CN117487422A - 一种水性陶瓷微粒热反射涂料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及热反射涂料领域，具体涉及一种水性陶瓷微粒热反射涂料及其制备方法，用于解决现有的热反射涂料存在着耐高温性能差、保温效果不佳、耐候性不佳以及易老化的问题；该制备方法中首先将改性钛白粉、空心微珠以及硅酸铝用硅烷偶联剂改性，硅烷偶联剂水解后形成硅醇能够接枝到改性钛白粉、空心微珠以及硅酸铝的粒子表面，从而改善其在涂料中的分散性，避免其团聚，得到复合陶瓷微粒具有优良的热反射以及隔热性能，使得制备的水性陶瓷微粒热反射涂料的保温隔热效果优良，而且通过添加改性弹性乳液能够赋予其优良的耐候性和耐热性，使得水性陶瓷微粒热反射涂料形成的涂层难以被破坏，能够长效保持优良性能。
Description
技术领域
本发明涉及热反射涂料领域，具体涉及一种水性陶瓷微粒热反射涂料及其制备方法。
背景技术
太阳能是人类生存和生活的必备条件，但强烈的辐射也给工业生产和日常生活带来诸多问题和不便。随着节约型社会的到来和地球温室效应的加重，具有反射太阳热能力和被动辐射制冷的材料日益受到人们的关注。尤其在石油化工储罐、管道以及设备的外表面，如果没有热反射隔热材料的保护，不仅会引起能源的损耗，而且有可能会导致严重的火灾、爆炸等安全事故。在热反射隔热材料中，太阳热反射涂料是一种简便易行、效果明显的节能材料，已成为人们研究和开发的热点。
然而，现有的热反射涂料存在着耐高温性能差、保温效果不佳、耐候性不佳以及易老化等问题，不能满足石油化工装备的长时间运行和高效节能需求。因此，开发一种具有优异性能的水性陶瓷微粒热反射涂料及其制备方法，是当前亟待解决的问题。
发明内容
为了克服上述的技术问题，本发明的目的在于提供一种水性陶瓷微粒热反射涂料及其制备方法：通过将无水乙醇、去离子水以及硅烷偶联剂混合均匀，得到改性液，将改性钛白粉、空心微珠以及硅酸铝加入至改性液中搅拌反应，之后离心，将沉淀物放置于真空干燥箱中干燥，得到复合陶瓷微粒，将水性纯丙乳液、改性弹性乳液、复合陶瓷微粒、分散剂、杀菌剂、消泡剂以及成膜助剂混合均匀，得到水性陶瓷微粒热反射涂料，解决了现有的热反射涂料存在着耐高温性能差、保温效果不佳、耐候性不佳以及易老化的问题。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种水性陶瓷微粒热反射涂料，包括以下重量份组分：
水性纯丙乳液30-35份、改性弹性乳液30-35份、改性钛白粉24-28份、空心微珠10-15份、硅酸铝2-4份、分散剂1-3份、杀菌剂0.4-0.6份、消泡剂0.3-0.7份、成膜助剂1-3份、无水乙醇180-200份、去离子水20-30份、硅烷偶联剂2-8份。
作为本发明进一步的方案：所述改性弹性乳液由以下步骤制备得到：
步骤A1：将烯丙基氯、全氟己基乙基醇以及无水碳酸钾加入至安装有温度计、搅拌器的三口烧瓶中，通入氮气保护，在温度为25-30℃，搅拌速率为350-450r/min的条件下搅拌反应15-20min，之后升温至55-60℃的条件下继续搅拌反应4-5h，反应结束后将反应产物冷却至室温，之后真空抽滤，收集滤液，得到耐候单体；
反应原理如下：
利用烯丙基氯、全氟己基乙基醇反应，烯丙基氯上的氯原子与全氟己基乙基醇上的羟基发生亲核取代反应，形成含有烯基和大量C-F键的耐候单体；
步骤A2：将烯丙基氯、1-萘胺、无水碳酸钾以及氯仿加入至安装有温度计、搅拌器、导气管以及回流冷凝管的三口烧瓶中，通入氮气保护，在温度为25-30℃，搅拌速率为350-450r/min的条件下搅拌反应20-30min，之后升温至回流的条件下继续搅拌反应8-10h，反应结束后将反应产物冷却至室温，之后真空抽滤，将滤液旋转蒸发去除溶剂，得到耐热单体；
反应原理如下：
利用烯丙基氯、1-萘胺反应，烯丙基氯上的氯原子与1-萘胺上的氨基发生亲核取代反应，形成含有烯基和萘环的耐热单体；
步骤A3：将乳化剂、去离子水加入至安装有温度计、搅拌器的三口烧瓶中，在温度为25-30℃，搅拌速率为350-450r/min的条件下搅拌反应20-30min，之后加入丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸正丁酯、耐候单体以及耐热单体继续搅拌反应40-50min，得到预乳液；在温度为80-90℃，搅拌速率为350-450r/min的条件下将预乳液、引发剂溶液边搅拌边逐滴加入至三口烧瓶中，控制滴加速率为1-2滴/s，滴加完毕后继续搅拌反应1.5-2h，之后降温至40-45℃，之后加入氢氧化钠溶液继续搅拌反应15-20min，反应结束将反应产物冷却至室温，之后过滤，收集滤液，得到改性弹性乳液；
反应原理如下：
以丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸正丁酯、耐候单体以及耐热单体为聚合单体，利用乳液聚合法将丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸正丁酯、耐候单体以及耐热单体进行聚合，形成聚合物，聚合物的分子结构上含有大量C-F键和萘环，形成改性弹性乳液。
作为本发明进一步的方案：步骤A1中的所述烯丙基氯、全氟己基乙基醇以及无水碳酸钾的用量比为10mmo l：10mmo l：12-15mmo l。
作为本发明进一步的方案：步骤A2中的所述烯丙基氯、1-萘胺、无水碳酸钾以及氯仿的用量比为10mmo l：10mmo l：12-15mmo l：50-60mL。
作为本发明进一步的方案：步骤A3中的所述乳化剂、去离子水、丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸正丁酯、耐候单体、耐热单体、引发剂溶液以及氢氧化钠溶液的用量比为1.5-2g：75-85g：5.5-8.5g：15-18g：45-55g：2.5-6.5g：5.5-10.5g：10-12g：5-7g。
作为本发明进一步的方案：步骤A3中的所述乳化剂为乳化剂OP-10、十二烷基苯磺酸钠按照质量比1：4-5的混合物，所述引发剂溶液为引发剂按照0.5-0.8g：10g溶解于去离子水所形成的溶液，所述引发剂为过硫酸铵、过硫酸钾中的一种，所述氢氧化钠溶液的质量分数为10-15％。
作为本发明进一步的方案：所述改性钛白粉由以下步骤制备得到：
将聚乙烯吡咯烷酮、无水乙醇以及钛白粉加入至安装有温度计、搅拌器以及恒压滴液漏斗的三口烧瓶中，在超声功率为300-350W的条件下超声分散20-30min，之后在温度为25-30℃，搅拌速率为400-500r/min的条件下边搅拌边逐滴加入正硅酸乙酯溶液，控制滴加速率为1-2滴/s，滴加完毕后用氨水调节pH为9-9.5，之后升温至40-45℃的条件下继续搅拌反应4-5h，反应结束后将反应产物冷却至室温，之后离心，将沉淀物用蒸馏水洗涤2-3次，之后放置于真空干燥箱中，在温度为45-50℃的条件下干燥2-3h，得到改性钛白粉；
反应原理如下：
通过溶胶凝胶法在钛白粉的表面包覆纳米二氧化硅，形成纳米二氧化硅薄膜，得到改性钛白粉。
作为本发明进一步的方案：所述聚乙烯吡咯烷酮、无水乙醇、钛白粉以及正硅酸乙酯溶液的用量比为1.2-1.5g：50-55mL：1g：30-35mL，所述正硅酸乙酯溶液为正硅酸乙酯按照1g：10mL溶解于无水乙醇所形成的溶液，所述氨水的质量分数为15-20％。
作为本发明进一步的方案：一种水性陶瓷微粒热反射涂料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：按照重量份称取水性纯丙乳液30-35份、改性弹性乳液30-35份、改性钛白粉24-28份、空心微珠10-15份、硅酸铝2-4份、分散剂1-3份、杀菌剂0.4-0.6份、消泡剂0.3-0.7份、成膜助剂1-3份、无水乙醇180-200份、去离子水20-30份、硅烷偶联剂2-8份，备用；
步骤二：将无水乙醇、去离子水以及硅烷偶联剂混合均匀，得到改性液；
步骤三：将改性钛白粉、空心微珠以及硅酸铝加入至改性液中搅拌反应3-5h，之后离心，将沉淀物放置于真空干燥箱中，在温度为90-100℃的条件下干燥2-2.5h，得到复合陶瓷微粒；
步骤四：将水性纯丙乳液、改性弹性乳液、复合陶瓷微粒、分散剂、杀菌剂、消泡剂以及成膜助剂混合均匀，得到水性陶瓷微粒热反射涂料。
作为本发明进一步的方案：所述水性纯丙乳液为BA-316型纯丙乳液，所述空心微珠为5019N型空心微珠，所述分散剂为SN5040型分散剂，所述杀菌剂为HY-606D型水性涂料杀菌剂，所述消泡剂为DF220型消泡剂，所述成膜助剂为丙二醇苯醚，所述硅烷偶联剂为硅烷偶联剂KH-550。
本发明的有益效果：
本发明的一种水性陶瓷微粒热反射涂料及其制备方法，通过将无水乙醇、去离子水以及硅烷偶联剂混合均匀，得到改性液，将改性钛白粉、空心微珠以及硅酸铝加入至改性液中搅拌反应，之后离心，将沉淀物放置于真空干燥箱中干燥，得到复合陶瓷微粒，将水性纯丙乳液、改性弹性乳液、复合陶瓷微粒、分散剂、杀菌剂、消泡剂以及成膜助剂混合均匀，得到水性陶瓷微粒热反射涂料；该制备方法中首先将改性钛白粉、空心微珠以及硅酸铝用硅烷偶联剂改性，硅烷偶联剂水解后形成硅醇能够接枝到改性钛白粉、空心微珠以及硅酸铝的粒子表面，从而改善其在涂料中的分散性，避免其团聚，得到复合陶瓷微粒具有优良的热反射以及隔热性能，使得制备的水性陶瓷微粒热反射涂料的保温隔热效果优良，而且通过添加改性弹性乳液能够赋予其优良的耐候性和耐热性，使得水性陶瓷微粒热反射涂料形成的涂层难以被破坏，能够长效保持优良性能；
在制备水性陶瓷微粒热反射涂料的过程中首先制备了一种改性弹性乳液，利用烯丙基氯、全氟己基乙基醇反应，烯丙基氯上的氯原子与全氟己基乙基醇上的羟基发生亲核取代反应，形成含有烯基和大量C-F键的耐候单体，利用烯丙基氯、1-萘胺反应，烯丙基氯上的氯原子与1-萘胺上的氨基发生亲核取代反应，形成含有烯基和萘环的耐热单体，以丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸正丁酯、耐候单体以及耐热单体为聚合单体，利用乳液聚合法将丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸正丁酯、耐候单体以及耐热单体进行聚合，形成聚合物，聚合物的分子结构上含有大量C-F键和萘环，形成改性弹性乳液；该改性弹性乳液中的聚合物分子结构上含有大量的萘环，萘环稳定性高，从而赋予其良好的耐热耐高温性能，聚合物分子结构上还含有大量的C-F键，从而赋予其优良的耐候性能，因此，添加该改性弹性乳液后的涂料具有优良的耐热性能和耐候性能；
在制备水性陶瓷微粒热反射涂料的过程中还制备了一种改性钛白粉，通过溶胶凝胶法在钛白粉的表面包覆纳米二氧化硅，形成纳米二氧化硅薄膜，得到改性钛白粉；钛白粉主要成分为二氧化钛，二氧化钛功能粒子对近红外辐射具有低吸收、高反射的功能，有效防止了紫外线以及红外辐射，从而具有优良的隔热性能，但是，二氧化钛具有很强的光化学活性，容易氧化分解涂料中其他有机物，导致涂层会加速老化，然后，纳米二氧化硅稳定性好，在被紫外线照射后本身不会分解，将纳米二氧化硅修饰在二氧化钛表面，抑制二氧化钛的光化学活性，不仅可以起到保护涂料中其他有机物的作用，还可以增强涂料散射紫外线的能力，进一步的提高隔热性能；
在改性弹性乳液和改性钛白粉的协同作用下，能够使得制备的水性陶瓷微粒热反射涂料具有优良的隔热保温性能，还具有优良的耐高温性能和耐候性能，在室外阳光照射的环境下可以长效保持高性能。
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它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
本实施例为一种改性弹性乳液的制备方法，包括以下步骤：
步骤A1：将10mmo l烯丙基氯、10mmo l全氟己基乙基醇以及12mmo l无水碳酸钾加入至安装有温度计、搅拌器的三口烧瓶中，通入氮气保护，在温度为25℃，搅拌速率为350r/min的条件下搅拌反应15min，之后升温至55℃的条件下继续搅拌反应4h，反应结束后将反应产物冷却至室温，之后真空抽滤，收集滤液，得到耐候单体；
步骤A2：将10mmo l烯丙基氯、10mmo l 1-萘胺、12mmo l无水碳酸钾以及50mL氯仿加入至安装有温度计、搅拌器、导气管以及回流冷凝管的三口烧瓶中，通入氮气保护，在温度为25℃，搅拌速率为350r/min的条件下搅拌反应20min，之后升温至回流的条件下继续搅拌反应8h，反应结束后将反应产物冷却至室温，之后真空抽滤，将滤液旋转蒸发去除溶剂，得到耐热单体；
步骤A3：将1.5g乳化剂OP-10、十二烷基苯磺酸钠按照质量比1：4混合而成的乳化剂、75g去离子水加入至安装有温度计、搅拌器的三口烧瓶中，在温度为25℃，搅拌速率为350r/min的条件下搅拌反应20min，之后加入5.5g丙烯酸、15g甲基丙烯酸甲酯、45g丙烯酸正丁酯、2.5g耐候单体以及5.5g耐热单体继续搅拌反应40min，得到预乳液；在温度为80℃，搅拌速率为350r/min的条件下将预乳液、10g过硫酸铵按照0.5g：10g溶解于去离子水所形成的引发剂溶液边搅拌边逐滴加入至三口烧瓶中，控制滴加速率为1滴/s，滴加完毕后继续搅拌反应1.5h，之后降温至40℃，之后加入5g质量分数为10％的氢氧化钠溶液继续搅拌反应15min，反应结束将反应产物冷却至室温，之后过滤，收集滤液，得到改性弹性乳液。
实施例2：
本实施例为一种改性弹性乳液的制备方法，包括以下步骤：
步骤A1：将10mmo l烯丙基氯、10mmo l全氟己基乙基醇以及15mmo l无水碳酸钾加入至安装有温度计、搅拌器的三口烧瓶中，通入氮气保护，在温度为30℃，搅拌速率为450r/min的条件下搅拌反应20min，之后升温至60℃的条件下继续搅拌反应5h，反应结束后将反应产物冷却至室温，之后真空抽滤，收集滤液，得到耐候单体；
步骤A2：将10mmo l烯丙基氯、10mmo l 1-萘胺、15mmo l无水碳酸钾以及60mL氯仿加入至安装有温度计、搅拌器、导气管以及回流冷凝管的三口烧瓶中，通入氮气保护，在温度为30℃，搅拌速率为450r/min的条件下搅拌反应30min，之后升温至回流的条件下继续搅拌反应10h，反应结束后将反应产物冷却至室温，之后真空抽滤，将滤液旋转蒸发去除溶剂，得到耐热单体；
步骤A3：将2g乳化剂OP-10、十二烷基苯磺酸钠按照质量比1：5混合而成的乳化剂、85g去离子水加入至安装有温度计、搅拌器的三口烧瓶中，在温度为30℃，搅拌速率为450r/min的条件下搅拌反应30min，之后加入8.5g丙烯酸、18g甲基丙烯酸甲酯、55g丙烯酸正丁酯、6.5g耐候单体以及10.5g耐热单体继续搅拌反应50min，得到预乳液；在温度为90℃，搅拌速率为450r/min的条件下将预乳液、12g过硫酸钾按照0.8g：10g溶解于去离子水所形成的引发剂溶液边搅拌边逐滴加入至三口烧瓶中，控制滴加速率为2滴/s，滴加完毕后继续搅拌反应2h，之后降温至45℃，之后加入7g质量分数为15％的氢氧化钠溶液继续搅拌反应20min，反应结束将反应产物冷却至室温，之后过滤，收集滤液，得到改性弹性乳液。
实施例3：
本实施例为一种改性钛白粉的制备方法，包括以下步骤：
将1.2g聚乙烯吡咯烷酮、50mL无水乙醇以及1g钛白粉加入至安装有温度计、搅拌器以及恒压滴液漏斗的三口烧瓶中，在超声功率为300W的条件下超声分散20min，之后在温度为25℃，搅拌速率为400r/min的条件下边搅拌边逐滴加入30mL正硅酸乙酯按照1g：10mL溶解于无水乙醇所形成的正硅酸乙酯溶液，控制滴加速率为1滴/s，滴加完毕后用质量分数为15％的氨水调节pH为9，之后升温至40℃的条件下继续搅拌反应4h，反应结束后将反应产物冷却至室温，之后离心，将沉淀物用蒸馏水洗涤2次，之后放置于真空干燥箱中，在温度为45℃的条件下干燥2h，得到改性钛白粉。
实施例4：
本实施例为一种改性钛白粉的制备方法，包括以下步骤：
将1.5g聚乙烯吡咯烷酮、55mL无水乙醇以及1g钛白粉加入至安装有温度计、搅拌器以及恒压滴液漏斗的三口烧瓶中，在超声功率为350W的条件下超声分散30min，之后在温度为30℃，搅拌速率为500r/min的条件下边搅拌边逐滴加入35mL正硅酸乙酯按照1g：10mL溶解于无水乙醇所形成的正硅酸乙酯溶液，控制滴加速率为2滴/s，滴加完毕后用质量分数为20％的氨水调节pH为9.5，之后升温至45℃的条件下继续搅拌反应5h，反应结束后将反应产物冷却至室温，之后离心，将沉淀物用蒸馏水洗涤3次，之后放置于真空干燥箱中，在温度为50℃的条件下干燥3h，得到改性钛白粉。
实施例5：
本实施例为一种水性陶瓷微粒热反射涂料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：按照重量份称取水性纯丙乳液30份、改性弹性乳液30份、改性钛白粉24份、空心微珠10份、硅酸铝2份、分散剂1份、杀菌剂0.4份、消泡剂0.3份、成膜助剂1份、无水乙醇180份、去离子水20份、硅烷偶联剂2份，备用；所述水性纯丙乳液为BA-316型纯丙乳液，所述改性弹性乳液为实施例1中的改性弹性乳液，所述改性钛白粉为实施例3中的改性钛白粉，所述空心微珠为5019N型空心微珠，所述分散剂为SN5040型分散剂，所述杀菌剂为HY-606D型水性涂料杀菌剂，所述消泡剂为DF220型消泡剂，所述成膜助剂为丙二醇苯醚，所述硅烷偶联剂为硅烷偶联剂KH-550；
步骤二：将无水乙醇、去离子水以及硅烷偶联剂混合均匀，得到改性液；
步骤三：将改性钛白粉、空心微珠以及硅酸铝加入至改性液中搅拌反应3h，之后离心，将沉淀物放置于真空干燥箱中，在温度为90℃的条件下干燥2h，得到复合陶瓷微粒；
步骤四：将水性纯丙乳液、改性弹性乳液、复合陶瓷微粒、分散剂、杀菌剂、消泡剂以及成膜助剂混合均匀，得到水性陶瓷微粒热反射涂料。
实施例6：
本实施例为一种水性陶瓷微粒热反射涂料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：按照重量份称取水性纯丙乳液35份、改性弹性乳液35份、改性钛白粉28份、空心微珠15份、硅酸铝4份、分散剂3份、杀菌剂0.6份、消泡剂0.7份、成膜助剂3份、无水乙醇200份、去离子水30份、硅烷偶联剂8份，备用；所述水性纯丙乳液为BA-316型纯丙乳液，所述改性弹性乳液为实施例2中的改性弹性乳液，所述改性钛白粉为实施例4中的改性钛白粉，所述空心微珠为5019N型空心微珠，所述分散剂为SN5040型分散剂，所述杀菌剂为HY-606D型水性涂料杀菌剂，所述消泡剂为DF220型消泡剂，所述成膜助剂为丙二醇苯醚，所述硅烷偶联剂为硅烷偶联剂KH-550；
步骤二：将无水乙醇、去离子水以及硅烷偶联剂混合均匀，得到改性液；
步骤三：将改性钛白粉、空心微珠以及硅酸铝加入至改性液中搅拌反应5h，之后离心，将沉淀物放置于真空干燥箱中，在温度为100℃的条件下干燥2.5h，得到复合陶瓷微粒；
步骤四：将水性纯丙乳液、改性弹性乳液、复合陶瓷微粒、分散剂、杀菌剂、消泡剂以及成膜助剂混合均匀，得到水性陶瓷微粒热反射涂料。
对比例1：
本对比例为一种水性陶瓷微粒热反射涂料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：按照重量份称取水性纯丙乳液70份、钛白粉28份、空心微珠15份、硅酸铝4份、分散剂3份、杀菌剂0.6份、消泡剂0.7份、成膜助剂3份、无水乙醇200份、去离子水30份、硅烷偶联剂8份，备用；所述水性纯丙乳液为BA-316型纯丙乳液，所述空心微珠为5019N型空心微珠，所述分散剂为SN5040型分散剂，所述杀菌剂为HY-606D型水性涂料杀菌剂，所述消泡剂为DF220型消泡剂，所述成膜助剂为丙二醇苯醚，所述硅烷偶联剂为硅烷偶联剂KH-550；
步骤二：将无水乙醇、去离子水以及硅烷偶联剂混合均匀，得到改性液；
步骤三：将钛白粉、空心微珠以及硅酸铝加入至改性液中搅拌反应5h，之后离心，将沉淀物放置于真空干燥箱中，在温度为100℃的条件下干燥2.5h，得到复合陶瓷微粒；
步骤四：将水性纯丙乳液、复合陶瓷微粒、分散剂、杀菌剂、消泡剂以及成膜助剂混合均匀，得到水性陶瓷微粒热反射涂料。
对比例2：
本对比例为一种水性陶瓷微粒热反射涂料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：按照重量份称取水性纯丙乳液35份、改性弹性乳液35份、钛白粉28份、空心微珠15份、硅酸铝4份、分散剂3份、杀菌剂0.6份、消泡剂0.7份、成膜助剂3份、无水乙醇200份、去离子水30份、硅烷偶联剂8份，备用；所述水性纯丙乳液为BA-316型纯丙乳液，所述改性弹性乳液为实施例2中的改性弹性乳液所述空心微珠为5019N型空心微珠，所述分散剂为SN5040型分散剂，所述杀菌剂为HY-606D型水性涂料杀菌剂，所述消泡剂为DF220型消泡剂，所述成膜助剂为丙二醇苯醚，所述硅烷偶联剂为硅烷偶联剂KH-550；
步骤二：将无水乙醇、去离子水以及硅烷偶联剂混合均匀，得到改性液；
步骤三：将钛白粉、空心微珠以及硅酸铝加入至改性液中搅拌反应5h，之后离心，将沉淀物放置于真空干燥箱中，在温度为100℃的条件下干燥2.5h，得到复合陶瓷微粒；
步骤四：将水性纯丙乳液、改性弹性乳液、复合陶瓷微粒、分散剂、杀菌剂、消泡剂以及成膜助剂混合均匀，得到水性陶瓷微粒热反射涂料。
对比例3：
本对比例为一种水性陶瓷微粒热反射涂料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：按照重量份称取水性纯丙乳液70份、改性钛白粉28份、空心微珠15份、硅酸铝4份、分散剂3份、杀菌剂0.6份、消泡剂0.7份、成膜助剂3份、无水乙醇200份、去离子水30份、硅烷偶联剂8份，备用；所述水性纯丙乳液为BA-316型纯丙乳液，所述改性钛白粉为实施例4中的改性钛白粉，所述空心微珠为5019N型空心微珠，所述分散剂为SN5040型分散剂，所述杀菌剂为HY-606D型水性涂料杀菌剂，所述消泡剂为DF220型消泡剂，所述成膜助剂为丙二醇苯醚，所述硅烷偶联剂为硅烷偶联剂KH-550；
步骤二：将无水乙醇、去离子水以及硅烷偶联剂混合均匀，得到改性液；
步骤三：将改性钛白粉、空心微珠以及硅酸铝加入至改性液中搅拌反应5h，之后离心，将沉淀物放置于真空干燥箱中，在温度为100℃的条件下干燥2.5h，得到复合陶瓷微粒；
步骤四：将水性纯丙乳液、复合陶瓷微粒、分散剂、杀菌剂、消泡剂以及成膜助剂混合均匀，得到水性陶瓷微粒热反射涂料。
将实施例5-6以及对比例1-3的水性陶瓷微粒热反射涂料的性能进行检测，检测结果如下所示：
参阅上表数据，根据实施例5-6以及对比例1-3之间的比较，可以得知添加改性弹性乳液能够有效提升水性陶瓷微粒热反射涂料的耐候性和耐热性，使用改性钛白粉能够提升水性陶瓷微粒热反射涂料的反射比，从而提升其隔热保温性能，还能提升其耐候性。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上内容仅仅是对本发明所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种水性陶瓷微粒热反射涂料，其特征在于，包括以下重量份组分：
水性纯丙乳液30-35份、改性弹性乳液30-35份、改性钛白粉24-28份、空心微珠10-15份、硅酸铝2-4份、分散剂1-3份、杀菌剂0.4-0.6份、消泡剂0.3-0.7份、成膜助剂1-3份、无水乙醇180-200份、去离子水20-30份、硅烷偶联剂2-8份；
其中，所述改性弹性乳液由以下步骤制备得到：
步骤A1：将烯丙基氯、全氟己基乙基醇以及无水碳酸钾加入至三口烧瓶中搅拌反应，反应结束后将反应产物冷却，之后真空抽滤，得到耐候单体；
步骤A2：将烯丙基氯、1-萘胺、无水碳酸钾以及氯仿加入至三口烧瓶中搅拌反应，反应结束后将反应产物冷却，之后真空抽滤，将滤液旋转蒸发，得到耐热单体；
步骤A3：将乳化剂、去离子水加入至三口烧瓶中搅拌反应，之后加入丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸正丁酯、耐候单体以及耐热单体继续搅拌反应，得到预乳液；之后将预乳液、引发剂溶液边搅拌边逐滴加入至三口烧瓶中，滴加完毕后搅拌反应，之后加入氢氧化钠溶液继续搅拌反应，反应结束将反应产物冷却，之后过滤，得到改性弹性乳液。
2.根据权利要求1所述的一种水性陶瓷微粒热反射涂料，其特征在于，步骤A1中的所述烯丙基氯、全氟己基乙基醇以及无水碳酸钾的用量比为10mmol：10mmol：12-15mmol。
3.根据权利要求1所述的一种水性陶瓷微粒热反射涂料，其特征在于，步骤A2中的所述烯丙基氯、1-萘胺、无水碳酸钾以及氯仿的用量比为10mmo l：10mmol：12-15mmol：50-60mL。
4.根据权利要求1所述的一种水性陶瓷微粒热反射涂料，其特征在于，步骤A3中的所述乳化剂、去离子水、丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸正丁酯、耐候单体、耐热单体、引发剂溶液以及氢氧化钠溶液的用量比为1.5-2g：75-85g：5.5-8.5g：15-18g：45-55g：2.5-6.5g：5.5-10.5g：10-12g：5-7g。
5.根据权利要求1所述的一种水性陶瓷微粒热反射涂料，其特征在于，步骤A3中的所述乳化剂为乳化剂OP-10、十二烷基苯磺酸钠按照质量比1：4-5的混合物，所述引发剂溶液为引发剂按照0.5-0.8g：10g溶解于去离子水所形成的溶液，所述引发剂为过硫酸铵、过硫酸钾中的一种，所述氢氧化钠溶液的质量分数为10-15％。
6.根据权利要求1所述的一种水性陶瓷微粒热反射涂料，其特征在于，所述改性钛白粉由以下步骤制备得到：
将聚乙烯吡咯烷酮、无水乙醇以及钛白粉加入至三口烧瓶中超声分散，之后边搅拌边逐滴加入正硅酸乙酯溶液，滴加完毕后调节pH，之后继续搅拌反应，反应结束后将反应产物冷却，之后离心，将沉淀物洗涤、干燥，得到改性钛白粉。
7.根据权利要求6所述的一种水性陶瓷微粒热反射涂料，其特征在于，所述聚乙烯吡咯烷酮、无水乙醇、钛白粉以及正硅酸乙酯溶液的用量比为1.2-1.5g：50-55mL：1g：30-35mL，所述正硅酸乙酯溶液为正硅酸乙酯按照1g：10mL溶解于无水乙醇所形成的溶液。
8.一种水性陶瓷微粒热反射涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：按照重量份称取水性纯丙乳液30-35份、改性弹性乳液30-35份、改性钛白粉24-28份、空心微珠10-15份、硅酸铝2-4份、分散剂1-3份、杀菌剂0.4-0.6份、消泡剂0.3-0.7份、成膜助剂1-3份、无水乙醇180-200份、去离子水20-30份、硅烷偶联剂2-8份，备用；
步骤二：将无水乙醇、去离子水以及硅烷偶联剂混合均匀，得到改性液；
步骤三：将改性钛白粉、空心微珠以及硅酸铝加入至改性液中搅拌反应3-5h，之后离心，将沉淀物放置于真空干燥箱中，在温度为90-100℃的条件下干燥2-2.5h，得到复合陶瓷微粒；
步骤四：将水性纯丙乳液、改性弹性乳液、复合陶瓷微粒、分散剂、杀菌剂、消泡剂以及成膜助剂混合均匀，得到水性陶瓷微粒热反射涂料。
9.根据权利要求8所述的一种水性陶瓷微粒热反射涂料的制备方法，其特征在于，所述水性纯丙乳液为BA-316型纯丙乳液，所述空心微珠为5019N型空心微珠，所述分散剂为SN5040型分散剂，所述杀菌剂为HY-606D型水性涂料杀菌剂，所述消泡剂为DF220型消泡剂，所述成膜助剂为丙二醇苯醚，所述硅烷偶联剂为硅烷偶联剂KH-550。
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