CN110684411A - 一种具有催化特性的纳米TiO2反射隔热面漆及其制备和应用 - Google Patents

一种具有催化特性的纳米TiO2反射隔热面漆及其制备和应用 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种具有催化特性的纳米TiO2反射隔热面漆及其制备和应用，该反射隔热面漆包括水性丙烯酸乳液、TiO2纳米材料、水以及任选的分散剂、增稠剂、成膜助剂、体质填料、消泡剂、杀菌剂和/或防霉剂；其通过将TiO2纳米材料添加到水性面漆中，提高面漆的超耐老化性、抗粉化性及催化特性，同时可使得面漆漆膜具有反射太阳光的特性，其太阳光反射比可达86％，半球发射率可达93％；该面漆作为涂料用到建筑物表面可以有效降低建筑物室内温度，可以大大节约空调费用；该面漆的光催化性能优异，该面漆漆膜耐沾污性极佳。本发明提供的反射隔热面漆生产工艺简单，施工性好，且符合环保指标，可以批量生产。

Description

一种具有催化特性的纳米TiO2反射隔热面漆及其制备和应用
技术领域
本发明涉及涂料技术领域，特别涉及一种具有催化特性的纳米TiO2类反射隔热面漆及其制备和应用。
背景技术
随着我国人民生活水平的不断提高，使得电力缺口不断加 大，夏季市场发生用电高峰期对于高耗能企业拉闸限电，严重 时还会影响居民的生活。太阳光照会使建筑物屋顶及外墙表面 温度升高，通过热传递使室内的温度也升高，夏季居民为降温 使用的空调、风扇是用电高峰的主要原因之一。城市里人口密 集、绿化面积小、热量不容易扩散，使城市气温比邻区高3-5℃， 这被称之热岛效应，这更加剧了城市居民对电力的需求。据统 计，每年全球使用的空调、电扇等降温设备占了总能源消耗的 20％以上。为了缓解当前供电紧张局面，除了发展水电和核电 的工程，完善供电网络外，还需要大力提倡节能能源，在众多 节能措施中建筑节能显得格外重要，如果能通过在建筑外涂刷 隔热涂料，在夏季有效降低室内温度，则就可以节约大量能源。
此外，在工业生产中，许多露天的反应装置、生产管道线以及各种容器，受到猛烈的太阳光照时，会引起外壁和内部温度的升高，当里面是易燃易爆的油气时，存在着泄露和爆炸的危险，仅在美国，因为温度升高造成的油气损耗就占到石油总量的3％。
综上所述，建筑、工业节能越来越引起人们的重视，太阳能热反射隔热涂料就是其中重要的一个发展方向。
因此，亟需提供一种具有催化特性的纳米TiO2反射隔热面漆及其制备和应用，以得到超耐老化性、抗粉化性以及具有较高的太阳光反射比、半球发射率的反射隔热面漆。
发明内容
为了解决上述问题，本发明人进行了锐意研究，结果发现：一种具有催化特性的纳米TiO2反射隔热面漆及其制备和应用，该面漆包括水性丙烯酸乳液、TiO2纳米材料、水以及任选的分散剂、增稠剂、成膜助剂、体质填料、消泡剂、杀菌剂和/或防霉剂；其通过将TiO2纳米材料添加到水性面漆中，提高面漆的超耐老化性、抗粉化性及催化特性，同时可使得面漆漆膜具有反射太阳光的特性，其太阳光反射比可达86％、半球发射率可达93％；该面漆用到建筑物表面可以有效降低建筑物室内温度，夏天温度高时可降低约5.5-14.5℃，可以节约12％-25％的空调费用；该面漆的光催化性能优异，该面漆漆膜耐沾污性极佳；本发明的面漆生产工艺简单，施工性好，且符合环保指标，从而完成了本发明。
本发明的目的在于提供以下方面：
第一方面，本发明提供一种含有纳米TiO2的反射隔热面漆，该面漆包括以下重量份数的组分：
水性丙烯酸乳液，10-70份，优选20-60份；
TiO2纳米材料，1-20份，优选6-18份。
第二方面，本发明还提供一种制备含有纳米TiO2的反射隔热面漆的方法，优选用于制备第一方面所述的含有纳米TiO2的反射隔热面漆，所述方法包括以下步骤：
步骤I，将水加入到搅拌器中，然后任选加入分散剂、消泡剂；
步骤II，依次加入水性丙烯酸乳液、纳米TiO2、体质填料，
步骤III，任选依次加入成膜助剂、杀菌剂和防霉剂，充分搅拌，并缓慢加入增稠剂，即得目标产品。
第三方面，根据第一方面所述的含有纳米TiO2的反射隔热面漆或根据第二方面所述方法制备的含有纳米TiO2的反射隔热面漆的用途，该反射隔热面漆能够作为建筑物表面涂料使用。
附图说明
图1示出本发明提供的水性丙烯酸乳液的红外光谱图；
图2示出本发明提供的TiO2纳米材料的SEM图。
具体实施方式
下面通过对本发明进行详细说明，本发明的特点和优点将随着这些说明而变得更为清楚、明确。
以下详述本发明。
根据本发明的第一方面，提供一种含有纳米TiO2的反射隔热面漆，该面漆包括以下重量份数的组分：
水性丙烯酸乳液，10-70份，优选20-60份；
TiO2纳米材料，1-20份，优选6-18份。
本发明人发现，所述水性丙烯酸乳液可以为水性的纯丙烯酸乳液，也可以是水性的有机硅改性的丙烯酸乳液，优选所述水性丙烯酸乳液的玻璃化转变温度小于0℃，本发明中所述的水性丙烯酸乳液可以自制，也可以商购，本发明中所述的水性丙烯酸乳液优选为自制，所述水性丙烯酸乳液的制备方法包括以下步骤：
步骤1，将原料预乳化；
步骤2，聚合反应，
步骤3，后处理，得到水性丙烯酸乳液；
优选地，
步骤1中，所述原料包括乳化剂、阴离子表面活性剂、水、丙烯酸酯类单体；
步骤2中，将引发剂缓慢加入到步骤1的体系中，并保持温度为75～85℃；
步骤3，所述后处理包括降至室温，并调节pH值为6～8；更优选为6.8～7.2。
进一步地，
步骤1中，所述乳化剂没有特别限定，优选用OP-10；
步骤1中，所述阴离子表面活性剂没有特别限定，优选用十二烷基苯磺酸钠；
步骤1中，所述丙烯酸酯类单体优选为丙烯酸丁酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸羟丙酯；三者分别为聚合物提供粘结力、内聚力、自交联的特性。所述水选自蒸馏水、去离子水、纯净水中的一种，优选去离子水。
步骤2中，在一种优选的实施方式中，还加入碱性物质，所述碱性物质选自碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾、碳酸氢钾，优选为碳酸氢钠。
步骤2中，还加入引发剂，所述引发剂为过硫酸铵(引发剂分两批加入：一批与乳化剂一起加，另外一批单独缓慢加入到聚合釜中)。
步骤2中，聚合反应温度为78～82℃。
步骤3中，优选采用28％氨水调节pH值为6.8～7.2。
本发明人惊喜地发现，本发明自制的水性丙烯酸乳液使得本发明的最终产品的性能更好。
通过上述方法制得的水性丙烯酸乳液，其红外光谱表明，在1625cm-1、1350cm-1、750cm-1、820cm-1有特征峰。
本发明人发现，所述纳米TiO2可以自制，也可以商购，本发明中优选为自制，所述纳米TiO2的制备方法包括以下步骤：
步骤1’，制备纳米TiO2的前驱体；
步骤2’，将步骤1’的前驱体进行处理，得到粉末A；
步骤3’，对粉末A进行还原，即得纳米TiO2。
优选地，
步骤1’中，所用原料为微米级锐铁矿型TiO2；
步骤2’中，所述处理包括将前驱体在500～600℃下加热处理；
步骤3’中，所述还原为利用氢气对粉末A进行还原。
本发明中，本发明制得的纳米TiO2具有出色的抗粉化性、光泽度、着色强度和物理稳定性及抗紫外线性的作用，使得本发明的最终产品性能更好。
步骤1’中，在一种优选的实施方式中，将微米级锐铁矿型 TiO2加入到一定量的NaOH溶液中，搅拌并超声分散，使固体均匀分散，转移至高压消解罐的聚四氟乙稀内衬中；密封好消解罐后放入鼓风干燥箱中，加热保温，将其冷却后的溶液离心分离，用去离子水洗至中性，得到纳米TiO2的前驱体；
步骤2’中，在一种优选的实施方式中，将所得产物560℃下处理，降温后研磨，制备出粉末A，其为锐钛型钛白粉，经过高温直接煅烧处理后能形成稳定的锐钛型钛白粉，适用于后期还原过程；
步骤3’中，在一种优选的实施方式中，高温高压下用氢气对粉末A进行还原，从而得到TiO2纳米材料。
本发明人惊喜地发现，根据本发明方法制得的TiO2纳米材料具有均匀的粒径，例如，通过扫描电镜可以发现，本发明自制的TiO2纳米材料的粒径可以在低于1nm范围内，例如在 0.1-0.5nm范围内，优选在0.2-0.3nm范围内，实验中测量可以为约0.23nm。
本发明中，“TiO2纳米材料”与“纳米TiO2”意思相同。
本发明中，该面漆还任选包括以下重量份数的成分：
Figure BDA0001899109650000061
所述水选自蒸馏水、去离子水、纯净水中的一种，优选去离子水。
在一种优选的实施方式中，所述消泡剂为改性矿物油和/ 或金属皂，所述改性矿物油选自海明斯的SIN01、SIN02、AP7005、AP7073、DF7079，优选SIN02；所述金属皂选自诺谱科的NXZ、上海深竹化工的SN5702，优选诺谱科的NXZ。
所述成膜助剂为多元醇和/或多元醇酯；如多元醇选自丙二醇、乙二醇、二乙二醇丁醚、二丙二醇丁醚、乙二醇丁醚，优选丙二醇；多元醇酯选自甘油三酯、季戊四醇硬脂酸酯、月桂酸二甘油酯、醇酯十二(又名十二碳醇酯或十二醇酯)，优选醇酯十二。
所述增稠剂为疏水改性聚氨酯，如RHEOLATE212、 RHEOLATE278、DEURHEO WT102、DEURHEO WT204，优选 RHEOLATE212。
所述分散剂为聚丙烯酸类铵盐，如DISPONER W518， DISPONER 165A，DISPONER731A，CA2500，优选CA2500。
本发明人认为，采用成膜助剂，目的是保证水分挥发掉后软化乳胶链的有效伸展，然后慢慢挥发致使乳胶链有效堆积粘连成膜。所述成膜助剂更优选为丙二醇与十二醇酯按照1:1比例复合。
本发明人发现，所述成膜助剂可以自制，也可以使用市售产品，例如采用陶氏化学生产的丙二醇和伊士曼的十二碳醇酯复合使用。
本发明人认为，所述体质填料可以在漆膜固化过程中起到填充成膜物质的作用，使漆膜固化成膜后具有一定的体质厚度，达到遮盖作用并降低成本。
一种实施方式中，所述的体质填料选自重钙粉、石英粉、云母粉、硫酸钡，如林口欧米亚的1250目重钙粉。
本发明人认为，所述增稠剂可以对丙烯酸水性乳液进行疏水改性，增加体系一定的粘度，并且在施工过程中使涂料具有一定的流平性，使得干燥的漆膜均一。
本发明中，所述增稠剂可以自制，也可以使用市售产品，优选为疏水改性聚氨酯，如使用陶氏化学的TT935增稠剂。
本发明人认为，所述分散剂可以对纳米材料及体质填料有优异的分散性，可以降低研磨时间，提高涂料的生产效率，降低涂料制造成本。所述分散剂没有特别限定，优选为聚丙烯酸类铵盐，如可以使用陶氏化学的CA2500。
本发明人认为，所述杀菌剂是为了消除体系内已有的菌落，所述防霉剂是为了有效防止干燥的漆膜滋生霉菌。本发明中对于所述杀菌剂和防霉剂没有特别限定，可以采用牌号为索尔的 DB20和HF，它们的主要成份为n-辛基-异噻唑啉酮。
让本发明人十分惊喜地是，本发明提供的具有催化特性的纳米TiO2反射隔热面漆，其太阳光反射比可达86％，半球发射率可达93％；节能率可达25％；该面漆用到屋面上可以有效降低室内温度至大气温度，降低约5.5-14.5℃；并且成漆膜后防水性极佳，超耐老化性、抗粉化性极佳，并附带光催化特性，能够降解有机污染物，使得漆膜表面持久光亮，耐沾污性大大提高。
根据本发明的第二方面，提供一种制备含有纳米TiO2的反射隔热面漆的方法，优选用于制备第一方面所述的含有纳米 TiO2的反射隔热面漆，所述方法包括以下步骤：
步骤I，将水加入到搅拌器中，然后任选加入分散剂、消泡剂；
步骤II，依次加入水性丙烯酸乳液、纳米TiO2、体质填料，
步骤III，任选依次加入成膜助剂、杀菌剂和防霉剂，充分搅拌，并缓慢加入增稠剂，即得目标产品。
优选地，
步骤I中，所述分散剂为聚丙烯酸类铵盐，所述消泡剂为改性矿物油和/或金属皂；
步骤II中，所述体质填料选自重钙粉、石英粉、云母粉、硫酸钡；
步骤III中，所述成膜助剂为多元醇和/或多元醇酯；所述增稠剂为疏水改性聚氨酯。
进一步地，
步骤I中，所述分散剂没有特别限定，优选为聚丙烯酸类铵盐，如DISPONER W518，DISPONER 165A，DISPONER 731A， CA2500，可以优选使用如陶氏化学的CA2500。本发明人认为，所述分散剂可以对纳米材料及体质填料有优异的分散性，可以降低研磨时间，提高涂料的生产效率，降低涂料制造成本。
本发明中，所述消泡剂没有特别限定，优选为改性矿物油和/或金属皂，改性矿物油如海明斯的SIN01、SIN02、AP7005、 AP7073、DF7079，所述金属皂选自诺谱科的NXZ、上海深竹化工的SN5702。更优选为改性矿物油，如海明斯SIN02。
步骤II中，所述水性丙烯酸乳液优选用本发明提供的制备方法制备；所述纳米TiO2优选用本发明提供的制备方法制备。
步骤III中，所述成膜助剂更优选为丙二醇与十二醇酯按照 1:1比例复合。
本发明人认为，采用成膜助剂，目的是保证水分挥发掉后软化乳胶链的有效伸展，然后慢慢挥发致使乳胶链有效堆积粘连成膜。
本发明人发现，所述成膜助剂可以自制，也可以使用市售产品，如采用陶氏化学生产的丙二醇和伊士曼的十二碳醇酯复合使用。
本发明人认为，所述增稠剂可以对丙烯酸水性乳液进行疏水改性，增加体系一定的粘度，并且在施工过程中使涂料具有一定的流平性，使得干燥的漆膜均一。
本发明人发现，所述增稠剂可以自制，也可以使用市售产品，优选为疏水改性聚氨酯，如使用陶氏化学的TT935增稠剂。
本发明人认为，步骤III中，所述杀菌剂是为了消除体系内已有的菌落，所述防霉剂是为了有效防止干燥的漆膜滋生霉菌。本发明中对于所述杀菌剂和防霉剂没有特别限定，可以采用牌号为索尔的DB20和HF，它们的主要成份为n-辛基-异噻唑啉酮。
进一步地，
步骤I中，搅拌速度为200～1000转/分钟，优选400～800转/ 分钟；如600转/分钟进行搅拌，持续数分钟至数小时，优选5 分钟至60分钟，
本发明人认为，步骤I的目的是降低去离子水的表面张力，有助于TiO2纳米材料的分散；
步骤II中，在此过程中可以进行搅拌，例如持续数分钟至数小时，优选10分钟至60分钟，例如持续搅拌30分钟。从而确保TiO2纳米材料分散均匀、不发生聚集。
步骤III中，搅拌速度为1000～1500转/分钟，优选1000～1200 转/分钟，如1000转/分钟进行搅拌，并缓慢加入增稠剂；
步骤III中持续进行搅拌，例如持续搅拌20分钟至2小时，优选搅拌30-50分钟，达到粘度稳定，即可过滤灌装，即可得到目标产品。
根据本发明的第三方面，第一方面所述的含有纳米TiO2的反射隔热面漆或根据第二方面所述方法制备的含有纳米TiO2的反射隔热面漆的用途，该反射隔热面漆能够作为建筑物表面涂料使用。
该反射隔热面漆能够用到建筑物表面并能够有效降低建筑物室内温度，夏天温度高时，所降温度可达14.5℃；一般地，夏天温度高时可降低约5.5-14.5℃，可以节约12％-25％的空调费用；
该面漆漆膜具有反射太阳光的特性，其太阳光反射比可达 86％，半球发射率可达93％。
本发明人十分惊喜地发现，本发明提供的反射隔热面漆，一方面由于纳米TiO2的缘故而具有反射太阳光的特性，例如太阳光反射比可达86％，半球发射率可达93％，从而可以降低建筑物室内及其表面温度，此外，本发明提供的反射隔热面漆性能优异，例如夏天温度高时，节能率可达25％，而且整体成膜防水性极佳；另一方面具有光催化特性，使漆膜表面持久光亮，耐沾污性提高。
因此，本发明提供的纳米TiO2反射隔热面漆能够用于建筑物的表面，使其同时满足隔热、催化自洁、防水、装饰功能，最终达到节能环保的效果。
本发明人还发现，本发明提供的面漆及其制备方法还可以达到以下效果：面漆漆膜外观白色，生产工艺简单，施工性好，且符合环保指标，具有一定的工业效益，可以批量生产。
根据本发明提供的一种具有催化特性的纳米TiO2反射隔热面漆及其制备和应用，具有以下有益效果：
(1)本发明提供的具有催化特性的纳米TiO2反射隔热面漆能够作为涂料用于建筑物室内及其外表面，其能够反射太阳光并降低建筑物室内及其表面温度；
(2)本发明提供的具有催化特性的纳米TiO2反射隔热面漆的太阳光反射比可达86％，半球发射率可达93％；夏天温度高时的节能率可达25％；
(3)本发明提供的具有催化特性的纳米TiO2反射隔热面漆成漆膜后防水性极佳，超耐老化性、抗粉化性极佳，并附带光催化特性，能够降解有机污染物，使得漆膜表面持久光亮，耐沾污性大大提高；
(4)本发明提供的制备方法工艺简单，施工性好，绿色环保，有利于工业化推广。
实施例
水性丙烯酸乳液的制备
以OP-10作为乳化剂，十二烷基苯磺酸钠为阴离子表面活性剂，以过硫酸铵为引发剂，去离子水为溶剂，其中，乳化剂：阴离子表面活性剂：引发剂的质量比例为2:2:1；丙烯酸酯单体为丙烯酸丁酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸羟丙酯，投入质量比例 3:1:2。
室温条件下，向乳化釜中依次加入乳化剂20g、十二烷基苯磺酸钠20g、引发剂5g、去离子水200g，开始搅拌使之全部溶解；然后继续向乳化釜中依次加入丙烯酸丁酯300g、丙烯酸甲酯100g、丙烯酸羟丙酯200g，搅拌乳化30min，得到预乳化液；
向聚合釜中依次加入乳化剂20g、十二烷基苯磺酸钠20g、碳酸氢钠3g和去离子水200g，开动搅拌使之溶解并置于升温至 50℃；然后，称取引发剂5g并溶于去离子水200g中，缓慢加入到聚合釜内，同时调整水浴温度至80℃后，向聚合釜内缓慢滴加上述预乳化液，3h滴完，80℃保温条件下充分搅拌2h；
然后降至室温，用pH调节剂28％的氨水3g调节pH值为7，制得水性丙烯酸乳液。
TiO2纳米材料
以微米级锐铁矿型TiO2和10mol/L NaOH溶液为原料，微米级锐铁矿型TiO2:NaOH(s)的质量比例为1:20。
先将NaOH溶液2.5L放入反应器中，然后加入50g微米级锐铁矿型TiO2中搅拌并超声分散5min，使微米级锐铁矿型TiO2均匀分散，转移至高压消解罐的聚四氟乙稀内衬中；密封好消解罐后放入鼓风干燥箱中，分别以120℃、140℃、160℃、 180℃、200℃加热保温24h，将其冷却后的溶液离心分离，用去离子水洗至中性，得到纳米TiO2的前驱体；
将所得前驱体在560℃处理2h，冷却后研磨，制备出待用粉末A；
然后，在温度为425℃、压力为200bar的条件下，利用氢气对粉末A进行还原4h，从而制得TiO2纳米材料。
实施例1
将120g的去离子水加入到搅拌器中，随后加入消泡剂(海明斯的改性矿物油的SIN02)0.5g、分散剂(陶氏化学的CA2500) 0.5g，600转/分钟下持续搅拌10分钟；
然后，依次加入自制的水性丙烯酸乳液300g、TiO2纳米材料100g、体质填料(林口欧米亚的1250目重钙粉)300g，持续搅拌30分钟；
最后，依次加入杀菌剂(索尔的DB20)2g、防霉剂(索尔的HF)2g、成膜助剂(陶氏化学生产的丙二醇和伊士曼的十二碳醇酯)30g，1000转/分钟，并缓慢加入增稠剂(陶氏化学的 TT935)1.5g，搅拌30-50分钟至粘度稳定，即可过滤灌装，即得到目标产品。
实施例2
本实施例与实施例1所用原料来源相同。
将120g的去离子水加入到搅拌器中，随后加入消泡剂0.8g、分散剂0.8g，600转/分钟，持续搅拌10分钟；
然后，依次加入水性丙烯酸乳液400g、TiO2纳米材料120g、体质填料400g，持续搅拌30分钟；
最后，依次加入杀菌剂4g、防霉剂4g、成膜助剂40g，1000 转/分钟，并缓慢加入增稠剂10g，搅拌30-50分钟至粘度稳定，即可过滤灌装，得到目标产品。
实施例3
本实施例与实施例1所用原料来源相同。
将120g的去离子水加入到搅拌器中，随后加入消泡剂1.0g、分散剂1.0g，600转/分钟，持续搅拌10分钟；
然后，依次加入水性丙烯酸乳液500g、TiO2纳米材料160g、体质填料500g，持续搅拌30分钟；
最后，依次加入杀菌剂6g、防霉剂6g、成膜助剂50g，1000 转/分钟，并缓慢加入增稠剂20g，搅拌30-50分钟至粘度稳定，即可过滤灌装，得到目标产品。
对比例
对比例1(与实施例3不同的是，采用市售的水性丙烯酸乳液)
将120g的去离子水加入到搅拌器中，随后加入消泡剂1.0g、分散剂1.0g，600转/分钟，持续搅拌10分钟；
然后，依次加入水性丙烯酸乳液(市售，非自制，巴斯夫的S3182)500g、TiO2纳米材料160g、体质填料500g，持续搅拌 30分钟；
最后，依次加入杀菌剂6g、防霉剂6g、成膜助剂50g，1000 转/分钟，并缓慢加入增稠剂20g，搅拌30-50分钟至粘度稳定，即可过滤灌装，得到目标产品。
对比例2(与实施例3不同的是，采用市售的TiO2纳米材料)
将120g的去离子水加入到搅拌器中，随后加入消泡剂1.0g、分散剂1.0g，600转/分钟，持续搅拌10分钟；
然后，依次加入水性丙烯酸乳液500g、TiO2纳米材料(市售，非自制,美国杜邦的R702)160g、体质填料500g，持续搅拌 30分钟；
最后，依次加入杀菌剂6g、防霉剂6g、成膜助剂50g，1000转/ 分钟，并缓慢加入增稠剂20g，搅拌30-50分钟至粘度稳定，即可过滤灌装，得到目标产品。
实验例
实验例1水性丙烯酸乳液的红外光谱分析
测定自制的水性丙烯酸乳液的红外光谱，结果如图1所示。
由图1可见，在1625cm-1、1350cm-1、750cm-1、820cm-1有特征峰。
实验例2样品的SEM扫描电镜分析
对TiO2纳米材料进行扫描电镜分析，结果如图2所示。
由图2可知，本发明自制的TiO2纳米材料的粒径为0.23nm。
实验例3样品的性能测试
对实施例1-3以及对比例1～2制得的面漆进行性能测试，结果如表1所示。参照标准：JG/T235-2008“建筑反射隔热涂料”，该标准用于主要检测项目为测定太阳光反射比及半球发射率。
太阳光反射比指在300nm～2500nm可见光和近红外波段反射与同波段入射的太阳辐射通量的比值；
半球发射率指热辐射在半球方向上的辐射出射度与处于相同温度的全辐射体(黑体)的辐射出射度的比值；
节能率指在满足相等需要或者达到相同目的条件下，使能源消耗量减少，这种减少就是节能。其减少的数量就是节能的数量。
表1检测结果
Figure BDA0001899109650000161
由表1中实施例1～3与对比例1～2对比可知，本发明提供的具有催化特性的纳米TiO2反射隔热面漆的太阳光反射比可达 86％，半球发射率可达93％，节能率可达25％，本发明提供的反射隔热面漆性能更优异。
以上结合具体实施方式和范例性实例对本发明进行了详细说明，不过这些说明并不能理解为对本发明的限制。本领域技术人员理解，在不偏离本发明精神和范围的情况下，可以对本发明技术方案及其实施方式进行多种等价替换、修饰或改进，这些均落入本发明的范围内。本发明的保护范围以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种含有纳米TiO2的反射隔热面漆，其特征在于，该面漆包括以下重量份数的组分：
水性丙烯酸乳液， 10-70份，优选20-60份；
TiO2纳米材料， 1-20份，优选6-18份。
2.根据权利要求1所述的含有纳米TiO2的反射隔热面漆，其特征在于，所述水性丙烯酸乳液的制备方法包括以下步骤：
步骤1，将原料预乳化；
步骤2，聚合反应；
步骤3，后处理，得到水性丙烯酸乳液；
优选地，
步骤1中，所述原料包括乳化剂、阴离子表面活性剂、水、丙烯酸酯类单体；
步骤2中，将引发剂缓慢加入到步骤1的体系中，并保持温度为75～85℃；
步骤3，所述后处理包括降至室温，并调节pH值为6～8。
3.根据权利要求1或2所述的含有纳米TiO2的反射隔热面漆，其特征在于，所述纳米TiO2的制备方法包括以下步骤：
步骤1’，制备纳米TiO2的前驱体；
步骤2’，将步骤1’的前驱体进行处理，得到粉末A；
步骤3’，对粉末A进行还原，即得纳米TiO2。
4.根据权利要求3所述的含有纳米TiO2的反射隔热面漆，其特征在于，
步骤1’中，所用原料为微米级锐铁矿型TiO2；
步骤2’中，所述处理包括将前驱体在500～600℃下加热处理；
步骤3’中，所述还原为利用氢气对粉末A进行还原。
5.根据权利要求1所述的含有纳米TiO2的反射隔热面漆，其特征在于，该面漆还任选包括以下重量份数的成分：
Figure FDA0001899109640000021
6.根据权利要求5所述的含有纳米TiO2的反射隔热面漆，其特征在于，所述消泡剂为改性矿物油和/或金属皂，
所述成膜助剂为多元醇和/或多元醇酯。
7.根据权利要求5所述的含有纳米TiO2的反射隔热面漆，其特征在于，所述增稠剂为疏水改性聚氨酯，
所述分散剂为聚丙烯酸类铵盐。
8.一种制备含有纳米TiO2的反射隔热面漆的方法，优选用于制备权利要求1至7之一所述的含有纳米TiO2的反射隔热面漆，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
步骤I，将水加入到搅拌器中，然后任选加入分散剂、消泡剂；
步骤II，依次加入水性丙烯酸乳液、纳米TiO2、体质填料，
步骤III，任选依次加入成膜助剂、杀菌剂和防霉剂，充分搅拌，并缓慢加入增稠剂，即得目标产品。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，步骤I中，所述分散剂为聚丙烯酸类铵盐，所述消泡剂为改性矿物油和/或金属皂；
步骤II中，所述体质填料选自重钙粉、石英粉、云母粉、硫酸钡；
步骤III中，所述成膜助剂为多元醇和/或多元醇酯；所述增稠剂为疏水改性聚氨酯；
优选地，
步骤I中，搅拌速度为200～1000转/分钟，优选400～800转/分钟；
步骤III中，搅拌速度为1000～1500转/分钟，优选1000～1200转/分钟。
10.根据权利要求1至7之一所述的含有纳米TiO2的反射隔热面漆或根据权利要求8至9之一所述方法制备的含有纳米TiO2的反射隔热面漆的用途，其特征在于，该反射隔热面漆作为建筑物表面的涂料使用。
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