CN116396649A - 一种反射隔热防水涂料 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及化工涂料技术领域，提出了一种反射隔热防水涂料，包括以下质量份的组分：水性丙烯酸乳液40～60份、硅烷改性贝壳粉20～30份、润湿剂1～2份、分散剂1.5～2.5份、增稠剂1～2份、消泡剂0.8～1.5份、防腐剂0.1～0.2份、成膜助剂2.5～4.5份、防冻剂1～2份、水20～30份；所述硅烷改性贝壳粉包括丙基三甲氧基硅烷改性贝壳粉、N‑氨乙基‑3‑氨丙基甲基二甲氧基硅烷改性贝壳粉中的一种。通过上述技术方案，解决了现有技术中的反射隔热防水涂料隔热性能差或防水性能差和力学性能差的问题。
Description
技术领域
本发明涉及化工涂料技术领域，具体的，涉及一种反射隔热防水涂料。
背景技术
近年来，随着国家对节能环保的提倡，人们的环保意识不断提高，建筑领域的环保性尤其受到人们的关注。建筑涂料是建材中占比较大的一种材料，也是对环保要求较高的一种材料，其中建筑外墙用的隔热反射涂料因为用途广，用量大，成为众多研究人员的研究方向。
目前，隔热反射涂料主要是通过选择合适的树脂后，通过添加一些功能填料，比如贝壳粉，随后采用特定的生产工艺制得高反射率的涂层，众所周知，无机填料的添加会存在与有机基体相容性差的问题，进而降低力学性能，同时导热系数的大小决定了材料隔热性能的好坏，而贝壳粉的孔隙率越大，导热系数越小，但其吸水率也会随之增大，而涂料的防水性也是在应用中人们格外注重的一个性能。
发明内容
本发明提出一种反射隔热防水涂料，解决了相关技术中的反射隔热防水涂料隔热性能差或防水性能差和力学性能差的问题。
本发明的技术方案如下：
一种反射隔热防水涂料，包括以下质量份的组分：水性丙烯酸乳液40～60份、硅烷改性贝壳粉20～30份、润湿剂1～2份、分散剂1.5～2.5份、增稠剂1～2份、消泡剂0.8～1.5份、防腐剂0.1～0.2份、成膜助剂2.5～4.5份、防冻剂1～2份、水20～30份；
所述硅烷改性贝壳粉包括丙基三甲氧基硅烷改性贝壳粉、N-氨乙基-3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷改性贝壳粉中的一种。
作为进一步的技术方案，所述硅烷改性贝壳粉通过以下方法制备：将硅烷溶解在液体石蜡油中，与贝壳粉混合后，进行反应，收集固体，干燥，得到硅烷改性贝壳粉。
作为进一步的技术方案，所述贝壳粉为煅烧325目的贝壳粉。
作为进一步的技术方案，所述硅烷与液体石蜡油的质量比为1～3:100，硅烷与贝壳粉的质量比为1:3～5。
作为进一步的技术方案，所述反应温度为90～110℃，时间为20～40min。
作为进一步的技术方案，还包括1,2,7,8-二环氧辛烷，所述1,2,7,8-二环氧辛烷与硅烷改性贝壳粉的质量比为25:3～8。
本发明通过添加1,2,7,8-二环氧辛烷提高了硅烷改性贝壳粉在基体中的分散性和与基体的相容性，从而提高了反射隔热防水涂料的隔热性能、防水性能和力学性能。
作为进一步的技术方案，所述1,2,7,8-二环氧辛烷与硅烷改性贝壳粉的质量比为5:1。
作为进一步的技术方案，所述硅烷改性贝壳粉为N-氨乙基-3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷改性贝壳粉。
本发明将硅烷改性贝壳粉限定为N-氨乙基-3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷改性贝壳粉，1,2,7,8-二环氧辛烷与硅烷改性贝壳粉的质量比限定为5:1，进一步提高了反射隔热防水涂料的隔热性能、防水性能和力学性能。
作为进一步的技术方案，所述润湿剂包括壬基酚聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚、二壬基酚聚氧乙烯醚中的一种或几种；
所述分散剂为聚羧酸钠盐型分散剂SN-5040；
所述增稠剂包括羟丙基甲基纤维素、羟甲基纤维素中的一种或几种；
所述消泡剂包括有机硅消泡剂、矿物油消泡剂中的一种或几种；
所述防腐剂包括异噻唑啉酮类防腐剂中的一种或几种；
所述成膜助剂包括2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯、OE-300中的一种或几种；
所述防冻剂包括乙二醇、丙二醇中的一种或几种。
本发明还提出了一种反射隔热防水涂料的制备方法，将所述质量份的组分混合均匀，得到反射隔热防水涂料。
本发明的工作原理及有益效果为：
本发明通过使用丙基三甲氧基硅烷改性贝壳粉或N-氨乙基-3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷改性贝壳粉，提高了贝壳粉的防水性能，进而提供了一种隔热性能和防水性能兼具的反射隔热防水涂料，同时通过硅烷改性贝壳粉，改善了贝壳粉与基体的相容性，提高了力学性能，解决了现有技术中存在的反射隔热防水涂料隔热性能差或防水性能差和力学性能差的问题，达到了同时提高反射隔热防水涂料隔热性能、防水性能和力学性能的效果。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明实施例2得到的反射隔热防水涂料的水接触角测试图；
图2为本发明实施例5得到的反射隔热防水涂料的水接触角测试图；
图3为本发明对比例1得到的反射隔热防水涂料的水接触角测试图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都涉及本发明保护的范围。
以下实施例及对比例中贝壳粉为煅烧325目的贝壳粉，购自灵寿县振磊新型材料有限公司。
实施例1
S1、制备硅烷改性贝壳粉：将7.5份丙基三甲氧基硅烷溶解在375份液体石蜡油中，加入30份贝壳粉，升温至100℃，在500r/min下搅拌30min后，抽滤，烘干，研磨，得到硅烷改性贝壳粉；
S2、将水性丙烯酸乳液50份、硅烷改性贝壳粉25份、壬基酚聚氧乙烯醚1.5份、聚羧酸钠盐型分散剂SN-5040 2份、羟丙基甲基纤维素1.5份、有机硅消泡剂1份、甲基异噻唑啉酮0.15份、乙二醇1.5份、水25份混合均匀后，加入2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯3.5份继续搅拌，得到反射隔热防水涂料。
实施例2
S1、制备硅烷改性贝壳粉：将7.5份N-氨乙基-3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷溶解在375份液体石蜡油中，加入30份贝壳粉，升温至100℃，在500r/min下搅拌30min后，抽滤，烘干，研磨，得到硅烷改性贝壳粉；
S2、将水性丙烯酸乳液50份、硅烷改性贝壳粉25份、壬基酚聚氧乙烯醚1.5份、聚羧酸钠盐型分散剂SN-5040 2份、羟丙基甲基纤维素1.5份、有机硅消泡剂1份、甲基异噻唑啉酮0.15份、乙二醇1.5份、水25份混合均匀后，加入2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯3.5份继续搅拌，得到反射隔热防水涂料。
实施例3
S1、制备硅烷改性贝壳粉：将6份N-氨乙基-3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷溶解在200份液体石蜡油中，加入30份贝壳粉，升温至110℃，在500r/min下搅拌20min后，抽滤，烘干，研磨，得到硅烷改性贝壳粉；
S2、将水性丙烯酸乳液40份、硅烷改性贝壳粉20份、辛基酚聚氧乙烯醚1份、聚羧酸钠盐型分散剂SN-5040 1.5份、羟甲基纤维素1份、有机硅消泡剂0.8份、甲基异噻唑啉酮0.1份、乙二醇1份、水20份混合均匀后，加入OE-300 2.5份继续搅拌，得到反射隔热防水涂料。
实施例4
S1、制备硅烷改性贝壳粉：将10份N-氨乙基-3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷溶解在1000份液体石蜡油中，加入30份贝壳粉，升温至90℃，在500r/min下搅拌40min后，抽滤，烘干，研磨，得到硅烷改性贝壳粉；
S2、将水性丙烯酸乳液60份、硅烷改性贝壳粉30份、二壬基酚聚氧乙烯醚2份、聚羧酸钠盐型分散剂SN-5040 2.5份、羟甲基纤维素2份、矿物油消泡剂1.5份、甲基氯异噻唑啉酮0.2份、丙二醇2份、水30份混合均匀后，加入2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯4.5份继续搅拌，得到反射隔热防水涂料。
实施例5
S1、制备硅烷改性贝壳粉：将7.5份N-氨乙基-3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷溶解在375份液体石蜡油中，加入30份贝壳粉，升温至100℃，在500r/min下搅拌30min后，抽滤，烘干，研磨，得到硅烷改性贝壳粉；
S2、将水性丙烯酸乳液50份、硅烷改性贝壳粉25份、1,2,7,8-二环氧辛烷5份、壬基酚聚氧乙烯醚1.5份、聚羧酸钠盐型分散剂SN-5040 2份、羟丙基甲基纤维素1.5份、有机硅消泡剂1份、甲基异噻唑啉酮0.15份、乙二醇1.5份、水25份混合均匀后，加入2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯3.5份继续搅拌，得到反射隔热防水涂料。
实施例6
S1、制备硅烷改性贝壳粉：将7.5份N-氨乙基-3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷溶解在375份液体石蜡油中，加入30份贝壳粉，升温至100℃，在500r/min下搅拌30min后，抽滤，烘干，研磨，得到硅烷改性贝壳粉；
S2、将水性丙烯酸乳液50份、硅烷改性贝壳粉25份、1,2,7,8-二环氧辛烷3份、壬基酚聚氧乙烯醚1.5份、聚羧酸钠盐型分散剂SN-5040 2份、羟丙基甲基纤维素1.5份、有机硅消泡剂1份、甲基异噻唑啉酮0.15份、乙二醇1.5份、水25份混合均匀后，加入2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯3.5份继续搅拌，得到反射隔热防水涂料。
实施例7
S1、制备硅烷改性贝壳粉：将7.5份N-氨乙基-3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷溶解在375份液体石蜡油中，加入30份贝壳粉，升温至100℃，在500r/min下搅拌30min后，抽滤，烘干，研磨，得到硅烷改性贝壳粉；
S2、将水性丙烯酸乳液50份、硅烷改性贝壳粉25份、1,2,7,8-二环氧辛烷8份、壬基酚聚氧乙烯醚1.5份、聚羧酸钠盐型分散剂SN-5040 2份、羟丙基甲基纤维素1.5份、有机硅消泡剂1份、甲基异噻唑啉酮0.15份、乙二醇1.5份、水25份混合均匀后，加入2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯3.5份继续搅拌，得到反射隔热防水涂料。
对比例1
将水性丙烯酸乳液50份、贝壳粉25份、壬基酚聚氧乙烯醚1.5份、聚羧酸钠盐型分散剂SN-5040 2份、羟丙基甲基纤维素1.5份、有机硅消泡剂1份、甲基异噻唑啉酮0.15份、乙二醇1.5份、水25份混合均匀后，加入2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯3.5份继续搅拌，得到反射隔热防水涂料。
性能测试：
(1)隔热性能：将实施例1～7及对比例1得到的反射隔热防水涂料参考GB/T10294-2008的方法，使用TPS导热系数分析仪进行导热系数的测试；
(2)力学性能：分别将实施例1～7及对比例1得到的反射隔热防水涂料在玻璃片上涂厚度相同的膜，烘干后，参考GB/T 528-2009的方法进行拉伸强度的测试，试样参数：哑铃状试验长度I型：25.0±0.5mm，拉伸机移动速度：500mm/min，试样数量5个；
测试结果记录在表1。
表1导热系数和拉伸强度
| 导热系数W/(m2K) | 拉伸强度MPa | |
| 实施例1 | 0.018 | 2.85 |
| 实施例2 | 0.015 | 2.91 |
| 实施例3 | 0.014 | 2.94 |
| 实施例4 | 0.017 | 2.88 |
| 实施例5 | 0.011 | 3.07 |
| 实施例6 | 0.013 | 3.01 |
| 实施例7 | 0.012 | 3.04 |
| 对比例1 | 0.028 | 2.53 |
由表1可以看出，本发明提供的反射隔热防水涂料的导热系数在0.018W/(m 2K)以下，拉伸强度在2.85MPa以上，具有良好的隔热性能和力学性能。
实施例1与对比例1相比，实施例1使用丙基三甲氧基硅烷改性贝壳粉，对比例1直接使用贝壳粉，实施例1得到的反射隔热防水涂料的导热系数低于对比例1，拉伸强度高于对比例1。说明通过丙基三甲氧基硅烷对贝壳粉进行改性处理后，可以提高反射隔热防水涂料的隔热性能和力学性能。
实施例2与实施例5～7相比，实施例5～7中添加了1,2,7,8-二环氧辛烷，实施例2中未添加1,2,7,8-二环氧辛烷，实施例5～7得到的反射隔热防水涂料的导热系数均低于实施例2，拉伸强度均高于实施例2。说明添加1,2,7,8-二环氧辛烷可以进一步改善贝壳粉在基体中的分散性和与基体的相容性，进一步提高了反射隔热防水涂料的隔热性能和力学性能。
(3)防水性能：将实施例2、实施例5及对比例1得到的反射隔热防水涂料在玻璃基材上进行涂布，涂布的厚度相同，烘干后滴水，进行水接触角的测试，测试结果如图1～3所示，测试数据记录在表2。
表2水接触角
| 水接触角° | |
| 实施例2 | 108.6 |
| 实施例5 | 117.3 |
| 对比例1 | 65.1 |
由表2可以看出，本发明提供的反射隔热防水涂料的水接触角测试在108.6°以上，具有疏水效果，具备良好的防水性能。
实施例2与对比例1相比，实施例2使用的是N-氨乙基-3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷改性贝壳粉，对比例1未对贝壳粉进行改性处理，实施例2得到的反射隔热防水涂料的水接触角远大于对比例1。说明使用N-氨乙基-3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷改性贝壳粉，可以大幅度提高反射隔热防水涂料的防水性能。
实施例2与实施例5相比，实施例5中添加了1,2,7,8-二环氧辛烷，实施例2中未添加1,2,7,8-二环氧辛烷，实施例2的反射隔热防水涂料的水接触角小于实施例5。说明添加1,2,7,8-二环氧辛烷后，进一步提高了反射隔热防水涂料的防水性能。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种反射隔热防水涂料，其特征在于，包括以下质量份的组分：水性丙烯酸乳液40～60份、硅烷改性贝壳粉20～30份、润湿剂1～2份、分散剂1.5～2.5份、增稠剂1～2份、消泡剂0.8～1.5份、防腐剂0.1～0.2份、成膜助剂2.5～4.5份、防冻剂1～2份、水20～30份；
所述硅烷改性贝壳粉包括丙基三甲氧基硅烷改性贝壳粉、N-氨乙基-3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷改性贝壳粉中的一种。
2.根据权利要求1所述的一种反射隔热防水涂料，其特征在于，所述硅烷改性贝壳粉通过以下方法制备：将硅烷溶解在液体石蜡油中，与贝壳粉混合后，进行反应，收集固体，干燥，得到硅烷改性贝壳粉。
3.根据权利要求2所述的一种反射隔热防水涂料，其特征在于，所述硅烷与液体石蜡油的质量比为1～3:100，硅烷与贝壳粉的质量比为1:3～5。
4.根据权利要求2所述的一种反射隔热防水涂料，其特征在于，所述反应温度为90～110℃，时间为20～40min。
5.根据权利要求1所述的一种反射隔热防水涂料，其特征在于，还包括1,2,7,8-二环氧辛烷，所述1,2,7,8-二环氧辛烷与硅烷改性贝壳粉的质量比为25:3～8。
6.根据权利要求5所述的一种反射隔热防水涂料，其特征在于，所述1,2,7,8-二环氧辛烷与硅烷改性贝壳粉的质量比为5:1。
7.根据权利要求5所述的一种反射隔热防水涂料，其特征在于，所述硅烷改性贝壳粉为N-氨乙基-3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷改性贝壳粉。
8.根据权利要求1所述的一种反射隔热防水涂料，其特征在于，所述润湿剂包括壬基酚聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚、二壬基酚聚氧乙烯醚中的一种或几种；
所述分散剂为聚羧酸钠盐型分散剂SN-5040；
所述增稠剂包括羟丙基甲基纤维素、羟甲基纤维素中的一种或几种；
所述消泡剂包括有机硅消泡剂、矿物油消泡剂中的一种或几种；
所述防腐剂包括异噻唑啉酮类防腐剂中的一种或几种；
所述成膜助剂包括2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯、OE-300中的一种或几种；
所述防冻剂包括乙二醇、丙二醇中的一种或几种。
9.根据权利要求1～8任意一项所述的一种反射隔热防水涂料的制备方法，其特征在于，将所述质量份的组分混合均匀，得到反射隔热防水涂料。
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| CN106433336A (zh) * | 2016-10-26 | 2017-02-22 | 东南大学 | 一种经济环保外墙隔热涂层材料及其制备方法 |
| CN108822579A (zh) * | 2018-07-04 | 2018-11-16 | 山东交通学院 | 一种具有良好分散性的改性贝壳粉体制备方法 |
| CN109233364A (zh) * | 2017-06-10 | 2019-01-18 | 清远楼邦建材科技有限公司 | 一种环保性贝壳粉防水涂料 |
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