CN113025139A - 一种水性纳米复合保温隔热涂料以及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及保温隔热涂料技术领域，尤其涉及一种水性纳米复合保温隔热涂料，由以下重量份的原料组成：纳米反射粉12‑18份、分散剂0.8‑1.2份、水8‑12份、红外粉体4‑14份、丙烯酸乳液30‑40份、弹性树脂12‑16份和中空玻璃微珠12‑18份，本发明中选择加入中空玻璃珠，纳米反射（二氧化钛、氧化锌、碳酸钙的一种或两种以上）分散液，以及微米级的透闪石粉末，在成膜过程中产生的自组装效应使得复合涂料同时具备阻隔性、反射性、防辐射性等功能，全面提升了漆膜的反射隔热及保温性能。

Description

一种水性纳米复合保温隔热涂料以及其制备方法
技术领域
本发明涉及保温隔热涂料技术领域，尤其涉及一种水性纳米复合保温隔热涂料以及其制备方法。
背景技术
随着社会经济的发展，能源的消耗与日倶增，能源问题在世界各国经济发展中起着重要的作用，所以节能隔热的课题已经成为当今社会科学界的一个重要课题。在能耗中建筑能耗约占了社会总能耗很大一部分，因此建筑节能在优化节能结构、控制能源消耗方面显得尤为重要。传统的隔热材料一般会选择低导热系数的物质。但实际使用的原材料的热传导率并不低，因此将原料制成中空形状，使中空体内形成空气层，赋予原料及原料混合物具有隔热功能，是常用的手段之一。主要是以在建筑物的内墙中使用EPS发泡体、海绵、石棉、玻璃棉等材料，但这种材料具有体积大、运输不便、易破损、易燃等缺点，同时给大面积施工带来了不便。
最近，虽然有隔热涂料的问世，但因断热性能达不到像泡沫板等的良好效果以及成本优势，因此还没有在行业内普及推广。隔热涂料一般分为阻隔型、反射型、以及三类。这些涂料的保温机理不同，应用场合和所得到的效果也各不相同。各种隔热涂料如果单一采用有隔热效果不加的问题。如果三种隔热机理涂层叠加而得复合涂层的隔热效果虽然会有改善，但也会有施工繁琐，成本增加等缺点。
因此，我们提出了一种水性纳米复合保温隔热涂料以及其制备方法。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种水性纳米复合保温隔热涂料以及其制备方法。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种水性纳米复合保温隔热涂料，由以下重量份的原料组成：纳米反射粉12-18份、分散剂0.8-1.2份、水8-12份、红外粉体4-14份、丙烯酸乳液30-40份、弹性树脂12-16份和中空玻璃微珠12-18份。
优选的，所述纳米反射粉为二氧化钛、氧化锌、碳酸钙的一种或多种的混合物，所述红外粉体为透闪石粉。
优选的，所述纳米反射粉的一次粒径在10-1000nm之间，所述红外粉体的粒径为5-50微米。
优选的，所述丙烯酸乳液的固含量为45%，所述弹性树脂为聚氨酯水性乳液，聚氨酯水性乳液的固含量为50%。
优选的，还包括消泡剂0.2-0.4份、成膜剂0.1-0.3份、流平剂0.2-0.4份、防腐剂0.1-0.3份和增稠剂0.1-0.3份。
优选的，一种水性纳米复合保温隔热涂料的制备方法，包括以下步骤：
S1、将纳米反射粉和一半量的分散剂与水混合，800rpm-1200rpm下搅拌30min-45min后加入砂磨机，再进行0.5h-1.5h的分散，然后取出分散液，加入红外粉体后继续搅拌40min-60min，得到溶液A；
S2、将丙烯酸乳液和弹性树脂进行混合搅拌25min-40min后，加入中空玻璃微珠，再加入剩余量的分散剂后继续搅拌40min-60min得到溶液B；
S3、将溶液A和溶液B进行混合，并加入消泡剂、成膜剂、流平剂、防腐剂以及增稠剂后继续搅拌50min-75min，最终得到水性纳米复合保温隔热涂料。
本发明的有益效果是：
1、本发明中选择加入中空玻璃珠，纳米反射（二氧化钛、氧化锌、碳酸钙的一种或两种以上）分散液，以及微米级的透闪石粉末，在成膜过程中产生的自组装效应使得复合涂料同时具备阻隔性、反射性、防辐射性等功能，全面提升了漆膜的反射隔热及保温性能。
2、本发明提供的水性纳米复合保温隔热涂料，具有隔热率高，反射率达到90％以上的特点，是一种低成本、绿色环保，可实现保温、隔热、隔音、防水、防霜、裂纹修补等综合功能的建筑（内外墙）涂料。
附图说明
图1为本发明提出的一种水性纳米复合保温隔热涂料的制备方法的流程图。
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。
参照图1
实施例1中，一种水性纳米复合保温隔热涂料，由以下重量份的原料组成：纳米反射粉12份（日本石原二氧化钛CR-90，一次粒径为210nm）、分散剂0.8份（路博润20000）、水8份、红外粉体4份、丙烯酸乳液30份、弹性树脂12份和中空玻璃微珠12份。
进一步的，纳米反射粉为二氧化钛、氧化锌、碳酸钙的一种或多种的混合物，所述红外粉体为透闪石粉。
进一步的，纳米反射粉的一次粒径在10-1000nm之间，所述红外粉体的粒径为5-50微米。
进一步的，丙烯酸乳液的固含量为45%，所述弹性树脂为聚氨酯水性乳液，聚氨酯水性乳液的固含量为50%。
进一步的，还包括消泡剂0.2份、成膜剂0.1份、流平剂0.2份、防腐剂0.1份和增稠剂0.1份。
一种水性纳米复合保温隔热涂料的制备方法，包括以下步骤：
S1、将纳米反射粉和一半量的分散剂与水混合，800rpmrpm下搅拌30min后加入砂磨机，再进行0.5h的分散，然后取出分散液，加入红外粉体后继续搅拌40min，得到溶液A；
S2、将丙烯酸乳液和弹性树脂进行混合搅拌25min后，加入中空玻璃微珠，再加入剩余量的分散剂后继续搅拌40min得到溶液B；
S3、将溶液A和溶液B进行混合，并加入消泡剂、成膜剂、流平剂、防腐剂以及增稠剂后继续搅拌50min，最终得到水性纳米复合保温隔热涂料。
实施例2中，一种水性纳米复合保温隔热涂料，由以下重量份的原料组成：纳米反射粉18份（晶瑞宣城VK-JE01，一次粒径为50nm）、分散剂1.2份（BYK180）、水12份、红外粉体14份、丙烯酸乳液40份、弹性树脂16份和中空玻璃微珠18份。
进一步的，纳米反射粉为二氧化钛、氧化锌、碳酸钙的一种或多种的混合物，所述红外粉体为透闪石粉。
进一步的，纳米反射粉的一次粒径在10-1000nm之间，所述红外粉体的粒径为5-50微米。
进一步的，丙烯酸乳液的固含量为45%，所述弹性树脂为聚氨酯水性乳液，聚氨酯水性乳液的固含量为50%。
进一步的，还包括消泡剂0.4份、成膜剂0.3份、流平剂0.4份、防腐剂0.3份和增稠剂0.3份。
一种水性纳米复合保温隔热涂料的制备方法，包括以下步骤：
S1、将纳米反射粉和一半量的分散剂与水混合，1200rpm下搅拌45min后加入砂磨机，再进行1.5h的分散，然后取出分散液，加入红外粉体后继续搅拌60min，得到溶液A；
S2、将丙烯酸乳液和弹性树脂进行混合搅拌40min后，加入中空玻璃微珠，再加入剩余量的分散剂后继续搅拌60min得到溶液B；
S3、将溶液A和溶液B进行混合，并加入消泡剂、成膜剂、流平剂、防腐剂以及增稠剂后继续搅拌75min，最终得到水性纳米复合保温隔热涂料。
实施例3中，一种水性纳米复合保温隔热涂料，由以下重量份的原料组成：纳米反射粉15份、分散剂1份（BYK180）、水10份、红外粉体8份、丙烯酸乳液35份、弹性树脂15份和中空玻璃微珠15份。
进一步的，纳米反射粉为二氧化钛、氧化锌、碳酸钙的一种或多种的混合物，所述红外粉体为透闪石粉。
进一步的，纳米反射粉的一次粒径在10-1000nm之间，所述红外粉体的粒径为5-50微米。
进一步的，丙烯酸乳液的固含量为45%，所述弹性树脂为聚氨酯水性乳液，聚氨酯水性乳液的固含量为50%。
进一步的，还包括消泡剂0.3份、成膜剂0.2份、流平剂0.3份、防腐剂0.2份和增稠剂0.2份。
一种水性纳米复合保温隔热涂料的制备方法，包括以下步骤：
S1、将纳米反射粉和一半量的分散剂与水混合，900rpm下搅拌40min后加入砂磨机，再进行1h的分散，然后取出分散液，加入红外粉体后继续搅拌50min，得到溶液A；
S2、将丙烯酸乳液和弹性树脂进行混合搅拌30min后，加入中空玻璃微珠，再加入剩余量的分散剂后继续搅拌50min得到溶液B；
S3、将溶液A和溶液B进行混合，并加入消泡剂、成膜剂、流平剂、防腐剂以及增稠剂后继续搅拌60min，最终得到水性纳米复合保温隔热涂料。
对比例1中，一种水性纳米复合保温隔热涂料，由以下重量份的原料组成：纳米反射粉15份、分散剂1份（BYK180）、水10份、红外粉体8份、丙烯酸乳液35份、弹性树脂15份和中空玻璃微珠15份。
进一步的，纳米反射粉为二氧化钛、氧化锌、碳酸钙的一种或多种的混合物，所述红外粉体为透闪石粉。
进一步的，纳米反射粉的一次粒径在10-1000nm之间，所述红外粉体的粒径为5-50微米。
进一步的，丙烯酸乳液的固含量为45%，所述弹性树脂为聚氨酯水性乳液，聚氨酯水性乳液的固含量为50%。
进一步的，还包括消泡剂0.3份、成膜剂0.2份、流平剂0.3份、防腐剂0.2份和增稠剂0.2份。
一种水性纳米复合保温隔热涂料的制备方法，包括以下步骤：
S1、将纳米反射粉和一半量的分散剂与水混合，900rpm下搅拌40min后取出分散液，加入红外粉体后继续搅拌50min，得到溶液A；
S2、将丙烯酸乳液和弹性树脂进行混合搅拌30min后，加入中空玻璃微珠，再加入剩余量的分散剂后继续搅拌50min得到溶液B；
S3、将溶液A和溶液B进行混合，并加入消泡剂、成膜剂、流平剂、防腐剂以及增稠剂后继续搅拌60min，最终得到水性纳米复合保温隔热涂料。
对比例2中，一种水性纳米复合保温隔热涂料，由以下重量份的原料组成：纳米反射粉15份、分散剂1份（BYK180）、水10份、红外粉体8份、丙烯酸乳液35份、弹性树脂15份和中空玻璃微珠15份。
进一步的，纳米反射粉为二氧化钛、氧化锌、碳酸钙的一种或多种的混合物，所述红外粉体为透闪石粉。
进一步的，纳米反射粉的一次粒径在10-1000nm之间，所述红外粉体的粒径为5-50微米。
进一步的，丙烯酸乳液的固含量为45%，所述弹性树脂为聚氨酯水性乳液，聚氨酯水性乳液的固含量为50%。
进一步的，还包括消泡剂0.3份、成膜剂0.2份、流平剂0.3份、防腐剂0.2份和增稠剂0.2份。
一种水性纳米复合保温隔热涂料的制备方法，包括以下步骤：
S1、将纳米反射粉和一半量的分散剂与水混合，进行1h的分散，然后取出分散液，加入红外粉体后继续搅拌50min，得到溶液A；
S2、将丙烯酸乳液和弹性树脂进行混合搅拌30min后，加入中空玻璃微珠，再加入剩余量的分散剂后继续搅拌50min得到溶液B；
S3、将溶液A和溶液B进行混合，并加入消泡剂、成膜剂、流平剂、防腐剂以及增稠剂后继续搅拌60min，最终得到水性纳米复合保温隔热涂料。
对比例3中，一种水性纳米复合保温隔热涂料，由以下重量份的原料组成：纳米反射粉15份、分散剂1份（BYK180）、水10份、红外粉体8份、丙烯酸乳液35份、弹性树脂15份和中空玻璃微珠15份。
进一步的，纳米反射粉为二氧化钛、氧化锌、碳酸钙的一种或多种的混合物，所述红外粉体为透闪石粉。
进一步的，纳米反射粉的一次粒径在10-1000nm之间，所述红外粉体的粒径为5-50微米。
进一步的，丙烯酸乳液的固含量为45%，所述弹性树脂为聚氨酯水性乳液，聚氨酯水性乳液的固含量为50%。
进一步的，还包括消泡剂0.3份、成膜剂0.2份、流平剂0.3份、防腐剂0.2份和增稠剂0.2份。
一种水性纳米复合保温隔热涂料的制备方法，包括以下步骤：
S1、将纳米反射粉和一半量的分散剂与水混合，900rpm下搅拌40min后加入砂磨机，再进行1h的分散，然后取出分散液，得到溶液A；
S2、将丙烯酸乳液和弹性树脂进行混合搅拌30min后，加入中空玻璃微珠，再加入剩余量的分散剂后继续搅拌50min得到溶液B；
S3、将溶液A和溶液B进行混合，并加入消泡剂、成膜剂、流平剂、防腐剂以及增稠剂后继续搅拌60min，最终得到水性纳米复合保温隔热涂料。
对比例4，采购一般市面上销售的白色建筑外墙涂料。
将上述实施例1-3和对比例1-4的涂料在0.3mm铁板上进行涂刷至干燥厚度为0.6mm后，进行了日光反射率，热导率，以及用200W红外灯照射涂层面60分钟后铁板背面温度测试。其结果如下表格。
日光反射率 热导率 红外灯照射后温度
实施例1 89.7% 0.09(W/m・k) 45.2度
实施例2 90.1% 0.10(W/m・k) 46.0度
实施例3 90.3% 0.09(W/m・k) 45.5度
对比例1 85.4% 0.15(W/m・k) 48.5度
对比例2 83.2% 0.18(W/m・k) 49.3度
对比例3 79.5% 0.24(W/m・k) 51.2度
对比例4 60.8% 0.32(W/m・k) 53.1度
从结果可以看出经过本发明的实施方案制备的隔热涂料具有良好的反射率，低导热率，进而有很好的隔热作用。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种水性纳米复合保温隔热涂料，其特征在于，由以下重量份的原料组成：纳米反射粉12-18份、分散剂0.8-1.2份、水8-12份、红外粉体4-14份、丙烯酸乳液30-40份、弹性树脂12-16份和中空玻璃微珠12-18份。
2.根据权利要求1所述的一种水性纳米复合保温隔热涂料，其特征在于，所述纳米反射粉为二氧化钛、氧化锌、碳酸钙的一种或多种的混合物，所述红外粉体为透闪石粉。
3.根据权利要求1所述的一种水性纳米复合保温隔热涂料，其特征在于，所述纳米反射粉的一次粒径在10-1000nm之间，所述红外粉体的粒径为5-50微米。
4.根据权利要求1所述的一种水性纳米复合保温隔热涂料，其特征在于，所述丙烯酸乳液的固含量为45%，所述弹性树脂为聚氨酯水性乳液，聚氨酯水性乳液的固含量为50%。
5.根据权利要求1所述的一种水性纳米复合保温隔热涂料，其特征在于，还包括消泡剂0.2-0.4份、成膜剂0.1-0.3份、流平剂0.2-0.4份、防腐剂0.1-0.3份和增稠剂0.1-0.3份。
6.一种水性纳米复合保温隔热涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将纳米反射粉和一半量的分散剂与水混合，800rpm-1200rpm下搅拌30min-45min后加入砂磨机，再进行0.5h-1.5h的分散，然后取出分散液，加入红外粉体后继续搅拌40min-60min，得到溶液A；
S2、将丙烯酸乳液和弹性树脂进行混合搅拌25min-40min后，加入中空玻璃微珠，再加入剩余量的分散剂后继续搅拌40min-60min得到溶液B；
S3、将溶液A和溶液B进行混合，并加入消泡剂、成膜剂、流平剂、防腐剂以及增稠剂后继续搅拌50min-75min，最终得到水性纳米复合保温隔热涂料。
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