CN112852292B

CN112852292B - 一种染砂用染色树脂

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Publication number: CN112852292B
Application number: CN202110019117.4A
Authority: CN
Inventors: 黎应棋; 周伟建; 周靖洋; 符传杰; 宋献军; 谢寅峰; 李灿辉; 许金河; 谢仲洪; 张旭
Original assignee: Guangdong Maydos Building Materials Co Ltd
Current assignee: Guangdong Sunzo Chemical Industrial Co ltd
Priority date: 2021-01-07
Filing date: 2021-01-07
Publication date: 2022-05-06
Anticipated expiration: 2041-01-07
Also published as: CN112852292A

Abstract

本发明提供一种染砂用染色树脂，其原料包括：水20～30wt％、水性膨润土0.5～2wt％、滑石粉10～25wt％、水性树脂30～40wt％、钛白粉A 1～15wt％、钛白粉B 5～20wt％和功能性助剂1.5～10wt％；其中，钛白粉A为锐钛矿型钛白粉，钛白粉B为金红石型钛白粉。本发明通过采用锐钛矿型钛白粉与金红石型钛白粉复配，使折射率低的物质与折射率高的物质在漆膜中相互交替存在，提高漆膜对入射光的散射作用，使染色树脂在宽泛的可见‑近红外光波长范围内呈现较高的光反射率，此外，锐钛矿型钛白粉的使用能够有效地提高染色树脂的施工性以及颜色稳定性。

Description

一种染砂用染色树脂

技术领域

本发明属于化工涂料领域，具体地，涉及一种染砂用染色树脂及应用其的染砂和仿石漆。

背景技术

太阳时时刻刻向地球辐射着巨大的能量，任何物质都具有反射或吸收一定波长太阳光的性能。入射在涂膜上的太阳辐射能被吸收、投射或反射，其吸收率、透射率和反射率之和为1。通常情况下，涂膜是不透明的，其透射率近似为0，因此只有提高涂层的反射率，才可以使涂层表面吸收较少的能量。太阳能绝大部分处于可见光和近红外区，按波长可分为三个部分，即在0.2～0.4μm的紫外线区占太阳能量的5％，在0.4～0.72μm的可见光区占太阳能量的45％，在0.72～2.5μm的近红外区占太阳能量的50％。可见，太阳能量主要集中在波长在0.4～2.5μm的可见光和红外光区。在该波长范围内，反射率越高，隔热效果越好。

仿石漆是一种装饰效果酷似大理石或花岗石的涂料，主要由高分子聚合物、彩砂及相关助剂制成，干结固化后坚硬如石，看起来像天然真石一样。仿石漆装修后的建筑物，具有天然真实的自然色泽，给人以高雅、和谐、庄重之美感，倍受人们的青睐，成为了高档别墅、写字楼、医院等建筑物外墙装饰的首选产品。用于仿石漆的彩砂主要分为天然彩砂与人工彩砂。天然彩砂主要是用天然矿石进行粉碎并筛分而成，其存在资源有限、颜色种类固定、颜色不齐全且成本高的缺点，此外，基于天然彩砂本身的结构，其对可见光以及红外光区都是以吸收为主，几乎不能起到反射隔热的效果。人工彩砂是用染料和/或颜料将白砂或需要着色的砂子进行着色，其颜色更加齐全可调。通常，在人工彩砂的制作过程中需要使用树脂对经染色砂进行颜色固化处理。目前的染砂工艺主要采用油性树脂进行颜色固化。但是，由于油性树脂主要由有机成分组成，在染砂过程以及后续的使用过程中使用油性树脂不仅有害于操作人员的健康，更存在污染环境的不足。此外，现有技术中报道的水性染砂，一般也存在着对可见光以及红外光区的反射效率不足，反射隔热效果不佳的缺点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种染砂用染色树脂及应用其的染砂和仿石漆，以提高水性彩砂对可见光和红外光的反射率，使仿石漆具备良好的的反射隔热功效。

根据本发明的一个方面，提供一种染砂用染色树脂，其原料包括：水20～30wt％、水性膨润土0.5～2wt％、滑石粉10～25wt％、水性树脂30～40wt％、钛白粉A1～15wt％、钛白粉B 5～20wt％和功能性助剂1.5～10wt％；其中，钛白粉A为锐钛矿型钛白粉，钛白粉B为金红石型钛白粉。金红石型钛白粉折射系数高，对400～2500nm范围的可见-近红外光具有良好的反射率。一般来说，锐钛矿型钛白的折射系数低于金红石型钛白的折射系数，但是，锐钛矿型钛白粉的锐钛矿型钛白粉具有光散射力强、着色力高、遮盖力大、白度好等优点，此外，其对可见光能够产生良好的反射。本发明通过采用锐钛矿型钛白粉与金红石型钛白粉复配，使折射率低的物质与折射率高的物质在漆膜中相互交替存在，提高漆膜对入射光的散射作用，使染色树脂在宽泛的可见-近红外光波长范围内呈现较高的光反射率，此外，锐钛矿型钛白粉的使用能够有效地提高染色树脂的施工性以及颜色稳定性。

优选地，滑石粉为广东恒美纳米材料有限公司的滑石粉。该产品能够有效地提高染色树脂的粘结性及其所形成的漆膜的硬度和耐磨性。

优选地，水性膨润土为海明斯公司的RT-1。

优选地，钛白粉A的D₅₀＝400～500nm，钛白粉B的D₅₀＝700～1000nm。粒子对光的反射率与离子的晶型和粒径相关，D50＝400～500nm的锐钛矿型钛白粉对可见光具有良好的反射率，而D₅₀＝700～1000nm的金红石型钛白粉对可见-近红外光具有良好的反射率，将两者混合复配，两者都能够对一定波长范围内的入射光起到明显的反射作用。除此之外，利用小粒径的钛白粉A和大粒径的钛白粉B相互掺杂，可以抑制钛白粉B发生微粒自发吸附团聚，增加染色树脂中的反射表面，从而优化染色树脂的反射隔热效果。

优选地，钛白粉B为亨斯迈公司的Altiris 550。上述产品具有良好的近红外以及可见光反射性能。

优选地，水性树脂为有机硅改性的环氧树脂。经过有机硅改性的环氧树脂具有较低的表面能，能够与砂粒表面紧密结合，从而使得染色树脂的使用十分便捷，可应用性强。

优选地，水性树脂的制备工艺如下：S1.在氮气气氛下，利用有机锡催化醚化氨基树脂、植物油和多羟烷基脂肪族羧酸在芳烃溶剂中交联聚合，生成预聚体；S2.在二丁基二月桂酸酯的催化下，使预聚体与羟基封端的聚二甲基硅氧烷、环氧树脂、乙烯基三乙氧基硅烷发生交联聚合反应，制得水性树脂。通过上述方式所制得的水性树脂具有优良的机械性能和热稳定性，便于施工，能够在彩砂表面形成强韧的保护膜，能够将颜料很好地储存在砂粒表面，避免出现渗色的情况。

优选地，功能性助剂包括润湿分散剂、消泡剂、增韧剂、防腐剂和流变增稠剂；在原料中，润湿分散剂占0.1～1wt％，消泡剂占0.2～1wt％，增韧剂占1～5wt％，防腐剂占0.1～0.5wt％，流变增稠剂占0.5～2wt％。

优选地，在其原料中，水性膨润土占比0.8～1.2wt％，滑石粉占比15～20wt％，水性树脂占比35～40wt％，钛白粉A占比5～10wt％，钛白粉B占比5～10wt％，润湿分散剂占比0.2～0.5wt％，消泡剂占比0.1～0.5wt％，增韧剂占比1～2wt％，防腐剂占比0.1～0.2wt％，流变增稠剂占比0.5～1wt％。

优选地，润湿分散剂为阴离子表面活性剂。水性树脂的成膜性能与润湿分散剂的种类息息相关，以上述润湿分散剂与本发明的水性树脂复配使用，能够稳定浆料的粘度，促进水性树脂在砂粒表面形成强韧的保护膜。更优选地，润湿分散剂为圣诺普科公司的SN-5040铵盐分散剂。

优选地，增韧剂为福彩新材料公司的SP5545。上述增韧剂能够提高染色树脂的柔韧性能，使其能够在砂粒表面形成密致柔韧的漆膜以包裹砂粒，从而提高彩砂的色牢度。

优选地，防腐剂为霍夫曼公司的BCD-1。

优选地，流变增稠剂为非离子缔合型改性聚氨酯增稠剂。优选地，流变增稠剂为罗门哈斯公司的RM-8W。

优选地，染砂用染色树脂按照如下工艺制备：步骤1，将水、水性膨润土、润湿分散剂和消泡剂投入分散缸中，在600～800rpm的转速下混合至均匀；步骤2，边搅拌步骤1所得浆料边向其中依次投入钛白粉A、钛白粉B、滑石粉，在1200～1500rpm的转速下分散至粉料分散均匀；步骤3，依次向步骤2所得浆料中投入增韧剂、水性树脂、防腐剂、流变增稠剂，在1200～1500rpm的转速下分散至均匀，即制得染砂用染色树脂。

根据本发明的另一个方面，提供一种高性能水性反射隔热染砂，其原料包括：如上染砂用染色树脂2～10wt％、色浆0.3～0.5wt％、雪花白90～98wt％和杂化交联剂0.2～0.3wt％。

优选地，在其原料中，染砂用染色树脂占比2～3wt％，色浆占比0.3～0.5wt％，雪花白占比97～98wt％，杂化交联剂占比0.2～0.3wt％。

优选地，色浆包括洋红色颜料、酚青蓝色颜料、酚青绿色颜料，大红色颜料、嫩黄色颜料、铁红色颜料、铁黄色颜料和铁黑色颜料中的至少一种。优选地，色浆为科莱恩公司的反射隔热色浆。该产品具有良好的近红外以及可见光反射性能。

优选地，雪花白为球形的碳酸钙型雪花白。球形的碳酸钙型雪花白表面圆润、无明显棱角，其表面具有较低的表面能，有利于色浆的着色以及均匀分布。

优选地，杂化交联剂为上海淞叶新材料公司的RS0569。

优选地，上述高性能水性反射隔热染砂按照如下工艺制备：步骤1，将染砂用染色树脂、色浆投入分散缸中，在600～800rpm的转速下混合至均匀；步骤2，在1200～1500rpm的转速下边搅拌步骤1所制得的浆料边向其中依次投入雪花白，搅拌时间为20～30分钟；步骤3，向步骤2所制得的浆料中投入杂化交联剂，搅拌均匀后，将染砂放入的烘箱干燥，进行冷却，得到高性能水性反射隔热染砂。

应用本发明提供的染砂用染色树脂制得的高性能水性反射隔热染砂具有丰富的颜色以及良好的太阳光反射率。

根据本发明的另一个方面，提供一种防晒隔热仿石漆：包括如上染高性能水性反射隔热染砂，并且，高性能水性反射隔热染砂在防晒隔热仿石漆中的占比大于70wt％。上述防晒隔热仿石漆所形成的漆膜能够模拟逼真的仿石效果，并且具有优良的反射隔热性能，实现了产品功能性与装饰性的统一。

具体实施例方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将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的实施例，而不是全部的实施例。

以下实施例中所开展的涂料性能测试以《合成树脂乳液砂壁状建筑涂料JG/T24-2018》和《JGT 235-2014建筑反射隔热涂料》作为测试标准，具体所涉及的检测项目及评判标准如表1和表2所示。

表1《合成树脂乳液砂壁状建筑涂料JG/T 24-2018》所规定的涂料性能标准

表2《JGT 235-2014建筑反射隔热涂料》所规定的涂料性能标准

实施例1

1.制备水性树脂

本实施例用于制备水性树脂的原料如表3所示，制备水性树脂的工艺步骤如下：

S1.按照表3称取制备水性树脂的所需物料；

S2.在氮气气氛下，向二甲苯中添加氨基树脂、氢化蓖麻油、二羟甲基丁酸和二月桂酸二丁基锡，在80℃下反应2小时，氨基树脂、氢化蓖麻油、二羟甲基丁酸在二月桂酸二丁基锡的催化下聚合，生成预聚体；

S3.搅拌含有上述含有预聚体的反应液，向其中加入羟基封端的聚二甲基硅氧烷、环氧树脂、乙烯基三乙氧基硅烷，然后加入过二丁基二月桂酸酯，引发预聚体与羟基封端的聚二甲基硅氧烷、环氧树脂、乙烯基三乙氧基硅烷发生交联聚合反应，继续保温1.5小时，制得水性树脂。

表3制备水性树脂的原料配方

原料种类	质量份数/份
		氢化蓖麻油	11
氨基树脂	18
		二羟甲基丁酸	6.5
二月桂酸二丁基锡	0.3
		环氧树脂	21
聚二甲基硅氧烷	16
		乙烯基三乙氧基硅烷	7.5
二丁基二月桂酸酯	2
		二甲苯	17.7

2.制备染砂用染色树脂

本实施例用于配制染砂用染色树脂的原料如表4所示，在表4中：所采用的的水性树脂为本实施例所制得的水性树脂；所采用的水性膨润土为海明斯公司的货号为RT-1的产品；所采用的滑石粉为为广东恒美纳米材料有限公司的滑石粉；所采用的钛白粉A为D₅₀＝350nm的锐钛矿型钛白粉；所采用的钛白粉B为D₅₀＝800nm的金红石型钛白粉，由亨斯迈公司的Altiris 550提供；所采用的润湿分散剂为圣诺普科公司的货号为SN-5040铵盐分散剂；所采用的增韧剂为福彩新材料公司的货号为SP5545的产品；所采用的防腐剂为霍夫曼公司的货号为BCD-1的产品；所采用的流变增稠剂为罗门哈斯公司的货号为RM-8W的产品。

表4本实施例用于配制染砂用染色树脂的原料配方

原料种类	质量百分比(wt％)
		水性树脂	38.5
水性膨润土	1
		滑石粉	18
钛白粉A	5.5
		钛白粉B	10
润湿分散剂	0.4
		消泡剂	0.3
增韧剂	1.8
		防腐剂	0.15
流变增稠剂	0.7
		纯水	余量

本实施例配制染砂用染色树脂的工艺步骤如下：

S1.按照表4称取制备染砂用染色树脂的所需物料；

S2.将按照配方准备中的水、水性膨润土、润湿分散剂和消泡剂投入分散缸中，在600rpm的转速下混合至均匀；

S3.边搅拌S2所得浆料边向其中依次投入钛白粉A、钛白粉B、滑石粉，在1300rpm的转速下分散20～30分钟，至粉料分散均匀，无明显粉团颗粒；

S4.依依次向S3所得浆料中投入增韧剂、水性树脂、防腐剂、流变增稠剂，在1300rpm的转速下分散至均匀，即制得染砂用染色树脂。

3.制备高性能水性反射隔热染砂

利用本实施例制得的染砂用染色树脂作为制备高性能水性反射隔热染砂的原料，参照表5称取制备高性能水性反射隔热染砂所需物料，其中，所采用的色浆为科莱恩公司的反射隔热色浆，所采用的杂化交联剂为上海淞叶新材料公司的货号为RS0569的产品，所采用的雪花白为球形的碳酸钙型雪花白，由荣泰公司提供。

表5实施例1用于制备高性能水性反射隔热染砂的原料配方

本实施例配制高性能水性反射隔热染砂的工艺步骤如下：

S1.将染砂用染色树脂、色浆投入分散缸中，在600rpm的转速下混合至均匀；

S2.在1300rpm的转速下边搅拌S1所制得的浆料边向其中依次投入雪花白，搅拌时间为25分钟，染砂用染色树脂完全包裹雪花白；

S3.向S2所制得的浆料中投入杂化交联剂，搅拌均匀后，将染砂放入50℃的烘箱干燥10分钟，进行冷却，用60目筛网进行筛分取样，得到高性能水性反射隔热染砂。

4.性能检测

将本实施例制得的高性能水性反射隔热染砂应用于美涂士4100真石漆中，得到涂料组合物Ⅰ，具体地，涂料组合物Ⅰ的组成如下：

真石漆基料75wt％

高性能水性反射隔热染砂25wt％

以《合成树脂乳液砂壁状建筑涂料JG/T 24-2018》和《JGT 235-2014建筑反射隔热涂料》作为测试标准，对上述涂料组合物Ⅰ开展性能检测试验，结果如表6所示，本实施例制得的涂料组合物Ⅰ的各项性能检测结果均能够达到标准。

表6本实施例所制得的涂料组合物Ⅰ的性能检测结果

实施例2

本实施例采用实施例1所制得的染砂用染色树脂作为制备高性能水性反射隔热染砂的原料，参照表7称取制备高性能水性反射隔热染砂所需物料，其中，所采用的色浆为科莱恩公司的反射隔热色浆，所采用的杂化交联剂为上海淞叶新材料公司的货号为RS0569的产品，所采用的雪花白为球形的碳酸钙型雪花白，由荣泰公司提供。本实施例用于配制高性能水性反射隔热染砂的工艺步骤与实施例1用于配制高性能水性反射隔热染砂的工艺步骤保持一致，在此不再赘述。

表7实施例2用于制备高性能水性反射隔热染砂的原料配方

将本实施例制得的高性能水性反射隔热染砂应用于美涂士4100真石漆中，得到涂料组合物Ⅱ，具体地，涂料组合物Ⅱ的组成如下：

真石漆基料75wt％

高性能水性反射隔热染砂25wt％

以《合成树脂乳液砂壁状建筑涂料JG/T 24-2018》和《JGT 235-2014建筑反射隔热涂料》作为测试标准，对上述涂料组合物Ⅱ开展性能检测试验，结果如表8所示，本实施例制得的涂料组合物Ⅱ的各项性能检测结果均能够达到标准。

表8本实施例所制得的涂料组合物Ⅱ的性能检测结果

实施例3

本实施例采用实施例1所制得的染砂用染色树脂作为制备高性能水性反射隔热染砂的原料，参照表9称取制备高性能水性反射隔热染砂所需物料，其中，所采用的色浆为科莱恩公司的反射隔热色浆，所采用的杂化交联剂为上海淞叶新材料公司的货号为RS0569的产品，所采用的雪花白为球形的碳酸钙型雪花白，由荣泰公司提供。本实施例用于配制高性能水性反射隔热染砂的工艺步骤与实施例1用于配制高性能水性反射隔热染砂的工艺步骤保持一致，在此不再赘述。

表9实施例3用于制备高性能水性反射隔热染砂的原料配方

将本实施例制得的高性能水性反射隔热染砂应用于美涂士4100真石漆中，得到涂料组合物Ⅲ，具体地，涂料组合物Ⅲ的组成如下：

真石漆基料75wt％

高性能水性反射隔热染砂25wt％

以《合成树脂乳液砂壁状建筑涂料JG/T 24-2018》和《JGT 235-2014建筑反射隔热涂料》作为测试标准，对上述涂料组合物Ⅲ开展性能检测试验，结果如表10所示，本实施例制得的涂料组合物Ⅲ的各项性能检测结果均能够达到标准。

表10本实施例所制得的涂料组合物Ⅲ的性能检测结果

实施例4

本实施例采用实施例1所制得的染砂用染色树脂作为制备高性能水性反射隔热染砂的原料，参照表11称取制备高性能水性反射隔热染砂所需物料，其中，所采用的色浆为科莱恩公司的反射隔热色浆，所采用的杂化交联剂为上海淞叶新材料公司的货号为RS0569的产品，所采用的雪花白为球形的碳酸钙型雪花白，由荣泰公司提供。本实施例用于配制高性能水性反射隔热染砂的工艺步骤与实施例1用于配制高性能水性反射隔热染砂的工艺步骤保持一致，在此不再赘述。

表11实施例4用于制备高性能水性反射隔热染砂的原料配方

将本实施例制得的高性能水性反射隔热染砂应用于美涂士4100真石漆中，得到涂料组合物Ⅳ，具体地，涂料组合物Ⅳ的组成如下：

真石漆基料75wt％

高性能水性反射隔热染砂25wt％

以《合成树脂乳液砂壁状建筑涂料JG/T 24-2018》和《JGT 235-2014建筑反射隔热涂料》作为测试标准，对上述涂料组合物Ⅳ开展性能检测试验，结果如表12所示，本实施例制得的涂料组合物Ⅳ的各项性能检测结果均能够达到标准。

表12本实施例所制得的涂料组合物Ⅳ的性能检测结果

对比实施例1

本实施例以实施例1所制得的染砂用染色树脂为基础，通过改变用于制备染砂用染色树脂原料中的钛白粉A和钛白粉B的用量，设置5组处理组，分别标记为处理ⅠA、处理ⅡA、处理ⅢA、处理ⅣA和处理ⅤA：处理ⅠA，用于制备染色树脂的配方中，钛白粉A的投料量为15.5wt％，钛白粉B的投料量为0；处理ⅡA，钛白粉A的投料量为0，钛白粉B的投料量为15.5％；处理ⅢA，钛白粉A的投料量为12.5wt％，钛白粉B的投料量为3wt％；处理ⅣA，钛白粉A的投料量为3，钛白粉B的投料量为12.5％；处理ⅤA，钛白粉A的投料量为0，钛白粉B的投料量为10％。在本实施例设置的上述处理组用于制备染色树脂的配方中，除了钛白粉A和钛白粉B的投料量与实施例1用于制备染砂用染色树脂的配方构成区别之外，其他的组分组成皆与实施例1用于制备染砂用染色树脂的配方完全相同，本实施例各处理组制备染色树脂的工艺步骤也与实施例1制备染砂用染色树脂的工艺步骤严格保持一致。根据上述设定，本实施例的处理ⅠA、处理ⅡA、处理ⅢA、处理ⅣA、处理ⅤA分别制得的染色树脂标记为染色树脂ⅠA、染色树脂ⅡA、染色树脂ⅢA、染色树脂ⅣA、染色树脂ⅤA。

接着依据实施例中的表5所提供的配方，分别以上述染色树脂ⅠA、染色树脂ⅡA、染色树脂ⅢA、染色树脂ⅣA\染色树脂ⅤA替换表5中的染砂用染色树脂，制备反射隔热染砂，本实施例制备反射隔热染砂的工艺步骤与实施例1制备高性能水性反射隔热染砂的工艺步骤严格保持一致。其中：利用染色树脂ⅠA作为原料制备的反射隔热染砂标记为反射隔热染砂ⅠA，利用染色树脂ⅡA作为原料制备的反射隔热染砂标记为反射隔热染砂ⅡA，利用染色树脂ⅢA作为原料制备的反射隔热染砂标记为反射隔热染砂ⅢA，利用染色树脂ⅣA作为原料制备的反射隔热染砂标记为反射隔热染砂ⅣA；利用染色树脂ⅤA作为原料制备的反射隔热染砂标记为反射隔热染砂ⅤA。

最后，分别将本实施例所制得的反射隔热染砂应用于美涂士4100真石漆中，得到5种涂料组合物，各涂料组合物的标记及其对应的组成如下：涂料组合物ⅠA，真石漆基料75wt％+反射隔热染砂ⅠA25wt％；涂料组合物ⅡA，真石漆基料75wt％+反射隔热染砂ⅡA25wt％；涂料组合物ⅢA，真石漆基料75wt％+反射隔热染砂ⅢA25wt％；涂料组合物ⅣA，真石漆基料75wt％+反射隔热染砂ⅣA25wt％；涂料组合物ⅤA，真石漆基料75wt％+反射隔热染砂ⅤA25wt％。

以《JGT 235-2014建筑反射隔热涂料》作为测试标准，分别对开展性能检测试验，结果如表13所示，作为对照，表13还列举了实施例1所制得的涂料组合物Ⅰ相应的性能指标。

本实施例所制备的涂料组合物的明度值与实施例1所制备的涂料组合物Ⅰ的明度值接近，都处于中明度的等级。涂料组合物ⅠA的各项反射性能检测结果均未达到合格标准，其反射隔热效果较差。涂料组合物ⅡA的各项反射性能检测结果均能够达到合格标准，其发射隔热效果良好。就涂料组合物ⅡA和涂料组合物ⅤA相对比而言，涂料组合物ⅡA对应的反射性能检测结果更佳，由此说明在制备涂料组合物的原料中，钛白粉B对应于制备涂料组合物ⅤA的投料量还未达到产物反射性能的钛白粉B投料量峰值。用于制备涂料组合物ⅠA的钛白粉中只含有晶型为锐钛矿型的钛白粉，而用于制备涂料组合物ⅡA的钛白粉中只含有晶型为金红石型的钛白粉，对于大范围内的可见光-近红外光而言，作为钛白粉B的金红石型钛白粉的折射率优于作为钛白粉A的锐钛矿型钛白粉，因此，涂料组合物ⅡA的反射性能明显优于涂料组合物ⅠA的反射性能。

同样基于锐钛矿型的钛白粉的折射率与金红石型钛白粉的折射率之间的区别：与涂料组合物ⅠA相比，原料中添加了少量钛白粉B制备得到的涂料组合物ⅢA的反射性能得到明显的改善，但其近红外反射比和半球发射率依然未达到合格标准；与涂料组合物ⅡA相比，原料中添加了少量钛白粉A制备得到的涂料组合物ⅣA的反射性能略有劣化，其近红外反射比为能够达到合格标准。

然而，将本实施例所制得的四种涂料组合物的反射性能与实施例1所制得的涂料组合物Ⅰ的发射性能进行对比，实施例1所制得的涂料组合物Ⅰ的发射性能明显更佳，特别地，即使是与全部采用金红石型钛白粉作为原料的涂料组合物ⅡA相比，实施例1所制得的涂料组合物Ⅰ的原料中加入了锐钛矿型钛白粉，其所获得的发射性能反而得到了显著的优化。造成上述现象的原因可能是：具有良好折射效果的金红石型钛白粉的粒径一般较大，当涂料中分布有大量的金红石型钛白时，金红石型钛白粉微粒自发吸附团聚趋势较大，若发生吸附团聚将导致涂料中的有效反射表面减少，由此反而折损了涂料中的金红石型钛白的反射效果。实施例1在制备涂料组合物Ⅰ的过程中，通过引入一定数量的粒径较小的锐钛矿型钛白粉，抑制粒径较大的金红石型钛白粉发生微粒自发吸附团聚，增加染色树脂中的反射表面，从而优化染色树脂的反射隔热效果。此外，利用锐钛矿型钛白粉和金红石型钛白粉两者的折射率之差，使折射率低的物质与折射率高的物质按照一定的比例复配在涂料组合物Ⅰ的漆膜中相互交替存在，提高漆膜对入射光的散射作用，从而使漆膜具备良好的反射隔热效果。

表13实施例1与对比实施例1所制得的涂料组合物的反射性能检测结果

实施例5

本实施例以实施例1所制得的染砂用染色树脂为基础，改变制备染砂用染色树脂原料中的水性树脂种类，以制备染色树脂。在本实施例用于制备染色树脂的配方中，采用的水性树脂为上海淞叶新材料公司的货号为FC0578的水性染色砂改性树脂，除此以外，配方中的其他组分组成皆与实施例1用于制备染砂用染色树脂的配方完全相同，本实施例各处理组制备染色树脂的工艺步骤也与实施例1制备染砂用染色树脂的工艺步骤严格保持一致。

除了钛白粉A和钛白粉B的投料量与实施例1用于制备染砂用染色树脂的配方构成区别之外，其他的组分组成皆与实施例1用于制备染砂用染色树脂的配方完全相同，本实施例各处理组制备染色树脂的工艺步骤也与实施例1制备染砂用染色树脂的工艺步骤严格保持一致，由此制得的染色树脂标记为染色树脂ⅠB。

接着依据实施例中的表5所提供的配方，以染色树脂ⅠB替换表5中的染砂用染色树脂，制备反射隔热染砂，本实施例制备反射隔热染砂的工艺步骤与实施例1制备高性能水性反射隔热染砂的工艺步骤严格保持一致，由此制得的反射隔热染砂标记为反射隔热染砂ⅠB。

最后，将反射隔热染砂ⅠB应用于美涂士4100真石漆中，按照真石漆基料75wt％+反射隔热染砂ⅠB 25wt％的配比配制得到的涂料组合物标记为涂料组合物ⅠB。

以《合成树脂乳液砂壁状建筑涂料JG/T 24-2018》和《JGT 235-2014建筑反射隔热涂料》作为测试标准，分别对开展性能检测试验，结果如表14所示，本实施例制得的涂料组合物Ⅳ的各项性能检测结果均能够达到标准。将本实施例制备的涂料组合物ⅠB和实施例1所制得的涂料组合物Ⅰ相比，两者都能够达到良好的可见光-近红外光反射效果，然而，实施例1所制得的涂料组合物Ⅰ所呈现的干燥时间、吸水量所对应的性能指标更佳。而实施例1的涂料组合物Ⅰ在耐人工老化性试验进行至900h时，其漆膜依然无明显变化。值得注意的是，在干燥时间达到2.5小时的时候，实施例1的涂料组合物Ⅰ基本达到表干，在其所形成的漆膜表面涂刷面漆不会出现渗色现象，然而，本实施例的涂料组合物ⅠB依然未能达到基本表干，并且在其漆膜表面涂刷面漆出现了明显的渗色现象。

表14本实施例所制得的涂料组合物ⅠB的性能检测结果

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims

1.一种染砂用染色树脂，其特征在于，其原料包括：水20~30wt%、水性膨润土0.5~2wt%、滑石粉10~25wt%、水性树脂30~40wt%、钛白粉A 1~15wt%、钛白粉B 5~20wt%和功能性助剂1.5~10wt%；

其中，所述钛白粉A为锐钛矿型钛白粉，所述钛白粉A的D₅₀=400~500 nm，所述钛白粉B为金红石型钛白粉，所述钛白粉B的D₅₀=700~1000 nm；

所述水性树脂为有机硅改性的环氧树脂，所述水性树脂的制备工艺如下：

S1.在氮气气氛下，利用有机锡催化醚化氨基树脂、植物油和多羟烷基脂肪族羧酸在芳烃溶剂中交联聚合，生成预聚体；

S2.在二丁基二月桂酸酯的催化下，使所述预聚体与羟基封端的聚二甲基硅氧烷、环氧树脂、乙烯基三乙氧基硅烷发生交联聚合反应，制得所述水性树脂。

2.如权利要求1所述染砂用染色树脂，其特征在于：

所述功能性助剂包括润湿分散剂、消泡剂、增韧剂、防腐剂和流变增稠剂；

在所述原料中，所述润湿分散剂占0.1~1wt%，所述消泡剂占0.2~1wt%，所述增韧剂占1~5wt%，所述防腐剂占0.1~0.5wt%，所述流变增稠剂占0.5~2wt%。

3.如权利要求2所述染砂用染色树脂，其特征在于：在其原料中，所述水性膨润土占比0.8~1.2wt%，所述滑石粉占比15~20wt%，所述水性树脂占比35~40wt%，所述钛白粉A占比5~10wt%，所述钛白粉B占比5~10wt%，所述润湿分散剂占比0.2~0.5wt%，所述消泡剂占比0.1~0.5wt%，所述增韧剂占比1~2wt%，所述防腐剂占比0.1~0.2wt%，所述流变增稠剂占比0.5~1wt%。

4.一种高性能水性反射隔热染砂，其特征在于，其原料包括：如权利要求1~3任一项所述染砂用染色树脂、色浆、雪花白和杂化交联剂。

5.如权利要求4所述高性能水性反射隔热染砂，其特征在于：所述色浆包括洋红色颜料、酚青蓝色颜料、酚青绿色颜料，大红色颜料、嫩黄色颜料、铁红色颜料、铁黄色颜料和铁黑色颜料中的至少一种。

6.一种防晒隔热仿石漆，其特征在于：包括如权利要求4所述高性能水性反射隔热染砂，并且，所述高性能水性反射隔热染砂在所述防晒隔热仿石漆中的占比大于70wt%。