CN111777896A - 一种降温廊架材料的制作方法及应用 - Google Patents

一种降温廊架材料的制作方法及应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种降温廊架材料的制作方法及应用，本发明涉及廊架材料技术领域。该降温廊架材料的制作方法及应用，通过选取有机树脂30‑50份、硅藻土20‑30份、高导热耐磨陶瓷6‑10份、有机膨润土5‑10份、极性溶剂3‑5份、助分散剂3‑5份、分散剂3‑5份、消泡剂5‑10份和流平剂5‑10份，将有机树脂30‑50份加入高速混合机中低速运转升温至60℃，接着向高速混合机添加硅藻土20‑30份、高导热耐磨陶瓷6‑10份充分混合，将制备出来的降温廊架材料涂刷在廊架的表面，让降温廊架材料在廊架本体的表面形成致密的降温隔热膜，从而对廊架本体起到较好的降温隔热效果，避免了廊架在经过长时间太阳光照射后表面温度升高，减少了热岛效应的出现，给使用者带来较好的使用感受。

Description

一种降温廊架材料的制作方法及应用
技术领域
本发明涉及廊架材料技术领域，具体为一种降温廊架材料的制作方法及应用。
背景技术
太阳光以电磁波热辐射的方式向外辐射能量，而传递至地球表面的热量约为750w·m-2·s-1，阳光照射下的物体因为热量的累积，使物体表面和内部温度不断升高，建筑物屋顶和外墙表面温度升高会引起周围环境和室内温度过高，从而容易形成热岛效应，不仅如此，而且还会带来火灾等严重的安全隐患。
廊架是以防腐木材、竹材、石材、金属、钢筋混凝土为主要原料添加其它材料凝合而成，供游人休息、景观点缀之用的建筑体，目前的廊架多数是采用石材或是防腐木材进行制作而成，这样的廊架在室外使用的时候，由于长时间受到太阳光的照射，导致廊架表面温度上升，容易出现热岛效应，造成使用者对廊架的使用感受较差，为此，本领域技术人员提出一种降温廊架材料的制作方法。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种降温廊架材料的制作方法及应用，解决了目前的廊架材料在经过太阳光长时间照射后，廊架表面温度较高，容易出现热岛效应，造成使用者对廊架使用感受较差的问题。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种降温廊架材料的制作方法，具体包括以下步骤：
S1、材料选取：降温廊架材料的组成成分按重量比份为：有机树脂30-50份、硅藻土20-30份、高导热耐磨陶瓷6-10份、有机膨润土5-10份、极性溶剂3-5份、助分散剂3-5份、分散剂5-10份、消泡剂5-10份和流平剂5-10份；
S2、材料混合：将有机树脂30-50份加入高速混合机中低速运转升温至60℃，接着向高速混合机添加硅藻土20-30份、高导热耐磨陶瓷6-10份充分混合，高速混合机的转速为1200转/分钟，混合时间为20分钟，同时将温度升至为160℃；
S3、材料制作：将混合料加入低速搅拌机内进行低速搅拌同时将混合料冷却至40℃，先向低速搅拌机内加入有机膨润土5-10份和极性溶剂3-5份，控制低速搅拌机的转速为300转/分钟，搅拌5分钟，继续添加助分散剂3-5份，控制低速搅拌机的转速为500转/分钟，搅拌1分钟，最后添加分散剂5-10份、消泡剂5-10份和流平剂5-10份，控制低速搅拌机的转速为400转/分钟，搅拌15分钟，将低速搅拌机内部的混合料倒出，冷却至室温，获取降温廊架材料。
本发明的降温廊架材料的制作方法，主要活性成分为有机树脂、硅藻土、高导热耐磨陶瓷和有机膨润土，制备得到的降温廊架材料整体导热系数低，热能能够快速向外界传递。
本发明的降温廊架材料的制作方法，先将有机树脂升温至60℃，然后和硅藻土和高导热耐磨陶瓷混合，然后再在160℃下高速混合，使得有机树脂与硅藻土、高导热耐磨陶瓷充分混合，得到一种粘稠的流体。然后降温至40℃，过程中流动性下降，粘度增加。然后在低速搅拌下，与有机膨润土、极性溶剂混合，流态逐步变硬，再加入助分散剂混合，最后与分散剂、消泡剂和流平剂混合得到目标的材料。
本发明的降温廊架材料的制作方法，采用的是有机树脂先与硅藻土和高导热耐磨陶瓷高温混合，然后与有机膨润土、极性溶剂低温混合。如果有机树脂先与有机膨润土和高导热耐磨陶瓷混合的话，即是有极性溶剂的辅助，混合液体也会很快的硬化，导致后续的与硅藻土的混合搅拌困难，分布不均一。即便是从160℃升温至180℃，然后在60℃下，粘度很高，高速搅拌下，与硅藻土的混合也很困难，不均一，得到目标的材料涂覆在防腐木廊架的表面上，日光照射条件下，只有部分表面具有降温效果。与把有机树脂、硅藻土、高导热耐磨陶瓷、有机膨润土先预热再一起混合，然后再加入极性溶剂、助分散剂、分散剂、消泡剂和流平剂的方法相比，得到目标的材料涂覆在防腐木廊架的表面上，在同样的日光照射条件下，容易出现裂缝，裂缝周围的降温效果下降。
本发明的降温廊架材料的制作方法，采用的有机树脂为HDPE树脂。如果按照1：(0.5-0.7)的重量比掺入LLDPE树脂，得到的目标的材料的强度和韧性都得到了提高，特别是不容易出现裂缝。LLDPE树脂掺入不足或过量的话，韧性的改善不明显，抗裂缝性能差，甚至会出现强度降低，容易遭受磨损。
在本发明的一些实施方式中，所述降温廊架材料的组成成分按重量比份为：有机树脂30份、硅藻土20份、高导热耐磨陶瓷6份、有机膨润土5份、极性溶剂3份、助分散剂3份、分散剂5份、消泡剂5份和流平剂5份。
在本发明的一些实施方式中，所述降温廊架材料的组成成分按重量比份为：有机树脂50份、硅藻土30份、高导热耐磨陶瓷10份、有机膨润土10份、极性溶剂5份、助分散剂5份、分散剂10份、消泡剂10份和流平剂10份。
在本发明的一些实施方式中，所述降温廊架材料的组成成分按重量比份为：有机树脂40份、硅藻土25份、高导热耐磨陶瓷8份、有机膨润土7份、极性溶剂4份、助分散剂3-5份、分散剂7份、消泡剂7份和流平剂7份。
在本发明的一些实施方式中，所述步骤S1中，高导热耐磨陶瓷包括氮化硅、氮化硼、氮化铝、碳化钨、碳化硅中的一种或多种组合，其中优选的为碳化硅。
本发明的碳化硅颗粒，比表面积大于50m2/g，与其他的高导热耐磨陶瓷相比，导热性能好，耐磨性能好，而且HDPE树脂与碳化硅高温混合后，在低温下与有机膨润土、极性溶剂的混合中，极性溶剂的使用量可以减少10％，同样的搅拌速度和搅拌时间下，也能得到很好的混合效果。当碳化硅颗粒的比表面积大于100m2/g时，极性溶剂的使用量可以减少20％以上。
在本发明的一些实施方式中，所述步骤S1中，极性溶剂包括甲醇和乙醇的一种或两种组合，其中优选的为乙醇。
在本发明的一些实施方式中，其中分散剂为KYK-108、消泡剂为BYK-A530、流平剂为Toge4100，助分散剂为聚乙烯吡咯烷酮，优选地，所述步骤S1中，分散剂、消泡剂和流平剂按1∶1∶1的质量比混合制成。
一种降温廊架材料的应用，所述降温廊架材料用于涂刷在防腐木廊架的表面，降温廊架材料在防腐木廊架的表面形成致密的降温隔热薄膜。
(三)有益效果
本发明提供了一种降温廊架材料的制作方法及应用。与现有技术相比具备以下有益效果：
该降温廊架材料的制作方法，通过选取有机树脂30-50份、硅藻土20-30份、高导热耐磨陶瓷6-10份、有机膨润土5-10份、极性溶剂3-5份、助分散剂3-5份、分散剂3-5份、消泡剂5-10份和流平剂5-10份，将有机树脂30-50份加入高速混合机中低速运转升温至60℃，接着向高速混合机添加硅藻土20-30份、高导热耐磨陶瓷6-10份充分混合，高速混合机的转速为1200转/分钟，混合时间为20分钟，同时将温度升至为160℃，将混合料加入低速搅拌机内进行低速搅拌同时将混合料冷却至40℃，先向低速搅拌机内加入有机膨润土5-10份和极性溶剂3-5份，控制低速搅拌机的转速为300转/分钟，搅拌5分钟，继续添加助分散剂3-5份，控制低速搅拌机的转速为500转/分钟，搅拌1分钟，最后添加分散剂3-5份、消泡剂5-10份和流平剂5-10份，控制低速搅拌机的转速为400转/分钟，搅拌15分钟，将低速搅拌机内部的混合料倒出，冷却至室温，获取降温廊架材料，制备出来的降温廊架材料涂刷在廊架本体的表面，让降温廊架材料在廊架本体的表面形成致密的降温隔热膜，从而对廊架本体起到较好的降温隔热效果，避免了廊架在经过长时间太阳光照射后表面温度升高，减少了热岛效应的出现，给使用者带来较好的使用感受。
附图说明
图1为本发明降温廊架材料制作方法的流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本发明实施例提供三种技术方案：一种降温廊架材料的制作方法，具体包括以下实施例：
其中，有机树脂为HDPE树脂，高导热耐磨陶瓷为碳化硅，碳化硅颗粒平均粒度为50nm，比表面积为60-80m2/g，极性溶剂为乙醇，分散剂为KYK-108，消泡剂为BYK-A530，流平剂为Toge4100，助分散剂为聚乙烯吡咯烷酮。
实施例1
S1、材料选取：降温廊架材料的组成成分按重量比份为：有机树脂30份、硅藻土20份、高导热耐磨陶瓷6份、有机膨润土5份、极性溶剂3份、助分散剂3份、分散剂3份、消泡剂5份和流平剂5份；
S2、材料混合：将有机树脂30份加入高速混合机中低速运转升温至60℃，接着向高速混合机添加硅藻土20份、高导热耐磨陶瓷6份充分混合，高速混合机的转速为1200转/分钟，混合时间为20分钟，同时将温度升至为160℃；
S3、材料制作：将混合料加入低速搅拌机内进行低速搅拌同时将混合料冷却至40℃，先向低速搅拌机内加入有机膨润土5份和极性溶剂3份，控制低速搅拌机的转速为300转/分钟，搅拌5分钟，继续添加助分散剂3份，控制低速搅拌机的转速为500转/分钟，搅拌1分钟，最后添加分散剂3份、消泡剂5份和流平剂5份，控制低速搅拌机的转速为400转/分钟，搅拌15分钟，将低速搅拌机内部的混合料倒出，冷却至室温，获取降温廊架材料。
实施例2
S1、材料选取：降温廊架材料的组成成分按重量比份为：有机树脂50份、硅藻土30份、高导热耐磨陶瓷10份、有机膨润土10份、极性溶剂5份、助分散剂5份、分散剂10份、消泡剂10份和流平剂10份；
S2、材料混合：将有机树脂30-50份加入高速混合机中低速运转升温至60℃，接着向高速混合机添加硅藻土30份、高导热耐磨陶瓷10份充分混合，高速混合机的转速为1200转/分钟，混合时间为20分钟，同时将温度升至为160℃；
S3、材料制作：将混合料加入低速搅拌机内进行低速搅拌同时将混合料冷却至40℃，先向低速搅拌机内加入有机膨润土10份和极性溶剂5份，控制低速搅拌机的转速为300转/分钟，搅拌5分钟，继续添加助分散剂5份，控制低速搅拌机的转速为500转/分钟，搅拌1分钟，最后添加分散剂5份、消泡剂10份和流平剂10份，控制低速搅拌机的转速为400转/分钟，搅拌15分钟，将低速搅拌机内部的混合料倒出，冷却至室温，获取降温廊架材料。
实施例3
S1、材料选取：降温廊架材料的组成成分按重量比份为：有机树脂40份、硅藻土25份、高导热耐磨陶瓷8份、有机膨润土7份、极性溶剂4份、助分散剂3-5份、分散剂7份、消泡剂7份和流平剂7份；
S2、材料混合：将有机树脂40份加入高速混合机中低速运转升温至60℃，接着向高速混合机添加硅藻土25份、高导热耐磨陶瓷8份充分混合，高速混合机的转速为1200转/分钟，混合时间为20分钟，同时将温度升至为160℃；
S3、材料制作：将混合料加入低速搅拌机内进行低速搅拌同时将混合料冷却至40℃，先向低速搅拌机内加入有机膨润土7份和极性溶剂4份，控制低速搅拌机的转速为300转/分钟，搅拌5分钟，继续添加助分散剂4份，控制低速搅拌机的转速为500转/分钟，搅拌1分钟，最后添加分散剂7份、消泡剂7份和流平剂7份，控制低速搅拌机的转速为400转/分钟，搅拌15分钟，将低速搅拌机内部的混合料倒出，冷却至室温，获取降温廊架材料。
对比实验
某降温材料研究实验室，分别选取实施例1-3中制作降温廊架材料进行降温隔热效果对比实验。初始的温度为，环境温度为23℃，地面温度为32.5℃。同样材质的廊架，涂覆同样厚度的实施例1-3得到的材料，在太阳下直晒。在照射1h、2h、3h、4h时，测定涂覆后廊架的表面温度。五点取样(一个中心点，围绕中心点的距离大于3cm的四个点)，取平均值。在结果见表1。
表1表面温度
初始/℃ 照射1h/℃ 照射2h/℃ 照射3h/℃ 照射4h/℃
实施例1 25.2 30.1 36.4 40.3 46.4
实施例2 24.4 30.7 36.2 40.6 45.4
实施例3 24.3 27.2 29.6 31.4 34.1
未使用 24.6 37.1 42.0 48.3 54.0
从表1可以看出，实施例1-3制作的降温廊架材料使用后廊架表面温度显著低于未使用降温廊架材料的廊架表面温度。本发明制作的降温廊架材料可以对廊架起到有效地降温隔热效果。其中本发明中实施例3制作的降温廊架材料对廊架表面的降温隔热效果较好，为优选方案。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种降温廊架材料的制作方法，其特征在于：具体包括以下步骤：
S1、材料选取：降温廊架材料的组成成分按重量比份为：有机树脂30-50份、硅藻土20-30份、高导热耐磨陶瓷6-10份、有机膨润土5-10份、极性溶剂3-5份、助分散剂3-5份、分散剂5-10份、消泡剂5-10份和流平剂5-10份；
S2、材料混合：将有机树脂30-50份加入高速混合机中低速运转升温至60℃，接着向高速混合机添加硅藻土20-30份、高导热耐磨陶瓷6-10份充分混合，高速混合机的转速为1200转/分钟，混合时间为20分钟，同时将温度升至为160℃；
S3、材料制作：将混合料加入低速搅拌机内进行低速搅拌同时将混合料冷却至40℃，先向低速搅拌机内加入有机膨润土5-10份和极性溶剂3-5份，控制低速搅拌机的转速为300转/分钟，搅拌5分钟，继续添加助分散剂3-5份，控制低速搅拌机的转速为500转/分钟，搅拌1分钟，最后添加分散剂3-5份、消泡剂5-10份和流平剂5-10份，控制低速搅拌机的转速为400转/分钟，搅拌15分钟，将低速搅拌机内部的混合料倒出，冷却至室温，获取降温廊架材料。
2.根据权利要求1所述的一种降温廊架材料的制作方法，其特征在于：所述降温廊架材料的组成成分按重量比份为：有机树脂30份、硅藻土20份、高导热耐磨陶瓷6份、有机膨润土5份、极性溶剂3份、助分散剂3份、分散剂5份、消泡剂5份和流平剂5份。
3.根据权利要求1所述的一种降温廊架材料的制作方法，其特征在于：所述降温廊架材料的组成成分按重量比份为：有机树脂50份、硅藻土30份、高导热耐磨陶瓷10份、有机膨润土10份、极性溶剂5份、助分散剂5份、分散剂10份、消泡剂10份和流平剂10份。
4.根据权利要求1所述的一种降温廊架材料的制作方法，其特征在于：所述降温廊架材料的组成成分按重量比份为：有机树脂40份、硅藻土25份、高导热耐磨陶瓷8份、有机膨润土7份、极性溶剂4份、助分散剂3-5份、分散剂7份、消泡剂7份和流平剂7份。
5.根据权利要求1所述的一种降温廊架材料的制作方法，其特征在于：所述步骤S1中，高导热耐磨陶瓷包括氮化硅、氮化硼、氮化铝、碳化钨、碳化硅中的一种或多种组合，其中优选的为碳化硅。
6.根据权利要求1所述的一种降温廊架材料的制作方法，其特征在于：所述步骤S1中，极性溶剂包括甲醇和乙醇的一种或两种组合，其中优选的为乙醇。
7.根据权利要求1所述的一种降温廊架材料的制作方法，其特征在于：所述步骤S1中，分散剂、消泡剂和流平剂按1∶1∶1的质量比混合制成。
8.根据权利要求1所述的一种降温廊架材料的制作方法，其特征在于：所述步骤S1中，分散剂为KYK-108、消泡剂为BYK-A530、流平剂为Toge4100。
9.根据权利要求1所述的一种降温廊架材料的制作方法，其特征在于：所述助分散剂优选聚乙烯吡咯烷酮。
10.根据权利要求1所述的一种降温廊架材料的应用，其特征在于：所述降温廊架材料用于涂刷在防腐木廊架的表面，降温廊架材料在防腐木廊架的表面形成致密的降温隔热薄膜。
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