保持室内温度恒定，增大室内外的温差，在夏季减少温能耗，在冬季降低取暖费用。目前市场上的保温隔热涂料的隔热性能较差，其隔热性能有待进一步的提高，尤其是一些环境温度变化大的地区，对外墙涂料的保温隔热性能要求更高，而现有外墙涂料的保温隔热性能还不能满足其需求。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种建筑保温隔热涂料及其制备方法，该涂料具有优异的抗裂性、耐沾污性、耐候性、耐水性、耐碱性等，且导热系数低，薄层施工即可得到良好的隔热保温效果。
本发明提出的一种建筑保温隔热涂料，其原料按重量份包括：弹性乳液30-50份、成膜助剂2-5份、分散剂1-3份、润湿剂1-3份、多功能助剂1-5份、去离子水30-50份、玻璃空心微珠1-10份、SiO2气凝胶1-15份、钛白粉1-30份、增稠剂1-3份。
优选地，所述玻璃空心微珠为改性玻璃空心微珠，其制备如下：将玻璃空心微珠加入到含乙烯基硅烷偶联剂和烷氧基低聚聚硅氧烷的丙酮溶液，搅拌，抽滤，干燥，即得。
优选地，所述玻璃空心微珠的制备如下：将玻璃空心微珠加入到含5-8％乙烯基硅烷偶联剂和2-4％烷氧基低聚聚硅氧烷的93-97％丙酮溶液，在40-50℃下搅拌30-40min，抽滤，干燥，即得。
优选地，所述乙烯基硅烷偶联剂为乙烯基三甲氧基硅烷A-171；优选地，所述烷氧基低聚聚硅氧烷为低分子量有机硅树脂道康宁3074。
优选地，所述成膜助剂为醇酯类或醇醚类化合物；优选地，所述醇酯类化合物为十二碳醇酯；优选地，所述醇醚类化合物为乙二醇丁醚、丙二醇甲醚中的一种或其组合。
优选地，所述分散剂为丙烯酸钠分散剂；优选地，所述多功能助剂为AMP-95；优选地，所述增稠剂为聚丙烯酸钠增稠剂。
优选地，所述润湿剂为聚氧乙烯烷基酚醚、聚氧乙烯脂肪醇醚、聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段共聚物的一种或一种以上。
本发明还提出了上述建筑保温隔热涂料的制备方法，步骤如下：将去离子水、钛白粉、分散剂、润湿剂、反射隔热粉混合，搅拌，然后加入弹性乳液、成膜助剂，搅拌，再加入玻璃空心微珠、气凝胶，搅拌，最后加入多功能助剂和增稠剂，搅拌即可。
优选地，步骤如下：将去离子水、钛白粉、分散剂、润湿剂、反射隔热粉混合，以2500-3000rpm的转速进行高速搅拌，分散均匀，然后加入弹性乳液、成膜助剂，以1200-1600rpm的转速进行中速搅拌，分散均匀，再加入玻璃空心微珠、气凝胶以400-600rpm的转速进行慢速搅拌，分散均匀，最后加入多功能助剂和增稠剂搅拌分散均匀即可。
有益效果：本发明提出了一种建筑保温隔热涂料，以弹性乳液为成膜物质，其涂层具有优异的附着力及柔韧性，漆膜耐沾污性能、耐候性、防水性好；加入的玻璃空心微珠和SiO2气凝胶相配合，有很好的隔热保温效果，且采用钛白粉作为颜填料，隔热保温效果更好，此外，玻璃空心微珠制备过程中，采用乙烯基硅烷偶联剂对其进行改性处理，能够有效改善玻璃空心微珠的疏水性，提高其在水中的分散性，同时加入的烷氧基低聚聚硅氧烷接枝到玻璃空心微珠表面，还能够改善其抗压强度，有效避免涂料制备分散过程中的破裂粉碎现象，且表面接枝的乙烯基硅烷偶联剂和烷氧基低聚聚硅氧烷能够与弹性乳液作用，进一步提高空心玻璃微珠在乳液中的分散性；优化成膜助剂的种类，使其能够快速成膜，且涂层具有较高的硬度和耐沾污性能；优化选择分散剂、润湿剂、增稠剂等助剂的成分，使其涂层体系稳定性好，提高涂层的耐水性、耐碱性等性能。本发明中各原料成分相互作用，涂层具有优异的弹性和延伸率，抗裂纹效果好，可弥盖已有的细小裂纹和防止墙体开裂产生的龟裂，且涂层的耐沾污性、耐候性、耐水性、耐碱性等性能优异，导热系数低，薄层施工即可得到良好的隔热保温效果，可有效降低建筑物表面温度20℃以上，室内温度降低7-10℃左右，该涂料达到了合成树脂乳液外墙涂料国家标准GB/T 9755-2001优等品的性能指标，具有良好的应用前景。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
本发明提出的一种建筑保温隔热涂料，其原料按重量份包括：弹性乳液30份、成膜助剂5份、分散剂1份、润湿剂1份、多功能助剂5份、去离子水30份、玻璃空心微珠1份、SiO2气凝胶15份、钛白粉1份、增稠剂3份。
其中，玻璃空心微珠的制备如下：将玻璃空心微珠加入到含5％硅烷偶联剂A-171和4％道康宁3074的93％丙酮溶液，在40℃下搅拌30min，抽滤，干燥，即得；
其中，成膜助剂为十二碳醇酯；分散剂为丙烯酸钠分散剂；多功能助剂为AMP-95；增稠剂为聚丙烯酸钠增稠剂；润湿剂为聚氧乙烯辛烷基苯酚醚。
上述建筑保温隔热涂料的制备方法，步骤如下：将去离子水、钛白粉、分散剂、润湿剂、反射隔热粉混合，以2500rpm的转速进行高速搅拌，分散均匀，然后加入弹性乳液、成膜助剂，以1200rpm的转速进行中速搅拌，分散均匀，再加入玻璃空心微珠、气凝胶以400rpm的转速进行慢速搅拌，分散均匀，最后加入多功能助剂和增稠剂搅拌分散均匀即可。
实施例2
本发明提出的一种建筑保温隔热涂料，其原料按重量份包括：弹性乳液50份、成膜助剂2份、分散剂3份、润湿剂3份、多功能助剂1份、去离子水50份、玻璃空心微珠10份、SiO2气凝胶1份、钛白粉30份、增稠剂1份。
其中，玻璃空心微珠的制备如下：将玻璃空心微珠加入到含8％硅烷偶联剂A-171和2％道康宁3074的97％丙酮溶液，在50℃下搅拌40min，抽滤，干燥，即得；
其中，成膜助剂为丙二醇甲醚；分散剂为丙烯酸钠分散剂；多功能助剂为AMP-95；增稠剂为聚丙烯酸钠增稠剂；润湿剂为聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段共聚物。
上述建筑保温隔热涂料的制备方法，步骤如下：将去离子水、钛白粉、分散剂、润湿剂、反射隔热粉混合，以3000rpm的转速进行高速搅拌，分散均匀，然后加入弹性乳液、成膜助剂，以1600rpm的转速进行中速搅拌，分散均匀，再加入玻璃空心微珠、气凝胶以600rpm的转速进行慢速搅拌，分散均匀，最后加入多功能助剂和增稠剂搅拌分散均匀即可。
实施例3
本发明提出的一种建筑保温隔热涂料，其原料按重量份包括：弹性乳液30份、成膜助剂3份、分散剂1.5份、润湿剂2份、多功能助剂2份、去离子水40份、玻璃空心微珠4份、SiO2气凝胶8份、钛白粉15份、增稠剂1.5份。
其中，玻璃空心微珠的制备如下：将玻璃空心微珠加入到含6.5％硅烷偶联剂A-171和2.5％道康宁3074的95％丙酮溶液，在45℃下搅拌30min，抽滤，干燥，即得；
其中，成膜助剂为十二碳醇酯；分散剂为丙烯酸钠分散剂；多功能助剂为AMP-95；增稠剂为聚丙烯酸钠增稠剂；润湿剂为聚氧乙烯辛烷基苯酚醚和聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段共聚物按照1：1的重量比组成的混合物。
上述建筑保温隔热涂料的制备方法，步骤如下：将去离子水、钛白粉、分散剂、润湿剂、反射隔热粉混合，以2700rpm的转速进行高速搅拌，分散均匀，然后加入弹性乳液、成膜助剂，以1400rpm的转速进行中速搅拌，分散均匀，再加入玻璃空心微珠、气凝胶以450rpm的转速进行慢速搅拌，分散均匀，最后加入多功能助剂和增稠剂搅拌分散均匀即可。
实施例4
本发明提出的一种建筑保温隔热涂料，其原料按重量份包括：弹性乳液40份、成膜助剂4份、分散剂2份、润湿剂3份、多功能助剂3份、去离子水30份、玻璃空心微珠7份、SiO2气凝胶12份、钛白粉20份、增稠剂2份。
其中，玻璃空心微珠的制备如下：将玻璃空心微珠加入到含7％硅烷偶联剂A-171和3％道康宁3074的95％丙酮溶液，在45℃下搅拌40min，抽滤，干燥，即得；
其中，成膜助剂为乙二醇丁醚和丙二醇甲醚按照2：1的重量比组成的混合物；分散剂为丙烯酸钠分散剂；多功能助剂为AMP-95；增稠剂为聚丙烯酸钠增稠剂；润湿剂为聚氧乙烯脂肪醇醚。
上述建筑保温隔热涂料的制备方法，步骤如下：将去离子水、钛白粉、分散剂、润湿剂、反射隔热粉混合，以2800rpm的转速进行高速搅拌，分散均匀，然后加入弹性乳液、成膜助剂，以1500rpm的转速进行中速搅拌，分散均匀，再加入玻璃空心微珠、气凝胶以500rpm的转速进行慢速搅拌，分散均匀，最后加入多功能助剂和增稠剂搅拌分散均匀即可。
将本发明实施例1-4制备的建筑保温隔热涂料制成厚2mm的保温隔热材料，对其性能进行测试。
1.附着力的测定：按GB/T 9286-1998测试
2.涂层耐水性测试：按GB/T 1733-1993甲法测试；
3.涂层耐碱性测试：按GB/T 9265-2009标准测试；
4.耐人工加速老化性测定：按GB/T 1865-2009测试；
5.耐沾污性测定：按GB/T 9780-2005测试；
6.涂层导热系数：按GB/T 17371-2008标准测量涂层的热扩散系数、比热及密度，通过分析软件计算出涂层的导热系数。
实验结果见表1。
表1实施例1-4制备的建筑保温隔热涂料的性能数据
Figure BDA0002184123360000061
Figure BDA0002184123360000071
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种建筑保温隔热涂料，其特征在于，其原料按重量份包括：弹性乳液30-50份、成膜助剂2-5份、分散剂1-3份、润湿剂1-3份、多功能助剂1-5份、去离子水30-50份、玻璃空心微珠1-10份、SiO2气凝胶1-15份、钛白粉1-30份、增稠剂1-3份。
2.根据权利要求1所述的建筑保温隔热涂料，其特征在于，所述玻璃空心微珠为改性玻璃空心微珠，其制备如下：将玻璃空心微珠加入到含乙烯基硅烷偶联剂和烷氧基低聚聚硅氧烷的丙酮溶液，搅拌，抽滤，干燥，即得。
3.根据权利要求1或2所述的建筑保温隔热涂料，其特征在于，所述玻璃空心微珠的制备如下：将玻璃空心微珠加入到含5-8％乙烯基硅烷偶联剂和2-4％烷氧基低聚聚硅氧烷的93-97％丙酮溶液，在40-50℃下搅拌30-40min，抽滤，干燥，即得。
4.根据权利要求2或3所述的建筑保温隔热涂料，其特征在于，所述乙烯基硅烷偶联剂为乙烯基三甲氧基硅烷A-171；优选地，所述烷氧基低聚聚硅氧烷为低分子量有机硅树脂道康宁3074。
5.根据权利要求1-4任一项所述的建筑保温隔热涂料，其特征在于，所述成膜助剂为醇酯类或醇醚类化合物；优选地，所述醇酯类化合物为十二碳醇酯；优选地，所述醇醚类化合物为乙二醇丁醚、丙二醇甲醚中的一种或其组合。
6.根据权利要求1-5任一项所述的建筑保温隔热涂料，其特征在于，所述分散剂为丙烯酸钠分散剂；优选地，所述多功能助剂为AMP-95；优选地，所述增稠剂为聚丙烯酸钠增稠剂。
7.根据权利要求1-6任一项所述的建筑保温隔热涂料，其特征在于，所述润湿剂为聚氧乙烯烷基酚醚、聚氧乙烯脂肪醇醚、聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段共聚物的一种或一种以上。
8.一种基于权利要求1-7任一项所述的建筑保温隔热涂料的制备方法，其特征在于，步骤如下：将去离子水、钛白粉、分散剂、润湿剂、反射隔热粉混合，搅拌，然后加入弹性乳液、成膜助剂，搅拌，再加入玻璃空心微珠、气凝胶，搅拌，最后加入多功能助剂和增稠剂，搅拌即可。
9.根据权利要求8所述的建筑保温隔热涂料的制备方法，其特征在于，步骤如下：将去离子水、钛白粉、分散剂、润湿剂、反射隔热粉混合，以2500-3000rpm的转速进行高速搅拌，分散均匀，然后加入弹性乳液、成膜助剂，以1200-1600rpm的转速进行中速搅拌，分散均匀，再加入玻璃空心微珠、气凝胶以400-600rpm的转速进行慢速搅拌，分散均匀，最后加入多功能助剂和增稠剂搅拌分散均匀即可。
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