CN111647349A - 一种蓄热调温型反射隔热涂料及其制备工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及涂料技术领域,具体涉及一种蓄热调温型反射隔热涂料,还提供了还涂料的制备工艺,具体该涂料包括:有机硅乳液、石蜡/沸石‑聚丙烯酸相变微胶囊、高反射型材料、热辐射填料、隔热功能填料、润湿分散剂、防霉抗菌剂、增稠剂、消泡剂、成膜助剂和去离子水。本发明的蓄热调温型反射隔热涂料不仅具有较高的反射率和发射率,隔热效果好,可有效地阻止热传导,使得涂料的隔热性能优异以及隔热性能持久,并且通过利用相变微胶囊可逆的储能和释能作用,自动调节室内温度并使其趋于稳定。
Description
技术领域
本发明涉及涂料技术领域,具体涉及一种蓄热调温型反射隔热涂料及其制备工艺。
背景技术
目前,建筑物绝大多数是高能耗的非节能型建筑,建筑物在使用期间,采暖、空调、通风、热水供应等方面消耗了大量的能源,这些能源约占人类总能源消耗的30%-40%。
为了保持建筑物室内温度、减少空调能耗从而响应建筑节能要求,目前市面上常规的建筑节能方案为外墙外保温或外墙内保温系统,核心保温材料为绝热用阻燃型模塑聚苯乙烯板。这类材料虽然具有良好的保温性能,但其防火等级只能达到B1级(难燃物),在很多场合并不能满足建筑材料的防火等级要求;而作为同类替换材料的岩棉,虽然其防火等级可达到A级(不燃物),但其保温性能略差于模塑聚苯板,且由于容重大、吸水率高、抗拉强度不佳,在实际应用中很容易出现脱落,安全隐患极高。
为此,目前采用较多为隔热涂料体系,而隔热涂料从特性原理分类主要有三种,即阻隔传导型隔热涂料、反射型隔热涂料和辐射型隔热涂料。
其中,阻隔型隔热涂料是通过对热传递的显著阻抗性实现隔热的涂料。材料导热系数的大小是材料隔热性能的决定因素,导热系数越小,隔热性能就越好。反射型隔热涂料就是通过制得高反射率的涂层来反射热,从而达到隔热降温的目的;辐射型隔热涂料通过辐射的形式把物体吸收的日照光线和热量以一定的波长发射到空气中,从而达到良好的隔热降温效果。
除了上述三种类型的隔热涂料以外,又出现了复合相变型隔热涂料,即这种材料既具有反射型隔热涂料性能,又具有辐射型隔热涂料性能,同时又可以实现可逆的储能和释能作用。具体的,该可逆的储能和释能是利用了相变材料在一定的温度范围内、在相变过程中,实现储、放热功能,而材料的温度几乎保持不变的特点。换句话说:当环境温度高于一定值时,相变材料由固态融化为液态,吸收热量,相变材料吸收大量热量从而使涂料的温度不变,形成一个宽的温度平台,虽然温度不变,但吸收或释放的潜热却相当大。相变材料是一种节能环保的绿色环保载体。
目前,市场上的复合相变型隔热涂料较少,并且很难兼具反射隔热、辐射隔热及相变调温等三种隔热方式,基于此,本发明提供了一种蓄热调温型反射隔热涂料及其制备工艺,通过优选和合理匹配涂料原材料并辅以针对性的制备工艺,使得该涂料兼具反射隔热、辐射隔热、相变调温三种隔热方式,综合性能优异。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足,提出一种蓄热调温型反射隔热涂料,同时还给出了制备工艺,该涂料不仅具有较高的反射率和发射率,隔热效果好,可有效地阻止热传导,使得涂料的隔热性能优异以及隔热性能持久,并且通过利用相变微胶囊可逆的储能和释能作用,自动调节室内温度并使其趋于稳定。
为了实现上述发明的目的,本发明提供以下技术方案:
一种蓄热调温型反射隔热涂料,由以下重量份配比原料制成:
有机硅乳液 200-300份;
石蜡/沸石-聚丙烯酸相变微胶囊 30-70份;
高反射型材料 80-150份;
热辐射填料 50-100份;
隔热功能填料 100-150份;
润湿分散剂 2-5份;
防霉抗菌剂 1-3份;
增稠剂 5-10份;
消泡剂 4-8份;
成膜助剂 15-25份;
去离子水 100-150份;
所述石蜡/沸石-聚丙烯酸相变微胶囊是以沸石作为相变材料载体,以石蜡作为相变材料,以聚丙烯酸作为相变微胶囊的修饰囊皮;
所述高反射型材料为金红石型二氧化钛/聚苯乙烯复合粒子。
在上述蓄热调温型反射隔热涂料中,所述热辐射填料为La2O3、Ce2O3、CeO2、Pr6O11、Ln2O3中的至少一种。
在上述蓄热调温型反射隔热涂料中,所述隔热功能填料为云母粉、高岭土及重钙按质量比为3:2:1的混合物。
在上述蓄热调温型反射隔热涂料中,所述防霉抗菌剂为二硫代水杨胶型防霉抗菌剂;
所述增稠剂为非离子型聚氨酯增稠剂;
所述消泡剂为聚二甲基硅氧烷溶液或矿物油;
在上述蓄热调温型反射隔热涂料中,所述润湿分散剂为丙烯酸铵盐分散剂。
在上述蓄热调温型反射隔热涂料中,所述成膜助剂为二丙二醇丁醚或二丙二醇甲醚的一种或组合。
另外,本发明还提供了上述蓄热调温型反射隔热涂料的制备工艺,具体包括以下步骤:
步骤一、将重量份配比将去离子水100-150份,润湿分散剂2-5份,消泡剂4-8份,成膜助剂15-25份加入到反应釜中,搅拌均匀;
步骤二、按重量份配比向反应釜中添加石蜡/沸石-聚丙烯酸相变微胶囊70-150份,高反射型材料70-150份,热辐射填料50-100份,并在转速1500-2500rpm条件下搅拌40-50min,得到分散浆料;
步骤三、按重量份配比将有机硅乳液200-300份加入到反应釜中,在转速800-1200rpm条件下搅拌25-35min;
步骤四、按重量份配比将隔热功能填料100-150份加入到反应釜中,在转速500-700rpm条件下搅拌15-20min,然后加入防霉抗菌剂1-3份和增稠剂5-10份,继续搅拌5-10min后得到蓄热调温型反射隔热涂料。
在上述蓄热调温型反射隔热涂料中,所述石蜡/沸石-聚丙烯酸相变微胶囊的制备方法包括以下步骤:
(1)按重量配比将石蜡50-70份、乙醇300-450份加入反应器中,混合均匀后向反应器中添加沸石100-150份,在800-1200rpm条件下减半分散20-30min;
(2)向悬浊液中加入丙烯酸200-300份,并在500-700rpm条件下搅拌加热升温至70-80℃后稳定7-14min后加入引发剂过硫酸钠20-30份,反应10-15h,停止反应,制得反应液;
(3)将制得的反应液冷却至室温后真空过滤,将滤饼置于烘干箱中于60-70℃条件下干燥8-12h,即得石蜡/沸石-聚丙烯酸相变微胶囊。
在上述蓄热调温型反射隔热涂料中,所述高反射型材料的制备方法包括步骤:
(1)按重量份配比将聚苯乙烯50-80份、乙醇200-300份加入到化学器皿中,混合均匀后向化学器皿中加入分散剂聚乙烯吡咯烷酮3-6份,在1000-1500rpm条件下搅拌分散20-40min;
(2)向悬浊液中加入金红石型二氧化钛20-40份,在60-80℃条件下进行冷凝回流5-7h;
(3)将混合物进行过滤、洗涤,并置于干燥箱中于60-70℃条件下干燥10-15h,即得高反射型材料。
本发明与现有技术相比,具有的有益效果为:
1.本发明设计了一种蓄热调温型反射隔热涂料,该隔热涂料在反射隔热涂料和阻隔隔热涂料的基础上,通过优选高反射型材料、热辐射填料、隔热功能填料和石蜡/沸石-聚丙烯酸相变微胶囊,并将其均匀分散在有机硅乳液中,从而使制得的涂料不仅具有较高的反射率和发射率,隔热效果好,可有效地阻止热传导,使得涂料的隔热性能优异以及隔热性能持久,并且通过利用相变微胶囊可逆的储能和释能作用,自动调节室内温度并使其趋于稳定;
2.本发明采用的石蜡/沸石-聚丙烯酸相变微胶囊具有相变潜热大、储能高、调温能力强等优点,可以确保相变保温涂料具有较好的储热能和释能作用,可使其随温度的变化有效地自动调节物体内侧及表面温度并使其趋于平稳,避免了因外界温度骤升或骤降而导致的物体内侧及表面温度剧烈变化;同时,通过采用多孔型沸石可将石蜡吸附于沸石的孔中,并于沸石的表面涂覆上聚丙烯酸,在沸石表面形成一层修饰包膜,不仅增加了相变微胶囊与涂料体系的相容性,同时也起到防止相变材料石蜡泄露的目的,并且,沸石中的孔是相互连通的,这样相变材料石蜡是固液转换时,可在沸石的孔中进行流动和固化,减少了其对包聚丙烯酸的冲击,避免了由于相变材料固液变化而造成的涂层开裂的问题;
3.本发明采用的高反射型材料为金红石型二氧化钛/聚苯乙烯复合粒子,通过聚苯乙烯的修饰使得金红石型二氧化钛在涂料中具有良好的相容性,另外,该复合粒子的粒径与太阳光波长度一致,在太阳光波的照射下,粒子与太阳光波产生共振,使粒子的电子跃迁至高能位,产生光波光能的反射和衍射作用,从而隔断热能进入基层,反射阳光的热能,取得良好的隔热效果;
4.本发明采用稀土氧化物作为热辐射填料,具有较高的太阳反射比和半球反射率,同时传入表面的热量与稀土氧化物发生作用产生了大量的电子跃迁,从而将其中一部分能量以红外线的形式辐射到太空中,从而起到辐射隔热的作用;
5. 本发明通过选用云母粉、重钙及高岭土作为隔热功能填料,该隔热功能填料在可见光和近红外光区域接近透明,具有较好的相容性,在8-13μm波段的吸收率和反射率较大,通过合理配比有效提高涂层的远红外发射率,达到隔热的目的;
6.本发明选用有机硅乳液具有较好的耐沾污效果,可使涂料保持较长时间的反射比,并且有较好的耐候性,提高涂料的使用寿命。
具体实施方式
以下通过实施例形式,对本发明的上述内容再作进一步的详细说明,但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下实施例,凡基于本发明上述内容所属实现的技术均属于本发明的范围。
实施例1
本实施例的蓄热调温型反射隔热涂料,由以下重量份配比原料制成:
有机硅乳液 200份;
石蜡/沸石-聚丙烯酸相变微胶囊 30份;
高反射型材料 80份;
热辐射填料 50份;
隔热功能填料 100份;
润湿分散剂 2份;
防霉抗菌剂 1份;
增稠剂 5份;
消泡剂 4份;
成膜助剂 15份;
去离子水 100份;
所述石蜡/沸石-聚丙烯酸相变微胶囊是以沸石作为相变材料载体,以石蜡作为相变材料,以聚丙烯酸作为相变微胶囊的修饰囊皮;
所述高反射型材料为金红石型二氧化钛/聚苯乙烯复合粒子。
其中,所述热辐射填料为La2O3和Ce2O3的混合物。
在上述蓄热调温型反射隔热涂料中,所述隔热功能填料为云母粉、高岭土及重钙按质量比为3:2:1的混合物。
其中,所述防霉抗菌剂为二硫代水杨胶型防霉抗菌剂;
所述增稠剂为非离子型聚氨酯增稠剂;
所述消泡剂为聚二甲基硅氧烷溶液;
其中,所述润湿分散剂为丙烯酸铵盐分散剂。
其中,所述成膜助剂为二丙二醇丁醚。
另外,本发明还提供了上述蓄热调温型反射隔热涂料的制备工艺,具体包括以下步骤:
步骤一、将重量份配比将去离子水、润湿分散剂、消泡剂、成膜助剂加入到反应釜中,搅拌均匀;
步骤二、按重量份配比向反应釜中添加石蜡/沸石-聚丙烯酸相变微胶囊、高反射型材料、热辐射填料,并在转速1500rpm条件下搅拌40min,得到分散浆料;
步骤三、按重量份配比将有机硅乳液加入到反应釜中,在转速800rpm条件下搅拌25min;
步骤四、按重量份配比将隔热功能填料加入到反应釜中,在转速500rpm条件下搅拌15min,然后加入防霉抗菌剂和增稠剂,继续搅拌5min后得到蓄热调温型反射隔热涂料。
其中,所述石蜡/沸石-聚丙烯酸相变微胶囊的制备方法包括以下步骤:
(1)按重量配比将石蜡50份、乙醇300份加入反应器中,混合均匀后向反应器中添加沸石100份,在800rpm条件下减半分散20min;
(2)向悬浊液中加入丙烯酸200份,并在500rpm条件下搅拌加热升温至70℃后稳定7min后加入引发剂过硫酸钠20份,反应10h,停止反应,制得反应液;
(3)将制得的反应液冷却至室温后真空过滤,将滤饼置于烘干箱中于60℃条件下干燥8h,即得石蜡/沸石-聚丙烯酸相变微胶囊。
其中,所述高反射型材料的制备方法包括步骤:
(1)按重量份配比将聚苯乙烯50份、乙醇200份加入到化学器皿中,混合均匀后向化学器皿中加入分散剂聚乙烯吡咯烷酮3份,在1000rpm条件下搅拌分散20min;
(2)向悬浊液中加入金红石型二氧化钛20份,在60℃条件下进行冷凝回流5h;
(3)将混合物进行过滤、洗涤,并置于干燥箱中于60℃条件下干燥10h,即得高反射型材料。
参照GB/T 25621-2010及标准JG/T 235-2008对上述实施例制得的蓄热调温型反射隔热涂料进行性能检测结果见表1。
将上述实施例制得的蓄热调温型反射隔热涂料涂覆在墙体上,并搭建涂覆有上述涂料的墙体的闭合空间,置于测试实验室,再将墙体外环境模拟夏天光照加热至高温,4小时后使用红外温度枪,测试闭合空间内外墙温差。
实施例2
本实施例的蓄热调温型反射隔热涂料,由以下重量份配比原料制成:
有机硅乳液 300份;
石蜡/沸石-聚丙烯酸相变微胶囊 70份;
高反射型材料 150份;
热辐射填料 100份;
隔热功能填料 150份;
润湿分散剂 5份;
防霉抗菌剂 3份;
增稠剂 10份;
消泡剂 8份;
成膜助剂 25份;
去离子水 150份;
所述石蜡/沸石-聚丙烯酸相变微胶囊是以沸石作为相变材料载体,以石蜡作为相变材料,以聚丙烯酸作为相变微胶囊的修饰囊皮;
所述高反射型材料为金红石型二氧化钛/聚苯乙烯复合粒子。
其中,所述热辐射填料为Ce2O3、CeO2和Pr6O11、Ln2O3的混合物。
其中,所述隔热功能填料为云母粉、高岭土及重钙按质量比为3:2:1的混合物。
其中,所述防霉抗菌剂为二硫代水杨胶型防霉抗菌剂;
所述增稠剂为非离子型聚氨酯增稠剂;
所述消泡剂为矿物油;
其中,所述润湿分散剂为丙烯酸铵盐分散剂。
其中,所述成膜助剂为二丙二醇甲醚。
另外,本发明还提供了上述蓄热调温型反射隔热涂料的制备工艺,具体包括以下步骤:
步骤一、将重量份配比将去离子水、润湿分散剂、消泡剂和成膜助剂、加入到反应釜中,搅拌均匀;
步骤二、按重量份配比向反应釜中添加石蜡/沸石-聚丙烯酸相变微胶囊、高反射型材料和热辐射填料,并在转速2500rpm条件下搅拌50min,得到分散浆料;
步骤三、按重量份配比将有机硅乳液加入到反应釜中,在转速1200rpm条件下搅拌35min;
步骤四、按重量份配比将隔热功能填料加入到反应釜中,在转速700rpm条件下搅拌20min,然后加入防霉抗菌剂和增稠剂,继续搅拌5min后得到蓄热调温型反射隔热涂料。
其中,所述石蜡/沸石-聚丙烯酸相变微胶囊的制备方法包括以下步骤:
(1)按重量配比将石蜡70份、乙醇450份加入反应器中,混合均匀后向反应器中添加沸石150份,在1200rpm条件下减半分散30min;
(2)向悬浊液中加入丙烯酸300份,并在700rpm条件下搅拌加热升温至80℃后稳定14min后加入引发剂过硫酸钠30份,反应15h,停止反应,制得反应液;
(3)将制得的反应液冷却至室温后真空过滤,将滤饼置于烘干箱中于70℃条件下干燥12h,即得石蜡/沸石-聚丙烯酸相变微胶囊。
其中,所述高反射型材料的制备方法包括步骤:
(1)按重量份配比将聚苯乙烯80份、乙醇300份加入到化学器皿中,混合均匀后向化学器皿中加入分散剂聚乙烯吡咯烷酮6份,在1500rpm条件下搅拌分散40min;
(2)向悬浊液中加入金红石型二氧化钛40份,在80℃条件下进行冷凝回流7h;
(3)将混合物进行过滤、洗涤,并置于干燥箱中于70℃条件下干燥15h,即得高反射型材料。
参照GB/T 25621-2010及标准JG/T 235-2008对上述实施例制得的蓄热调温型反射隔热涂料进行性能检测结果见表1。
将上述实施例制得的蓄热调温型反射隔热涂料涂覆在墙体上,并搭建涂覆有上述涂料的墙体的闭合空间,置于测试实验室,再将墙体外环境模拟夏天光照加热至高温,4小时后使用红外温度枪,测试闭合空间内外墙温差。
实施例3
本实施例的蓄热调温型反射隔热涂料,由以下重量份配比原料制成:
有机硅乳液 250份;
石蜡/沸石-聚丙烯酸相变微胶囊 55份;
高反射型材料 110份;
热辐射填料 75份;
隔热功能填料 125份;
润湿分散剂 3.5份;
防霉抗菌剂 2份;
增稠剂 7.5份;
消泡剂 6份;
成膜助剂 20份;
去离子水 125份;
所述石蜡/沸石-聚丙烯酸相变微胶囊是以沸石作为相变材料载体,以石蜡作为相变材料,以聚丙烯酸作为相变微胶囊的修饰囊皮;
所述高反射型材料为金红石型二氧化钛/聚苯乙烯复合粒子。
其中,所述热辐射填料为La2O3和Ln2O3的混合物。
其中,所述隔热功能填料为云母粉、高岭土及重钙按质量比为3:2:1的混合物。
其中,所述防霉抗菌剂为二硫代水杨胶型防霉抗菌剂;
所述增稠剂为非离子型聚氨酯增稠剂;
所述消泡剂为聚二甲基硅氧烷溶液;
其中,所述润湿分散剂为丙烯酸铵盐分散剂。
其中,所述成膜助剂为二丙二醇丁醚和二丙二醇甲醚的。
另外,本发明还提供了上述蓄热调温型反射隔热涂料的制备工艺,具体包括以下步骤:
步骤一、将重量份配比将去离子水、润湿分散剂、消泡剂和成膜助剂、加入到反应釜中,搅拌均匀;
步骤二、按重量份配比向反应釜中添加石蜡/沸石-聚丙烯酸相变微胶囊、高反射型材料和热辐射填料,并在转速2000rpm条件下搅拌45min,得到分散浆料;
步骤三、按重量份配比将有机硅乳液加入到反应釜中,在转速1000rpm条件下搅拌30min;
步骤四、按重量份配比将隔热功能填料加入到反应釜中,在转速600rpm条件下搅拌18min,然后加入防霉抗菌剂和增稠剂,继续搅拌7.5min后得到蓄热调温型反射隔热涂料。
其中,所述石蜡/沸石-聚丙烯酸相变微胶囊的制备方法包括以下步骤:
(1)按重量配比将石蜡60份、乙醇370份加入反应器中,混合均匀后向反应器中添加沸石125份,在1000rpm条件下减半分散25min;
(2)向悬浊液中加入丙烯酸250份,并在600rpm条件下搅拌加热升温至75℃后稳定11min后加入引发剂过硫酸钠25份,反应13h,停止反应,制得反应液;
(3)将制得的反应液冷却至室温后真空过滤,将滤饼置于烘干箱中于65℃条件下干燥10h,即得石蜡/沸石-聚丙烯酸相变微胶囊。
其中,所述高反射型材料的制备方法包括步骤:
(1)按重量份配比将聚苯乙烯65份、乙醇250份加入到化学器皿中,混合均匀后向化学器皿中加入分散剂聚乙烯吡咯烷酮4.5份,在1300rpm条件下搅拌分散30min;
(2)向悬浊液中加入金红石型二氧化钛30份,在70℃条件下进行冷凝回流6h;
(3)将混合物进行过滤、洗涤,并置于干燥箱中于65℃条件下干燥12h,即得高反射型材料。
参照GB/T 25621-2010及标准JG/T 235-2008对上述实施例制得的蓄热调温型反射隔热涂料进行性能检测结果见表1。
将上述实施例制得的蓄热调温型反射隔热涂料涂覆在墙体上,并搭建涂覆有上述涂料的墙体的闭合空间,置于测试实验室,再将墙体外环境模拟夏天光照加热至高温,4小时后使用红外温度枪,测试闭合空间内外墙温差。
实施例4
本实施例的蓄热调温型反射隔热涂料,由以下重量份配比原料制成:
有机硅乳液 230份;
石蜡/沸石-聚丙烯酸相变微胶囊 45份;
高反射型材料 100份;
热辐射填料 65份;
隔热功能填料 110份;
润湿分散剂 3份;
防霉抗菌剂 1.5份;
增稠剂 6份;
消泡剂 5份;
成膜助剂 18份;
去离子水 115份;
所述石蜡/沸石-聚丙烯酸相变微胶囊是以沸石作为相变材料载体,以石蜡作为相变材料,以聚丙烯酸作为相变微胶囊的修饰囊皮;
所述高反射型材料为金红石型二氧化钛/聚苯乙烯复合粒子。
其中,所述热辐射填料为La2O3、Pr6O11和Ln2O3的组合。
其中,所述隔热功能填料为云母粉、高岭土及重钙按质量比为3:2:1的混合物。
其中,所述防霉抗菌剂为二硫代水杨胶型防霉抗菌剂;
所述增稠剂为非离子型聚氨酯增稠剂;
所述消泡剂为矿物油;
其中,所述润湿分散剂为丙烯酸铵盐分散剂。
其中,所述成膜助剂为二丙二醇丁醚。
另外,本发明还提供了上述蓄热调温型反射隔热涂料的制备工艺,具体包括以下步骤:
步骤一、将重量份配比将去离子水、润湿分散剂、消泡剂和成膜助剂、加入到反应釜中,搅拌均匀;
步骤二、按重量份配比向反应釜中添加石蜡/沸石-聚丙烯酸相变微胶囊、高反射型材料和热辐射填料,并在转速1800rpm条件下搅拌43min,得到分散浆料;
步骤三、按重量份配比将有机硅乳液加入到反应釜中,在转速900rpm条件下搅拌28min;
步骤四、按重量份配比将隔热功能填料加入到反应釜中,在转速550rpm条件下搅拌16min,然后加入防霉抗菌剂和增稠剂,继续搅拌6min后得到蓄热调温型反射隔热涂料。
其中,所述石蜡/沸石-聚丙烯酸相变微胶囊的制备方法包括以下步骤:
(1)按重量配比将石蜡55份、乙醇350份加入反应器中,混合均匀后向反应器中添加沸石115份,在900rpm条件下减半分散23min;
(2)向悬浊液中加入丙烯酸230份,并在550rpm条件下搅拌加热升温至73℃后稳定9min后加入引发剂过硫酸钠22份,反应11h,停止反应,制得反应液;
(3)将制得的反应液冷却至室温后真空过滤,将滤饼置于烘干箱中于63℃条件下干燥9h,即得石蜡/沸石-聚丙烯酸相变微胶囊。
其中,所述高反射型材料的制备方法包括步骤:
(1)按重量份配比将聚苯乙烯60份、乙醇230份加入到化学器皿中,混合均匀后向化学器皿中加入分散剂聚乙烯吡咯烷酮4份,在1200rpm条件下搅拌分散25min;
(2)向悬浊液中加入金红石型二氧化钛25份,在65℃条件下进行冷凝回流5.5h;
(3)将混合物进行过滤、洗涤,并置于干燥箱中于63℃条件下干燥12h,即得高反射型材料。
参照GB/T 25621-2010及标准JG/T 235-2008对上述实施例制得的蓄热调温型反射隔热涂料进行性能检测结果见表1。
将上述实施例制得的蓄热调温型反射隔热涂料涂覆在墙体上,并搭建涂覆有上述涂料的墙体的闭合空间,置于测试实验室,再将墙体外环境模拟夏天光照加热至高温,4小时后使用红外温度枪,测试闭合空间内外墙温差。
实施例5
本实施例的本实施例的蓄热调温型反射隔热涂料,由以下重量份配比原料制成:
有机硅乳液 280份;
石蜡/沸石-聚丙烯酸相变微胶囊 60份;
高反射型材料 130份;
热辐射填料 90份;
隔热功能填料 140份;
润湿分散剂 4份;
防霉抗菌剂 2.5份;
增稠剂 9份;
消泡剂 7份;
成膜助剂 22份;
去离子水 130份;
所述石蜡/沸石-聚丙烯酸相变微胶囊是以沸石作为相变材料载体,以石蜡作为相变材料,以聚丙烯酸作为相变微胶囊的修饰囊皮;
所述高反射型材料为金红石型二氧化钛/聚苯乙烯复合粒子。
其中,所述热辐射填料为CeO2、Pr6O11和Ln2O3的组合。
其中,所述隔热功能填料为云母粉、高岭土及重钙按质量比为3:2:1的混合物。
其中,所述防霉抗菌剂为二硫代水杨胶型防霉抗菌剂;
所述增稠剂为非离子型聚氨酯增稠剂;
所述消泡剂为矿物油;
其中,所述润湿分散剂为丙烯酸铵盐分散剂。
其中,所述成膜助剂为二丙二醇丁醚和二丙二醇甲醚的组合。
另外,本发明还提供了上述蓄热调温型反射隔热涂料的制备工艺,具体包括以下步骤:
步骤一、将重量份配比将去离子水、润湿分散剂、消泡剂和成膜助剂、加入到反应釜中,搅拌均匀;
步骤二、按重量份配比向反应釜中添加石蜡/沸石-聚丙烯酸相变微胶囊、高反射型材料和热辐射填料,并在转速2300rpm条件下搅拌48min,得到分散浆料;
步骤三、按重量份配比将有机硅乳液加入到反应釜中,在转速1100rpm条件下搅拌33min;
步骤四、按重量份配比将隔热功能填料加入到反应釜中,在转速650rpm条件下搅拌18min,然后加入防霉抗菌剂和增稠剂,继续搅拌8min后得到蓄热调温型反射隔热涂料。
其中,所述石蜡/沸石-聚丙烯酸相变微胶囊的制备方法包括以下步骤:
(1)按重量配比将石蜡65份、乙醇400份加入反应器中,混合均匀后向反应器中添加沸石130份,在1100rpm条件下减半分散28min;
(2)向悬浊液中加入丙烯酸280份,并在650rpm条件下搅拌加热升温至78℃后稳定12min后加入引发剂过硫酸钠28份,反应13h,停止反应,制得反应液;
(3)将制得的反应液冷却至室温后真空过滤,将滤饼置于烘干箱中于68℃条件下干燥11h,即得石蜡/沸石-聚丙烯酸相变微胶囊。
其中,所述高反射型材料的制备方法包括步骤:
(1)按重量份配比将聚苯乙烯75份、乙醇270份加入到化学器皿中,混合均匀后向化学器皿中加入分散剂聚乙烯吡咯烷酮5份,在1300rpm条件下搅拌分散35min;
(2)向悬浊液中加入金红石型二氧化钛35份,在75℃条件下进行冷凝回流6.5h;
(3)将混合物进行过滤、洗涤,并置于干燥箱中于68℃条件下干燥13h,即得高反射型材料。
参照GB/T 25621-2010及标准JG/T 235-2008对上述实施例制得的蓄热调温型反射隔热涂料进行性能检测结果见表1。
将上述实施例制得的蓄热调温型反射隔热涂料涂覆在墙体上,并搭建涂覆有上述涂料的墙体的闭合空间,置于测试实验室,再将墙体外环境模拟夏天光照加热至高温,4小时后使用红外温度枪,测试闭合空间内外墙温差。
表1
从表 1 中可以看出,本发明的蓄热调温型反射隔热涂料各方面性能指标均有明显提高。
综上所述,本发明的蓄热调温型反射隔热涂料不仅具有较高的反射率和发射率,隔热效果好,可有效地阻止热传导,使得涂料的隔热性能优异以及隔热性能持久,并且通过利用相变微胶囊可逆的储能和释能作用,自动调节室内温度并使其趋于稳定。
以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例,本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换,均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。
Claims (9)
1.一种蓄热调温型反射隔热涂料,其特征在于,由以下重量份配比原料制成:
有机硅乳液 200-300份;
石蜡/沸石-聚丙烯酸相变微胶囊 30-70份;
高反射型材料 80-150份;
热辐射填料 50-100份;
隔热功能填料 100-150份;
润湿分散剂 2-5份;
防霉抗菌剂 1-3份;
增稠剂 5-10份;
消泡剂 4-8份;
成膜助剂 15-25份;
去离子水 100-150份;
所述石蜡/沸石-聚丙烯酸相变微胶囊是以沸石作为相变材料载体,以石蜡作为相变材料,以聚丙烯酸作为相变微胶囊的修饰囊皮;
所述高反射型材料为金红石型二氧化钛/聚苯乙烯复合粒子。
2.根据权利要求1所述的蓄热调温型反射隔热涂料,其特征在于,所述热辐射填料为La2O3、Ce2O3、CeO2、Pr6O11、Ln2O3中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的蓄热调温型反射隔热涂料,其特征在于,所述隔热功能填料为云母粉、高岭土及重钙按质量比为3:2:1的混合物。
4.根据权利要求1所述的蓄热调温型反射隔热涂料,其特征在于,
所述防霉抗菌剂为二硫代水杨胶型防霉抗菌剂;
所述增稠剂为非离子型聚氨酯增稠剂;
所述消泡剂为聚二甲基硅氧烷溶液或矿物油。
5.根据权利要求1所述的蓄热调温型反射隔热涂料,其特征在于,所述润湿分散剂为丙烯酸铵盐分散剂。
6.根据权利要求1所述的蓄热调温型反射隔热涂料,其特征在于,所述成膜助剂为二丙二醇丁醚或二丙二醇甲醚的一种或组合。
7.根据权利要求1所述的蓄热调温型反射隔热涂料的制备工艺,其特征在于,包括以下步骤:
步骤一、将重量份配比将去离子水100-150份,润湿分散剂2-5份,消泡剂4-8份,成膜助剂15-25份加入到反应釜中,搅拌均匀;
步骤二、按重量份配比向反应釜中添加石蜡/沸石-聚丙烯酸相变微胶囊70-150份,高反射型材料70-150份,热辐射填料50-100份,并在转速1500-2500rpm条件下搅拌40-50min,得到分散浆料;
步骤三、按重量份配比将有机硅乳液200-300份加入到反应釜中,在转速800-1200rpm条件下搅拌25-35min;
步骤四、按重量份配比将隔热功能填料100-150份加入到反应釜中,在转速500-700rpm条件下搅拌15-20min,然后加入防霉抗菌剂1-3份和增稠剂5-10份,继续搅拌5-10min后得到蓄热调温型热反射隔热涂料。
8.根据权利要求7所述的蓄热调温型反射隔热涂料的制备工艺,其特征在于,所述石蜡/沸石-聚丙烯酸相变微胶囊的制备方法包括以下步骤:
(1)按重量配比将石蜡50-70份、乙醇300-450份加入反应器中,混合均匀后向反应器中添加沸石100-150份,在800-1200rpm条件下减半分散20-30min;
(2)向悬浊液中加入丙烯酸200-300份,并在500-700rpm条件下搅拌加热升温至70-80℃后稳定7-14min后加入引发剂过硫酸钠20-30份,反应10-15h,停止反应,制得反应液;
(3)将制得的反应液冷却至室温后真空过滤,将滤饼置于烘干箱中于60-70℃条件下干燥8-12h,即得石蜡/沸石-聚丙烯酸相变微胶囊。
9.根据权利要求7所述的蓄热调温型反射隔热涂料的制备工艺,其特征在于,所述高反射型材料的制备方法包括步骤:
(1)按重量份配比将聚苯乙烯50-80份、乙醇200-300份加入到化学器皿中,混合均匀后向化学器皿中加入分散剂聚乙烯吡咯烷酮3-6份,在1000-1500rpm条件下搅拌分散20-40min;
(2)向悬浊液中加入金红石型二氧化钛20-40份,在60-80℃条件下进行冷凝回流5-7h;
(3)将混合物进行过滤、洗涤,并置于干燥箱中于60-70℃条件下干燥10-15h,即得高反射型材料。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20200911 |
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