CN113755063A - 一种外墙隔热保温涂料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种外墙隔热保温涂料，涉及外墙保温材料技术领域，由以下重量份数的原料制成：苯丙乳液40‑45份、功能填料9‑12份、基础填料12‑16份、复合纤维8‑12份、酯醇十二0.2‑0.5份、烷基酚聚氧乙烯醚0.4‑0.5份、硅烷偶联剂0.4‑0.5份、消泡剂0.2‑0.3份、水10‑12份。该涂料是由基料苯丙乳液、功能填料、基础填料以及复合纤维和其他助剂制备而成，其强度高，而且保温性能好。
Description
技术领域
本发明涉及外墙保温材料技术领域，尤其是涉及一种外墙隔热保温涂料及其制备方法。
背景技术
建筑节能是实现节能减排目标的重要环节，实现建筑节能的重点是降低建筑物能耗，因此建筑物的隔热保温至关重要，建筑隔热保温根据作用位置分为内保温、中部保温以及外墙保温，外墙保温主要包括设置保温板比如聚氨酯发泡塑料板或聚苯乙烯板、使用硅酸盐复合保温砂浆或者是喷涂隔热保温涂料，隔热保温涂料一方面能实现保温隔热的效果，另一方面还耐腐蚀防灭火，能够增加外墙的观感和使用寿命。
目前常用的外墙隔热保温涂料的基本组成是高分子基料、填料、助剂，混合后喷涂在建筑外墙表面，干燥后形成保温隔热层，集防水、保温，隔热于一体，现有技术中对于该类涂料的研究一方面集中在新型的填料和助剂上，比如填料可以采用纳米二氧化钛、纳米氧化锌、氧化铝、中空玻璃微珠等绝热填料；助剂包括湿润分散剂、增稠剂、流平剂等等，或者是在整备工艺上进行优化改进，以期进一步的增加涂料的功能和效果。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种外墙隔热保温涂料，该外墙保温涂料保温效果好，而且机械性能优异。
为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种外墙隔热保温涂料，由以下重量份数的原料制成：苯丙乳液40-45份、功能填料9-12份、基础填料12-16份、复合纤维8-12份、酯醇十二 0.2-0.5份、烷基酚聚氧乙烯醚0.4-0.5份、硅烷偶联剂0.4-0.5份、消泡剂0.2-0.3份、水10-12份。
进一步的，所述基础填料为云母粉和高岭土按重量比1：1混合而成。
进一步的，所述复合纤维是玻璃纤维和三聚氰胺混纺纤维按重量比1：1-2混合而成。
进一步的，所述三聚氰胺混纺纤维由以下步骤制备而成：苯酚溶于水中，调节pH8-9.0，加入甲醛和三聚氰胺，控制反应温度为85-90℃，搅拌反应30-40min，然后加入乙二醇，继续搅拌反应，形成的纺丝液进行湿法纺丝；所述三聚氰胺、甲醛、乙二醇和苯酚的物质的量比为1：5：1：3，固含量为45%。
进一步的，所述功能填料为空心玻璃微珠和废瓷粉按重量比2：1混合而成。
进一步的，所述功能填料和基础填料均经过表面改性处理，具体方法为：填料分散在3-4倍重量2wt%碱液中活化30min，然后加入填料重量2-3%的硬脂酸钠，搅拌30min，过滤后干燥至恒重。
一种外墙隔热保温涂料的制备方法，包括以下步骤：
将水、烷基酚聚氧乙烯醚、硅烷偶联剂和一半消泡剂混合均匀，然后加入苯丙乳液搅拌30min，再加入剩余成分研磨30min，得产品.
本发明的有益效果是：
1、本发明公开一种外墙隔热保温涂料，由基料苯丙乳液、功能填料、基础填料以及复合纤维和其他助剂制备而成，基础填料为高岭土和云母粉，其性能稳定，耐磨耐腐蚀，能够增加涂膜强度。
功能填料为空心玻璃微珠和废陶瓷粉混合物，其中空心玻璃微珠为阻隔型填料，涂料固化后形成一层热缓冲层，从而达到保温隔热的功能；但空心玻璃微珠的加入量过大的话，会影响涂层力学性能以及表面的平整度，而且玻璃微珠之间容易出现间隙，也会相应的影响保温隔热的效果；本申请还添加废瓷粉，一方面能够添加在玻璃微珠的间隙，起到增加强度的作用，另外废瓷粉为陶瓷废料，能够节省成本，再者废瓷粉的主要成分是二氧化硅和氧化铝等，具有一定热辐射作用，能进一步增加涂料的保温隔热效果。
2、为增加漆膜的韧性，本申请涂料中还添加有复合纤维，复合纤维为玻璃纤维和三聚氰胺混纺纤维复合而成，其中玻璃纤维强度高，防火且保温，与三聚氰胺共混纤维复配，能起到增韧防灭火的作用。
三聚氰胺共混纤维，一方面是为了增加漆膜的防灭火和阻燃性能，另外为改善三聚氰胺纤维的韧性和机械强度，对其进行改性处理，形成共混纤维，能大大改善纤维的强度和韧性。
3、本申请对填料进行表面处理，碱液活化后采用硬脂酸钠进行表面改性，能够减少填料团聚，与基料相容性增加，从而增加涂膜强度 。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步的描述。
实施例1
一种外墙隔热保温涂料，由以下重量份数的原料制成：苯丙乳液（固含量45%）40份、功能填料9份、基础填料12份、复合纤维8份、酯醇十二 0.2份、烷基酚聚氧乙烯醚0.4份、硅烷偶联剂（KH550）0.4份、消泡剂（L-1311） 0.2份、水10份。
其中基础填料为云母粉和高岭土按重量比1：1混合而成。
复合纤维是玻璃纤维和三聚氰胺混纺纤维按重量比1：1混合而成，复合纤维为短切纤维，长度0.5-1mm。
上述三聚氰胺混纺纤维由以下步骤制备而成：苯酚溶于水中，调节pH8-9.0，加入甲醛和三聚氰胺，控制反应温度为85-90℃，搅拌反应30-40min，然后加入乙二醇，继续搅拌反应1-2h，形成的纺丝液粘度在1200-1400mPa·S之间进行湿法纺丝（电压20KV，纺丝距离4.6cm），得到的纤维丝直径在15-20μm左右，晾干短切后备用；所述三聚氰胺、甲醛、乙二醇和苯酚的物质的量比为1：5：1：3，固含量为45%。
功能填料为空心玻璃微珠和废瓷粉按重量比2：1混合而成，空隙玻璃微珠的粒径为20-40μm，废瓷粉粒径为1-2μm。
上述功能填料和基础填料均经过表面改性处理，具体方法为：填料分散在3倍重量2wt%碱液中活化30min，然后加入填料重量2%的硬脂酸钠，搅拌30min，过滤后干燥至恒重。
一种外墙隔热保温涂料的制备方法，包括以下步骤：
将水、烷基酚聚氧乙烯醚、硅烷偶联剂和一半消泡剂混合均匀，然后加入苯丙乳液搅拌30min，再加入剩余成分研磨30min，得产品。
实施例2
一种外墙隔热保温涂料，由以下重量份数的原料制成：苯丙乳液41份、功能填料10份、基础填料13份、复合纤维9份、酯醇十二 0.3份、烷基酚聚氧乙烯醚0.42份、硅烷偶联剂0.42份、消泡剂0.22份、水10份。
其中基础填料为云母粉和高岭土按重量比1：1混合而成。
复合纤维是玻璃纤维和三聚氰胺混纺纤维按重量比1：1混合而成。
上述三聚氰胺混纺纤维由以下步骤制备而成：苯酚溶于水中，调节pH8-9.0，加入甲醛和三聚氰胺，控制反应温度为85-90℃，搅拌反应30-40min，然后加入乙二醇，继续搅拌反应1-2h，纺丝液粘度在1200-1400mPa·S之间进行湿法纺丝；所述三聚氰胺、甲醛、乙二醇和苯酚的物质的量比为1：5：1：3，固含量为45%。
功能填料为空心玻璃微珠和废瓷粉按重量比2：1混合而成，空隙玻璃微珠的粒径为20-40μm，废瓷粉粒径为1-2μm。
上述功能填料和基础填料均经过表面改性处理，具体方法为：填料分散在3.5倍重量2wt%碱液中活化30min，然后加入填料重量2.5%的硬脂酸钠，搅拌30min，过滤后干燥至恒重。
一种外墙隔热保温涂料的制备方法，包括以下步骤：
将水、烷基酚聚氧乙烯醚、硅烷偶联剂和一半消泡剂混合均匀，然后加入苯丙乳液搅拌30min，再加入剩余成分研磨30min，得产品。
实施例3
一种外墙隔热保温涂料，由以下重量份数的原料制成：苯丙乳液42份、功能填料11份、基础填料14份、复合纤维10份、酯醇十二 0.35份、烷基酚聚氧乙烯醚0.45份、硅烷偶联剂0.45份、消泡剂0.25份、水11份。
其中基础填料为云母粉和高岭土按重量比1：1混合而成。
复合纤维是玻璃纤维和三聚氰胺混纺纤维按重量比1：1.5混合而成。
上述三聚氰胺混纺纤维由以下步骤制备而成：苯酚溶于水中，调节pH8-9.0，加入甲醛和三聚氰胺，控制反应温度为85-90℃，搅拌反应30-40min，然后加入乙二醇，继续搅拌反应1-2h，纺丝液粘度在1200-1400mPa·S之间进行湿法纺丝；所述三聚氰胺、甲醛、乙二醇和苯酚的物质的量比为1：5：1：3，固含量为45%。
功能填料为空心玻璃微珠和废瓷粉按重量比2：1混合而成，空隙玻璃微珠的粒径为20-40μm，废瓷粉粒径为1-2μm。
上述功能填料和基础填料均经过表面改性处理，具体方法为：填料分散在3.5倍重量2wt%碱液中活化30min，然后加入填料重量2.5%的硬脂酸钠，搅拌30min，过滤后干燥至恒重。
一种外墙隔热保温涂料的制备方法，包括以下步骤：
将水、烷基酚聚氧乙烯醚、硅烷偶联剂和一半消泡剂混合均匀，然后加入苯丙乳液搅拌30min，再加入剩余成分研磨30min，得产品。
实施例4
一种外墙隔热保温涂料，由以下重量份数的原料制成：苯丙乳液44份、功能填料12份、基础填料15份、复合纤维11份、酯醇十二 0.4份、烷基酚聚氧乙烯醚0.48份、硅烷偶联剂0.48份、消泡剂0.28份、水11份。
其中基础填料为云母粉和高岭土按重量比1：1混合而成。
复合纤维是玻璃纤维和三聚氰胺混纺纤维按重量比1：2混合而成。
上述三聚氰胺混纺纤维由以下步骤制备而成：苯酚溶于水中，调节pH8-9.0，加入甲醛和三聚氰胺，控制反应温度为85-90℃，搅拌反应30-40min，然后加入乙二醇，继续搅拌反应1-2h，纺丝液粘度在1200-1400mPa·S之间进行湿法纺丝；所述三聚氰胺、甲醛、乙二醇和苯酚的物质的量比为1：5：1：3，固含量为45%。
功能填料为空心玻璃微珠和废瓷粉按重量比2：1混合而成，空隙玻璃微珠的粒径为20-40μm，废瓷粉粒径为1-2μm。
上述功能填料和基础填料均经过表面改性处理，具体方法为：填料分散在4倍重量2wt%碱液中活化30min，然后加入填料重量3%的硬脂酸钠，搅拌30min，过滤后干燥至恒重。
一种外墙隔热保温涂料的制备方法，包括以下步骤：
将水、烷基酚聚氧乙烯醚、硅烷偶联剂和一半消泡剂混合均匀，然后加入苯丙乳液搅拌30min，再加入剩余成分研磨30min，得产品。
实施例5
一种外墙隔热保温涂料，由以下重量份数的原料制成：苯丙乳液45份、功能填料12份、基础填料16份、复合纤维12份、酯醇十二 0.5份、烷基酚聚氧乙烯醚0.5份、硅烷偶联剂0.5份、消泡剂0.3份、水12份。
其中基础填料为云母粉和高岭土按重量比1：1混合而成。
复合纤维是玻璃纤维和三聚氰胺混纺纤维按重量比1：2混合而成。
上述三聚氰胺混纺纤维由以下步骤制备而成：苯酚溶于水中，调节pH8-9.0，加入甲醛和三聚氰胺，控制反应温度为85-90℃，搅拌反应30-40min，然后加入乙二醇，继续搅拌反应1-2h，纺丝液粘度在1200-1400mPa·S之间进行湿法纺丝；所述三聚氰胺、甲醛、乙二醇和苯酚的物质的量比为1：5：1：3，固含量为45%。
功能填料为空心玻璃微珠和废瓷粉按重量比2：1混合而成，空隙玻璃微珠的粒径为20-40μm，废瓷粉粒径为1-2μm。
上述功能填料和基础填料均经过表面改性处理，具体方法为：填料分散在4倍重量2wt%碱液中活化30min，然后加入填料重量3%的硬脂酸钠，搅拌30min，过滤后干燥至恒重。
一种外墙隔热保温涂料的制备方法，包括以下步骤：
将水、烷基酚聚氧乙烯醚、硅烷偶联剂和一半消泡剂混合均匀，然后加入苯丙乳液搅拌30min，再加入剩余成分研磨30min，得产品。
性能检测
检测1-5制备的涂膜的拉伸强度、导热系数和氧指数，其中导热系数具体测试方法是：将涂料涂覆于聚四氟乙烯板表面，低温固化，干燥后将其取下，制备成规定尺寸的薄圆片试样(直径30 mm，厚度1 mm)；测试前，将试样置于105℃鼓风烘箱中处理415h，然后放在干燥器中冷却至室温。参照GB 10295-1988(绝热材料稳态热阻及有关特性的测定-热流计法)，采用DRL- II型导热系数仪测定试样的导热系数。氧指数测定：将涂层裁成200 mm×20mm×1mm试片，利用JF-3氧指数测定仪，调节氧气和氮气的浓度，将涂层试片点火，观察涂层持续燃烧时氧气的浓度，结果参见表1。
表1 性能检测结果
由表1检测结果可以看出，本申请的实施例1-5制备的涂层拉伸强度为2.15-2.5MPa，说明涂膜机械性能优异，耐外力作用，使用寿命长；另外其导热系数为0.044-0.049W·（m·K）-1，导热系数小，说明保温隔热性能优异；氧指数大于27，属于难燃材料，其使用安全性更高。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (7)
1.一种外墙隔热保温涂料，其特征在于：由以下重量份数的原料制成：苯丙乳液40-45份、功能填料9-12份、基础填料12-16份、复合纤维8-12份、酯醇十二 0.2-0.5份、烷基酚聚氧乙烯醚0.4-0.5份、硅烷偶联剂0.4-0.5份、消泡剂0.2-0.3份、水10-12份。
2.根据权利要求1所述的一种外墙隔热保温涂料，其特征在于：所述基础填料为云母粉和高岭土按重量比1：1混合而成。
3.根据权利要求1所述的一种外墙隔热保温涂料，其特征在于：所述复合纤维是玻璃纤维和三聚氰胺混纺纤维按重量比1：1-2混合而成。
4.根据权利要求3所述的一种外墙隔热保温涂料，其特征在于：所述三聚氰胺混纺纤维由以下步骤制备而成：苯酚溶于水中，调节pH8-9.0，加入甲醛和三聚氰胺，控制反应温度为85-90℃，搅拌反应30-40min，然后加入乙二醇，继续搅拌反应，形成的纺丝液进行湿法纺丝；所述三聚氰胺、甲醛、乙二醇和苯酚的物质的量比为1：5：1：3，固含量为45%。
5.根据权利要求1所述的一种外墙隔热保温涂料，其特征在于：所述功能填料为空心玻璃微珠和废瓷粉按重量比2：1混合而成。
6.根据权利要求1所述的一种外墙隔热保温涂料，其特征在于：所述功能填料和基础填料均经过表面改性处理，具体方法为：填料分散在3-4倍重量2wt%碱液中活化30min，然后加入填料重量2-3%的硬脂酸钠，搅拌30min，过滤后干燥至恒重。
7.一种权利要求1所述的外墙隔热保温涂料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
将水、烷基酚聚氧乙烯醚、硅烷偶联剂和一半消泡剂混合均匀，然后加入苯丙乳液搅拌30min，再加入剩余成分研磨30min，得产品。
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