CN117304758A - 一种隔热反射建筑节能纳米材料的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种隔热反射建筑节能纳米材料的制备方法,属于涂料技术领域。本发明通过将水、润湿剂、分散剂、消泡剂、光反射隔热粉依次缓慢加入高速分散机中，高速分散得到混合浆；将混合浆置于砂磨机中进行研磨分散，至物料细度合格；将分散完成的浆料置于高度分散机中，依次加入剩余的水、消泡剂、铝‑二氧化钛纳米粉、聚丙烯酸乳液、成膜助剂、防冻剂、紫外光吸收剂、杀菌剂，分散、过滤，得到隔热反射建筑节能纳米涂料，一方面提高了外墙涂料的耐老化性能，另一方面提高了隔热发射和自清洁效果。
Description
技术领域
本发明属于涂料技术领域，涉及一种外墙涂料，具体涉及一种隔热反射建筑节能纳米材料的制备方法。
背景技术
目前，城市的环境污染日益加剧，其中粉尘污染、气体污染尤为严重，对我们的生存环境造成了严重危害。作为城市主要风景的建筑外墙(尤其是高层建筑)，正在受到越来越严重的侵蚀。
众所周知，建筑外墙涂料可以美化环境，亦可提高人们的居住舒适度。但是由于传统外墙涂料耐洗刷性、耐候性较差，暴露室外的涂层经受风雨、日晒的侵蚀，时间不长就会发生色变、脱落，如改用玻璃幕墙或瓷砖贴面又会带来光污染、增加建筑物自重、存在安全隐患等问题。
此外，研究发现：建筑能耗约占全球总能耗的20-30%，根据预测，到2030年，全球建筑能耗将比2010年增加30-40%。建筑能耗属于能耗最大的产业。然而，每年新增的建筑中，也只有3%属于节能建筑，97%属于高耗能建筑。
建筑材料属外墙涂料容易被灰尘、油渍等无机或有机污渍附着，在潮湿环境下更容易被青苔等有机微生物附着，微生物分泌的有机酸又会腐蚀其结构影响使用寿命。高楼层建筑的人工清洗因其效率低、耗资大、危险性高而难以实现，不仅严重影响其美观且对建筑耐久性不利。
专利公开文件CN104086117A中一种水性多彩真石漆复合建筑外墙涂料，通过两道真石漆复合多彩涂料，加两道纳米耐污自洁罩面漆形成了一种真石漆优异的耐老化性能的外墙涂料；
但是真石漆里面用的砂子种类较多，染砂的工作量较大，且能耗成本较高。另外，真石漆里面一般有三种以上颜色的彩砂调配而成，砂子的种类和粒径都会对明度和反射率产生较大影响，造成最终的成品真石漆的反射率不可控。
因此，提出一种在满足耐老化性能的同时，又能够提高隔热发射的效果和提高自清洁效果的外墙纳米涂料。
发明内容
本发明的目的就在于解决上述背景技术的问题，而提出一种隔热反射建筑节能纳米材料的制备方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种隔热反射建筑节能纳米材料的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：步骤一：将水、润湿剂、分散剂、消泡剂、光反射隔热粉依次缓慢加入高速分散机中，转速调至1300转/min，高速分散5min，得到混合浆；
步骤二： 将混合浆置于砂磨机中进行研磨分散，转速为900转/min ，研磨25min，至物料细度合格；
步骤三：将分散完成的浆料置于高度分散机中，依次加入剩余的水、消泡剂、铝-二氧化钛纳米粉、聚丙烯酸乳液、成膜助剂、防冻剂、紫外光吸收剂、杀菌剂，转速调至300转/min，缓慢搅拌4min，过滤，即得到隔热反射建筑节能纳米涂料。
作为本发明进一步的方案：按重量份计，铝粉-二氧化钛纳米粉43.11~47.4份、光反射隔热粉8.2~10.5份、聚丙烯酸乳液20.5~30.6份、紫外光吸收剂0.25~0.53份、成膜助剂0.51~0.82份、防冻剂0.81~1.1份、润湿剂0.15~0.23份、分散剂0.21~0.33份和杀菌剂0.15~0.23份；
所述步骤一中水为16.3~20.32份，消泡剂为0.11~0.2份，所述步骤三中水为4~5.08份，消泡剂为0.1~0.13份；所述物料细度为20~30纳米。
作为本发明进一步的方案：所述铝-二氧化钛纳米粉由以下步骤制备得到：
步骤一：将铝粉和二氧化钛纳米粉倒入搅拌罐中，向罐内加入乙醇溶液，搅拌使乙醇和铝粉、纳米二氧化钛粉充分混合，得到铝-二氧化钛纳米混合浆料；
步骤二：将所述步骤一中铝-二氧化钛的混合浆料放入真空干燥搅拌设备的干燥内胆中进行干燥处理，得到干燥后的铝-二氧化钛纳米混合料；
步骤三：将步骤二中的铝-二氧化钛纳米混合料进行研磨，将其中结成块状的大颗粒粉末磨碎；
步骤四：将步骤三中的粉末进行筛选，用325目筛网对研磨后的粉末进行筛选，留取过筛后的粉末，再将过筛后的粉末用400目筛网进行筛选，留取未过筛的颗粒粉末，得到一份筛选后的铝-二氧化钛纳米粉。
作为本发明进一步的方案：所述真空干燥搅拌设备，包括安装在支架凹槽内的搅拌干燥罐；
支架为“凹”字形的形状，支架两侧设有孔洞，孔洞上固定安装有第一电机和第二电机。
作为本发明进一步的方案：第一电机、第二电机带动第一转动轴、第二转动轴转动，使搅拌干燥罐进行翻转运动。
作为本发明进一步的方案：搅拌干燥罐包括外壳和内胆，内胆的外壁上固定安装有加热板；加热板围绕在搅拌干燥罐的内胆外壁的周围，使搅拌干燥罐的粉体迅速加热。
作为本发明进一步的方案：外壳和内胆之间设有弹簧；弹簧一端与外壳内壁固定连接，另一端与内胆的外壁固定连接；内胆在外壳和内胆的空腔内左右上下摇晃；
第三电机固定安装在外壳和内胆之间，第三电机的输出端连接有搅拌轴，搅拌轴上安装有搅拌叶，搅拌叶的形状呈S形走向的扇形，搅拌叶上设有漏料孔，漏料孔在搅拌叶呈多排分布，且漏料孔的孔径在1-2mm。
作为本发明进一步的方案：真空搅拌干燥步骤如下：
将铝粉、纳米二氧化钛粉和乙醇加入搅拌干燥罐内；
开启第一电机、第二电机，使搅拌干燥罐上下进行翻转运动，弹簧带动罐体翻转运动的同时使内胆在外壳和内胆的空腔内之间摇晃，第三电机带动搅拌轴使物料在内胆中搅拌得到混合浆料；
混合浆料在搅拌分钟后，开打加热板对搅拌干燥罐内部加热，在加热的同时步骤二同时工作，真空抽气泵将干燥后所产生的气体抽离干，且搅拌干燥罐的继续翻转搅拌，得到干燥后的混合粉末；
将干燥后的混合粉末从出料阀中漏出进行研磨。
作为本发明进一步的方案：所述光反射隔热粉由以下步骤制备而成：
步骤一：将钛酸铋纳米粉分散在乙醇溶剂中，得到钛酸铋悬浮液；
步骤二：在步骤一的钛酸铋悬浮液中加入碱性条件剂来调整溶液的PH值，溶液呈碱性；
步骤三：将钛酸铋纳米粉缓慢加入到乙醇溶液中，超声分散，得到分散均匀的钛酸铋悬浮液；
步骤四：将所得到得悬浮液置于砂磨机中进行研磨分散，得到分散性后的纳米钛酸铋浆料；
步骤五：将纳米钛酸铋浆料在真空干燥得到干燥后的的光反射隔热粉。
作为本发明进一步的方案：所述碱性条件剂为氢氧化钠，所述PH值为8-9。
本发明的有益效果：
（1）通过将铝粉、二氧化钛纳米粉和乙醇溶液倒入真空干燥的搅拌罐内，得到了一份分散度好的铝-二氧化钛纳米粉，使二氧化钛纳米粉包裹在铝颗粒外，减少铝粉与空气接触，降低了氧化铝颗粒，提高了外墙涂料的附着力，减少了引发外墙涂料脱落的问题，增加了安全性。
（2）通过真空搅拌干燥方法，使得铝-二氧化钛纳米粉在真空的环境下搅拌，搅拌干燥罐不仅使罐体上下进行翻转运动，罐体翻转运动的同时使内胆在外壳之间摇晃，且内胆内的搅拌轴也在搅拌，使铝-二氧化钛混合浆料更加均匀的进行搅拌，二氧化钛纳米粉均匀的分散在铝颗粒外表面，减少了铝粉的氧化，且在干燥的同时，使铝-二氧化钛混合粉末进行翻转搅拌，使得铝-二氧化钛纳米粉末进一步均匀分散，乙醇作为溶剂化，使铝-二氧化钛混合粉末具有稳定的分散体系，又可以增强其之间的结合力，更利于铝粉表面密集分布着细小的纳米级二氧化钛颗粒；既提高了涂料隔热反射的性能，降低了外墙表面温度，又提高了外墙涂料的自清洁性能。
（3）通过在隔热反射建筑节能纳米材料中加入钛酸铋纳米粉和铝-二氧化钛纳米粉，一方面提高了外墙涂料的耐腐蚀性和自清洁性能，另外一方面提高了外墙涂料的隔热反射性能，既美化了环境，又节能环保。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1是本发明真空干燥搅拌设备的整体结构示意图；
图2是本发明真空干燥搅拌设备的整体剖面示意图；
图3本发明真空干燥搅拌设备A处放大图；
图中：1、支架；2、搅拌干燥罐；201、外壳；202、内胆；3、真空抽气泵；4、进料阀；5、出料阀；6、第一转动轴；7、第二转动轴；8、第一电机；9、第二电机；10、加热板；11、第三电机；12、搅拌轴；13、搅拌叶；14、弹簧；15、漏料孔。
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。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它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
本发明为一种隔热反射建筑节能纳米材料的制备方法，由以下按质量份数计的各组分制备而成：铝粉-二氧化钛纳米粉43.11份、光反射隔热粉8.2份、聚丙烯酸乳液20.5份、水20.3份、紫外光吸收剂0.25份、成膜助剂0.51份、防冻剂0.81份、润湿剂0.15份、分散剂0.21份、消泡剂0.21份和杀菌剂0.15份；
实施例所采用的原料组分的物质名称以及厂家型号如表1所示，表1中未标明的物质均由市售购买得到：
其中：铝-二氧化钛纳米粉由以下步骤制成：
步骤一：将40.9g的粒径为37微米铝粉和2.21g的粒径为10纳米的二氧化钛纳米粉倒入搅拌罐中，向罐内加入140mL含有5‰乙二醇乙醚的乙醇溶液，搅拌使乙醇和铝粉、纳米二氧化钛粉充分混合，得到铝-二氧化钛纳米混合浆料；
乙醇溶液的极性较小，与铝粉和纳米二氧化钛粉形成良好的溶剂化作用，既可以使得它们在乙醇中形成稳定的分散体系，又可以增强乙醇与其之间的结合力；
步骤二：将所述步骤一中铝-二氧化钛的混合浆料放入真空干燥搅拌设备的干燥内胆中进行干燥处理，得到干燥后的铝-二氧化钛纳米混合料；
步骤三：将步骤二中的铝-二氧化钛纳米混合料进行研磨，将其中结成块状的大颗粒粉末磨碎；
步骤四：将步骤三中的粉末进行筛选，用325目筛网对研磨后的粉末筛选2遍，留取过筛后的较小颗粒粉末，再用400目筛网对过筛后的较小颗粒粉末进行筛选2遍，留取未过筛的颗粒粉末，得到一份43.11份筛选后的铝-二氧化钛纳米粉。
筛选后的铝-二氧化钛纳米粉比表面积增大，使得涂料的反射隔热性能更加优越；
二氧化钛和铝粉都可能带有静电电荷，这会影响它们在混合过程中的相互作用，带有相反电荷的颗粒可能会相互吸引，导致聚集和分布不均匀，若将铝粉和二氧化钛纳米粉单独加入到外墙涂料当中，不利于二氧化钛纳米粉均匀的分散在铝颗粒外表面，降低了外墙涂料的自清洁性能。
在搅拌过程中，铝粉和空气长时间接触，会出现大量的氧化铝，若氧化铝量过多可能会影响其与涂料的相容性，从而导致涂层附着力下降，最终引发涂层脱落的问题；
因此，请参阅图1-3所示，本发明还提供一种新的真空干燥搅拌设备，以适应本发明方案的需求，该真空干燥搅拌设备，包括安装在支架1凹槽内的搅拌干燥罐2；
支架1为“凹”字形的形状，由金属板构成，支架1两侧设有孔洞，孔洞上固定安装有第一电机8和第二电机9；
第一电机8的的输出轴上固定安装有第一转动轴6，第一转动轴6的轴承远离第一电机8的一端与搅拌干燥罐2的外壁固定连接；
同理，第二电机9的输出轴上固定安装有第二转动轴7，第二转动轴7的轴承另一端与搅拌干燥罐2的外壁固定连接；
电机带动转动轴转动，使搅拌干燥罐2进行翻转运动，更有利于搅拌干燥2内的铝-二氧化钛纳米混合浆料更充分的搅拌和分散；
搅拌干燥罐2的顶部固定安装有真空抽气泵3，搅拌干燥罐2的顶部固定安装有进料阀4，搅拌干燥罐2的底部固定安装有出料阀5；
真空抽气泵3的输入端上固定安装有真空管，真空管延伸至搅拌干燥罐2的内部；真空抽气泵3均属于现有技术中公众所知的常规设备，本发明不在赘述；
搅拌干燥罐2包括外壳201和内胆202，内胆202的外壁上固定安装有加热板10；加热板10围绕在搅拌干燥罐2的内胆202外壁的周围，使搅拌干燥罐2的粉体迅速加热；
外壳201和内胆202之间设有弹簧14；弹簧14一端与外壳201内壁固定连接，另一端与内胆202的外壁固定连接；内胆202在外壳201和内胆202的空腔内左右上下摇晃；
弹簧14的设置，使得在搅拌干燥罐2进行翻转运动时，带动内胆202在和内胆202和外壳201的空腔内之间摇晃，使得铝-二氧化钛混合纳米粉末更加均匀分散，更利于获得铝颗粒外表面覆盖一层纳米二氧化钛颗粒团聚复合粉末，减少铝粉表面的氧化；
搅拌干燥罐2的顶部，外壳201和内胆202之间设有第三电机11，第三电机11固定安装在外壳201和内胆202之间，第三电机11的轴承固定安装内胆202上，第三电机11的输出端连接有搅拌轴12，搅拌轴12上安装有搅拌叶13，搅拌叶13的形状呈S形走向的扇形，提高了节能的效果，搅拌叶13上设有漏料孔15，漏料孔15在搅拌叶13呈多排分布，且漏料孔15的孔径在1-2mm，搅拌叶13在搅拌时可以利用漏料孔15达到扰流的作用，提高了分散效果。
本发明还提供一种铝-二氧化钛混合粉末的真空搅拌干燥方法：
步骤一：打开进料阀4，将铝粉、纳米二氧化钛粉和乙醇加入搅拌干燥罐2内；
步骤二：通过开启三个电机，使搅拌干燥罐2不仅使罐体上下进行翻转运动，罐体翻转运动的同时使内胆202在内外壳201之间摇晃，且内胆202内搅拌轴也在搅拌，使铝-二氧化钛混合浆料更加均匀的进行搅拌，使二氧化钛均匀的分散在铝颗粒外表面；
步骤三：铝-二氧化钛混合浆料在搅拌4分钟后，开打加热板10对搅拌干燥罐2内部加热，再加热的同时步骤二同时工作，真空抽气泵3将干燥后所产生的气体抽离干，且搅拌干燥罐2的继续翻转搅拌；
在真空条件下，气泡更容易从混合物中升到表面并排出，可以帮助减少溶液中的气泡含量，从而提高混合物的质量，有助于在混合物中形成均匀的分散状态，减少铝-二氧化钛粉结成块状的大颗粒粉末；
步骤四：将加热后的铝-二氧化钛纳米粉从出料阀5中漏出，进行后续的加工步骤。
铝-二氧化钛纳米粉具有光催化活性，当受到紫外线照射时，它们可以促使水分分解成氢氧自由基，这些自由基可以分解附着在表面的有机物质，使表面更容易清洁；
且二氧化钛本身是一种白色颜料，反射大部分阳光，这可以降低表面温度，既美化了环境，又达到了节能环保的效果。
其中，光反射隔热粉由以下步骤制成：
步骤一：将8.3g钛酸铋纳米粉分散在30mL含有5‰乙二醇乙醚乙醇溶剂中，得到钛酸铋悬浮液；乙醇作为分散剂，可以帮助将钛酸铋纳米粉均匀分散在溶液中，防止其聚集和沉积，制备更均匀的纳米悬浮液；
乙醇不仅能够改善钛酸铋粒子表面的亲水性，还具有增强钛酸铋粒子间静电斥力的作用；
乙醇的添加可以提高钛酸铋纳米粉的加工性，更容易制备涂层材料，获得均匀的薄层，并在处理过程中提供流动性。
步骤二：在步骤一中加入碱性条件剂（如NaOH）来调整溶液的PH值，使PH值为8-9，溶液呈碱性，有助于形成钛酸铋纳米粉（本发明的钛酸铋纳米粉改进步骤）；
在钛酸铋纳米粉内加入钠离子会影响光学性质，钠离子的加入会改变物质的光学性质，会提高吸收光谱，增加光反射隔热的效果；
步骤三：将钛酸铋纳米粉缓慢加入到含有5‰乙二醇乙醚的乙醇溶液中，超声分散20min，得到分散均匀的钛酸铋悬浮液；
步骤四：将所得到得悬浮液置于砂磨机中进行研磨分散，转速为1600转/分钟，研磨1h，得到分散性后的纳米钛酸铋浆料；
步骤五：将纳米钛酸铋浆料在75℃下真空干燥1h得到8.2g的光反射隔热粉。
一种隔热反射建筑节能纳米材料由以下的制备步骤组成：
步骤一：按照比例将水（16.3份）、润湿剂（0.15份）、分散剂（0.21份）、消泡剂（0.11份）、光反射隔热粉（8.2份）依次缓慢加入高速分散机中，转速调至1300转/min，高速分散5min；得到一份混合浆；
步骤二： 将混合浆置于砂磨机中进行研磨分散，转速为900转/min ，研磨25min，至物料细度20-30纳米；
由于光反射隔热粉（钛酸铋纳米粉）表面原子严重配位不足以及高的比表面能，使表面原子具有很高的表面活性，使其成为一个不稳定热力学体系，粒子间产生范德华键或化学键，导致光反射隔热粉很容易和其它原子结合，使体系总表面积和总能量不断下降，逐渐成为热力学稳定体系，产生团聚，为了进一步增强光反射隔热粉的分散效果，将真空干燥后的光反射隔热粉再加入高速分散机进行分散和研磨后，得到分散效果更好的光反射隔热粉；
步骤三：将分散完成的浆料置于高度分散机中，依次加入剩余的水（4份）、消泡剂（0.1份）、铝-二氧化钛纳米粉（42.6份）、聚丙烯酸乳液（20.5份）、成膜助剂（0.51份）、防冻剂（0.81份）、紫外光吸收剂（0.25份）、杀菌剂（0.15份），转速调至300转/min，缓慢搅拌4min，过滤，即得到隔热反射建筑节能纳米涂料。
由于铝-二氧化钛纳米粉用上述的制备步骤和方法已经形成了具有良好分散度的粒径为37～74的铝颗粒外表面覆盖一层纳米二氧化钛颗粒团聚复合粉末，所以无需再进一步分散和研磨；
上述的一种隔热反射建筑节能纳米涂料，使用了一种新的真空干燥搅拌设备对铝-二氧化钛纳米粉进行搅拌、干燥，一方面减少了氧化铝的产生，另一方面在对铝-二氧化钛纳米粉进行干燥处理时，利用搅拌干燥罐进行翻转运动时，利用弹簧带动内胆在内胆和外壳的空腔内之间摇晃，使得铝-二氧化钛混合的纳米粉末更加均匀分散，更利于获得铝颗粒外表面覆盖一层纳米二氧化钛颗粒团聚复合粉末；既提高了涂料隔热反射的性能，降低了外墙表面温度，又提高了外墙涂料的自清洁性能。
实施例二
本实施例提供了一种隔热反射建筑节能纳米涂料，与实施例一的不同之处在于，由以下按质量份数计的各组分制备而成铝-二氧化钛纳米粉47.4份、光反射隔热粉10.5份、聚丙烯酸乳液30.6份、水25.4份、紫外光吸收剂0.53份、成膜助剂0.82份、防冻剂1.1份、润湿剂0.23份、分散剂0.33份、消泡剂0.33份和杀菌剂0.23份；
一种隔热反射建筑节能纳米材料由以下的制备步骤组成：
步骤一：按照比例将水（20.32份）、润湿剂（0.15份）、分散剂（0.21份）、消泡剂（0.2份）、光反射隔热粉（8.2份）依次缓慢加入高速分散机中，转速调至1300转/min，高速分散5min；得到混合浆；
步骤二： 将混合浆置于砂磨机中进行研磨分散，转速为900转/min ，研磨25min，至物料细度在20-30纳米范围内；
步骤三：将分散完成的浆料置于高度分散机中，依次加入剩余的水（5.08份）、消泡剂（0.13份）、铝-二氧化钛纳米粉（42.6份）、聚丙烯酸乳液（20.5份）、成膜助剂（0.51份）、防冻剂（0.81份）、紫外光吸收剂（0.25份）、杀菌剂（0.15份），转速调至300转/min，缓慢搅拌4min，过滤，即得到隔热反射建筑节能纳米涂料。
实施例三
本实施例提供了一种隔热反射建筑节能纳米涂料，其各组分及用量均与实施例一相同，与实施例一的不同之处在于，所采用的铝-二氧化钛纳米分在进行制备时，在步骤一中，采用PEG1000代替乙醇溶液加入，作为助分散剂使用，其余步骤均与实施例一相同， 在此不再赘述。
实施例四
本实施例提供了一种隔热反射建筑节能纳米涂料，其各组分及用量均与实施例一相同，与实施例一的不同之处在于，所采用的铝-二氧化钛混合粉末的真空搅拌干燥方法，将氧气吸收剂代替真空搅拌干燥方法，其余步骤均与实施例一相同， 在此不再赘述。
将实施例提供的光反射透明隔热涂料分别涂覆于外墙 ，然后按照JG/T235-2014分别测试太阳光反射比、近红外反射比、污染后太阳光反射比变化率，并按照GB/T259501-2013测试可见光透射比，结果如下表2所示。
从实施例1和实施例3的对比可以看出，实施例3的太阳光反射比、近红外反射比、可见光透射比与实施例1对比均有明显的下降，原因在于乙醇溶液能够在固体颗粒表面形成一吸附层，具有增强粒子间静电斥力的作用，静电斥力对分散悬浮起稳定作用，从而使纳米粉的团聚大大减少，分散状态大大提高，从而表现出更好的光学性能。
从实施例1和实施例4的对比可以看出，实施例4的太阳光反射比、近红外反射比、污染后太阳光反射比变化率与实施例1对比均有明显的下降，原因在于实施例1在真空的环境下搅拌铝-二氧化钛纳米粉，搅拌干燥罐不仅使罐体上下进行翻转运动，罐体翻转运动的同时使内胆在外壳之间摇晃，且内胆内的搅拌轴也在搅拌，使铝-二氧化钛混合浆料更加均匀的进行搅拌，二氧化钛纳米粉均匀的分散在铝颗粒外表面，减少了铝粉的氧化，且在干燥的同时，使铝-二氧化钛混合粉末进行翻转搅拌，使得铝-二氧化钛纳米粉末进一步均匀分散，使在铝颗粒外表面覆盖一层纳米二氧化钛颗粒团聚复合粉末。
以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。
Claims (10)
1.一种隔热反射建筑节能纳米材料的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括如下步骤：
步骤一：将水、润湿剂、分散剂、消泡剂、光反射隔热粉依次缓慢加入高速分散机中，转速调至1300转/min，高速分散5min，得到混合浆；
步骤二： 将混合浆置于砂磨机中进行研磨分散，转速为900转/min ，研磨25min，至物料细度合格；
步骤三：将分散完成的浆料置于高度分散机中，依次加入剩余的水、消泡剂、铝-二氧化钛纳米粉、聚丙烯酸乳液、成膜助剂、防冻剂、紫外光吸收剂、杀菌剂，转速调至300转/min，缓慢搅拌4min，过滤，即得到隔热反射建筑节能纳米涂料。
2.根据权利要求1所述的一种隔热反射建筑节能纳米材料的制备方法，其特征在于：按重量份计，铝粉-二氧化钛纳米粉43.11~47.4份、光反射隔热粉8.2~10.5份、聚丙烯酸乳液20.5~30.6份、紫外光吸收剂0.25~0.53份、成膜助剂0.51~0.82份、防冻剂0.81~1.1份、润湿剂0.15~0.23份、分散剂0.21~0.33份和杀菌剂0.15~0.23份；
所述步骤一中水为16.3~20.32份，消泡剂为0.11~0.2份，所述步骤三中水为4~5.08份，消泡剂为0.1~0.13份；所述物料细度为20~30纳米。
3.根据权利要求1所述的一种隔热反射建筑节能纳米材料的制备方法，其特征在于：所述铝-二氧化钛纳米粉由以下步骤制备得到：
步骤一：将铝粉和二氧化钛纳米粉倒入搅拌罐中，向罐内加入乙醇溶液，搅拌使乙醇和铝粉、纳米二氧化钛粉充分混合，得到铝-二氧化钛纳米混合浆料；
步骤二：将所述步骤一中铝-二氧化钛的混合浆料放入真空干燥搅拌设备的干燥内胆中进行干燥处理，得到干燥后的铝-二氧化钛纳米混合料；
步骤三：将步骤二中的铝-二氧化钛纳米混合料进行研磨，将其中结成块状的大颗粒粉末磨碎；
步骤四：将步骤三中的粉末进行筛选，用325目筛网对研磨后的粉末进行筛选，留取过筛后的粉末，再将过筛后的粉末用400目筛网进行筛选，留取未过筛的颗粒粉末，得到一份筛选后的铝-二氧化钛纳米粉。
4.根据权利要求3所述的一种隔热反射建筑节能纳米材料的制备方法，其特征在于：所述真空干燥搅拌设备，包括安装在支架（1）凹槽内的搅拌干燥罐（2）；
支架(1)为“凹”字形的形状，支架（1）两侧设有孔洞，孔洞上固定安装有第一电机（8）和第二电机（9）。
5.根据权利要求4所述的一种隔热反射建筑节能纳米材料的制备方法，其特征在于：
第一电机（8）、第二电机（9）带动第一转动轴（6）、第二转动轴（7）转动，使搅拌干燥罐（2）进行翻转运动。
6.根据权利要求4所述的一种隔热反射建筑节能纳米材料的制备方法，其特征在于：
搅拌干燥罐（2）包括外壳（201)和内胆(202)，内胆(202)的外壁上固定安装有加热板(10)；加热板(10)围绕在搅拌干燥罐(2)的内胆(202)外壁的周围，使搅拌干燥罐(2)的粉体迅速加热。
7.根据权利要求6所述的一种隔热反射建筑节能纳米材料的制备方法，其特征在于：
外壳(201）和内胆（202）之间设有弹簧（14）；弹簧（14）一端与外壳（201）内壁固定连接，另一端与内胆（202）的外壁固定连接；内胆（202）在外壳（201）和内胆（202）的空腔内左右上下摇晃；
第三电机（11）固定安装在外壳（201）和内胆（202）之间，第三电机（11）的输出端连接有搅拌轴（12），搅拌轴（12）上安装有搅拌叶（13），搅拌叶（13）的形状呈S形走向的扇形，搅拌叶（13）上设有漏料孔（15），漏料孔（15）在搅拌叶（13）呈多排分布，且漏料孔（15）的孔径在1-2mm。
8.根据权利要求4所述的一种隔热反射建筑节能纳米材料的制备方法，其特征在于：真空搅拌干燥步骤如下：
将铝粉、纳米二氧化钛粉和乙醇加入搅拌干燥罐（2）内；
开启第一电机（8）、第二电机（9），使搅拌干燥罐（2）上下进行翻转运动，弹簧（14）带动罐体翻转运动的同时使内胆（202）在外壳（201）和内胆（202）的空腔内之间摇晃，第三电机（11）带动搅拌轴使物料在内胆（202）中搅拌得到混合浆料；
混合浆料在搅拌4分钟后，开打加热板（10）对搅拌干燥罐（2）内部加热，在加热的同时步骤二同时工作，真空抽气泵（3）将干燥后所产生的气体抽离干，且搅拌干燥罐（2）的继续翻转搅拌，得到干燥后的混合粉末；
将干燥后的混合粉末从出料阀（5）中漏出进行研磨。
9.根据权利要求1所述的一种隔热反射建筑节能纳米材料的制备方法，其特征在于：所述光反射隔热粉由以下步骤制备而成：
步骤一：将钛酸铋纳米粉分散在乙醇溶剂中，得到钛酸铋悬浮液；
步骤二：在步骤一的钛酸铋悬浮液中加入碱性条件剂来调整溶液的PH值，溶液呈碱性；
步骤三：将钛酸铋纳米粉缓慢加入到乙醇溶液中，超声分散，得到分散均匀的钛酸铋悬浮液；
步骤四：将所得到得悬浮液置于砂磨机中进行研磨分散，得到分散性后的纳米钛酸铋浆料；
步骤五：将纳米钛酸铋浆料在真空干燥得到干燥后的的光反射隔热粉。
10.根据权利要求9所述的一种隔热反射建筑节能纳米材料的制备方法，其特征在于：所述碱性条件剂为氢氧化钠，所述PH值为8-9。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| 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 |
Application publication date: 20231229 |
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