CN114989686A - 反射隔热水包砂涂料及其制备方法、应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种反射隔热水包砂涂料及其制备方法、应用，涉及建筑涂料的技术领域，包括基料、造粒液以及连续相。本发明的反射隔热水包砂涂料通过羟基硅烷交联剂与纯丙乳液的作用能够减少吸收红外线的官能团的存在，提升涂料漆膜的致密度，减少红外线的透射浪费，同时搭配反射隔热钛白粉、高明度高白度粉体以及反射颜料能够大幅度提升涂料漆膜的红外反射比，满足GB/T 25261‑2018建筑用反射隔热涂料和JGT235‑2014建筑反射隔热涂料的标准，同时也减少了钛白粉和空心微珠等功能型填料的使用量，减少了色浆的使用量，而且提升了涂料产品的韧性。
Description
技术领域
本发明涉及建筑涂料技术领域，尤其是涉及一种反射隔热水包砂涂料及其制备方法、应用。
背景技术
反射隔热涂料是以合成树脂为基料，搭配功能性颜填料例如红外颜料、空心微珠、空心玻璃粉以及金属微粒等，再搭配助剂等物质配制而成的，其涂于建筑物表面后具有较高的太阳光反射比和半球发射率，能够起到耐高温和隔热作用。目前，随着仿大理石效果的水包砂涂料的市场飞速增长，水包砂涂料的反射隔热功能性的需求也越来越高。
现有的反射隔热水包砂涂料主要依靠使用大量功能性颜填料(红外颜料、空心微珠、空心玻璃粉、金属微粒)来满足GB/T 25261-2018建筑用反射隔热涂料或JGT 235-2014建筑反射隔热涂料的标准，但是，功能性颜填料和产品达到一定比例后并不能继续提升红外反射比，而且会极大地提高色浆的使用量；同时，空心微珠的量少时会导致效果不足，而量多则易导致开裂且产品强度差；人造彩砂的加入，会导致干燥后产品的彩砂不易被包裹，色点表面的彩砂凸显严重，影响视觉效果。
有鉴于此，特提出本发明。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种反射隔热水包砂涂料，其成膜后的漆膜致密度佳，能够减少红外线的透射浪费，具有高的红外反射比，反射隔热功能性突出。
本发明的目的之二在于提供一种反射隔热水包砂涂料制备方法，工艺简单且高效。
本发明的目的之三在于提供一种反射隔热水包砂涂料的应用，反射隔热效果佳，装饰效果好，具有突出的应用效果。
为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：
第一方面，一种反射隔热水包砂涂料，包括基料、造粒液以及连续相；
所述基料包括反射隔热钛白粉、高明度高白度粉体、雪花白砂、成膜助剂、纯丙乳液以及羟基硅烷交联剂；
所述造粒液包括保护胶；
所述连续相包括成膜助剂、纯丙乳液以及羟基硅烷交联剂。
进一步的，所述基料包括调色后的基料；
优选地，所述调色后的基料包括利用透射黑色浆、透射红色浆以及反射隔热黄色浆调色后的基料；
优选地，所述基料包括按重量份数计的如下组分：
水20-30份、分散剂0.2-0.5份、杀菌剂0.2-0.5份、消泡剂0.2-0.5份、反射隔热钛白粉2-3份、高明度高白度粉体8-12份、羟乙基纤维素0.6-0.8份、成膜助剂0.5-0.9份、防冻剂0.7-1份、pH调节剂0.1-0.2份、纯丙乳液15-20份、羟基硅烷交联剂0.2-0.5份、雪花白砂40-50份，以及保护剂5-7份；
优选地，所述高明度高白度粉体包括四川贡嘎雪新材料公司的KKS161A；
优选地，所述雪花白砂包括80目雪花白砂和120目雪花白砂中的至少一种；
优选地，所述雪花白砂包括按重量份数计的如下组分：
80目雪花白砂15-20份和120目雪花白砂25-30份。
进一步的，所述造粒液包括按重量份数计的如下组分：
水93.5-95.3份、保护胶4-6份，以及杀菌防霉剂0.2-0.5份。
进一步的，所述连续相包括按重量份数计的如下组分：
水20-45份、成膜助剂2-3.5份、防冻剂1-3份、纯丙乳液45-70份、羟基硅烷交联剂0.9-1.4份、消泡剂0.2-0.5份、杀菌防霉剂0.2-0.5份、增稠剂0.8-1.2份，以及pH调节剂0.1-0.2份。
进一步的，所述基料、所述造粒液以及所述连续相的质量比例为50-55：20-25：20-30。
进一步的，所述反射隔热钛白粉包括奥润化工代理的亨斯迈的ALTIRIS550；
优选地，所述高明度高白度粉体包括四川贡嘎雪新材料公司的KKS161A。
进一步的，所述纯丙乳液包括上海昭和高分子材料公司的AP-4765。
进一步的，所述羟基硅烷交联剂包括上海淞叶新材料公司的RS-0569。
第二方面，一种反射隔热水包砂涂料的制备方法，包括以下步骤：
将基料的各组分按比例混合后得到基料；
将造粒液的各组分按比例混合后得到造粒液；
将连续相的各组分按比例混合后得到连续相；
将基料与造粒液按比例混合并造粒，再与连续相按比例混合，得到所述反射隔热水包砂涂料。
第三方面，一种反射隔热水包砂涂料在建筑装饰上的应用。
与现有技术相比，本发明至少具有如下有益效果：
本发明提供的反射隔热水包砂涂料，包括基料、造粒液以及连续相；其中，基料包括反射隔热钛白粉、高明度高白度粉体、雪花白砂、成膜助剂、纯丙乳液以及羟基硅烷交联剂；造粒液包括保护胶；连续相包括成膜助剂、纯丙乳液以及羟基硅烷交联剂。本发明的反射隔热水包砂涂料通过羟基硅烷交联剂与纯丙乳液的反应能够减少吸收红外线的官能团的存在，同时由于纯丙乳液与羟基硅烷交联剂之间的相互穿插并交联，使得涂料成膜后的致密度得到了提升，也减少红外线的透射浪费；而且，反射隔热钛白粉和高明度高白度粉体能够在基料调色后与反射颜料取得较佳的搭配效果，能够大幅度提升红外反射比；此外，搭配反射隔热钛白粉后更易通过GB/T 25261-2018建筑用反射隔热涂料和JGT 235-2014建筑反射隔热涂料的标准，也减少了功能型填料和色浆的使用量，而且提升了涂料产品的韧性。
本发明提供的反射隔热水包砂涂料制备方法，工艺简单且高效。
本发明提供的反射隔热水包砂涂料的应用，反射隔热效果佳，装饰效果好，具有突出的应用效果。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
根据本发明的第一个方面，提供了一种反射隔热水包砂涂料，包括基料、造粒液以及连续相；
其中，基料包括反射隔热钛白粉、高明度高白度粉体、雪花白砂、成膜助剂、纯丙乳液以及羟基硅烷交联剂；造粒液包括保护胶；连续相包括成膜助剂、纯丙乳液以及羟基硅烷交联剂。
本发明的反射隔热水包砂涂料通过羟基硅烷交联剂与纯丙乳液的反应能够减少吸收红外线的官能团的存在，同时由于纯丙乳液与羟基硅烷交联剂之间的相互穿插并交联，使得涂料成膜后的致密度得到了提升，也减少红外线的透射浪费；而且，反射隔热钛白粉和高明度高白度粉体能够在基料调色后与反射颜料取得较佳的搭配效果，能够大幅度提升红外反射比；此外，搭配反射隔热钛白粉后更易通过GB/T 25261-2018建筑用反射隔热涂料和JGT 235-2014建筑反射隔热涂料的标准，也减少了功能型填料和色浆的使用量，而且提升了涂料产品的韧性。
在一种优选的实施方式中，本发明的基料包括但不限于调色后的基料：
其中，调色后的基料包括利用透射黑色浆、透射红色浆以及反射隔热黄色浆调色后的基料。
在本发明中，基料通过透射黑色浆、透射红色浆以及反射隔热黄色浆进行调色，通过反射隔热钛白粉和高明度高白度粉体来搭配透射黑色浆、透射红色浆以及反射隔热黄色浆比搭配普通的反射红和反射黑能够大幅度提升涂料产品的红外反射比。
在一种优选的实施方式中，本发明的反射隔热钛白粉包括但不限于奥润化工代理的亨斯迈的产品，其牌号ALTIRIS550，其为特殊处理的二氧化钛，用于太阳光反射隔热涂层系统，提升涂层对太阳光的反射；本发明的高明度高白度粉体包括但不限于四川贡嘎雪新材料有限责任公司的产品，其牌号为KKS161A，为700目的重质碳酸钙。
在一种优选的实施方式中，本发明的透射黑色浆包括但不限于上海淞叶新材料有限公司的产品，其牌号为SY3701B，为透射色浆；本发明的透射红色浆包括但不限于上海淞叶新材料有限公司的产品，其牌号为SY3300B，为透射色浆；本发明的反射隔热黄色浆包括但不限于上海淞叶新材料有限公司的产品，其牌号为SY3200R，为反射隔热色浆。
在本发明中，以上特定的反射隔热钛白粉和高明度高白度粉体搭配特定的透射黑色浆、透射红色浆以及反射隔热黄色浆能够大幅度提升涂料产品的红外反射比。
在一种优选的实施方式中，本发明的基料包括按重量份数计的如下组分：
水20-30份、分散剂0.2-0.5份、杀菌剂0.2-0.5份、消泡剂0.2-0.5份、反射隔热钛白粉2-3份、高明度高白度粉体8-12份、羟乙基纤维素0.6-0.8份、成膜助剂0.5-0.9份、防冻剂0.7-1份、pH调节剂0.1-0.2份、纯丙乳液15-20份、羟基硅烷交联剂0.2-0.5份、雪花白砂40-50份，以及保护剂5-7份。
其中，水典型但非限制性的重量份数例如为20份、25份、30份；分散剂典型但非限制性的重量份数例如为0.2份、0.3份、0.4份、0.5份；杀菌剂典型但非限制性的重量份数例如为0.2份、0.3份、0.4份、0.5份；消泡剂典型但非限制性的重量份数例如为0.2份、0.3份、0.4份、0.5份；反射隔热钛白粉典型但非限制性的重量份数例如为2份、2.5份、3份；高明度高白度粉体典型但非限制性的重量份数例如为8份、9份、10份、11份、12份；羟乙基纤维素典型但非限制性的重量份数例如为0.6份、0.7份、0.8份；成膜助剂典型但非限制性的重量份数例如为0.5份、0.6份、0.7份、0.8份、0.9份；防冻剂典型但非限制性的重量份数例如为0.7份、0.8份、0.9份、1份；pH调节剂典型但非限制性的重量份数例如为0.1份、0.2份；纯丙乳液典型但非限制性的重量份数例如为15份、16份、17份、18份、19份、20份；羟基硅烷交联剂典型但非限制性的重量份数例如为0.2份、0.3份、0.4份、0.5份；雪花白砂典型但非限制性的重量份数例如为40份、42份、45份、48份、50份，其中，雪花白砂包括80目雪花白砂和120目雪花白砂中的至少一种，例如可以为80目雪花白砂15-20份和120目雪花白砂25-30份，但不限于此；保护剂典型但非限制性的重量份数例如为5份、6份、7份，保护剂可以为质量分数为10％的保护胶溶液。
本发明所选择的基料的各组分及其重量配比，有利于提高反射隔热水包砂涂料的成膜性能和红外反射比。
在一种优选的实施方式中，本发明的造粒液包括按重量份数计的如下组分：
水93.5-95.3份、保护胶4-6份，以及杀菌防霉剂0.2-0.5份。
其中，水典型但非限制性的重量份数例如为93.5份、94份、95份、95.3份；保护胶典型但非限制性的重量份数例如为4份、5份、6份；杀菌防霉剂典型但非限制性的重量份数例如为0.2份、0.3份、0.4份、0.5份。
本发明所选择的造粒液的各组分及其重量配比，更有利于与上述的基料进行造粒。
在一种优选的实施方式中，本发明的连续相包括按重量份数计的如下组分：
水20-45份、成膜助剂2-3.5份、防冻剂1-3份、纯丙乳液45-70份、羟基硅烷交联剂0.9-1.4份、消泡剂0.2-0.5份、杀菌防霉剂0.2-0.5份、增稠剂0.8-1.2份，以及pH调节剂0.1-0.2份。
其中，水典型但非限制性的重量份数例如为20份、25份、30份、35份、40份、45份；成膜助剂典型但非限制性的重量份数例如为2份、2.5份、3份、3.5份；防冻剂典型但非限制性的重量份数例如为1份、2份、3份；纯丙乳液典型但非限制性的重量份数例如为45份、50份、55份、60份、65份、70份；羟基硅烷交联剂典型但非限制性的重量份数例如为0.9份、1份、1.1份、1.2份、1.3份、1.4份；消泡剂典型但非限制性的重量份数例如为0.2份、0.3份、0.4份、0.5份；杀菌防霉剂典型但非限制性的重量份数例如为0.2份、0.3份、0.4份、0.5份；增稠剂典型但非限制性的重量份数例如为0.8份、1份、1.2份；pH调节剂典型但非限制性的重量份数例如为0.1份、0.15份、0.2份。
本发明所选择的连续相的各组分及其重量配比，更有利于提高反射隔热水包砂涂料的成膜性能和红外反射比。
在一种优选的实施方式中，本发明的反射隔热水包砂涂料中的基料、造粒液以及连续相的质量比例为50-55：20-25：20-30，可优选为5：2-3：2-3，其典型但非限制性的质量比例例如为5：2：3、5：3：2，更有利于提高反射隔热水包砂涂料的综合性能。
在本发明中，纯丙乳液(纯丙丙烯酸乳液)包括但不限于上海昭和高分子材料有限公司的产品，其牌号为AP-4765；羟基硅烷交联剂包括但不限于上海淞叶新材料有限公司的产品，其牌号为RS-0569，其为特殊处理的羟基硅烷交联剂，能够稳定存在水性涂料体系中。
本发明提供的反射隔热水包砂涂料，羟基硅烷交联剂和纯丙乳液能够进行反应，其反应机理为：纯丙乳液的羧基与羟基硅烷交联剂的羟基进行反应，能够减少吸收红外线的官能团的存在，同时羟基硅烷交联剂和纯丙乳液之间能够互相穿插并交联，进而提升涂料漆膜的致密度，减少红外线的透射浪费，同时搭配特定的反射颜料以提升红外反射比；通过反射隔热钛白粉和高明度高白度粉体来搭配透射黑色浆、透射红色浆以及反射隔热黄色浆比搭配普通的反射红和反射黑能够大幅度提升涂料产品的红外反射比。
因此，本发明的反射隔热水包砂涂料通过羟基硅烷交联剂与纯丙乳液，加上透射黑和透射红色浆的使用提升红外反射比，同时搭配少量反射隔热钛白粉更易通过GB/T25261-2018建筑用反射隔热涂料和JGT 235-2014建筑反射隔热涂料的标准，也减少了反射隔热钛白粉、空心微珠等功能型填料的使用量，减少色浆的使用量，并且提升了涂料产品的韧性。
根据本发明的第二个方面，提供了一种上述任一项所述的反射隔热水包砂涂料的制备方法，包括以下步骤：
将基料的各组分按比例混合后得到基料；
将造粒液的各组分按比例混合后得到造粒液；
将连续相的各组分按比例混合后得到连续相；
将基料与造粒液按比例混合并造粒，再与连续相按比例混合，得到反射隔热水包砂涂料。
本发明提供的反射隔热水包砂涂料制备方法，工艺简单且高效。
根据本发明的第三个方面，提供了一种上述任一项所述的反射隔热水包砂涂料在建筑装饰上的应用。
本发明提供的反射隔热水包砂涂料的应用，反射隔热效果佳，装饰效果好，具有突出的应用效果。
下面通过实施例对本发明作进一步说明。如无特别说明，实施例中的材料为根据现有方法制备而得，或直接从市场上购得。
实施例1-3
实施例1-3提供一种反射隔热水包砂涂料，包括基料、造粒液以及连续相，基料、造粒液以及连续相的各组分及其配比、基料、造粒液以及连续相的混合质量比例见表1。
其中，保护胶为浙江丰虹新材料股份有限公司的产品，其牌号S482；杀菌防霉剂为海客迈斯生物科技(上海)有限公司的产品，其牌号为
TP30；分散剂为日本诺普科的产品，其牌号SN-5027；杀菌剂为上海昊昶精细化工有限公司的产品，其牌号为CME；消泡剂为日本诺普科的产品，其牌号为NXZ；成膜助剂为山东齐鲁伊斯曼生产的产品，其牌号为TEXANOL；防冻剂为上海金山石化生产的产品，其牌号为乙二醇；增稠剂为罗门哈斯的产品，其牌号为TT-615；
反射隔热钛白粉为奥润化工代理的亨斯迈的产品，其牌号ALTIRIS550，其为特殊处理的二氧化钛，用于太阳光反射隔热涂层系统，提升涂层对太阳光的反射；高明度高白度粉体为四川贡嘎雪新材料有限责任公司的产品，其牌号为KKS161A的700目重质碳酸钙；羟基硅烷交联剂为上海淞叶新材料有限公司的产品，其牌号为RS-0569，其为特殊处理的羟基硅烷交联剂，能够稳定存在水性涂料体系中；纯丙乳液为上海昭和高分子材料有限公司的产品，其牌号为AP-4765。
其中，实施例1-3的基料是使用透射黑色浆、透射红色浆和反射隔热黄色浆进行调色后得到的基料，透射黑色浆为上海淞叶新材料有限公司的产品，其牌号为SY3701B，为透射色浆；透射红色浆为上海淞叶新材料有限公司的产品，其牌号为SY3300B，为透射色浆；反射隔热黄色浆为上海淞叶新材料有限公司的产品，其牌号为SY3200R，为反射隔热色浆。
表1
实施例4
本实施例为实施例1-3的反射隔热水包砂涂料的制备方法，包括以下步骤：
将基料的各组分按比例混合后得到基料，之后使用透射黑色浆、透射红色浆和反射隔热黄色浆进行调色，得到调色后的基料；
将造粒液的各组分按比例混合后得到造粒液；
将连续相的各组分按比例混合后得到连续相；
将调色后的基料与造粒液按比例混合并造粒，再与连续相按比例混合，得到反射隔热水包砂涂料。
实施例5-7
实施例5-7与实施例1的区别在于，实施例5-7基料中的纯丙乳液依次为10份、20份、25份，其余均与实施例1相同。
实施例8-10
实施例8-10与实施例1的区别在于，实施例8-10基料中的羟基硅烷交联剂依次为0.1份、0.5份、1份，其余均与实施例1相同。
实施例11-13
实施例11-13与实施例1的区别在于，实施例11-13连续相中的羟基硅烷交联剂依次为0.5份、1.5份、1.8份，其余均与实施例1相同。
对比例1-3
对比例1-3提供一种反射隔热水包砂涂料，包括基料、造粒液以及连续相，基料、造粒液以及连续相的各组分及其配比、基料、造粒液以及连续相的混合质量比例见表2。
其中，基料是使用反射色浆进行调色后得到的基料，反射色浆为上海信守助剂有限公司生产的产品，其牌号为
澳酷黑SR100，
澳酷红SR300，反射黄色浆为上海淞叶新材料有限公司的产品，其牌号为SY3200R；
其余均与实施例1相同，得到反射隔热水包砂涂料。
表2
试验例
按照JG/T 235-2014《建筑反射隔热涂料》中的相关标准，对实施例1-3、实施例5-13以及对比例1-3提供的反射隔热水包砂涂料进行检测，因高明度白色和浅色色系更易通过检测标准，所以制备较难通过的中明度色系样板进行测试，测试结果如表3和表4所示；
按照HG/T 4343-2012《水性多彩建筑涂料》中的相关标准，对实施例1-3、实施例5-13以及对比例1-3制备而成的反射隔热水包砂涂料进行检测，测试结果如表3和表4所示。
表3
表4
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种反射隔热水包砂涂料，其特征在于，包括基料、造粒液以及连续相；
所述基料包括反射隔热钛白粉、高明度高白度粉体、雪花白砂、成膜助剂、纯丙乳液以及羟基硅烷交联剂；
所述造粒液包括保护胶；
所述连续相包括成膜助剂、纯丙乳液以及羟基硅烷交联剂。
2.根据权利要求1所述的反射隔热水包砂涂料，其特征在于，所述基料包括调色后的基料；
优选地，所述调色后的基料包括利用透射黑色浆、透射红色浆以及反射隔热黄色浆调色后的基料；
优选地，所述基料包括按重量份数计的如下组分：
水20-30份、分散剂0.2-0.5份、杀菌剂0.2-0.5份、消泡剂0.2-0.5份、反射隔热钛白粉2-3份、高明度高白度粉体8-12份、羟乙基纤维素0.6-0.8份、成膜助剂0.5-0.9份、防冻剂0.7-1份、pH调节剂0.1-0.2份、纯丙乳液15-20份、羟基硅烷交联剂0.2-0.5份、雪花白砂40-50份，以及保护剂5-7份；
优选地，所述雪花白砂包括80目雪花白砂和120目雪花白砂中的至少一种；
优选地，所述雪花白砂包括按重量份数计的如下组分：
80目雪花白砂15-20份和120目雪花白砂25-30份。
3.根据权利要求1所述的反射隔热水包砂涂料，其特征在于，所述造粒液包括按重量份数计的如下组分：
水93.5-95.3份、保护胶4-6份，以及杀菌防霉剂0.2-0.5份。
4.根据权利要求1所述的反射隔热水包砂涂料，其特征在于，所述连续相包括按重量份数计的如下组分：
水20-45份、成膜助剂2-3.5份、防冻剂1-3份、纯丙乳液45-70份、羟基硅烷交联剂0.9-1.4份、消泡剂0.2-0.5份、杀菌防霉剂0.2-0.5份、增稠剂0.8-1.2份，以及pH调节剂0.1-0.2份。
5.根据权利要求1-4任一项所述的反射隔热水包砂涂料，其特征在于，所述基料、所述造粒液以及所述连续相的质量比例为50-55：20-25：20-30。
6.根据权利要求1-4任一项所述的反射隔热水包砂涂料，其特征在于，所述反射隔热钛白粉包括奥润化工代理的亨斯迈的ALTIRIS550；
优选地，所述高明度高白度粉体包括四川贡嘎雪新材料公司的KKS161A；
优选地，所述透射黑色浆包括上海淞叶新材料公司的SY3701B；
优选地，所述透射红色浆包括上海淞叶新材料公司的SY3300B；
优选地，所述反射隔热黄色浆包括上海淞叶新材料公司的SY3200R。
7.根据权利要求1-4任一项所述的反射隔热水包砂涂料，其特征在于，所述纯丙乳液包括上海昭和高分子材料公司的AP-4765。
8.根据权利要求1-4任一项所述的反射隔热水包砂涂料，其特征在于，所述羟基硅烷交联剂包括上海淞叶新材料公司的RS-0569。
9.一种权利要求1-8任一项所述的反射隔热水包砂涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将基料的各组分按比例混合后得到所述基料；
将造粒液的各组分按比例混合后得到所述造粒液；
将连续相的各组分按比例混合后得到所述连续相；
将基料与造粒液按比例混合并造粒，再与连续相按比例混合，得到所述反射隔热水包砂涂料。
10.一种权利要求1-8任一项所述的反射隔热水包砂涂料在建筑装饰上的应用。
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