CN111187552A - 一种建筑外墙用改性环氧树脂复合涂料及其制备工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种建筑外墙用改性环氧树脂复合涂料，包括如下重量份的各组分：双酚F环氧树脂55‑62份、疏水多孔储能矿石微球21‑24份、碳酸氢钠1.2‑1.3份、空心玻璃球12‑15份、钛白粉8‑11份、羟基硅油6‑9份、纳米氧化锌5‑8份、甲醛47‑58份、苯酚24‑27份、分散剂1.3‑1.8份、流平剂0.9‑1.2份、消泡剂2.3‑2.7份、乙醇100份。本发明制备的涂层分子的整个网状结构中均布有若干疏水多孔储能矿石微球，疏水多孔储能矿石微球表面支链上的硅氧烷基团具有一定的疏水能力，并且，硅氧烷键在水解后形成的羟基与羟基硅油中的羟基通过氢键作用交联，形成疏水网，整个疏水网覆盖在涂料的表面，使得涂料具有较高的疏水能力，并且疏水基团是通过化学键固定，不会由于涂层的长期侵蚀造成疏水性能的改变。

Description

一种建筑外墙用改性环氧树脂复合涂料及其制备工艺

技术领域

本发明属于涂料制备领域，涉及一种建筑外墙用改性环氧树脂复合涂料及其制备工艺。

背景技术

为了保持室内的舒适和墙体的美观，现有的建筑外墙很多涂布一层涂料，不仅能够达到美观的效果，同时通过在涂料中添加空心玻璃球，通过空心玻璃球的光反射作用实现墙体的隔热效果，但是在冬季对于室内的保温效果则不理想，同时在南方多雨的季节，墙体通过雨水的侵蚀容易造成涂层的剥离，不仅影响墙体的美观通过使得墙体的隔热效果降低，现有的防水涂料直接在涂料中添加防水剂，雨水经过长时间侵蚀，从涂层的缝隙中进入，造成涂层的剥离，防水效果持续时间较短。

发明内容

本发明的目的在于提供一种建筑外墙用改性环氧树脂复合涂料及其制备工艺，该涂料是通过将废弃的矿渣粉进行包覆改性后，进行制孔，同时在制得的包覆矿渣微球孔道中填充储能材料，并且在包覆矿渣微球表面的支链上聚合接枝，使得支链上含有大量的疏水基团硅氧烷基和氨基功能基团，通过氨基与双酚F环氧树脂上的环氧基团发生开环反应，使得相邻疏水多孔储能矿石微球之间通过双酚F环氧树脂上相连接交叉成网状结构，部分甲醛将上的氨基交联，使得大网状骨架内部形成小网状结构，能够实现对空心玻璃球、钛白粉、羟基硅油和纳米氧化锌填充料的固定，部分甲醛直接与苯酚反应，形成的聚合物具有一定的粘结性能，能够实现对空心玻璃球、钛白粉、羟基硅油和纳米氧化锌填充料的进一步固定，疏水多孔储能矿石微球内芯的液体石蜡具有储能作用，同时外部网状结构中的纳米氧化锌也具有一定的储能作用，并且外部网状结构中的空心玻璃球具有隔热性能，因此使得整个涂料骨架内外均具有一定的储能隔热作用，进而不仅能够实现夏季防晒更能够实现冬季隔热，同时由于交联固定包覆作用使得储能材料在涂层长期遭受侵蚀过程中减少，进而使得隔热性能不会减少，解决了现有涂料中添加空心玻璃球，通过空心玻璃球的光反射作用实现墙体的隔热效果，但是在冬季对于室内的保温效果则不理想，同时在南方多雨的季节，墙体通过雨水的侵蚀容易造成涂层的剥离，不仅影响墙体的美观通过使得墙体的隔热效果降低的问题。

本发明制备的涂层分子的整个网状结构中均布有若干疏水多孔储能矿石微球，疏水多孔储能矿石微球表面支链上的硅氧烷基团具有一定的疏水能力，并且，硅氧烷键在水解后形成的羟基与羟基硅油中的羟基通过氢键作用交联，形成疏水网，整个疏水网覆盖在涂料的表面，使得涂料具有较高的疏水能力，并且由于疏水基团是通过化学键固定，不会由于涂层的长期侵蚀造成疏水性能的改变，进而解决了现有的防水涂料直接在涂料中添加防水剂，雨水经过长时间侵蚀，从涂层的缝隙中进入，造成涂层的剥离，防水效果持续时间较短的问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种建筑外墙用改性环氧树脂复合涂料，包括如下重量份的各组分：

双酚F环氧树脂55-62份、疏水多孔储能矿石微球21-24份、碳酸氢钠1.2-1.3份、空心玻璃球12-15份、钛白粉8-11份、羟基硅油6-9份、纳米氧化锌5-8份、甲醛47-58份、苯酚24-27份、分散剂1.3-1.8份、流平剂0.9-1.2份、消泡剂2.3-2.7份、乙醇100份；

其中疏水多孔储能矿石微球的具体制备过程如下：

步骤1：将矿渣粉加入水中，然后向其中加入乙二胺，混合均匀后向其中加入十二烷基苯磺酸钠，搅拌溶解后升温至30-50℃，然后向其中滴加甲苯二异氰酸酯和丙烯酰胺溶液，滴加速度保持在每分钟8-10mL,边滴加边剧烈搅拌，滴加完全后恒温反应2h，然后进行过滤洗涤，并在60℃的烘箱中进行烘干，得到包覆矿渣；由于乙二胺溶液溶于水，形成水相包围在矿渣粉的周侧，但是甲苯二异氰酸酯则不溶于水，因此矿渣粉表面的乙二胺就与甲苯二异氰酸酯在矿渣粉的表面发生反应，同时在反应过程中加入丙烯酰胺，使得丙烯酰胺同时与甲基二异氰酸酯反应，在矿渣粉的表面形成一层包覆层，反应结构式如下；其中1kg矿渣粉中加入水3.3-3.4L,加入乙二胺370-380g，加入十二烷基苯磺酸钠34-37g，加入甲苯二异氰酸酯531-543g，加入丙烯酰胺465-472g；

步骤2：将步骤1制备的包覆矿渣粉加入1mol/L的盐酸溶液中，常温下搅拌反应2h，然后用浓度为0.1mol/L的碳酸钠溶液洗涤后，再依次用蒸馏水和乙醇洗涤至中性，然后在60℃下烘干，得到多孔矿石微球，由于包覆矿渣内芯中含有大量的氧化铁、氧化钙、二氧化硅、氧化铝和硅酸盐等物质，加入盐酸后内芯中的氧化铁、氧化钙和氧化铝均与盐酸发生反应，形成盐离子溶出，使得内芯中由于各种氧化物的溶出形成多孔结构，酸解后的多孔矿石微球内芯中主要是二氧化硅和硅酸盐骨架，使得多孔矿石微球具有较高的强度；其中每克包覆矿渣粉中加入1mol/L的盐酸溶液10mL；

步骤3：将多孔矿石微球加入液体石蜡溶液中，混合均匀后将溶液加入烧瓶中，同时将烧瓶放入冰盐浴中，边搅拌边抽真空30min，然后停止抽真空，取出烧瓶放置在40℃的温水中搅拌反应20-30min，进行过滤洗涤，得到多孔储能矿石微球，由于多孔矿石微球内芯含有多孔结构，在抽真空的情况下多孔孔道内的压强与外部石蜡溶液的压强相同，当停止抽真空后外部升温，使得外部石蜡溶液的压强升高，大于多孔孔道内的压强，通过压力作用将液体石蜡压入多孔孔道内部；每克多孔矿石微球中加入液体石蜡3-4mL；

步骤4：将制备的多孔储能矿石微球加入乙醇溶液中，然后向其中加入偶氮二异丁腈，混合均匀后升温至90℃，然后向其中逐滴加入甲基丙烯酰胺溶液和乙烯基三甲氧基硅烷，边滴加边搅拌，反应2h后升温至120℃反应3h，得到疏水多孔储能矿石微球，具体反应结构式如下，由于多孔储能矿石微球表面的支链一端含有烯丙基，通过偶氮二异丁腈的引发使得多孔储能矿石微球与甲基丙烯酰胺溶液和乙烯基三甲氧基硅烷发生聚合反应，在多孔储能矿石微球的表面接枝硅氧烷基团，通过硅氧烷基团的作用实现疏水性能，同时通过甲基丙烯酰胺溶液的加入使得多孔储能矿石微球表面的支链上含有若干氨基功能基团；其中每克多孔储能矿石微球中加入乙醇溶液8-9mL,加入偶氮二异丁腈0.81-0.83g，加入甲基丙烯酰胺溶液3.8-4.2mL，加入乙烯基三甲氧基硅烷0.78-0.82g；甲基丙烯酰胺溶液中甲基丙烯酰胺的质量分数为42-48％；

一种建筑外墙用改性环氧树脂复合涂料的制备工艺，具体制备过程如下：

第一步，将双酚F环氧树脂溶于乙醇溶液中，然后向其中加入疏水多孔储能矿石微球，边搅拌边向其中滴加浓度为1％的碳酸氢钠溶液，搅拌均匀后升温至50℃反应2h；其中疏水多孔储能矿石微球表面的支链上含有大量的氨基，通过氨基与双酚F环氧树脂上的环氧基团发生开环反应，使得相邻疏水多孔储能矿石微球之间通过双酚F环氧树脂上相连接交叉成网状结构；

第二步，向第一步中制备的溶液中加入空心玻璃球、钛白粉、羟基硅油和纳米氧化锌，搅拌均匀后升温至60℃，然后向其中滴加甲醛溶液，边滴加边搅拌，滴加完全后恒温反应3h，空心玻璃球、钛白粉、羟基硅油和纳米氧化锌填充在双酚F环氧树脂与疏水多孔储能矿石微球形成的网状结构中，并且由于疏水多孔储能矿石微球表面的支链上含有大量的氨基，通过加入甲醛溶液，将相邻支链之间的氨基进行交联，使得大网状骨架内部形成小的网状结构固定，进而将空心玻璃球、钛白粉、羟基硅油和纳米氧化锌固定在小的网状固定内部；

第三步，向第二步制备的溶液中加入分散剂、流平剂和消泡剂，搅拌混合均匀后升温至70℃，然后向其中滴加苯酚溶液，边滴加边剧烈搅拌，滴加完全后恒温反应1h，得到粘稠的胶体涂料；其中第二步中部分甲醛直接用于交联疏水多孔储能矿石微球表面的氨基，剩余部分甲醛直接与苯酚反应，形成的聚合物具有一定的粘结性能，能够实现对空心玻璃球、钛白粉、羟基硅油和纳米氧化锌填充料的进一步固定；疏水多孔储能矿石微球内芯的液体石蜡具有储能作用，同时外部网状结构中的纳米氧化锌也具有一定的储能作用，并且外部网状结构中的空心玻璃球具有隔热性能，因此使得整个涂料骨架内外均具有一定的储能隔热作用，并且整个网状结构中均布有若干疏水多孔储能矿石微球，疏水多孔储能矿石微球表面支链上的硅氧烷基团具有一定的疏水能力，并且，硅氧烷键在水解后形成的羟基与羟基硅油中的羟基通过氢键作用交联，形成疏水网，整个疏水网覆盖在涂料的表面，使得涂料具有较高的疏水能力。

本发明的有益效果：

本发明的涂料通过将废弃的矿渣粉进行包覆改性后，进行制孔，同时在制得的包覆矿渣微球孔道中填充储能材料，并且在包覆矿渣微球表面的支链上聚合接枝，使得支链上含有大量的疏水基团硅氧烷基和氨基功能基团，通过氨基与双酚F环氧树脂上的环氧基团发生开环反应，使得相邻疏水多孔储能矿石微球之间通过双酚F环氧树脂上相连接交叉成网状结构，部分甲醛将上的氨基交联，使得大网状骨架内部形成小网状结构，能够实现对空心玻璃球、钛白粉、羟基硅油和纳米氧化锌填充料的固定，部分甲醛直接与苯酚反应，形成的聚合物具有一定的粘结性能，能够实现对空心玻璃球、钛白粉、羟基硅油和纳米氧化锌填充料的进一步固定，疏水多孔储能矿石微球内芯的液体石蜡具有储能作用，同时外部网状结构中的纳米氧化锌也具有一定的储能作用，并且外部网状结构中的空心玻璃球具有隔热性能，因此使得整个涂料骨架内外均具有一定的储能隔热作用，进而不仅能够实现夏季防晒更能够实现冬季隔热，同时由于交联固定包覆作用使得储能材料在涂层长期遭受侵蚀过程中减少，进而使得隔热性能不会减少，解决了现有涂料中添加空心玻璃球，通过空心玻璃球的光反射作用实现墙体的隔热效果，但是在冬季对于室内的保温效果则不理想，同时在南方多雨的季节，墙体通过雨水的侵蚀容易造成涂层的剥离，不仅影响墙体的美观通过使得墙体的隔热效果降低的问题。

本发明制备的涂层分子的整个网状结构中均布有若干疏水多孔储能矿石微球，疏水多孔储能矿石微球表面支链上的硅氧烷基团具有一定的疏水能力，并且，硅氧烷键在水解后形成的羟基与羟基硅油中的羟基通过氢键作用交联，形成疏水网，整个疏水网覆盖在涂料的表面，使得涂料具有较高的疏水能力，并且由于疏水基团是通过化学键固定，不会由于涂层的长期侵蚀造成疏水性能的改变，进而解决了现有的防水涂料直接在涂料中添加防水剂，雨水经过长时间侵蚀，从涂层的缝隙中进入，造成涂层的剥离，防水效果持续时间较短的问题。

附图说明

为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本发明包覆矿渣制备过程结构式；

图2为本发明疏水多孔储能矿石微球制备结构式。

具体实施方式

结合图1和图2通过如下实施例进行详细说明。

实施例1

疏水多孔储能矿石微球的具体制备过程如下：

步骤1：将1kg矿渣粉加入3.3L水中，然后向其中加入370g乙二胺，混合均匀后向其中加入34g十二烷基苯磺酸钠，搅拌溶解后升温至30-50℃，然后向其中滴加531g甲苯二异氰酸酯和465g丙烯酰胺溶液，滴加速度保持在每分钟8-10mL,边滴加边剧烈搅拌，滴加完全后恒温反应2h，然后进行过滤洗涤，并在60℃的烘箱中进行烘干，得到包覆矿渣；

步骤2：将步骤1制备的1kg包覆矿渣粉加入10L浓度为1mol/L的盐酸溶液中，常温下搅拌反应2h，然后用浓度为0.1mol/L的碳酸钠溶液洗涤后，再依次用蒸馏水和乙醇洗涤至中性，然后在60℃下烘干，得到多孔矿石微球；

步骤3：将900g多孔矿石微球加入2.7L液体石蜡溶液中，混合均匀后将溶液加入烧瓶中，同时将烧瓶放入冰盐浴中，边搅拌边抽真空30min，然后停止抽真空，取出烧瓶放置在40℃的温水中搅拌反应20-30min，进行过滤洗涤，得到多孔储能矿石微球；

步骤4：将制备的800g多孔储能矿石微球加入6.4L乙醇溶液中，然后向其中加入648g偶氮二异丁腈，混合均匀后升温至90℃，然后向其中逐滴加入3.04L浓度为48％的甲基丙烯酰胺溶液和624g乙烯基三甲氧基硅烷，边滴加边搅拌，反应2h后升温至120℃反应3h，得到疏水多孔储能矿石微球；

实施例2

疏水多孔储能矿石微球的具体制备过程如下：

步骤1：将1kg矿渣粉加入3.4L水中，然后向其中加入380g乙二胺，混合均匀后向其中加入37g十二烷基苯磺酸钠，搅拌溶解后升温至30-50℃，然后向其中滴加543g甲苯二异氰酸酯和472g丙烯酰胺溶液，滴加速度保持在每分钟8-10mL,边滴加边剧烈搅拌，滴加完全后恒温反应2h，然后进行过滤洗涤，并在60℃的烘箱中进行烘干，得到包覆矿渣；

步骤2：将步骤1制备的1kg包覆矿渣粉加入10L浓度为1mol/L的盐酸溶液中，常温下搅拌反应2h，然后用浓度为0.1mol/L的碳酸钠溶液洗涤后，再依次用蒸馏水和乙醇洗涤至中性，然后在60℃下烘干，得到多孔矿石微球；

步骤3：将900g多孔矿石微球加入3.6L液体石蜡溶液中，混合均匀后将溶液加入烧瓶中，同时将烧瓶放入冰盐浴中，边搅拌边抽真空30min，然后停止抽真空，取出烧瓶放置在40℃的温水中搅拌反应20-30min，进行过滤洗涤，得到多孔储能矿石微球；

步骤4：将制备的800g多孔储能矿石微球加入7.2L乙醇溶液中，然后向其中加入664g偶氮二异丁腈，混合均匀后升温至90℃，然后向其中逐滴加入3.26L浓度为42％的甲基丙烯酰胺溶液和665g乙烯基三甲氧基硅烷，边滴加边搅拌，反应2h后升温至120℃反应3h，得到疏水多孔储能矿石微球。

对比例1

多孔储能矿石微球的具体制备过程如下：

步骤1：将1kg矿渣粉加入3.3L水中，然后向其中加入370g乙二胺，混合均匀后向其中加入34g十二烷基苯磺酸钠，搅拌溶解后升温至30-50℃，然后向其中滴加531g甲苯二异氰酸酯和465g丙烯酰胺溶液，滴加速度保持在每分钟8-10mL,边滴加边剧烈搅拌，滴加完全后恒温反应2h，然后进行过滤洗涤，并在60℃的烘箱中进行烘干，得到包覆矿渣；

步骤2：将步骤1制备的1kg包覆矿渣粉加入10L浓度为1mol/L的盐酸溶液中，常温下搅拌反应2h，然后用浓度为0.1mol/L的碳酸钠溶液洗涤后，再依次用蒸馏水和乙醇洗涤至中性，然后在60℃下烘干，得到多孔矿石微球；

步骤3：将900g多孔矿石微球加入2.7L液体石蜡溶液中，混合均匀后将溶液加入烧瓶中，同时将烧瓶放入冰盐浴中，边搅拌边抽真空30min，然后停止抽真空，取出烧瓶放置在40℃的温水中搅拌反应20-30min，进行过滤洗涤，得到多孔储能矿石微球。

对比例2：

多孔矿石微球的具体制备过程如下：

步骤1：将1kg矿渣粉加入3.3L水中，然后向其中加入370g乙二胺，混合均匀后向其中加入34g十二烷基苯磺酸钠，搅拌溶解后升温至30-50℃，然后向其中滴加531g甲苯二异氰酸酯和465g丙烯酰胺溶液，滴加速度保持在每分钟8-10mL,边滴加边剧烈搅拌，滴加完全后恒温反应2h，然后进行过滤洗涤，并在60℃的烘箱中进行烘干，得到包覆矿渣；

步骤2：将步骤1制备的1kg包覆矿渣粉加入10L浓度为1mol/L的盐酸溶液中，常温下搅拌反应2h，然后用浓度为0.1mol/L的碳酸钠溶液洗涤后，再依次用蒸馏水和乙醇洗涤至中性，然后在60℃下烘干，得到多孔矿石微球。

对比例3：

包覆矿渣的具体制备过程如下：将1kg矿渣粉加入3.3L水中，然后向其中加入370g乙二胺，混合均匀后向其中加入34g十二烷基苯磺酸钠，搅拌溶解后升温至30-50℃，然后向其中滴加531g甲苯二异氰酸酯和465g丙烯酰胺溶液，滴加速度保持在每分钟8-10mL,边滴加边剧烈搅拌，滴加完全后恒温反应2h，然后进行过滤洗涤，并在60℃的烘箱中进行烘干，得到包覆矿渣。

实施例3：

一种建筑外墙用改性环氧树脂复合涂料的制备工艺，具体制备过程如下：

第一步，将5.5kg双酚F环氧树脂溶于10kg乙醇溶液中，然后向其中加入2.1kg实施例1制备的疏水多孔储能矿石微球，边搅拌边向其中滴加浓度为1.2kg浓度为1％的碳酸氢钠溶液，搅拌均匀后升温至50℃反应2h；

第二步，向第一步中制备的溶液中加入1.2kg空心玻璃球、0.8kg钛白粉、0.6kg羟基硅油和0.5kg纳米氧化锌，搅拌均匀后升温至60℃，然后向其中滴加4.7kg甲醛溶液，边滴加边搅拌，滴加完全后恒温反应3h；

第三步，向第二步制备的溶液中加入130g分散剂、90g流平剂和230g消泡剂，搅拌混合均匀后升温至70℃，然后向其中滴加2.4kg苯酚溶液，边滴加边剧烈搅拌，滴加完全后恒温反应1h，得到粘稠的胶体涂料。

实施例4：

一种建筑外墙用改性环氧树脂复合涂料的制备工艺，具体制备过程如下：

双酚F环氧树脂55-62份、疏水多孔储能矿石微球21-24份、碳酸氢钠1.2-1.3份、空心玻璃球12-15份、钛白粉8-11份、羟基硅油6-9份、纳米氧化锌5-8份、甲醛47-58份、苯酚24-27份、分散剂1.3-1.8份、流平剂0.9-1.2份、消泡剂2.3-2.7份、乙醇100份；

第一步，将6.2kg双酚F环氧树脂溶于10kg乙醇溶液中，然后向其中加入2.4kg实施例2制备的疏水多孔储能矿石微球，边搅拌边向其中滴加浓度为1.2kg浓度为1％的碳酸氢钠溶液，搅拌均匀后升温至50℃反应2h；

第二步，向第一步中制备的溶液中加入1.3kg空心玻璃球、1.1kg钛白粉、0.9kg羟基硅油和0.8kg纳米氧化锌，搅拌均匀后升温至60℃，然后向其中滴加5.8kg甲醛溶液，边滴加边搅拌，滴加完全后恒温反应3h；

第三步，向第二步制备的溶液中加入180g分散剂、120g流平剂和270g消泡剂，搅拌混合均匀后升温至70℃，然后向其中滴加2.7kg苯酚溶液，边滴加边剧烈搅拌，滴加完全后恒温反应1h，得到粘稠的胶体涂料。

对比例4：

一种建筑外墙用改性环氧树脂复合涂料的制备工艺，具体制备过程如下：

第一步，将6.2kg双酚F环氧树脂溶于10kg乙醇溶液中，然后向其中加入2.4kg对比例1制备的多孔储能矿石微球，边搅拌边向其中滴加浓度为1.2kg浓度为1％的碳酸氢钠溶液，搅拌均匀后升温至50℃反应2h；

第二步，向第一步中制备的溶液中加入1.3kg空心玻璃球、1.1kg钛白粉、0.9kg羟基硅油和0.8kg纳米氧化锌，搅拌均匀后升温至60℃，然后向其中滴加5.8kg甲醛溶液，边滴加边搅拌，滴加完全后恒温反应3h；

第三步，向第二步制备的溶液中加入180g分散剂、120g流平剂和270g消泡剂，搅拌混合均匀后升温至70℃，然后向其中滴加2.7kg苯酚溶液，边滴加边剧烈搅拌，滴加完全后恒温反应1h，得到粘稠的胶体涂料。

对比例5：

一种建筑外墙用改性环氧树脂复合涂料的制备工艺，具体制备过程如下：

第一步，将6.2kg双酚F环氧树脂溶于10kg乙醇溶液中，然后向其中加入2.4kg对比例2制备的多孔矿石微球，边搅拌边向其中滴加浓度为1.2kg浓度为1％的碳酸氢钠溶液，搅拌均匀后升温至50℃反应2h；

第二步，向第一步中制备的溶液中加入1.3kg空心玻璃球、1.1kg钛白粉、0.9kg羟基硅油和0.8kg纳米氧化锌，搅拌均匀后升温至60℃，然后向其中滴加5.8kg甲醛溶液，边滴加边搅拌，滴加完全后恒温反应3h；

第三步，向第二步制备的溶液中加入180g分散剂、120g流平剂和270g消泡剂，搅拌混合均匀后升温至70℃，然后向其中滴加2.7kg苯酚溶液，边滴加边剧烈搅拌，滴加完全后恒温反应1h，得到粘稠的胶体涂料。

对比例6：

一种建筑外墙用改性环氧树脂复合涂料的制备工艺，具体制备过程如下：

第一步，将6.2kg双酚F环氧树脂溶于10kg乙醇溶液中，然后向其中加入2.4kg对比例3制备的矿石微球，边搅拌边向其中滴加浓度为1.2kg浓度为1％的碳酸氢钠溶液，搅拌均匀后升温至50℃反应2h；

第二步，向第一步中制备的溶液中加入1.3kg空心玻璃球、1.1kg钛白粉、0.9kg羟基硅油和0.8kg纳米氧化锌，搅拌均匀后升温至60℃，然后向其中滴加5.8kg甲醛溶液，边滴加边搅拌，滴加完全后恒温反应3h；

第三步，向第二步制备的溶液中加入180g分散剂、120g流平剂和270g消泡剂，搅拌混合均匀后升温至70℃，然后向其中滴加2.7kg苯酚溶液，边滴加边剧烈搅拌，滴加完全后恒温反应1h，得到粘稠的胶体涂料。

实施例5

将实施例3-4和对比例4-6中制备的复合涂料进行性能测定，具体测定过程如下：

(1)将实施例3-4和对比例4-6制备的复合涂料加入模具中，制备成涂层片，然后对涂层片进行力学性能测定，具体测定结果如表1所示：

表1：实施例3-4和对比例4-6制备的复合涂料的力学性能

	实施例3	实施例4	对比例4	对比利5	对比例6
						拉伸强度(MPa)	10.12	10.11	10.09	10.08	10.18
撕裂强度(N/mm)	39.3	39.2	38.4	37.8	36.1

由表1可知，经过聚合接枝改性后的矿石微球能够与环氧树脂结合后，通过甲醛进行交联固定后，虽然矿石微球中含有很多孔道结构，但是成孔后的矿石微球是以二氧化硅和硅酸盐为骨架结构，具有较高的强度，同时通过聚合接枝后再交联得到的矿石微球撕裂强度高于直接交联的矿石微球，由于聚合后使得矿石微球的表面的支链中含有大量的氨基，氨基之间通过甲醛能够交联固定，使得网状骨架内部形成小的网状结构，提高了涂料分子的撕裂强度；

(2)将实施例3-4和对比例4-6制备的涂料分别涂布在相同的玻璃片上，然后通过钢丝球分别摩擦0次、20次、50次、70次、100次后进行导热性能的测试，具体测试结果如表2所示；

表2：实施例3-4和对比例4-6制备的涂料形成的涂层经过多次摩擦后的导

热性能测试结果

由表2可知，经过接枝后再交联的涂料，由于聚合后使得矿石微球的表面的支链中含有大量的氨基，氨基之间通过甲醛能够交联固定，使得网状骨架内部形成小的网状结构，使得对矿石微球中的储能材料和网状结构中的储能材料都能很好的进行固定，经过多次摩擦后涂层中储能材料的含量不变，导热性能不变；

(3)将实施例3-4和对比例4-6制备的涂料分别涂布在相同的玻璃片上，将负载涂膜的多个玻璃片分别浸泡在清水中，浸泡10天、30天、60天和90天后取出，观察玻璃片上的涂膜表面变化，结果如表3所示：

表3实施例3-4和对比例4-6制备的涂料形成的涂层在水中浸泡不同时间后的性能

由表3可知，经过疏水改性后的涂料，由于硅氧烷基团接枝在网状骨架结构上，整个网状结构中均布有若干疏水多孔储能矿石微球，疏水多孔储能矿石微球表面支链上的硅氧烷基团具有一定的疏水能力，并且，硅氧烷键在水解后形成的羟基与羟基硅油中的羟基通过氢键作用交联，形成疏水网，整个疏水网覆盖在涂料的表面，使得涂料具有较高的疏水能力。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (6)

1.一种建筑外墙用改性环氧树脂复合涂料，其特征在于，包括如下重量份的各组分：

双酚F环氧树脂55-62份、疏水多孔储能矿石微球21-24份、碳酸氢钠1.2-1.3份、空心玻璃球12-15份、钛白粉8-11份、羟基硅油6-9份、纳米氧化锌5-8份、甲醛47-58份、苯酚24-27份、分散剂1.3-1.8份、流平剂0.9-1.2份、消泡剂2.3-2.7份、乙醇100份；

其中疏水多孔储能矿石微球的具体制备过程如下：

步骤1：将矿渣粉加入水中，然后向其中加入乙二胺，混合均匀后向其中加入十二烷基苯磺酸钠，搅拌溶解后升温至30-50℃，然后向其中滴加甲苯二异氰酸酯和丙烯酰胺溶液，滴加速度保持在每分钟8-10mL,边滴加边剧烈搅拌，滴加完全后恒温反应2h，然后进行过滤洗涤，并在60℃的烘箱中进行烘干，得到包覆矿渣；

步骤2：将步骤1制备的包覆矿渣粉加入1mol/L的盐酸溶液中，常温下搅拌反应2h，然后用浓度为0.1mol/L的碳酸钠溶液洗涤后，再依次用蒸馏水和乙醇洗涤至中性，然后在60℃下烘干，得到多孔矿石微球；

步骤3：将多孔矿石微球加入液体石蜡溶液中，混合均匀后将溶液加入烧瓶中，同时将烧瓶放入冰盐浴中，边搅拌边抽真空30min，然后停止抽真空，取出烧瓶放置在40℃的温水中搅拌反应20-30min，进行过滤洗涤，得到多孔储能矿石微球；

步骤4：将制备的多孔储能矿石微球加入乙醇溶液中，然后向其中加入偶氮二异丁腈，混合均匀后升温至90℃，然后向其中逐滴加入甲基丙烯酰胺溶液和乙烯基三甲氧基硅烷，边滴加边搅拌，反应2h后升温至120℃反应3h，得到疏水多孔储能矿石微球。

2.根据权利要求1所述的一种建筑外墙用改性环氧树脂复合涂料，其特征在于，步骤1中1kg矿渣粉中加入水3.3-3.4L,加入乙二胺370-380g，加入十二烷基苯磺酸钠34-37g，加入甲苯二异氰酸酯531-543g，加入丙烯酰胺465-472g。

3.根据权利要求1所述的一种建筑外墙用改性环氧树脂复合涂料，其特征在于，步骤2中每克包覆矿渣粉中加入1mol/L的盐酸溶液10mL。

4.根据权利要求1所述的一种建筑外墙用改性环氧树脂复合涂料，其特征在于，步骤3中每克多孔矿石微球中加入液体石蜡3-4mL。

5.根据权利要求1所述的一种建筑外墙用改性环氧树脂复合涂料，其特征在于，步骤4中每克多孔储能矿石微球中加入乙醇溶液8-9mL,加入偶氮二异丁腈0.81-0.83g，加入甲基丙烯酰胺溶液3.8-4.2mL，加入乙烯基三甲氧基硅烷0.78-0.82g；甲基丙烯酰胺溶液中甲基丙烯酰胺的质量分数为42-48％。

6.一种建筑外墙用改性环氧树脂复合涂料的制备工艺，其特征在于，具体制备过程如下：

第一步，将双酚F环氧树脂溶于乙醇溶液中，然后向其中加入疏水多孔储能矿石微球，边搅拌边向其中滴加浓度为1％的碳酸氢钠溶液，搅拌均匀后升温至50℃反应2h；

第二步，向第一步中制备的溶液中加入空心玻璃球、钛白粉、羟基硅油和纳米氧化锌，搅拌均匀后升温至60℃，然后向其中滴加甲醛溶液，边滴加边搅拌，滴加完全后恒温反应3h；

第三步，向第二步制备的溶液中加入分散剂、流平剂和消泡剂，搅拌混合均匀后升温至70℃，然后向其中滴加苯酚溶液，边滴加边剧烈搅拌，滴加完全后恒温反应1h，得到粘稠的胶体涂料。

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