CN113402940A - 一种应用于建筑外墙的保温隔热涂料 - Google Patents

一种应用于建筑外墙的保温隔热涂料 Download PDF

Info

Publication number
CN113402940A
CN113402940A CN202110756090.7A CN202110756090A CN113402940A CN 113402940 A CN113402940 A CN 113402940A CN 202110756090 A CN202110756090 A CN 202110756090A CN 113402940 A CN113402940 A CN 113402940A
Authority
CN
China
Prior art keywords
activated carbon
parts
heat
building
modified
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.)
Withdrawn
Application number
CN202110756090.7A
Other languages
English (en)
Inventor
王澍
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Guizhou Guangyi Energy Saving And Environmental Protection Technology Co ltd
Original Assignee
Guizhou Guangyi Energy Saving And Environmental Protection Technology Co ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Guizhou Guangyi Energy Saving And Environmental Protection Technology Co ltd filed Critical Guizhou Guangyi Energy Saving And Environmental Protection Technology Co ltd
Priority to CN202110756090.7A priority Critical patent/CN113402940A/zh
Publication of CN113402940A publication Critical patent/CN113402940A/zh
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • C09D143/00—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 containing boron, silicon, phosphorus, selenium, tellurium, or a metal; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D143/04—Homopolymers or copolymers of monomers containing silicon
    • 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
    • C09D7/60—Additives non-macromolecular
    • C09D7/61—Additives non-macromolecular inorganic
    • C09D7/62—Additives non-macromolecular inorganic modified by treatment with other compounds
    • 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
    • C09D7/63—Additives non-macromolecular organic
    • 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
    • C09D7/65—Additives macromolecular
    • 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
    • C08K2003/2251—Oxides; Hydroxides of metals of chromium
    • 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
    • C08K2201/00—Specific properties of additives
    • C08K2201/011—Nanostructured additives

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)

Abstract

本发明公开了一种应用于建筑外墙的保温隔热涂料，原料包括氟硅改性丙烯酸酯乳液、苯乙烯‑丙烯酸酯乳液、2,2,4‑三甲基‑1,3‑戊二醇单异丁酸酯、羟甲基纤维素钠、壬基酚聚氧乙烯醚、功能填料、3,3‑二氨基二苯基砜、聚三氟丙基甲基硅氧烷、份甲基倍半硅氧烷、蒙脱土、纳米碳化钛、水。本发明中各原料之间协同作用，改善建筑用外墙的保温隔热性能，同时具有良好的耐水性能，延长涂料的使用寿命。

Description

一种应用于建筑外墙的保温隔热涂料
技术领域
本发明属于涂料技术领域，尤其涉及一种应用于建筑外墙的保温涂料。
背景技术
涂料是指涂覆在被装饰物表面，并能与被装饰物形成牢固、致密的、完整的涂膜，除了装饰美化作用外还具有保护作用。随着科技的迅速发展，对涂料的要求也越来越高，使其具备多功能性来满足社会的需求。
在夏热冬冷的季节，建筑物外表面物体随着温度的升高而升高或温度的降低而降低必定会使物体内部的温度升高或降低，严重影响人们的生活质量，同时由于天气的原因，致使空调、冰箱等装置被大量使用，进一步造成全球变暖这一严重的环境性问题。近几年来，具有多功能性涂料受到广大科研工作者的关注。外墙保温隔热涂料是其中的一种，通过在建筑外墙涂敷一层具有太阳反射隔热的涂料，使其能够起到一定的降温隔热作用，改善物体内部温度，降低能耗，因此被广泛应用于建筑外墙、汽车外壳、油罐外壁、航天等领域。保温隔热涂料分为阻隔型隔热涂料、反射型隔热涂料、辐射型隔热涂料；单一机理的保温涂料已经无法满足夏热冬冷地区建筑节能的需要，同时有些涂料涂刷在墙上不久就出现褪色、开裂等现象，严重影响涂膜的外观。
中国专利CN104403390A公开了一种隔热保温涂料，包括如下含量比例的成分：水性丙烯酸、丙二醇、环氧树脂、甲基丙烯酸甲酯、重钙、硅藻土、植物纤维素、固化剂；通过上述方式，本发明一种隔热保温涂料，使制得的隔热保温涂料在施工后不仅具有较好的保温性能，而且其在温度相差大的工况下也不易开裂，耐污性强。但是保温隔热效果并不理想，同时在温度相差较大的情况下不美观，也没有改善附着力、耐水性。
发明内容
有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种应用于建筑外墙的保温隔热涂料。
一种应用于建筑外墙的保温隔热涂料，由以下重量份原料组成：100重量份氟硅改性丙烯酸酯乳液、10-20重量份苯乙烯-丙烯酸酯乳液、8-12重量份2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯、1-5重量份羟甲基纤维素钠、1-3重量份壬基酚聚氧乙烯醚、15-25重量份功能填料、1-5重量份3,3-二氨基二苯基砜、1-3重量份聚三氟丙基甲基硅氧烷、0.5-2重量份甲基倍半硅氧烷、3-8重量份蒙脱土、5-12重量份纳米碳化钛、40-60重量份水。
氟硅改性丙烯酸酯乳液作为基底，使得应用于建筑外墙的保温隔热涂料具有良好的耐候性、耐玷污性、耐磨性等性能，同时形成良好的憎水性能。
2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯作为成膜剂，能够促进涂料的塑性流动和弹性形，改善聚结性能，同时还可以提高涂料的致密度。
蒙脱土具有导热系数低，具有保温作用，同时蒙脱石含有层状结构，能量在传递过程中减缓能量传递速度及途径，起到良好的隔热、保温作用。纳米碳化钛具有极低的导热系数，有效抑制并屏蔽红外线的辐射热和热量的传导，同时因其空心结构具有良好的反射性能。甲基倍半硅氧烷具有优异的润滑性、柔软和光滑性，防止涂料凝聚。
进一步的，一种应用于建筑外墙的保温隔热涂料，由以下重量份原料组成：100重量份氟硅改性丙烯酸酯乳液、10-20重量份苯乙烯-丙烯酸酯乳液、8-12重量份2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯、1-5重量份羟甲基纤维素钠、1-3重量份壬基酚聚氧乙烯醚、15-25重量份功能填料、1-5重量份3,3-二氨基二苯基砜、1-3重量份聚三氟丙基甲基硅氧烷、0.5-2重量份甲基倍半硅氧烷、3-8重量份蒙脱土、5-15重量份聚酰亚胺微球、5-12重量份纳米碳化钛、40-60重量份水。
所述功能填料为二氧化硅气凝胶和/或活性炭。
优选的，所述功能填料为改性二氧化硅气凝胶和/或活性炭。
所述改性二氧化硅气凝胶的制备方法，包括以下步骤：将二氧化硅气凝胶干燥、粉碎过80-100目筛，得到二氧化硅气凝胶粉末；将二氧化硅气凝胶粉末、硅烷偶联剂加入乙醇水溶液中混合均匀进行超声处理1-2h，超声功率为800-1000W、超声频率为20-25kHz，离心取沉淀、干燥，得到改性二氧化硅气凝胶，所述二氧化硅气凝胶粉末、硅烷偶联剂、乙醇水溶液的质量比为(10-15)：(2-4)：(60-80)；所述乙醇水溶液由无水乙醇与水按质量比(35-50)：(15-20)混合。
所述硅烷偶联剂为N-(2-氨乙基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷、1H,1H,2H,2H-全氟辛基三乙氧基硅烷中的一种或两种。
优选的，所述硅烷偶联剂为N-(2-氨乙基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷、1H,1H,2H,2H-全氟辛基三乙氧基硅烷按质量比(1-3)：(1-3)的混合物。
二氧化硅气凝胶一种网状结构多孔结构，含有很多的空隙，具有降低的导热系数，对涂料涂层具有良好的阻热性能。采用N-(2-氨乙基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷、1H,1H,2H,2H-全氟辛基三乙氧基硅烷同时对二氧化硅气凝胶改性，改性二氧化硅气凝胶中含有羟基，在乳液的作用下与聚酰亚胺微球通过氢键作用，包裹在聚酰亚胺微球表面，填充聚酰亚胺微球孔隙，构筑多层次结构，阻隔热量同时对热量进行反射，具有良好的隔热保温性能；另一方面采用1H,1H,2H,2H-全氟辛基三乙氧基硅烷对二氧化硅气凝胶进行改性处理，降低涂料的表面能，提高涂料疏水性，进一步改善与其他物质的相容性。
进一步的，所述功能填料为改性二氧化硅气凝胶、改性活性炭按质量比(1-3)：(1-3)混合。
所述改性活性炭的制备方法，包括以下步骤：
(1)将活性炭加入水中超声处理20-30min，其中超声功率为800-1000W、超声频率为20-25kHz，得到活性炭悬浮液，所述活性炭与水的质量比为80：(100-300)；
(2)将ZrOCl2·8H2O加入步骤(1)得到的活性炭悬浮液中超声处理20-30min，其中超声功率为800-1000W、超声频率为20-25kHz，得到混合物料；采用8-10wt％氨水调节上述混合物料pH至9-9.5，以200-400r/min搅拌3-4h，然后置于反应釜中加热至200-220℃反应12-14h，反应结束，离心取沉淀，干燥，得到预处理活性炭，所述ZrOCl2·8H2O与活性炭的质量比为(3-5)：80；
(3)将Bi2O3、Y2O3、步骤(2)得到的预处理活性炭加入研钵进行研磨，得到混合粉末；将混合粉末干燥，然后将干燥后的混合粉末加热至800-900℃反应1-2h，冷却至室温，得到改性活性炭，所述Bi2O3、Y2O3、预处理活性炭的质量比为1：1：(1-5)。
ZrOCl2·8H2O溶液负载在活性炭孔隙内，经高温煅烧，得到氧化锆改性活性炭，同时采用Bi2O3、Y2O3修饰氧化锆改性活性炭得到改性活性炭，氧化铬通过通过辐射形式将太阳能发射到空气中，Bi3YO6具有近红外反射的性能，氧化铬与Bi3YO6协同作用具有良好的保温隔热效果，同时使活性炭的分散均匀。
一种应用于建筑外墙的保温隔热涂料的制备方法，包括以下步骤：将壬基酚聚氧乙烯醚、羟甲基纤维素钠、甲基倍半硅氧烷加入水中混合，以200-400r/min搅拌30-40min，得到混合料Ⅰ；将氟硅改性丙烯酸酯乳液、苯乙烯-丙烯酸酯乳液加入混合料Ⅰ中，以200-400r/min搅拌30-40min，得到混合料Ⅱ；将功能填料、纳米碳化钛、蒙脱土、聚酰亚胺微球加入混合料Ⅱ中，以200-400r/min搅拌30-40min，得到混合料Ⅲ；将2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯、3,3-二氨基二苯基砜、聚三氟丙基甲基硅氧烷加入混合料Ⅲ，以200-400r/min搅拌10-20min，得到应用于建筑外墙的保温隔热涂料。
本发明的有益效果：本发明中采用氟硅改性丙烯酸酯乳液作为基底，使得应用于建筑外墙的保温隔热涂料具有良好的耐候性、耐玷污性、耐磨性等性能，同时形成良好的憎水性能。采用二氧化硅气凝胶、蒙脱土、纳米碳化钛、氧化铬、Bi3YO6之间协同作用，采用阻隔、反射、辐射形式使涂料具有良好的保温、隔热性能。本发明中各原料之间协同作用，改善建筑用外墙的保温隔热性能，同时具有良好的附着力、耐水性能，有效减少涂料长期使用造成的开裂问题，延长涂料的使用寿命。采用本发明制备的保温隔热涂料施工简单、安全性高，装饰性强。
具体实施方式
下面结合具体的实施例进一步阐述本发明。但是，应该明白，这些实施例仅用于说明本发明而不构成对本发明范围的限制。下列实施例中未注明具体条件的试验方法，通常按照常规条件，或按照制造厂商所建议的条件。
实施例中氟硅改性丙烯酸酯乳液参照专利201210013514.1中实施例1制备而成。
苯乙烯-丙烯酸酯乳液，固体含量40～50％，粘度80～2000mPa·s，单体残留量0.5％，PH值8～9，深圳市深创化工有限公司。
2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯，CAS：25265-77-4，南京东方之珠工贸有限公司。
壬基酚聚氧乙烯醚，CAS：20427-84-3，纯度：98％，上海源叶生物科技有限公司。
3,3-二氨基二苯基砜，CAS：599-61-1，上海源叶生物科技有限公司。
聚三氟丙基甲基硅氧烷，Mw＝4600，CAS：63148-56-1，湖北恒景瑞化工有限公司。
甲基倍半硅氧烷，CAS：68554-70-1，粒径：3-4μm，广州巴泰化工有限公司。
蒙脱土，粒径：0.1-1μm，武汉卡诺斯科技有限公司。
实施例中聚酰亚胺微球参照中国专利201610247480.0中实施例3制备而成。
纳米碳化钛，粒径：40nm，上海杳田新材料科技有限公司。
N-(2-氨乙基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷，CAS：1760-24-3，湖北摆渡化学有限公司。
1H,1H,2H,2H-全氟辛基三乙氧基硅烷，CAS：51851-37-7，济南憬凯科技发展有限公司。
二氧化硅气凝胶，微观粒径40～60nm，宏观粒径50um～5mm，气孔率90～98％。
活性炭，粒径400目，广州天金化工有限公司。
实施例1
一种应用于建筑外墙的保温隔热涂料，由以下重量份原料组成：100重量份氟硅改性丙烯酸酯乳液、15重量份苯乙烯-丙烯酸酯乳液、10重量份2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯、3重量份羟甲基纤维素钠、2重量份壬基酚聚氧乙烯醚、20重量份功能填料、2重量份3,3-二氨基二苯基砜、1.5重量份聚三氟丙基甲基硅氧烷、0.5重量份甲基倍半硅氧烷、5重量份蒙脱土、10重量份聚酰亚胺微球、8重量份纳米碳化钛、40重量份水。
所述功能填料为二氧化硅气凝胶、活性炭按质量比2:1混合。
所述应用于建筑外墙的保温隔热涂料的制备方法，包括以下步骤：
将壬基酚聚氧乙烯醚、羟甲基纤维素钠、甲基倍半硅氧烷加入水中混合，以300r/min搅拌35min，得到混合料Ⅰ；将氟硅改性丙烯酸酯乳液、苯乙烯-丙烯酸酯乳液加入混合料Ⅰ中，以300r/min搅拌35min，得到混合料Ⅱ；将功能填料、纳米碳化钛、蒙脱土、聚酰亚胺微球加入混合料Ⅱ中，以300r/min搅拌35min，得到混合料Ⅲ；将2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯、3,3-二氨基二苯基砜、聚三氟丙基甲基硅氧烷加入混合料Ⅲ，以300r/min搅拌12min，得到应用于建筑外墙的保温隔热涂料。
对比例1
与实施例1基本相同，区别仅在于：所述功能填料为二氧化硅气凝胶。
实施例2
一种应用于建筑外墙的保温隔热涂料，由以下重量份原料组成：100重量份氟硅改性丙烯酸酯乳液、15重量份苯乙烯-丙烯酸酯乳液、10重量份2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯、3重量份羟甲基纤维素钠、2重量份壬基酚聚氧乙烯醚、20重量份功能填料、2重量份3,3-二氨基二苯基砜、1.5重量份聚三氟丙基甲基硅氧烷、0.5重量份甲基倍半硅氧烷、5重量份蒙脱土、10重量份聚酰亚胺微球、8重量份纳米碳化钛、40重量份水。
所述功能填料为改性二氧化硅气凝胶、活性炭按质量比2:1混合。所述改性二氧化硅气凝胶的制备方法，包括以下步骤：将二氧化硅气凝胶干燥、粉碎过100目筛，得到二氧化硅气凝胶粉末；将二氧化硅气凝胶粉末、硅烷偶联剂加入乙醇水溶液中混合均匀进行超声处理2h，超声功率为800W、超声频率为20kHz，离心取沉淀、干燥，得到改性二氧化硅气凝胶，所述二氧化硅气凝胶粉末、硅烷偶联剂、乙醇水溶液的质量比为15：2：60；所述乙醇水溶液由无水乙醇与水按质量比40：18混合。
所述硅烷偶联剂为N-(2-氨乙基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷、1H,1H,2H,2H-全氟辛基三乙氧基硅烷按质量比1：1的混合物。
所述应用于建筑外墙的保温隔热涂料的制备方法，包括以下步骤：将壬基酚聚氧乙烯醚、羟甲基纤维素钠、甲基倍半硅氧烷加入水中混合，以300r/min搅拌35min，得到混合料Ⅰ；将氟硅改性丙烯酸酯乳液、苯乙烯-丙烯酸酯乳液加入混合料Ⅰ中，以300r/min搅拌35min，得到混合料Ⅱ；将功能填料、纳米碳化钛、蒙脱土、聚酰亚胺微球加入混合料Ⅱ中，以300r/min搅拌35min，得到混合料Ⅲ；将2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯、3,3-二氨基二苯基砜、聚三氟丙基甲基硅氧烷加入混合料Ⅲ，以300r/min搅拌12min，得到应用于建筑外墙的保温隔热涂料。
实施例3
与实施例2基本相同，区别仅在于：
所述改性二氧化硅气凝胶的制备方法，包括以下步骤：将二氧化硅气凝胶干燥、粉碎过100目筛，得到二氧化硅气凝胶粉末；将二氧化硅气凝胶粉末、硅烷偶联剂加入乙醇水溶液中混合均匀进行超声处理2h，超声功率为800W、超声频率为20kHz，离心取沉淀、干燥，得到改性二氧化硅气凝胶，所述二氧化硅气凝胶粉末、硅烷偶联剂、乙醇水溶液的质量比为15：2：60；所述乙醇水溶液由无水乙醇与水按质量比40：18混合。所述硅烷偶联剂为N-(2-氨乙基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷。
实施例4
与实施例2基本相同，区别仅在于：
所述改性二氧化硅气凝胶的制备方法，包括以下步骤：将二氧化硅气凝胶干燥、粉碎过100目筛，得到二氧化硅气凝胶粉末；将二氧化硅气凝胶粉末、硅烷偶联剂加入乙醇水溶液中混合均匀进行超声处理2h，超声功率为800W、超声频率为20kHz，离心取沉淀、干燥，得到改性二氧化硅气凝胶，所述二氧化硅气凝胶粉末、硅烷偶联剂、乙醇水溶液的质量比为15：2：60；所述乙醇水溶液由无水乙醇与水按质量比40：18混合。所述硅烷偶联剂为1H,1H,2H,2H-全氟辛基三乙氧基硅烷。
实施例5
一种应用于建筑外墙的保温隔热涂料，由以下重量份原料组成：100重量份氟硅改性丙烯酸酯乳液、15重量份苯乙烯-丙烯酸酯乳液、10重量份2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯、3重量份羟甲基纤维素钠、2重量份壬基酚聚氧乙烯醚、20重量份功能填料、2重量份3,3-二氨基二苯基砜、1.5重量份聚三氟丙基甲基硅氧烷、0.5重量份甲基倍半硅氧烷、5重量份蒙脱土、10重量份聚酰亚胺微球、8重量份纳米碳化钛、40重量份水。
所述功能填料为改性二氧化硅气凝胶、改性活性炭按质量比2:1混合。
所述改性二氧化硅气凝胶的制备方法，包括以下步骤：将二氧化硅气凝胶干燥、粉碎过100目筛，得到二氧化硅气凝胶粉末；将二氧化硅气凝胶粉末、硅烷偶联剂加入乙醇水溶液中混合均匀进行超声处理2h，超声功率为800W、超声频率为20kHz，离心取沉淀、干燥，得到改性二氧化硅气凝胶，所述二氧化硅气凝胶粉末、硅烷偶联剂、乙醇水溶液的质量比为15：2：60；所述乙醇水溶液由无水乙醇与水按质量比40：18混合。
所述硅烷偶联剂为N-(2-氨乙基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷、1H,1H,2H,2H-全氟辛基三乙氧基硅烷按质量比1：1的混合物。
所述改性活性炭的制备方法，包括以下步骤：
(1)将活性炭加入水中超声处理30min，其中超声功率为800W、超声频率为20kHz，得到活性炭悬浮液，所述活性炭与水的质量比为80：100；
(2)将ZrOCl2·8H2O加入步骤(1)得到的活性炭悬浮液中超声处理30min，其中超声功率为800W、超声频率为20kHz，得到混合物料；采用10wt％氨水调节上述混合物料pH至9.4，以300r/min搅拌4h，然后置于反应釜中加热至200℃反应14h，反应结束，离心取沉淀，干燥，得到预处理活性炭，所述ZrOCl2·8H2O与活性炭的质量比为5：80；
(3)将Bi2O3、Y2O3、步骤(2)得到的预处理活性炭加入研钵进行研磨，得到混合粉末；将混合粉末加热至800℃反应2h，冷却至室温，得到改性活性炭，所述Bi2O3、Y2O3、预处理活性炭的质量比为1：1：4。
所述应用于建筑外墙的保温隔热涂料的制备方法，包括以下步骤：
将壬基酚聚氧乙烯醚、羟甲基纤维素钠、甲基倍半硅氧烷加入水中混合，以300r/min搅拌35min，得到混合料Ⅰ；将氟硅改性丙烯酸酯乳液、苯乙烯-丙烯酸酯乳液加入混合料Ⅰ中，以300r/min搅拌35min，得到混合料Ⅱ；将功能填料、纳米碳化钛、蒙脱土、聚酰亚胺微球加入混合料Ⅱ中，以300r/min搅拌35min，得到混合料Ⅲ；将2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯、3,3-二氨基二苯基砜、聚三氟丙基甲基硅氧烷加入混合料Ⅲ，以300r/min搅拌12min，得到应用于建筑外墙的保温隔热涂料。
实施例6
与实施例5基本相同，区别仅在于：
所述改性活性炭的制备方法，包括以下步骤：
(1)将活性炭加入水中超声处理30min，其中超声功率为800W、超声频率为20kHz，得到活性炭悬浮液，所述活性炭与水的质量比为80：100；
(2)将ZrOCl2·8H2O加入步骤(1)得到的活性炭悬浮液中超声处理30min，其中超声功率为800W、超声频率为20kHz，得到混合物料；采用10wt％氨水调节上述混合物料pH至9.4，以300r/min搅拌4h，然后置于反应釜中加热至200℃反应14h，反应结束，离心取沉淀，干燥，得到改性活性炭，所述ZrOCl2·8H2O与活性炭的质量比为5：80。
实施例7
与实施例5基本相同，区别仅在于：
所述改性活性炭的制备方法，包括以下步骤：
(1)将活性炭加入水中超声处理30min，其中超声功率为800W、超声频率为20kHz，得到活性炭悬浮液，所述活性炭与水的质量比为80：100；
(2)将Bi2O3、Y2O3、步骤(1)的活性炭悬浮液中超声处理30min，其中超声功率为800W、超声频率为20kHz，离心取沉淀、干燥，得到混合物料；将混合粉末干燥，然后将干燥后的混合粉末加热至800℃反应2h，冷却至室温，得到改性活性炭，所述Bi2O3、Y2O3、活性炭的质量比为1：1：4。
测试例1
对实施例1-7和对比例1制备的应用于建筑外墙的保温隔热涂料进行导热系数的测试。参照GB/T 17371-2008《硅酸盐复合绝热涂料》，检测漆膜在25℃下的导热系数。
表1应用于建筑外墙的保温隔热涂料的导热系数测试结果
导热系数(W/(mK))
实施例1 0.086
实施例2 0.053
实施例3 0.059
实施例4 0.084
实施例5 0.037
实施例6 0.047
实施例7 0.043
对比例1 0.104
测试例2
对实施例1-7和对比例1制备的应用于建筑外墙的保温隔热涂料进行太阳反射比、半球发射率、隔热温差的测试。
根据JG/T 1040-2020《建筑外表面用热反射隔热涂料》，检测漆膜的太阳反射比、半球发射率。
1、太阳反射比的测试：
测试方法：采用平涂型F进行涂敷，选择尺寸为150mm×70mm×1mm铝合金板，试板数量3块，将应用于建筑外墙的保温隔热涂料在容器中充分搅拌混合均匀，用涂布器或刮板分两道涂覆在铝合金板表面，涂层干膜厚度为0.20mm，要求涂层平整，无气泡、裂纹等缺陷。涂布两道的时间间隔为6h，养护时间为168h。
太阳反射比的测试步骤参照JG/T 1040-2020《建筑外表面用热反射隔热涂料》附录A中方法1相对光谱法进行测试。
2、半球发射率的测试：
测试方法：采用平涂型F进行涂敷，选择尺寸为150mm×70mm×1mm铝合金板，试板数量3块，将应用于建筑外墙的保温隔热涂料在容器中充分搅拌混合均匀，用涂布器或刮板分两道涂覆在铝合金板表面，涂层干膜厚度为0.20mm，要求涂层平整，无气泡、裂纹等缺陷。涂布两道的时间间隔为6h，养护时间为168h。
半球发射率的测试步骤JG/T 1040-2020《建筑外表面用热反射隔热涂料》参照附录B中辐射计法进行测试。
表2应用于建筑外墙的保温隔热涂料的太阳反射比、半球发射率的测试结果。
Figure BDA0003147531860000121
Figure BDA0003147531860000131
测试例3
对实施例1-7和对比例1制备的应用于建筑外墙的保温隔热涂料进行隔热温差的测试。
隔热温差的测试例参照(《SiO2气凝胶在反射隔热涂料中的应用》，李伟胜，硕士论文，沈阳建筑大学)中涂料隔热温差的测定进行测试。
表3应用于建筑外墙的保温隔热涂料的隔热温差的测试结果。
隔热温差/℃
实施例1 8.7
实施例2 10.4
实施例3 9.8
实施例4 9.2
实施例5 12.1
实施例6 11.3
实施例7 11.9
对比例1 8.5
实施例5-7对比发现，实施例5采用ZrOCl2.8H2O、Bi2O3、Y2O3为原料对活性炭进行改性并应用于建筑外墙的保温隔热涂料中显著改善导热系数，单一采用的ZrOCl2.8H2O或Bi2O3和Y2O3对活性炭进行改性也能具有一定的保温隔热效果，但是二者同时采用明显提高涂料的保温隔热性能，进而改善涂料的导热系数。其可能的原因是：ZrOCl2.8H2O溶液负载在活性炭孔隙内，经高温煅烧，得到氧化锆改性活性炭，同时采用Bi2O3、Y2O3修饰氧化锆改性活性炭得到改性活性炭，氧化铬通过通过辐射形式将太阳能发射到空气中，Bi3YO6具有近红外反射的性能，氧化铬与Bi3YO6协同作用具有良好的保温隔热效果，同时使活性炭的分散均匀。
实施例1-4对比发现，实施例采用N-(2-氨乙基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷、1H,1H,2H,2H-全氟辛基三乙氧基硅烷同时对二氧化硅气凝胶改性，显著改善其保温、隔热性能，且具有协同增效的作用。其可能的原因是：二氧化硅气凝胶一种网状结构多孔结构，含有很多的空隙，具有降低的导热系数，对涂料涂层具有良好的阻热性能。采用N-(2-氨乙基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷、1H,1H,2H,2H-全氟辛基三乙氧基硅烷同时对二氧化硅气凝胶改性，改性二氧化硅气凝胶中含有羟基，在乳液的作用下与聚酰亚胺微球通过氢键作用，包裹在聚酰亚胺微球表面，填充聚酰亚胺微球孔隙，构筑多层次结构，阻隔热量同时对热量进行反射，具有良好的隔热保温性能；另一方面采用1H,1H,2H,2H-全氟辛基三乙氧基硅烷对二氧化硅气凝胶进行改性处理，降低涂料的表面能，提高涂料疏水性，进一步改善与其他物质的相容性。
对比例1与实施例1对比发现，实施例1具有良好的保温、隔热性能，二氧化硅气凝胶、活性炭相互作用使得粒子向外突出，加之活性炭、二氧化硅气凝胶含有多孔结构，进一步阻隔太阳光辐射能的渗透，具有热反射隔热保温性能。

Claims (9)

1.一种应用于建筑外墙的保温隔热涂料，其特征在于，包括以下原料：氟硅改性丙烯酸酯乳液、苯乙烯-丙烯酸酯乳液、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯、羟甲基纤维素钠、壬基酚聚氧乙烯醚、功能填料、3,3-二氨基二苯基砜、聚三氟丙基甲基硅氧烷、甲基倍半硅氧烷、蒙脱土、纳米碳化钛、水。
2.一种应用于建筑外墙的保温隔热涂料，其特征在于，包括以下原料：氟硅改性丙烯酸酯乳液、苯乙烯-丙烯酸酯乳液、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯、羟甲基纤维素钠、壬基酚聚氧乙烯醚、功能填料、3,3-二氨基二苯基砜、聚三氟丙基甲基硅氧烷、甲基倍半硅氧烷、蒙脱土、聚酰亚胺微球、纳米碳化钛、水。
3.一种应用于建筑外墙的保温隔热涂料，其特征在于，由以下重量份原料组成：100重量份氟硅改性丙烯酸酯乳液、10-20重量份苯乙烯-丙烯酸酯乳液、8-12重量份2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯、1-5重量份羟甲基纤维素钠、1-3重量份壬基酚聚氧乙烯醚、15-25重量份功能填料、1-5重量份3,3-二氨基二苯基砜、1-3重量份聚三氟丙基甲基硅氧烷、0.5-2重量份甲基倍半硅氧烷、3-8重量份蒙脱土、5-15重量份聚酰亚胺微球、5-12重量份纳米碳化钛、40-60重量份水。
4.如权利要求1或2或3所述的应用于建筑外墙的保温隔热涂料，其特征在于，所述功能填料为二氧化硅气凝胶、活性炭、改性二氧化硅气凝胶、改性活性炭中的一种或两种或两种以上混合物。
5.如权利要求4所述的应用于建筑外墙的保温隔热涂料，其特征在于，所述改性二氧化硅气凝胶的制备方法，包括以下步骤：将二氧化硅气凝胶干燥、粉碎，得到二氧化硅气凝胶粉末；将二氧化硅气凝胶粉末、硅烷偶联剂加入乙醇水溶液中混合均匀进行超声处理，离心取沉淀、干燥，得到改性二氧化硅气凝胶。
6.如权利要求4所述的应用于建筑外墙的保温隔热涂料，其特征在于，所述改性活性炭的制备方法，包括以下步骤：
(1)将活性炭加入水中超声处理，得到活性炭悬浮液；
(2)将ZrOCl2·8H2O加入步骤(1)得到的活性炭悬浮液中超声处理，得到混合物料；采用氨水调节上述混合物料pH，置于反应釜中加热反应，反应结束，离心取沉淀，干燥，得到预处理活性炭，；
(3)将Bi2O3、Y2O3、步骤(2)得到的预处理活性炭加入研钵进行研磨，得到混合粉末；将混合粉末干燥，然后将干燥后的混合粉末加热反应，冷却至室温，得到改性活性炭。
7.如权利要求4所述的应用于建筑外墙的保温隔热涂料，其特征在于，所述改性活性炭的制备方法，包括以下步骤：
(1)将活性炭加入水中超声处理20-30min，其中超声功率为800-1000W、超声频率为20-25kHz，得到活性炭悬浮液，所述活性炭与水的质量比为80：(100-300)；
(2)将ZrOCl2·8H2O加入步骤(1)得到的活性炭悬浮液中超声处理20-30min，其中超声功率为800-1000W、超声频率为20-25kHz，得到混合物料；采用8-10wt％氨水调节上述混合物料pH至9-9.5，以200-400r/min搅拌3-4h，然后置于反应釜中加热至200-220℃反应12-14h，反应结束，离心取沉淀，干燥，得到预处理活性炭，所述ZrOCl2·8H2O与活性炭的质量比为(3-5)：80；
(3)将Bi2O3、Y2O3、步骤(2)得到的预处理活性炭加入研钵进行研磨，得到混合粉末；将混合粉末干燥，然后将干燥后的混合粉末加热至800-900℃反应1-2h，冷却至室温，得到改性活性炭，所述Bi2O3、Y2O3、预处理活性炭的质量比为1：1：(1-5)。
8.如权利要求5所述的应用于建筑外墙的保温隔热涂料，其特征在于，所述硅烷偶联剂为(3-(2-氨基乙基氨基)丙基三甲氧基硅烷、1H,1H,2H,2H-全氟辛基三乙氧基硅烷中的一种或两种。
9.如权利要求1-8中任一项所述的应用于建筑外墙的保温隔热涂料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
将壬基酚聚氧乙烯醚、羟甲基纤维素钠、甲基倍半硅氧烷加入水中混合，以200-400r/min搅拌30-40min，得到混合料Ⅰ；将氟硅改性丙烯酸酯乳液、苯乙烯-丙烯酸酯乳液加入混合料Ⅰ中，以200-400r/min搅拌30-40min，得到混合料Ⅱ；将功能填料、纳米碳化钛、蒙脱土、聚酰亚胺微球加入混合料Ⅱ中，以200-400r/min搅拌30-40min，得到混合料Ⅲ；将2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯、3,3-二氨基二苯基砜、聚三氟丙基甲基硅氧烷加入混合料Ⅲ，以200-400r/min搅拌10-20min，得到应用于建筑外墙的保温隔热涂料。
CN202110756090.7A 2021-07-05 2021-07-05 一种应用于建筑外墙的保温隔热涂料 Withdrawn CN113402940A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110756090.7A CN113402940A (zh) 2021-07-05 2021-07-05 一种应用于建筑外墙的保温隔热涂料

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110756090.7A CN113402940A (zh) 2021-07-05 2021-07-05 一种应用于建筑外墙的保温隔热涂料

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN113402940A true CN113402940A (zh) 2021-09-17

Family

ID=77681230

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110756090.7A Withdrawn CN113402940A (zh) 2021-07-05 2021-07-05 一种应用于建筑外墙的保温隔热涂料

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113402940A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116731585A (zh) * 2023-07-11 2023-09-12 上海京球新材料科技有限公司 一种透明弹性的水不粘涂料及其制备方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130003753A (ko) * 2011-07-01 2013-01-09 박준일 몬모릴로나이트 나노컴포짓 난연제로 구성된 단열 도료의 합성방법
CN105063543A (zh) * 2015-08-13 2015-11-18 马鞍山蓝科再制造技术有限公司 一种隔热耐氧化热障涂层及其制作方法
CN108147662A (zh) * 2018-01-31 2018-06-12 和县晶晶玻璃制品有限公司 一种高强度抗冲击隔热幕墙玻璃及其制备方法
CN108997873A (zh) * 2018-07-05 2018-12-14 陈群 一种超疏水自清洁保温隔热建筑物外墙涂料
CN109651946A (zh) * 2018-11-20 2019-04-19 河北晨阳工贸集团有限公司 一种水性塑胶金属柔性涂料及其制备方法
CN110894389A (zh) * 2019-11-29 2020-03-20 安徽领珂数据科技有限公司 一种用于建筑物玻璃幕墙的水性隔热透明涂料及制备方法
CN110982360A (zh) * 2019-11-22 2020-04-10 北京航宇顺昌装饰工程有限公司 一种用于建筑外墙的复合型隔热保温涂料及制备方法
CN111635183A (zh) * 2020-06-17 2020-09-08 天津天工佳品科技发展有限公司 具有类真空结构的保温材料及其制备方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130003753A (ko) * 2011-07-01 2013-01-09 박준일 몬모릴로나이트 나노컴포짓 난연제로 구성된 단열 도료의 합성방법
CN105063543A (zh) * 2015-08-13 2015-11-18 马鞍山蓝科再制造技术有限公司 一种隔热耐氧化热障涂层及其制作方法
CN108147662A (zh) * 2018-01-31 2018-06-12 和县晶晶玻璃制品有限公司 一种高强度抗冲击隔热幕墙玻璃及其制备方法
CN108997873A (zh) * 2018-07-05 2018-12-14 陈群 一种超疏水自清洁保温隔热建筑物外墙涂料
CN109651946A (zh) * 2018-11-20 2019-04-19 河北晨阳工贸集团有限公司 一种水性塑胶金属柔性涂料及其制备方法
CN110982360A (zh) * 2019-11-22 2020-04-10 北京航宇顺昌装饰工程有限公司 一种用于建筑外墙的复合型隔热保温涂料及制备方法
CN110894389A (zh) * 2019-11-29 2020-03-20 安徽领珂数据科技有限公司 一种用于建筑物玻璃幕墙的水性隔热透明涂料及制备方法
CN111635183A (zh) * 2020-06-17 2020-09-08 天津天工佳品科技发展有限公司 具有类真空结构的保温材料及其制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
谢文琦: "Bi3YO6基近红外反射颜料的制备及性能研究", 《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 (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116731585A (zh) * 2023-07-11 2023-09-12 上海京球新材料科技有限公司 一种透明弹性的水不粘涂料及其制备方法
CN116731585B (zh) * 2023-07-11 2024-09-24 上海京球新材料科技有限公司 一种透明弹性的水不粘涂料及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN113502102A (zh) 保温隔热涂料及其制备方法
CN105694629B (zh) 纳米透明隔热涂料及其制备方法
CN102604500B (zh) 相变隔热保温内墙涂料及其制备方法
CN106118307A (zh) 一种具有隔热保温功能的建筑涂料及其制备方法
CN103396713A (zh) 一种半透明水性隔热涂料及制备方法
CN102826810B (zh) 一种反射隔热粉末涂料及其制备方法
CN108690435B (zh) 一种水性纯丙烯酸反射隔热涂料及其制备方法
CN111875337A (zh) 一种无机降温涂层及其制备方法
CN112745726A (zh) 一种高性能有机无机复合热反射防水涂料、制备方法及应用
CN100528983C (zh) 凹凸棒保温涂料添加剂
CN108947569B (zh) 一种高强度空心隔热建筑材料及其应用
CN106221323A (zh) 一种无机反射隔热荷叶涂料及其制备方法
CN105440748A (zh) 一种水性建筑隔热保温外墙涂料的制备方法
CN114804745B (zh) 一种低碳无机辐射制冷涂层及其制备方法
CN108795200A (zh) 轻质复合建筑隔热保温涂料及其制备方法
CN113402940A (zh) 一种应用于建筑外墙的保温隔热涂料
CN107268827B (zh) 一种保温建筑墙体
CN115073981A (zh) 一种水性纳米保温隔热涂层的制备方法
CN115521130A (zh) 一种环保型飞灰保温材料及其制备方法
CN113354999A (zh) 一种麻石漆及其制备方法
CN103146290B (zh) 水性复合隔热保温涂料的制备方法
CN107236450A (zh) 一种绝热节能环保硅橡胶材料及其制备方法
CN111362641A (zh) 一种高效环保抗菌防霉含纳米成膜剂涂料及其制备方法
CN107572878B (zh) 一种隔热防火仿石涂料及其制备方法
TWI613240B (zh) 高反射率隔熱組成物、其製備方法及隔熱材

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
WW01 Invention patent application withdrawn after publication
WW01 Invention patent application withdrawn after publication

Application publication date: 20210917