CN111454618A - 一种隔热水包砂涂料及其制备方法 - Google Patents

一种隔热水包砂涂料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种隔热水包砂涂料，属于保温涂料的技术领域，按重量份数计，包括以下组分，含砂基础漆、保护胶、连续相乳液，且其比例为1：（0.5‑0.8）：（0.3‑0.6）；含砂基础漆包括：水350‑450份，分散剂1‑3份，消泡剂2‑5份，乙二醇4‑7份，成膜助剂5‑9份，多功能助剂1‑3份，苯丙乳液250‑350份，彩砂600‑800份，金红石型钛白粉12‑20份，空心微珠150‑190份，辐射剂40‑90份。本发明具有能够提高隔热效果的效果。

Description

一种隔热水包砂涂料及其制备方法
技术领域
本发明涉及保温涂料的技术领域，尤其是涉及一种隔热水包砂涂料及其制备方法。
背景技术
目前建筑外墙普遍使用天然花岗石材进行装饰和防滑，但是天然花岗石材的花纹及色彩有限，且造价极高，天然花岗石的过渡开采会导致自然资源的枯竭，具有石材高仿真性的水包砂对天然花岗石起到较好的替代作用。
现有的可参考公告号为CN108912903A的中国专利，其公开了一种水包砂隔热多彩涂料，所述水包砂隔热多彩涂料包括含砂基础漆、保护胶、连续相乳液，所述含砂基础漆、保护胶、连续相乳液的重量比为（1.0-1.2）：（0.8-1.0）：（0.8-1.0）。
上述中的现有技术方案存在以下缺陷：选取透明光亮的有机硅改性丙烯酸乳液和高反射率的钛白粉，来提高涂膜对近红外光和可见光的反射率，达到隔热的效果，该反射机制单一，使涂料的隔热性能仍需提高。
发明内容
本发明的目的一是提供一种隔热水包砂涂料，达到了能够提高隔热效果的目的。
本发明的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种隔热水包砂涂料，包括以下组分，含砂基础漆、保护胶、连续相乳液，且其重量比为1：（0.5-0.8）：（0.3-0.6）；
按重量份数计，所述含砂基础漆包括：水350-450份，分散剂 1-3份，消泡剂 2-5份，乙二醇4-7份，成膜助剂5-9份，多功能助剂1-3份，苯丙乳液250-350份，彩砂600-800份，金红石型钛白粉12-20份，空心微珠150-190份，辐射剂40-90份。
通过采用上述技术方案，分散剂使将含砂基础漆其他组分更易分散均匀；消泡剂则使各组分混匀的过程中产生的泡沫能够快速消去；多功能助剂能够减少分散剂的使用量，增加消泡剂的散布能力，从而有助于消泡性的提高，进一步地，所述多功能助剂可以采用，例如，型号为AMP-95的多功能助剂。
金红石型钛白粉的晶体结构致密、物理化学性能稳定、且有较高的折射系数，使得金红石型钛白粉能够对阳光有较好的反射能力，能够将太阳光反射到外部空间，避免基体对太阳辐射能的吸收，降低了太阳辐射的累积热，从而避免热量穿过涂料层传递到室内，起到了较好的隔热作用；而空心微珠的内部中空，导热系数低，有优良的保温隔热隔音效果，对热量的传递起到阻隔作用，同时空心微珠有较高的热反射率；辐射剂能够把吸收的日照光线和热量以一定波长发射到空气中，使得热量能够被辐射出去，而使涂料层的温度降低下来，从而热量不易通过涂料层传递到室内；通过金红石型钛白粉、空心微珠和辐射剂的复配，使得该涂料形成的涂膜能够同时实现对热传递进行阻隔、对阳光进行反射、将吸收的热量辐射出去，实现了阻隔、反射、辐射一体的隔热，大大提高了隔热效果。
本发明进一步设置为：所述辐射剂为尖晶石型金属氧化物，尖晶石型金属氧化物经过以下制备方法得到：
R1：将乙二胺四乙酸二钠溶于水，得到0.2-0.8mol/L的乙二胺四乙酸二钠溶液；
R2：将Mn(NO3)2、Cu(NO3)2、Fe(NO3)3•9H2O按照其金属离子摩尔浓度比为3:2:1的比例溶解在蒸馏水中，得到金属离子混合液，且金属离子混合液中Fe3+的摩尔浓度为0.5-1mol/L；
R3：将R2得到的金属离子混合液缓慢加入到R1得到的乙二胺四乙酸二钠溶液中，金属离子与乙二胺四乙酸二钠的摩尔比为1：1，边加入边搅拌，加入完毕后，将其在65-75℃下搅拌3小时，得到粘稠的胶体；
R4：将R3得到的胶体在75-85℃下干燥24小时得到干凝胶，将干凝胶捣碎700℃煅烧4-6小时，得到尖晶石型金属氧化物。
通过采用上述技术方案，通过溶胶-凝胶法得到了尖晶石型CuFeMnO4金属氧化物，且得到的金属氧化物的平均粒径为平均粒径尺寸为8-20nm，粒径较小，能够在含砂基础漆分布更加均匀。
本发明进一步设置为：所述尖晶石型金属氧化物进一步经过以下步骤改性：
S1：将体积比为1：（2-4）：（0.1-0.5）钛酸四丁酯、无水乙醇和冰醋酸混匀得到B溶液，将体积比为1:（1-2.5）的无水乙醇、水混匀得到A溶液，B溶液中的无水乙醇为A溶液中的无水乙醇体积的1-2倍，将B溶液缓慢加入A溶液中并不断搅拌至溶液透明澄清，然后静置2-4小时，得到凝胶溶液；
S2：将所述尖晶石型金属氧化物加入到S1得到的凝胶溶液中搅拌均匀，所述尖晶石型金属氧化物的总的金属离子与钛酸四丁酯的摩尔比为1：（0.5-3），80-100℃下干燥24小时，之后在500℃煅烧2-5小时。
通过采用上述技术方案，在尖晶石型金属氧化物外包覆了一层二氧化钛层，尖晶石型金属氧化物本身为黑色，虽然粒径小且分散较为均匀而对含砂基础漆颜色的影响较低，但仍有一些影响，但是通过在其表面包覆一层白色的二氧化钛层，则使其对含砂基础漆颜色的影响大大降低；
同时二氧化钛层位于改性尖晶石型金属氧化物表面，使得阳光照射到改性尖晶石型金属氧化物外侧时，阳光能够被其表面的二氧化钛层反射出去，使得改性尖晶石型金属氧化物在能够将涂膜吸收到的太阳光线和热量辐射出去的同时，也能够对阳光起到反射作用，加强了涂料形成涂膜的隔热能力。
本发明进一步设置为：所述空心微珠的粒径为10-25μm。
通过采用上述技术方案，在该尺寸的限定下，使得空心微珠的粒径较为在红外线的波长范围内，有较好的红外线和可见光的反射能力，同时其内部也能够有较大的空腔，隔热性能也较佳，使空心微珠通过热量阻隔和对阳光反射所能够阻隔的总体热量最多，从而增加了隔热效果。
本发明进一步设置为：所述金红石型钛白粉、空心微珠和辐射剂的重量例为1：（9-11）：（3-5）。
通过采用上述技术方案，通过实验，在该金红石型钛白粉、空心微珠和辐射剂的比例下，涂料的隔热性能更佳，这是由于金红石型钛白粉、空心微珠和辐射剂三者在该比例下的复配，对阳光热量的反射、辐射、阻隔达到最多。
本发明进一步设置为：按重量份数计，所述含砂基础漆还包括绢云母5-10份。
通过采用上述技术方案，绢云母是一种细粒白云母，呈细鳞片状，有丝绢光泽，其径厚比>80，比重2.6-2.7，硬度2-3，绢云母的径厚比较大，因此绢云母在添加于涂料后,在所形成的涂膜中会以片状层叠排列.绢云母的层叠排列方式,不但能增大介质渗透距离,提高涂层的抗渗透性,还能提高绢云母的抗划伤性能，也提高了涂膜的耐候性，抗透水性，增强涂膜与基材的附着力和涂膜强度，改善涂膜的表观，同时染料粒子易进入绢云母的晶格层间，从而保持颜色长久不褪；
并且绢云母属于单斜晶体系，且绢云母具有层状结构，其具有晶体的偏光效应，绢云母粉晶体的层与层之间含有水分子，层间水分子使入射到绢云母的自然光产生干涉效应，从而出现衰减甚至消光，其还有优异的屏蔽紫外线和红外线等的性能，从而能够进一步提高涂层的隔热性能。
本发明进一步设置为：所述绢云母与金红石型钛白粉的重量比为1：（2-3）。
通过采用上述技术方案，通过实验，在该绢云母与金红石型钛白粉的比例下，涂料形成涂膜隔热性能更好，在此比例下，反射和消光作用所阻隔的热量多于仅仅依靠金红石型钛白粉反射作用所阻隔的热量。
本发明进一步设置为：所述彩砂的粒径级配40-80目和80-120目，且40-80目彩砂与80-120目彩砂的重量比为1：（3-5）。
通过采用上述技术方案，彩砂不同粒径的连续级配，使得其形成的涂膜能够更加致密，有利于提高涂膜质量。
本发明进一步设置为：所述保护胶包括以下组分：水90-100份，交联剂1-3份、增稠剂1-3份；
连续相乳液包括以下组分：水8-15份，苯丙乳液70-90份，乙二醇1-4份，成膜助剂2-5份。
本发明的目的二是提供一种隔热水包砂涂料的制备方法，包括有以下制备步骤：
A1：保护胶的制备：在水中缓慢加入交联剂，搅拌均匀，加入增稠剂，搅拌均匀；
A2：连续相乳液的制备：在水中加入苯丙乳液，搅拌均匀，然后加入乙二醇搅拌均匀，再加入成膜助剂搅拌均匀；
A3：含砂基础漆的制备：将分散剂、消泡剂、多功能助剂加入到水中搅拌均匀后，继续加入乙二醇、成膜助剂、苯丙乳液，搅拌均匀，然后加入除彩砂外的其它组分搅拌均匀，最后加入彩砂搅拌均匀。
A4：将含砂基础漆与保护胶混合均匀，进行均匀造粒，最后加入连续相乳液，搅拌得到水包砂隔热多彩涂料。
综上所述，本发明的有益技术效果为：
1.通过设置金红石型钛白粉、空心微珠、辐射剂，使得该涂料形成的涂膜能够同时实现对热传递进行阻隔、对阳光进行反射、将吸收的热量辐射出去，实现了阻隔、反射、辐射一体的隔热，大大提高了隔热效果；
2.通过设置辐射剂经过改性，使辐射剂对含砂基础漆颜色的影响大大降低，同时，辐射剂在能够将涂膜吸收到的太阳光线和热量辐射出去的同时，也能够起到对阳光的折射能力，加强了涂料形成涂膜的隔热能力；
3.通过设置绢云母，能够进一步提高涂层的隔热性能。
具体实施方式
以下对本实施方式做进一步的说明：
分散剂的型号选用YL-5040分散剂，分散剂品牌为永乐，pH值7-8，粘度：500mPa•s，厂家为南通永乐化工有限公司；
消泡剂的型号选用罗地亚681F消泡剂，品牌法国罗地亚；
成膜助剂的型号选用C-12成膜助剂，品牌为江苏润泰，厂家为佛山市阿贝尔化工有限公司；
多功能助剂的型号选用AMP-95多功能助剂，厂家为凯茵化工，产品品牌为陶氏化学DOW，粘度225cps，pH值6.7；
乙二醇的型号选用货号为111的工业级乙二醇，品牌鑫顺，厂家为燕山石化，含量99%，密度1.1g/cm3；
彩砂，40-80目彩砂与80-120目彩砂的厂家均为河北铭驰矿产品有限公司，材质为天然石材，硬度7，表观密度2500 kg/m3，堆积密度2300 kg/m3；
金红石型钛白粉的型号选用裕兴R-818钛白粉，厂家为山东杰晨化工有限公司，二氧化钛质量分数≥94%，金红石型转化率≥98.5%，平均颗粒直径0.20-0.26μm；
空心微珠选用超细高性能空心玻璃微珠，型号TS10，厂家为中钢集团马鞍山矿山研究院有限公司，粒径范围2-10μm，密度1.5g/cm3 ，抗压强度200mPa；
绢云母选用涂料级云母粉，品牌皖绢，目数1000，厂家滁州市宝塔绢云母矿业有限责任公司；
苯丙乳液的厂家为湖北鑫润德化工有限公司，固体含量40-45％，粘度80-1500mPa·s；
交联剂的型号选用R101交联剂，厂家为佛山市顺德区鑫浪涂料科技有限公司；
增稠剂的型号选用ASE-60增稠剂，厂家为台湾中亚化学有限公司。
实施例1
采用以下步骤来制备根据本发明的隔热水包砂涂料：
A1：保护胶的制备：在90g的自来水中缓慢加入1g的交联剂，搅拌均匀交联剂完全融入自来水中后，加入1g的增稠剂，搅拌均匀至充分溶解且至透明清澈状；
A2：连续相乳液的制备：在8g的自来水中加入70g的苯丙乳液，搅拌均匀，然后加入1g的乙二醇搅拌均匀，再加入2g的成膜助剂搅拌均匀；
A3：含砂基础漆的制备：将1g的分散剂、2g的消泡剂、1g的多功能助剂加入到350g水中搅拌均匀后，继续加入4g的乙二醇、5g的成膜助剂、250g的苯丙乳液，搅拌均匀，然后加入12g的金红石型钛白粉、150g的空心微珠、40g的辐射剂，最后加入600g的彩砂搅拌均匀，彩砂的粒径级配包括40-80目彩砂和80-120目彩砂，且40-80目彩砂与80-120目彩砂的重量比为1：3。
A4：135g的将含砂基础漆与67.5g的保护胶混合均匀，进行均匀造粒，最后加入81g的连续相乳液，搅拌得到水包砂隔热多彩涂料。
其中，所述辐射剂为改性尖晶石型金属氧化物，首先尖晶石型金属氧化物经过以下制备方法得到：
R1：将67.2g的乙二胺四乙酸二钠加入到1000mL的水中，得到0.2mol/L的乙二胺四乙酸二钠溶液；
R2：将17.90g的Mn(NO3)2、12.51g的Cu(NO3)2、13.47g的Fe(NO3)3·9H2O按照其金属离子摩尔浓度比为3:2:1的比例溶解在66.7mL的蒸馏水中，得到金属离子混合液, 此时金属离子混合液中Fe3+的浓度为0.5mol/L；
R3：将R2得到的金属离子混合液缓慢加入到R1得到的乙二胺四乙酸二钠溶液中，且边加入边搅拌，加入完毕后，将其在65℃下搅拌3小时，得到粘稠的胶体；
R4：将R3得到的胶体在75℃下干燥24小时得到干凝胶，将干凝胶捣碎，700℃煅烧4小时，得到尖晶石型的CuFeMnO4金属氧化物。
之后，经过以下改性步骤获得改性尖晶石金属氧化物：
S1：将28.5mL钛酸四丁酯、57.0mL无水乙醇和14.3mL冰醋酸混匀得到B溶液，将57.0mL无水乙醇、57.0mL水混匀得到A溶液，将全部的B溶液缓慢加入A溶液中并不断搅拌至溶液透明澄清，然后静置2-4小时，得到凝胶溶液；
S2：将40g的尖晶石金属氧化物加入到S1得到的凝胶溶液中搅拌均匀，此时，尖晶石金属氧化物的总的金属离子与钛酸四丁酯的摩尔比为1：0.5， 80℃下干燥24小时，之后在500℃煅烧2小时。
实施例2
采用以下步骤来制备根据本发明的隔热水包砂涂料：
A1：保护胶的制备：在95g的自来水中缓慢加入2g的交联剂，搅拌均匀交联剂完全融入自来水中后，加入2g的增稠剂，搅拌均匀至充分溶解且至透明清澈状；
A2：连续相乳液的制备：在10g的自来水中加入80g的苯丙乳液，搅拌均匀，然后加入2g的乙二醇搅拌均匀，再加入3g的成膜助剂搅拌均匀；
A3：含砂基础漆的制备：将2g的分散剂、3g的消泡剂、2g的多功能助剂加入到400g水中搅拌均匀后，继续加入2g的乙二醇、7g的成膜助剂、300g的苯丙乳液，搅拌均匀，然后加入17g的金红石型钛白粉、170g的空心微珠、69g的辐射剂，最后加入650g的彩砂搅拌均匀，此时，金红石型钛白粉、空心微珠和辐射剂的比例为1：10：4，彩砂的粒径级配40-80目和80-120目，且40-80目彩砂与80-120目彩砂的重量比为1：4；
A4：158.3g的将含砂基础漆与95g的保护胶混合均匀，进行均匀造粒，最后加入79.2g的连续相乳液，搅拌得到水包砂隔热多彩涂料。
其中，所述辐射剂为改性尖晶石型金属氧化物，首先尖晶石型金属氧化物经过以下制备方法得到：
R1：将168g的乙二胺四乙酸二钠加入到1000mL的水中，得到0.5mol/L的乙二胺四乙酸二钠溶液；
R2：将44.72g的Mn(NO3)2、31.25g的Cu(NO3)2、33.65g的Fe(NO3)3·9H2O按照其金属离子摩尔浓度比为3:2:1的比例溶解在119mL的蒸馏水中，得到金属离子混合液，此时金属离子混合液中Fe3+的浓度为0.7mol/L；
R3：将R2得到的金属离子混合液缓慢加入到R1得到的乙二胺四乙酸二钠溶液中，且边加入边搅拌，加入完毕后，将其在70℃下搅拌3小时，得到粘稠的胶体；
R3：将R3得到的胶体在80℃下干燥24小时得到干凝胶，将干凝胶捣碎700℃煅烧5小时，得到尖晶石型的CuFeMnO4金属氧化物。
之后，经过以下改性步骤获得改性尖晶石金属氧化物：
S1：将114.1mL钛酸四丁酯、342.3mL无水乙醇和342.3mL冰醋酸混匀得到B溶液，513.45无水乙醇、1026.9mL水混匀得到A溶液，此时B溶液中的无水乙醇为A溶液中的无水乙醇体积的1.5倍，将B溶液缓慢加入A溶液中并不断搅拌至溶液透明澄清，然后静置3小时，得到凝胶溶液；
S2：将69g的尖晶石型金属氧化物加入到S1得到的凝胶溶液中搅拌均匀，此时，尖晶石型金属氧化物的总的金属离子与钛酸四丁酯的摩尔比为1：1.5，90℃下干燥24小时，之后在500℃煅烧3小时。、
实施例3
采用以下步骤来制备根据本发明的隔热水包砂涂料：
A1：保护胶的制备：在100g的自来水中缓慢加入3g的交联剂，搅拌均匀交联剂完全融入自来水中后，加入3g的增稠剂，搅拌均匀至充分溶解且至透明清澈状；
A2：连续相乳液的制备：在15g的自来水中加入90g的苯丙乳液，搅拌均匀，然后加入4g的乙二醇搅拌均匀，再加入5g的成膜助剂搅拌均匀；
A3：含砂基础漆的制备：将3g的分散剂、5g的消泡剂、3g的多功能助剂加入到450g水中搅拌均匀后，继续加入7g的乙二醇、9g的成膜助剂、350g的苯丙乳液，搅拌均匀，然后加入20g的金红石型钛白粉、190g的空心微珠、90g的辐射剂，最后加入800g的彩砂搅拌均匀，彩砂的粒径级配包括40-80目彩砂和80-120目彩砂，且40-80目彩砂与80-120目彩砂的比例为1： 5；
A4：132.5g的将含砂基础漆与106g的保护胶混合均匀，进行均匀造粒，最后加入79.5的连续相乳液，搅拌得到水包砂隔热多彩涂料。
其中，所述辐射剂为改性尖晶石型金属氧化物，首先尖晶石型金属氧化物经过以下制备方法得到：
R1：将268.8g的乙二胺四乙酸二钠加入到1000mL的水中，得到0.8mol/L的乙二胺四乙酸二钠溶液；
R2：将71.56g的Mn(NO3)2、50.00g的Cu(NO3)2、53.86g的Fe(NO3)3·9H2O按照其金属离子摩尔浓度比为3:2:1的比例溶解在133.3mL的蒸馏水中，得到金属离子混合液, 此时金属离子混合液中Fe3+的浓度为1mol/L；
R3：将R2得到的金属离子混合液缓慢加入到R1得到的乙二胺四乙酸二钠溶液中，且边加入边搅拌，加入完毕后，将其在75℃下搅拌3小时，得到粘稠的胶体；
R4：将R3得到的胶体在85℃下干燥24小时得到干凝胶，将干凝胶捣碎700℃煅烧6小时，得到尖晶石型金属氧化物。
之后，经过以下改性步骤获得改性尖晶石金属氧化物：
S1：将385.7mL钛酸四丁酯、1542.7mL无水乙醇和38.6mL冰醋酸混匀得到B溶液，将3085.4mL无水乙醇、7713.5mL水混匀得到A溶液，此时B溶液中的无水乙醇为A溶液中的无水乙醇体积的2倍，将B溶液缓慢加入A溶液中并不断搅拌至溶液透明澄清，然后静置4小时，得到凝胶溶液；
S2：将90g的尖晶石型金属氧化物加入到S1得到的凝胶溶液中搅拌均匀，此时尖晶石型金属氧化物的总的金属离子与钛酸四丁酯的摩尔比为1：3， 100℃下干燥24小时，之后在500℃煅烧5小时。
实施例4
与实施例2的不同之处在于：空心微珠150g，辐射剂90g。
此时，金红石型钛白粉、空心微珠和辐射剂的比例为1：8.8：5.3。
除此之外，以与实施例2相同的方式制得了根据本发明的隔热水包砂涂料。
实施例5
与实施例2的不同之处在于：空心微珠190g，辐射剂40g。
此时，金红石型钛白粉、空心微珠和辐射剂的比例为1：11.2：2.3。
除此之外，以与实施例2相同的方式制得了根据本发明的隔热水包砂涂料。
实施例6
与实施例2的不同之处在于：空心微珠153g，辐射剂85g。
此时，金红石型钛白粉、空心微珠和辐射剂的比例为1：9： 5。
除此之外，以与实施例2相同的方式制得了根据本发明的隔热水包砂涂料。
实施例7
与实施例2的不同之处在于：空心微珠187g，辐射剂51g。
此时，金红石型钛白粉、空心微珠和辐射剂的比例为1：11：3。
除此之外，以与实施例2相同的方式制得了根据本发明的隔热水包砂涂料。
实施例8
与实施例2的不同之处在于：还包括绢云母5g。
此时，绢云母与金红石型钛白粉的比例为1：8.5。
在步骤 A3中，含砂基础漆的制备：将2g的分散剂、3g的消泡剂、2g的多功能助剂加入到水中搅拌均匀后，继续加入2g的乙二醇、7g的成膜助剂、300g的苯丙乳液，搅拌均匀，然后加入17g的金红石型钛白粉、170g的空心微珠、69g的辐射剂、5g的绢云母，最后加入650g的彩砂搅拌均匀。
实施例9
与实施例2的不同之处在于：还包括绢云母7g。
此时，绢云母与金红石型钛白粉的比例为1：2.4。
在步骤 A3中，含砂基础漆的制备：将2g的分散剂、3g的消泡剂、2g的多功能助剂加入到水中搅拌均匀后，继续加入2g的乙二醇、7g的成膜助剂、300g的苯丙乳液，搅拌均匀，然后加入17g的金红石型钛白粉、170g的空心微珠、69g的辐射剂、7g的绢云母，最后加入650g的彩砂搅拌均匀。
实施例10
与实施例2的不同之处在于：还包括绢云母10g。
此时，绢云母与金红石型钛白粉的比例为1：1.7。
在步骤 A3中，含砂基础漆的制备：将2g的分散剂、3g的消泡剂、2g的多功能助剂加入到水中搅拌均匀后，继续加入2g的乙二醇、7g的成膜助剂、300g的苯丙乳液，搅拌均匀，然后加入17g的金红石型钛白粉、170g的空心微珠、69g的辐射剂、10g的绢云母，最后加入650g的彩砂搅拌均匀。
对比例1
与实施例2的不同之处在于：
辐射剂未经过改性步骤。
对比例2
市售水包砂，品牌百代，购自江苏百代节能建材有限公司。
性能检测
分别使用实施例1-10以及对比例1的配方以及方法按照以下标准中的条件制得涂膜样品，并分别对实施例1-10以及对比例1的漆膜样品进行性能检测。
参照JG/T235《建筑反射隔热涂料》，检测实施例1-10以及对比例1的太阳光和近红外反射比、半球发射率，太阳光和近红外反射比、半球发射率的值越大，涂膜的隔热性能越好，检测结果如表1所示。
表1检测结果表
太阳光反射比 近红外反射比 半球发射率
标准要求 ≥0.65 ≥0.80 ≥0.85
实施例1 0.75 0.85 0.91
实施例2 0.82 0.90 0.94
实施例3 0.75 0.84 0.92
实施例4 0.76 0.85 0.92
实施例5 0.76 0.84 0.91
实施例6 0.79 0.87 0.94
实施例7 0.78 0.87 0.94
实施例8 0.84 0.92 0.95
实施例9 0.90 0.95 0.97
实施例10 0.83 0.92 0.96
对比例1 0.68 0.82 0.89
对比例2 0.66 0.80 0.86
从表1可以看出，实施例1-10得到涂膜的太阳光反射比、近红外反射比、半球发射率均高于对比例2得到涂膜的太阳光反射比、近红外反射比、半球发射率，说明实施例1-10的涂膜对应的涂料的隔热定能更优。且实施例1-10得到涂膜的太阳光反射比、近红外反射比、半球发射率均高于对比例1得到涂膜的太阳光反射比、近红外反射比、半球发射率，说明改性的辐射剂大大增加了涂料的隔热性能。
实施例1-3中，实施例2得到涂膜的太阳光反射比、近红外反射比、半球发射率更高，即实施例2得到涂膜的隔热性能更好，说明实施例2的配方及工艺参数更优。
实施例2、4-7中，实施例2得到涂膜的太阳光反射比、近红外反射比、半球发射率更优，说明在实施例2的金红石型钛白粉、空心微珠和辐射剂的比例下，涂料的隔热性能更优；且在实施例4-7中，实施例6、7的得到涂膜的太阳光反射比、近红外反射比、半球发射率更优，说明实施例6、7的金红石型钛白粉、空心微珠和辐射剂的比例更优。
实施例2、8-10中，实施例8-10得到涂膜的太阳光反射比、近红外反射比、半球发射率均高于实施例2得到涂膜的太阳光反射比、近红外反射比、半球发射率，说明绢云母的加入，使涂料的隔热性能更佳；在实施例8-10中，实施例9得到涂膜的太阳光反射比、近红外反射比、半球发射率更优，说明实施例9中绢云母与金红石型钛白粉的比例下，涂料有更好的隔热效果。
上述具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (10)

1.一种隔热水包砂涂料，其特征在于：包括以下组分，含砂基础漆、保护胶、连续相乳液，且其重量比为1：（0.5-0.8）：（0.3-0.6）；
按重量份数计，所述含砂基础漆包括：水350-450份，分散剂 1-3份，消泡剂 2-5份，乙二醇4-7份，成膜助剂5-9份，多功能助剂1-3份，苯丙乳液250-350份，彩砂600-800份，金红石型钛白粉12-20份，空心微珠150-190份，辐射剂40-90份。
2.根据权利要求1所述的一种隔热水包砂涂料，其特征在于：所述辐射剂为尖晶石型金属氧化物，尖晶石型金属氧化物经过以下制备方法得到：
R1：将乙二胺四乙酸二钠溶于水，得到0.2-0.8mol/L的乙二胺四乙酸二钠溶液；
R2：将Mn(NO3)2、Cu(NO3)2、Fe(NO3)3•9H2O按照其金属离子摩尔浓度比为3:2:1的比例溶解在蒸馏水中，得到金属离子混合液，且金属离子混合液中Fe3+的摩尔浓度为0.5-1mol/L；
R3：将R2得到的金属离子混合液缓慢加入到R1得到的乙二胺四乙酸二钠溶液中，金属离子与乙二胺四乙酸二钠的摩尔比为1：1，边加入边搅拌，加入完毕后，将其在65-75℃下搅拌3小时，得到粘稠的胶体；
R4：将R3得到的胶体在75-85℃下干燥24小时得到干凝胶，将干凝胶捣碎700℃煅烧4-6小时，得到尖晶石型金属氧化物。
3.根据权利要求2所述的一种隔热水包砂涂料，其特征在于：所述尖晶石型金属氧化物进一步经过以下改性：
S1：将体积比为1：（2-4）：（0.1-0.5）钛酸四丁酯、无水乙醇和冰醋酸混匀得到B溶液，将体积比为1:（1-2.5）的无水乙醇、水混匀得到A溶液，B溶液中的无水乙醇为A溶液中的无水乙醇体积的1-2倍，将B溶液缓慢加入A溶液中并不断搅拌至溶液透明澄清，然后静置2-4小时，得到凝胶溶液；
S2：将所述尖晶石型金属氧化物加入到S1得到的凝胶溶液中搅拌均匀，所述尖晶石型金属氧化物的总的金属离子与钛酸四丁酯的摩尔比为1：（0.5-3），80-100℃下干燥24小时，之后在500℃煅烧2-5小时。
4.根据权利要求1所述的一种隔热水包砂涂料，其特征在于：所述空心微珠的粒径为10-25μm。
5.根据权利要求1所述的一种隔热水包砂涂料，其特征在于：按重量份数计，所述金红石型钛白粉、空心微珠和辐射剂的比例为1：（9-11）：（3-5）。
6.根据权利要求1所述的一种隔热水包砂涂料，其特征在于：按重量份数计，所述含砂基础漆还包括绢云母5-10份。
7.根据权利要求6所述的一种隔热水包砂涂料，其特征在于：所述绢云母与金红石型钛白粉的重量比为1：（2-3）。
8.根据权利要求1所述的一种隔热水包砂涂料，其特征在于：按重量份数计，所述彩砂的粒径级配40-80目和80-120目，且40-80目彩砂与80-120目彩砂的比例为1：（3-5）。
9.根据权利要求1所述的一种隔热水包砂涂料，其特征在于：按重量份数计，所述保护胶包括以下组分：水90-100份，交联剂1-3份、增稠剂1-3份；
连续相乳液包括以下组分：水8-15份，苯丙乳液70-90份，乙二醇1-4份，成膜助剂2-5份。
10.根据权利要求1- 9任意一项所述的一种隔热水包砂涂料的制备方法，其特征在于：包括有以下步骤：
A1：保护胶的制备：在水中缓慢加入交联剂，搅拌均匀，加入增稠剂，搅拌均匀；
A2：连续相乳液的制备：在水中加入苯丙乳液，搅拌均匀，然后加入乙二醇搅拌均匀，再加入成膜助剂搅拌均匀；
A3：含砂基础漆的制备：将分散剂、消泡剂、多功能助剂加入到水中搅拌均匀后，继续加入乙二醇、成膜助剂、苯丙乳液，搅拌均匀，然后加入除彩砂外的其它组分搅拌均匀，最后加入彩砂搅拌均匀；
A4：将含砂基础漆与保护胶混合均匀，进行均匀造粒，最后加入连续相乳液，搅拌得到水包砂隔热多彩涂料。
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