CN112592442A - 一种改性二氧化硅乳液的制备方法和反射隔热涂料 - Google Patents
一种改性二氧化硅乳液的制备方法和反射隔热涂料 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112592442A CN112592442A CN202011473838.4A CN202011473838A CN112592442A CN 112592442 A CN112592442 A CN 112592442A CN 202011473838 A CN202011473838 A CN 202011473838A CN 112592442 A CN112592442 A CN 112592442A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- parts
- weight
- layer
- silicon dioxide
- agent
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical class O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 84
- 238000000576 coating method Methods 0.000 title claims abstract description 55
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 title claims abstract description 52
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 title claims abstract description 42
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 7
- 239000004964 aerogel Substances 0.000 claims abstract description 32
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims abstract description 31
- 239000011324 bead Substances 0.000 claims abstract description 22
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims abstract description 22
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims abstract description 22
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims abstract description 18
- NBVXSUQYWXRMNV-UHFFFAOYSA-N fluoromethane Chemical compound FC NBVXSUQYWXRMNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims abstract description 16
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 claims abstract description 14
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims abstract description 13
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 11
- CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N Methacrylic acid Chemical compound CC(=C)C(O)=O CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- CQEYYJKEWSMYFG-UHFFFAOYSA-N butyl acrylate Chemical compound CCCCOC(=O)C=C CQEYYJKEWSMYFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 239000003995 emulsifying agent Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000003999 initiator Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 31
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 20
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims description 19
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims description 19
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 19
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 14
- UYAAVKFHBMJOJZ-UHFFFAOYSA-N diimidazo[1,3-b:1',3'-e]pyrazine-5,10-dione Chemical compound O=C1C2=CN=CN2C(=O)C2=CN=CN12 UYAAVKFHBMJOJZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 229940116423 propylene glycol diacetate Drugs 0.000 claims description 13
- OZAIFHULBGXAKX-UHFFFAOYSA-N 2-(2-cyanopropan-2-yldiazenyl)-2-methylpropanenitrile Chemical compound N#CC(C)(C)N=NC(C)(C)C#N OZAIFHULBGXAKX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 10
- CUVLMZNMSPJDON-UHFFFAOYSA-N 1-(1-butoxypropan-2-yloxy)propan-2-ol Chemical compound CCCCOCC(C)OCC(C)O CUVLMZNMSPJDON-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 9
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 claims description 7
- IVKNZCBNXPYYKL-UHFFFAOYSA-N 2-[2-[2-[2-[2-[2-[2-[2-[2-[2-[4-(2,4,4-trimethylpentan-2-yl)phenoxy]ethoxy]ethoxy]ethoxy]ethoxy]ethoxy]ethoxy]ethoxy]ethoxy]ethoxy]ethanol Chemical compound CC(C)(C)CC(C)(C)C1=CC=C(OCCOCCOCCOCCOCCOCCOCCOCCOCCOCCO)C=C1 IVKNZCBNXPYYKL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000004965 Silica aerogel Substances 0.000 claims description 6
- 239000002518 antifoaming agent Substances 0.000 claims description 6
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 claims description 6
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 claims description 6
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 6
- DBMJMQXJHONAFJ-UHFFFAOYSA-M Sodium laurylsulphate Chemical compound [Na+].CCCCCCCCCCCCOS([O-])(=O)=O DBMJMQXJHONAFJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 5
- 235000019400 benzoyl peroxide Nutrition 0.000 claims description 5
- 239000000080 wetting agent Substances 0.000 claims description 5
- OAYXUHPQHDHDDZ-UHFFFAOYSA-N 2-(2-butoxyethoxy)ethanol Chemical compound CCCCOCCOCCO OAYXUHPQHDHDDZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- POAOYUHQDCAZBD-UHFFFAOYSA-N 2-butoxyethanol Chemical group CCCCOCCO POAOYUHQDCAZBD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000007822 coupling agent Substances 0.000 claims description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 4
- 238000001132 ultrasonic dispersion Methods 0.000 claims description 4
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 claims description 4
- OMPJBNCRMGITSC-UHFFFAOYSA-N Benzoylperoxide Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(=O)OOC(=O)C1=CC=CC=C1 OMPJBNCRMGITSC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims description 3
- GVGUFUZHNYFZLC-UHFFFAOYSA-N dodecyl benzenesulfonate;sodium Chemical compound [Na].CCCCCCCCCCCCOS(=O)(=O)C1=CC=CC=C1 GVGUFUZHNYFZLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229940080264 sodium dodecylbenzenesulfonate Drugs 0.000 claims description 3
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 claims description 2
- 229910001928 zirconium oxide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 abstract description 3
- 239000011347 resin Substances 0.000 abstract description 3
- 229920005989 resin Polymers 0.000 abstract description 3
- 229920005749 polyurethane resin Polymers 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 230000001680 brushing effect Effects 0.000 description 4
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 description 4
- YRIUSKIDOIARQF-UHFFFAOYSA-N dodecyl benzenesulfonate Chemical compound CCCCCCCCCCCCOS(=O)(=O)C1=CC=CC=C1 YRIUSKIDOIARQF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229940071161 dodecylbenzenesulfonate Drugs 0.000 description 4
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 4
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 4
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 3
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 3
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 2
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 2
- MRELNEQAGSRDBK-UHFFFAOYSA-N lanthanum(3+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[La+3].[La+3] MRELNEQAGSRDBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000001579 optical reflectometry Methods 0.000 description 2
- LZZYPRNAOMGNLH-UHFFFAOYSA-M Cetrimonium bromide Chemical compound [Br-].CCCCCCCCCCCCCCCC[N+](C)(C)C LZZYPRNAOMGNLH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 239000012752 auxiliary agent Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 1
- 238000007720 emulsion polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 1
- 238000001027 hydrothermal synthesis Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000012774 insulation material Substances 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- 239000003348 petrochemical agent Substances 0.000 description 1
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000007788 roughening Methods 0.000 description 1
- 229920002545 silicone oil Polymers 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000012720 thermal barrier coating Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F292/00—Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to inorganic materials
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D127/00—Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Coating compositions based on derivatives of such polymers
- C09D127/02—Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Coating compositions based on derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
- C09D127/12—Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Coating compositions based on derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment containing fluorine atoms
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D175/00—Coating compositions based on polyureas or polyurethanes; Coating compositions based on derivatives of such polymers
- C09D175/04—Polyurethanes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
- C09D5/004—Reflecting paints; Signal paints
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
- C09D7/40—Additives
- C09D7/60—Additives non-macromolecular
- C09D7/61—Additives non-macromolecular inorganic
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
- C09D7/40—Additives
- C09D7/70—Additives characterised by shape, e.g. fibres, flakes or microspheres
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
- C08K3/20—Oxides; Hydroxides
- C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
- C08K2003/2227—Oxides; Hydroxides of metals of aluminium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
- C08K3/20—Oxides; Hydroxides
- C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
- C08K2003/2237—Oxides; Hydroxides of metals of titanium
- C08K2003/2241—Titanium dioxide
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
- C08K3/20—Oxides; Hydroxides
- C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
- C08K2003/2244—Oxides; Hydroxides of metals of zirconium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
- C08K3/20—Oxides; Hydroxides
- C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
- C08K2003/2296—Oxides; Hydroxides of metals of zinc
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Paints Or Removers (AREA)
- Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
Abstract
本发明公开了一种改性二氧化硅乳液的制备方法，包括加入5～8重量份改性二氧化硅气凝胶、15～20重量份丙烯酸丁酯、12～18重量份苯乙烯、8～15重量份甲基丙烯酸、5～10重量份乳化剂、0.2～0.5重量份引发剂和45～65重量份溶剂，70～90℃搅拌反应，制得改性二氧化硅乳液，本发明还公开了一种反射隔热涂料。本发明所述的涂料由双层结构组成，外层反射层主要由氟碳树脂、中空玻璃微珠和反射填料组成；内层隔热层主要由聚氨酯树脂、二氧化硅气凝胶组成，本发明的太阳能反射率高达90％以上，且具有较低的导热系数，有效阻隔外界热量向涂层内部扩散。
Description
技术领域
本发明属于隔热聚合物涂料的生产技术领域，具体涉及一种改性二氧化硅乳液的制备方法和反射隔热涂料。
背景技术
反射隔热涂料也称为太阳热反射涂料，通过反射外界太阳能，阻隔外界热量对基材内部的辐射。根据太阳光谱能量分析，太阳能绝大部分主要集中于可见光区和近红外区，即400～2500nm范围。反射隔热涂料能够反射太阳光越多，其隔热效果就越好。反射隔热涂料已经广泛应用于建筑、车辆、船舶、仓储和管道运输等诸多领域。通常，采用隔热填料作为填充物以阻隔外界热量扩散，常见的隔热填料有微米级陶瓷球填料等。然而，陶瓷球填料仅能阻隔外界热量辐射，无法有效反射太阳能，避免基材表面积热效应。
公开号为CN107858050A的专利公开了一种SiO2气凝胶隔热保温涂料，包括按重量份计的以下组分：50-100份基体漆、5-20份SiO2气凝胶、2-10份具有二氧化钛涂层的空心玻璃微珠、0.05-0.2份二甲基羟基硅油、0.05-0.2份十六烷基三甲基溴化铵、10-25份固化剂和2-10份助剂；所述助剂包括分散剂、润湿剂、消泡剂、流平剂。该专利中SiO2气凝胶无法均匀地分散于聚合物基体材料中，气凝胶容易团聚，无法显著提升涂层材料的隔热性能。
公开号为CN107936752A的专利公开了一种空心玻璃微珠基氟碳反射隔热涂料，首先将空心玻璃微珠清洗去油、表面粗化和偶联处理得到表面偶联处理玻璃微珠；其次采用水热法将二氧化钛和氧化镧沉积在空心玻璃微珠的表面，得到修饰空心玻璃微珠；然后，通过乳液聚合制备氟碳乳液；最后将氟碳乳液作为成膜剂，加入修饰空心玻璃微珠和其他助剂，得到一种空心玻璃微珠基氟碳反射隔热涂料。
因为SiO2气凝胶具有良好的隔热性能，氟碳材料具有发射性能，若能将SiO2气凝胶和氟碳材料添加于同一种涂料中，并且发挥各自的优势，这使涂料同时具有良好的隔热和发射性能。不过在具体实际操作过程中，因为SiO2气凝胶的分散性能影响，限制了其与其它反射材料共同分散达到理想效果，针对该技术性难题，本发明制备一种改性二氧化硅乳液。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提供一种改性二氧化硅乳液的制备方法，可以均匀地分散于聚合物基体材料中，气凝胶不容易团聚，能够显著提升涂层材料的隔热性能。
本发明还提供了一种反射隔热涂料，添加改性二氧化硅乳液，具有较强的光反射性能与隔热性能，能够有效阻隔外界热量对基材内部的辐射。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
一种改性二氧化硅乳液的制备方法，包括以下步骤：
S1、干燥处理二氧化硅气凝胶，取5～8重量份干燥二氧化硅气凝胶、5～10重量份偶联剂、5～10重量份乳化剂和70～80重量份去离子水加入反应容器中，分散均匀，于70-90℃搅拌反应，反应得到的产物经离心、洗涤和干燥，得到改性二氧化硅气凝胶；
S2、加入5～8重量份改性二氧化硅气凝胶、15～20重量份丙烯酸丁酯、12～18重量份苯乙烯、8～15重量份甲基丙烯酸、5～10重量份乳化剂、0.2～0.5重量份引发剂和45～65重量份溶剂，70～90℃搅拌反应，制得改性二氧化硅乳液。
本发明利用原位复合法处理二氧化硅气凝胶，再将改性二氧化硅气凝胶制成改性二氧化硅乳液，该改性二氧化硅乳液能均匀地分散于反射隔热涂料的内层隔热层，避免气凝胶团聚现象发生，有利于提升涂层材料的隔热性能。
进一步地，S1中，二氧化硅气凝胶的平均粒径为200～240目。
进一步地，S1中，偶联剂为KH-550、KH-560和KH-570中的一种或多种混合物。
进一步地，S1中，乳化剂为OP-10、十二烷基硫酸钠和十二烷基苯磺酸钠中的一种或多种混合物。
进一步地，S1中，干燥的温度为100～110℃，干燥的时间为1～2小时；
进一步地，分散步骤采用超声分散，超声分散的时间为10～30分钟；
进一步地，搅拌反应3～5小时。
进一步地，S2中，引发剂为偶氮二异丁腈和过氧化二苯甲酰中的一种；
进一步地，溶剂为乙二醇丁醚、二乙二醇丁醚和二丙二醇丁醚；
进一步地，搅拌反应的时间为1～3小时。
本发明还公开了一种反射隔热涂料，包括外层反射层和内层隔热层，外层反射层由重量比为4-6:4-6的外层反射层A1组分和外层反射层B1组分搅拌均匀、涂覆得到，内层隔热层由重量比为4-6:4-6的内层隔热层A2组分和内层隔热层B2组分搅拌均匀、涂覆得到；
外层反射层A1组分包括以下原料：30～45重量份氟碳乳液、25～35重量份中空玻璃微珠、10～20重量份反射填料、0.5～1重量份流平剂、0.5～1重量份消泡剂、0.5～1重量份流变剂、5～8重量份溶剂和5～8重量份去离子水；
外层反射层B1组分包括以下原料：10～15重量份固化剂、10～35重量份丙二醇二乙酸酯溶剂；
内层隔热层A2组分包括以下原料：45～60重量份聚氨酯乳液、10～15重量份利用上述方法制备得到的改性二氧化硅乳液、0.5～1重量份基材润湿剂、0.5～1重量份消泡剂、0.5～1重量份流平剂、0.5～1重量份流变剂、4～6重量份溶剂和5～10重量份去离子水；
内层隔热层B2组分包括以下原料：10～50重量份固化剂、20～50重量份丙二醇二乙酸酯溶剂。
进一步地，中空玻璃微珠直径为10～20μm；
进一步地，反射填料为二氧化钛、氧化铝、氧化锌和氧化锆中的一种或多种混合物，平均粒径为700～900目。
进一步地，固化剂为2655、2547和401-70中的一种或多种混合物；
进一步地，流平剂为BYK-381和450中的一种或两种混合物；
进一步地，消泡剂为BYK-024、902W和AD-01中的一种或多种混合物；
进一步地，润湿剂为4100和270中的一种或两种混合物；
进一步地，流变剂为R299和0434中的一种或两种混合物。
进一步地，外层反射层的涂膜厚度为180～250μm，内层隔热层的涂膜厚度为150～220μm。
与现有技术相比，本发明所具有的有益效果为：
(1)采用原位复合法处理二氧化硅气凝胶，使得气凝胶能够更好地分散于聚合物基体材料中，避免气凝胶团聚现象发生，有利于提升涂层材料的隔热性能。制成二氧化硅乳液，使气凝胶分散更好，作为涂料前驱体直接使用方便；
(2)外层反射层中加入了中空玻璃微珠和反射填料，涂层表面与内部的玻璃微珠与反射填料都能够对阳光进行反射，能够实现对于太阳光的多重反射，避免太阳能在涂层表面产生积热效应，防止涂层表面温度过高；
(3)涂层体系中引入了中空玻璃微珠与二氧化硅气凝胶，两种材料具有较低的导热系数，均具有较高的内部孔隙率，有效阻止外界热量对涂层内部的扩散；
(4)外层反射涂层主体树脂为水性氟碳材料，氟碳材料具有优异的疏水性能、耐候性能和耐化学品性能，使得涂层表面具有良好的防沾污性能与抗老化性能。
本发明所述的涂料由双层结构组成，外层反射层主要由氟碳树脂、中空玻璃微珠和反射填料组成；内层隔热层主要由聚氨酯树脂、二氧化硅气凝胶组成。本发明的太阳能反射率高达90％以上，且具有较低的导热系数，有效阻隔外界热量向涂层内部扩散，能够广泛应用于建筑、车辆、船舶、石化等领域。
附图说明
图1为反射隔热涂料的原理示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式对本发明作出进一步详细的描述，其中，所述的原料均为工业化产品，设备为通用涂料的生产设备，所述的原料份除特别说明外，均为重量份数。
实施例1：
将二氧化硅气凝胶置于恒温干燥箱中在100℃干燥1小时，取5重量份干燥二氧化硅气凝胶，5重量份KH-550，5重量份OP-10，70重量份去离子水，超声分散15分钟，在80℃条件下搅拌4小时，最后经离心、洗涤和干燥处理，即可制得改性二氧化硅气凝胶。将5重量份改性二氧化硅气凝胶，15重量份丙烯酸丁酯，12重量份苯乙烯，8重量份甲基丙烯酸，5重量份OP-10，0.2重量份偶氮二异丁腈(AIBN)，45重量份乙二醇丁醚(BG)溶剂，在80℃搅拌反应2小时，制得改性二氧化硅乳液。
取45重量份聚氨酯乳液，10重量份改性二氧化硅乳液，1重量份4100，1重量份024，1重量份381，0.5重量份R299，4重量份BG，5重量份去离子水制得内层隔热层A2组分，取50重量份固化剂2655，50重量份丙二醇二乙酸酯(PGDA)溶剂制得内层隔热层B2组分，取比例为5:5的A2组分和B2组分搅拌均匀，通过刷涂方式涂覆于基材表面形成内层隔热层。
取30重量份氟碳乳液，25重量份中空玻璃微珠，10重量份二氧化钛，1重量份381，1重量份024，1重量份R299，5重量份BG，5重量份去离子水制得外层反射层A1组分；取10重量份固化剂2655，10重量份PGDA溶剂制得外层反射层B1组分；取比例5:5为A1组分和B1组分搅拌均匀，通过喷涂或刷涂方式涂覆于内层隔热层表面形成外层反射层。外层反射层与内层隔热层厚度分别为180μm和150μm。
实施例2：
将二氧化硅气凝胶置于恒温干燥箱中在100℃干燥1小时，取6重量份干燥二氧化硅气凝胶，7重量份KH-560，7重量份SDS，73重量份去离子水，超声分散15分钟，在80℃条件下搅拌4小时，最后经离心、洗涤和干燥处理，即可制得改性二氧化硅气凝胶。将6重量份改性二氧化硅气凝胶，17重量份丙烯酸丁酯，14重量份苯乙烯，10重量份甲基丙烯酸，7重量份十二烷基硫酸钠(SDS)，0.3重量份AIBN，50重量份二乙二醇丁醚(DBG)，在80℃搅拌反应2小时，制得改性二氧化硅乳液。
取50重量份聚氨酯乳液，12重量份改性二氧化硅乳液，0.5重量份4100，0.5重量份902W，0.5重量份381，0.5重量份R299，5重量份DBG，6重量份去离子水制得内层隔热层A2组分，取10重量份固化剂2547，25重量份PGDA溶剂制得内层隔热层B2组分，取5:5的A2组分和B2组分搅拌均匀，通过刷涂方式涂覆于基材表面形成内层隔热层。
取35重量份氟碳乳液，28重量份中空玻璃微珠，13重量份二氧化钛，0.5重量份381，0.5重量份902W，0.5重量份R299，6重量份DBG，6重量份去离子水制得外层反射层A1组分；取10重量份固化剂2547，12重量份PGDA溶剂制得外层反射层B1组分；取5:5的A1组分和B1组分搅拌均匀，通过喷涂或刷涂方式涂覆于内层隔热层表面形成外层反射层。外层反射层与内层隔热厚度分别为200μm和160μm。
实施例3：
将二氧化硅气凝胶置于恒温干燥箱中在100℃干燥2小时，取7重量份干燥二氧化硅气凝胶，9重量份KH-570，9重量份十二烷基苯磺酸钠(DBS)，77重量份去离子水，超声分散15分钟，在80℃条件下搅拌4小时，最后经离心、洗涤和干燥处理，即可制得改性二氧化硅气凝胶。将7重量份改性二氧化硅气凝胶，19重量份丙烯酸丁酯，16重量份苯乙烯，13重量份甲基丙烯酸，9重量份DBS，0.4重量份过氧化二苯甲酰(BPO)，60重量份二丙二醇丁醚(DPNB)，在80℃搅拌反应2小时，制得改性二氧化硅乳液。
取55重量份聚氨酯乳液，14重量份改性二氧化硅乳液，0.5重量份270，0.5重量份902W，1重量份450，0.5重量份R299，7重量份DPNB，8重量份去离子水制得内层隔热层A2组分，取14重量份固化剂401-70，33重量份PGDA溶剂制得内层隔热层B2组分，取5:5的A2组分和B2组分搅拌均匀，通过刷涂方式涂覆于基材表面形成内层隔热层。
取40重量份氟碳乳液，32重量份中空玻璃微珠，17重量份氧化锌，1重量份450，0.5重量份902W，0.5重量份0434，8重量份DPNB，8重量份去离子水制得外层反射层A1组分；取13重量份固化剂401-70，27重量份PGDA溶剂制得外层反射层B1组分；取5:5的A1组分和B1组分搅拌均匀，通过喷涂或刷涂方式涂覆于内层隔热层表面形成外层反射层。外层反射层与内层隔热层厚度分别为220μm和190μm。
实施例4：
将二氧化硅气凝胶置于恒温干燥箱中在100℃干燥2小时，取8重量份干燥二氧化硅气凝胶，10重量份KH-570，5重量份DBS，5重量份OP-10，80重量份去离子水，超声分散15分钟，在80℃条件下搅拌4小时，最后经离心、洗涤和干燥处理，即可制得改性二氧化硅气凝胶。将8重量份改性二氧化硅气凝胶，20重量份丙烯酸丁酯，18重量份苯乙烯，15重量份甲基丙烯酸，5重量份DBS，5重量份OP-10，0.5重量份BPO，45重量份DPNB，20重量份DBG，在80℃搅拌反应2小时，制得改性二氧化硅乳液。
取60重量份聚氨酯乳液，15重量份改性二氧化硅乳液，0.5重量份4100，0.5重量份024，0.5重量份AD-01，0.5重量份381，0.5重量份381，0.5重量份R299，4重量份DPNB，2重量份DBG，10重量份去离子水制得内层隔热层A2组分，取7重量份固化剂2655，3重量份固化剂2655，4重量份固化剂401-70，40重量份PGDA溶剂制得内层隔热层B2组分，取5:5的A2组分和B2组分搅拌均匀，通过刷涂方式涂覆于基材表面形成内层隔热层。
取45重量份氟碳乳液，35重量份中空玻璃微珠，10重量份二氧化钛，5重量份氧化锌，5重量份氧化铝，0.5重量份381，0.5重量份450，0.5重量份024，0.5重量份AD-01，0.5重量份R299，0.5重量份0434，6重量份DPNB，2重量份DBG，8重量份去离子水制得外层反射层A1组分；取6重量份固化剂2655，4重量份2547，3重量份401-70，30重量份PGDA溶剂制得外层反射层B1组分；取5:5的A1组分和B1组分搅拌均匀，通过喷涂或刷涂方式涂覆于内层隔热层表面形成外层反射层。外层反射层与内层隔热层厚度分别为250μm和220μm。
制得的反射隔热涂料的结构如图1所示，内层隔热层中含有改性二氧化硅乳液，外层反射层中含有中空玻璃微珠，太阳光照射外层反射层，大多数太阳光被反射，只有少数太阳光射至内层隔热层，均匀分布的改性二氧化硅乳液具有良好的隔热效果。表1为实施例1-4中反射隔热涂料的检测结果，导热系数降至0.23-0.25w/m·k，光反射率为92.1-93.0％。相比现有材料的光反射率通常低于90％，本发明在提升光反射率的同时，同时具有优良的隔热效果。
表1实施例1-4中反射隔热涂料的检测结果
Claims (10)
1.一种改性二氧化硅乳液的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
S1、干燥处理二氧化硅气凝胶，取5～8重量份干燥二氧化硅气凝胶、5～10重量份偶联剂、5～10重量份乳化剂和70～80重量份去离子水加入反应容器中，分散均匀，于70-90℃搅拌反应，反应得到的产物经离心、洗涤和干燥，得到改性二氧化硅气凝胶；
S2、加入5～8重量份改性二氧化硅气凝胶、15～20重量份丙烯酸丁酯、12～18重量份苯乙烯、8～15重量份甲基丙烯酸、5～10重量份乳化剂、0.2～0.5重量份引发剂和45～65重量份溶剂，70～90℃搅拌反应，制得改性二氧化硅乳液。
2.根据权利要求1所述的改性二氧化硅气凝胶的制备方法，其特征在于，S1中，二氧化硅气凝胶的平均粒径为200～240目。
3.根据权利要求1所述的改性二氧化硅气凝胶的制备方法，其特征在于，S1中，偶联剂为KH-550、KH-560和KH-570中的一种或多种混合物。
4.根据权利要求1所述的改性二氧化硅气凝胶的制备方法，其特征在于，S1中，乳化剂为OP-10、十二烷基硫酸钠和十二烷基苯磺酸钠中的一种或多种混合物。
5.根据权利要求1-4任意一项所述的改性二氧化硅气凝胶的制备方法，其特征在于，S1中，干燥的温度为100～110℃，干燥的时间为1～2小时；
分散步骤采用超声分散，超声分散的时间为10～30分钟；
搅拌反应3～5小时。
6.根据权利要求1-4任意一项所述的改性二氧化硅气凝胶的制备方法，其特征在于，S2中，引发剂为偶氮二异丁腈和过氧化二苯甲酰中的一种；
溶剂为乙二醇丁醚、二乙二醇丁醚和二丙二醇丁醚；
搅拌反应的时间为1～3小时。
7.一种反射隔热涂料，其特征在于：包括外层反射层和内层隔热层，外层反射层由重量比为4-6:4-6的外层反射层A1组分和外层反射层B1组分搅拌均匀、涂覆得到，内层隔热层由重量比为4-6:4-6的内层隔热层A2组分和内层隔热层B2组分搅拌均匀、涂覆得到；
外层反射层A1组分包括以下原料：30～45重量份氟碳乳液、25～35重量份中空玻璃微珠、10～20重量份反射填料、0.5～1重量份流平剂、0.5～1重量份消泡剂、0.5～1重量份流变剂、5～8重量份溶剂和5～8重量份去离子水；
外层反射层B1组分包括以下原料：10～15重量份固化剂、10～35重量份丙二醇二乙酸酯溶剂；
内层隔热层A2组分包括以下原料：45～60重量份聚氨酯乳液、10～15重量份权利要求1-6任意一项制备得到的改性二氧化硅乳液、0.5～1重量份基材润湿剂、0.5～1重量份消泡剂、0.5～1重量份流平剂、0.5～1重量份流变剂、4～6重量份溶剂和5～10重量份去离子水；
内层隔热层B2组分包括以下原料：10～50重量份固化剂、20～50重量份丙二醇二乙酸酯溶剂。
8.根据权利要求7所述的反射隔热涂料，其特征在于，中空玻璃微珠直径为10～20μm；
反射填料为二氧化钛、氧化铝、氧化锌和氧化锆中的一种或多种混合物，平均粒径为700～900目。
9.根据权利要求7所述的反射隔热涂料，其特征在于，固化剂为2655、2547和401-70中的一种或多种混合物；
流平剂为BYK-381和450中的一种或两种混合物；
消泡剂为BYK-024、902W和AD-01中的一种或多种混合物；
润湿剂为4100和270中的一种或两种混合物；
流变剂为R299和0434中的一种或两种混合物。
10.根据权利要求7所述的反射隔热涂料，其特征在于，外层反射层的涂膜厚度为180～250μm，内层隔热层的涂膜厚度为150～220μm。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011473838.4A CN112592442A (zh) | 2020-12-15 | 2020-12-15 | 一种改性二氧化硅乳液的制备方法和反射隔热涂料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011473838.4A CN112592442A (zh) | 2020-12-15 | 2020-12-15 | 一种改性二氧化硅乳液的制备方法和反射隔热涂料 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN112592442A true CN112592442A (zh) | 2021-04-02 |
Family
ID=75195453
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202011473838.4A Pending CN112592442A (zh) | 2020-12-15 | 2020-12-15 | 一种改性二氧化硅乳液的制备方法和反射隔热涂料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN112592442A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113637366A (zh) * | 2021-09-08 | 2021-11-12 | 太原理工大学 | 一种二氧化硅气凝胶改性苯丙隔热涂料的制备方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1654489A (zh) * | 2005-01-28 | 2005-08-17 | 中国林业科学研究院林产化学工业研究所 | 纳米二氧化硅－丙烯酸酯复合乳液的制备方法 |
| CN101481583A (zh) * | 2008-01-08 | 2009-07-15 | 北京航空航天大学 | 水性耐沾污热反射相变隔热涂料及其制备方法 |
| CN102585626A (zh) * | 2011-12-12 | 2012-07-18 | 深圳市广田环保涂料有限公司 | 水性氟碳保温隔热涂料及其制备方法 |
| CN103045028A (zh) * | 2012-12-26 | 2013-04-17 | 青岛科瑞新型环保材料有限公司 | 一种氟碳保温涂料 |
| CN111040547A (zh) * | 2019-12-27 | 2020-04-21 | 苏州晟德亿节能环保科技有限公司 | 一种隔热保温的气凝胶涂层及其制备方法 |
-
2020
- 2020-12-15 CN CN202011473838.4A patent/CN112592442A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1654489A (zh) * | 2005-01-28 | 2005-08-17 | 中国林业科学研究院林产化学工业研究所 | 纳米二氧化硅－丙烯酸酯复合乳液的制备方法 |
| CN101481583A (zh) * | 2008-01-08 | 2009-07-15 | 北京航空航天大学 | 水性耐沾污热反射相变隔热涂料及其制备方法 |
| CN102585626A (zh) * | 2011-12-12 | 2012-07-18 | 深圳市广田环保涂料有限公司 | 水性氟碳保温隔热涂料及其制备方法 |
| CN103045028A (zh) * | 2012-12-26 | 2013-04-17 | 青岛科瑞新型环保材料有限公司 | 一种氟碳保温涂料 |
| CN111040547A (zh) * | 2019-12-27 | 2020-04-21 | 苏州晟德亿节能环保科技有限公司 | 一种隔热保温的气凝胶涂层及其制备方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 汪慧: "SiO2气凝胶/苯丙原位复合乳液的制备及其在隔热涂料中的应用", 《中国优秀博硕士学位论文全文数据库（硕士）工程科技I辑》 * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113637366A (zh) * | 2021-09-08 | 2021-11-12 | 太原理工大学 | 一种二氧化硅气凝胶改性苯丙隔热涂料的制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103013241B (zh) | 一种氟碳纳米太阳能隔热反射涂料及制备方法和使用方法 | |
| US9545161B2 (en) | Articles comprising porous coatings | |
| CN113105765B (zh) | 一种具有高可见光透过率的智能隔热复合涂层及其制法 | |
| CN111303709B (zh) | 辐射制冷涂料及其制备方法和应用 | |
| JP2014500344A (ja) | 層状ケイ酸塩顔料を含むコーティング組成物および透明または半透明放射性コーティングの生成方法 | |
| CN108690435B (zh) | 一种水性纯丙烯酸反射隔热涂料及其制备方法 | |
| CN111363421B (zh) | 一种氟硅纳米防水隔热复合材料及其制备方法 | |
| CN112592442A (zh) | 一种改性二氧化硅乳液的制备方法和反射隔热涂料 | |
| CN111675940A (zh) | 一种抗开裂防锈耐老化纳米防水隔热涂料及其制备工艺 | |
| CN106291779A (zh) | 一种具有高强度耐湿热减反增透涂层的制备方法 | |
| CN112661415B (zh) | 一种用于光伏玻璃的减反射膜层及其制备方法、太阳能电池组件 | |
| CN113500838A (zh) | 一种高强度自清洁反光膜及其制备方法 | |
| CN117363128A (zh) | 一种外墙反射隔热涂料及其制备方法 | |
| CN111454618A (zh) | 一种隔热水包砂涂料及其制备方法 | |
| CN109161246A (zh) | 一种建筑涂料用隔热添加剂及制备方法 | |
| CN114316657B (zh) | 一种反射隔热建筑涂料体系 | |
| CN114836099A (zh) | 一种超耐候隔热反射涂料及其制备方法 | |
| CN108359374A (zh) | 可用于内外墙的隔热材料及其制备方法 | |
| CN115449252A (zh) | 一种辐射制冷涂料及其制备方法 | |
| JP2015102666A (ja) | 反射防止膜形成用塗布液および反射防止膜付基材とその製造方法ならびにその用途 | |
| CN110903686A (zh) | 一种隔热保温涂料及其制备方法 | |
| CN107141843B (zh) | 一种高强度耐湿热减反增透碳硅氧磷复合涂层的制备方法 | |
| CN104830178A (zh) | 一种金属表面用太阳热反射隔热涂料及其制备方法和应用 | |
| CN117165106B (zh) | 一种用于光伏的耐磨阻燃自清洁减反射涂层制备方法 | |
| CN109940954A (zh) | 应用于电器表面的柔性隔热复合膜的制备工艺 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20210402 |