CN1927952A - 节能建筑涂料及制备方法 - Google Patents
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Abstract
节能建筑涂料及制备方法。所说该节能建筑涂料是由水性建筑涂料与相变材料微胶囊按下列重量比例混合组成：相变材料微胶囊20－30份，水性建筑涂料70－80份。其中所说的相变材料微胶囊特别采用的是由含有无机粉末成分的壁材包裹相变材料的微胶囊后，可使微胶囊的壁材更加薄而致密，因而具有更为优良的导热性、耐水性及与建筑墙面涂料的相容性。微胶囊的储能密度可达160KJ/kg，使用后微胶囊可以均匀地分散在涂料膜层，能及时有效的吸热或放热从而将室温控制在18℃－26℃，用于取暖或制冷的能耗可节约50％以上，具有理想的节能效果。
Description
技术领域
本发明涉及一种具有节能效果的建筑涂料，具体讲是一种含有相变材料微胶囊的建筑涂料及制备方法。
背景技术
建筑涂料如过氯乙烯墙面涂料、聚乙烯醇缩丁醛墙面涂料、丙烯酸酯墙面涂料、有机硅改性丙烯酸涂料、聚氨脂墙面涂料、聚醋酸乙烯乳胶漆、醋酸-丙烯酸乳胶漆、苯乙烯-丙烯酸乳胶漆、氯偏乳胶漆、聚乙烯醇类水玻璃内墙涂料、聚乙烯醇缩甲醛内墙涂料、聚乙烯醇缩乙醛内墙涂料等水性涂料是一类被普遍使用的建筑装修材料。其功能和应用范围除单纯的装饰作用外，通过改进可被赋予更多特殊的功能。目前具有防水、防火、防霉、防虫、防腐、吸声、防尘、避光、防辐射、保温等功能的涂料已越来越多地被研究和使用。尤其是对具有节能功效建筑涂料的研究和使用日益受到重视。
例如，将玻璃空心微珠分散用于涂料后，可减慢热量的传导和散失而能具隔热保温的特点，作为内墙涂料使用能起到隔热保温作用，是一种典型的节能涂料。
相变材料(Phase Change Materials，PCM)，特别是固-液相变材料，由于其在相转变过程中不断进行吸热/放热保持温度恒定，即具有储能和恒温作用的特性，因而已将其作为节能材料被应用于建筑材料中，可以大幅度减少建筑物内用于制冷/制热所需的能耗，且节能效果优于传统的保温隔热材料。
目前相变材料在砖瓦、墙板、地板、天花板等建筑材料中的应用主要以开放方式包覆后应用，相变材料存在渗漏缺陷。因此将相变材料制成为微胶囊形式后再用于建筑材料成为解决相变材料不稳定的关键。
例如，公开号CN1513938A的专利文献报道了利用微胶囊技术将相变材料进行两次包覆制备结构致密、粒径均匀的微胶囊，并提到该种微胶囊可以应用于墙体内抹灰面来调节室内温度。但由于通过两次包覆使工艺变得复杂，而且胶囊壁材变厚将严重影响导热效果，减小了对环境温度反应的灵敏性。
公开号CN1657587A的专利文献报道了利用聚苯乙烯和聚乙烯对相变材料包裹，然后进一步利用微胶囊技术将相变材料进行微胶囊封装，能有效克服因胶囊破损造成的泄漏，该微胶囊可以用于混凝土、板材、腻子使墙体拥有储热储冷功能。利用高分子聚合物包覆相变材料，然后粉碎再进行微胶囊包覆，虽然包覆效果很好，但会大大增加粒径，其用于混凝土、板材等厚制品尚可，但用于涂料中则存在问题。而且由于高分子是一种网状结构的包覆，从而导致其中的相变材料含量减少，储能密度最大只有148.15KJ/kg。
公开号CN1252025A的专利文献报道了通过利用聚合粘合剂对胶囊进行了二次包覆来处理胶囊的致密性，并将其均匀分散在聚合粘合剂涂抹在飞行器外壳、电子零部件外壳、泡沫塑料、路面、水泥、沥青、桥结构和建筑材料来抵抗热冲击。但其并未涉及微胶囊在用于建筑涂料时的相容性、耐水性等问题的研究。
《高分子材料科学与工程》(2005(21)，p288)报道了天津工业大学樊耀峰等人制备相变材料纳米胶囊，并通过热处理使胶囊进一步致密化，由于加热致密化是对已经定型的胶囊壁材进一步交联处理，但不能够对胶囊壁材的完整性进行修复。
上述文献报道的多种形式相变材料微胶囊，主要是应用于如混凝土、抹灰面、腻子、板材等较厚的建筑材料和/或制品中。由于在这些厚制品建筑材料中的微胶囊用量较大，导致了成本上升，严重制约了其规模化生产和推广应用。据文献报道，例如在墙体等厚型建筑材料中的相变材料微胶囊添加量达到10％-20％时，可以减少用于制冷和取暖的电耗约20％-40％，但微胶囊的这一添加量则同时已会直接影响混凝土、抹灰面、腻子、板材的使用性能，而且在这些材料中微胶囊的使用总量很大，每平方米墙面的微胶囊用量可高达0.7-1.5kg。
发明内容
针对上述情况，本发明首先的目的是提供一种采用相变材料微胶囊而能具有节能效果的建筑涂料。在此基础上，本发明进一步的目的还包括提供所说具有节能效果建筑涂料的一种制备方法。
本发明的节能建筑涂料，是由水性建筑涂料与相变材料微胶囊按下列重量比例混合组成：
相变材料微胶囊 20-30份，
水性建筑涂料 70-80份。
其中所说的水性建筑涂料，是上述在建筑行业中已普遍使用的包括过氯乙烯墙面涂料、聚乙烯醇缩丁醛墙面涂料、丙烯酸酯墙面涂料、有机硅改性丙烯酸涂料、聚氨脂墙面涂料、聚醋酸乙烯乳胶漆、醋酸-丙烯酸乳胶漆、苯乙烯-丙烯酸乳胶漆、氯偏乳胶漆、聚乙烯醇类水玻璃内墙涂料、聚乙烯醇缩甲醛内墙涂料、聚乙烯醇缩乙醛内墙涂料等在内的多种以水为分散介质的墙面涂料。
由于墙面涂料是附着于与环境直接接触的墙体表面的，因而使微胶囊中的相变材料能够随时感应周围环境的温度变化并及时有效地进行调控。将相变材料微胶囊用于涂料，不仅使用方便，而且可以减少微胶囊的总用量。
通常情况下，建筑涂料在使用状态下都是一种薄膜状物，为提高相变材料微胶囊在其中的致密性、耐水性、粒径的均匀性，以及与涂料混合时的相容性，避免在涂刷等操作和/或使用过程中因胶囊壁材破损而影响使用，上述所说的相变材料微胶囊特别以采用由含有无机粉末成分的壁材包裹的相变材料形式的微胶囊为佳。这种相变材料微胶囊的组成(重量)可以为：
相变材料成分 100份，
壁材成分 30-100份，
无机粉末成分 2-20份。
其中的相变材料可以为石蜡类直链烷烃成分、脂肪酸成分、酯类成分、醇类成分中至少一种。这些相变材料一般均可在目前已有报道和使用的相变材料微胶囊的常用材料中选择。如所说的石蜡类直链烷烃成分可以为液体石蜡、正十六烷、正十七烷、正十八烷、正十九烷、正二十烷中至少一种；脂肪酸成分可以为辛酸、癸酸、月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸中至少一种；酯类成分可以为硬脂酸丁酯、硬脂酸辛酯中至少一种；醇类成分为十二醇、环己醇、叔丁醇中至少一种等；
壁材成分可以选择三聚氰胺-甲醛树脂、脲醛树脂、三聚氰胺脲醛树脂、聚氨酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸乙酯、酚醛树脂中至少一种，其中优选为三聚氰胺-甲醛树脂；
无机粉末成分可以为具有涂料级粒径(例如通常＜2μm)的碳酸钙、硅酸铝、二氧化硅、硅酸镁、硫酸钙、云母粉、硅酸钙、氧化锌、磷酸钙中的至少一种。
在上述形式的相变材料微胶囊中，壁材成分比例过小会使微胶囊的壁层变薄易破，壁材比例过高则可能影响储能密度和导热效果。壁材中的无机粉末成分比例过小，会影响其对壁材的改性效果，增大其在壁材中的比例，可使壁材更加致密，但试验显示，含量过高会反而会造成团聚。选用储能密度相对较高的相变材料时，可以适当提高壁材中无机粉末成分的比例。
由于上述的无机粉末成分基本上均属于是建筑涂料中可使用的常规填料成分，因此微胶囊的壁材中含有这些成分后，可以使微胶囊在涂料中能有更好的相容性。同时，这些无机粉末成分既难溶于水又难溶于油，微胶囊的壁材中添加了这些无机粉末成分后不仅可以显著增加胶囊壁材的致密性和强度，而且还能进一步提高微胶囊的耐水性，因而可以使微胶囊的壁层更薄，壁材的用量可少于目前常规的微胶囊，并可以使微胶囊中相变材料的包含量相应增多，使微胶囊在相变过程中能具有更大的储能密度，恒温和节能的效果更加理想。
将壁材中含有碳酸钙粉末成分的相变材料微胶囊与常规形式相变材料微胶囊在致密性、耐水性、相容性等方面的性能对照试验结果如表1所示。
表1含无机成分壁材的相变材料微胶囊的性能影响试验结果
| 性能指标 | 常规微胶囊 | 壁材中含有无机粉末成分的微胶囊 |
| 储能密度 | 150J/g | 160J/g |
| 致密性 | 胶囊易破损和不完整 | 胶囊基本无破损，保持完整 |
| 粒径分布 | 胶囊粒径均匀度较差 | 胶囊的粒径均匀 |
| 导热性 | ≤0.2W/(m·K) | ≥0.39W/(m·K) |
| 耐水性 | 60℃水中浸泡15分钟可有油滴浮上水面 | 60℃水中浸泡24小时无油滴浮上水面 |
壁材中含有无机粉末成分的相变材料微胶囊用于建筑涂料后，其性能也显著优于含有常规形式相变材料微胶囊的涂料。例如，在同等工艺条件下分别含有25％(重量)的常规相变材料微胶囊和本发明上述壁材中含有无机粉末成分的相变材料微胶囊的丙烯酸酯墙面涂料进行对比试验，试验结果如表2所示。
表2含有改性处理与未改性处理微胶囊的涂料的性能对比试验
| 性能指标 | 含有常规微胶囊的涂料 | 含有改性处理微胶囊的涂料 |
| 相容性 | 在涂料中有呈团聚状分散 | 在涂料中均匀分散 |
| 涂刷性 | 膜面有滴状现象 | 膜面平整 |
| 控温效果 | 18-26℃ | 18-26℃ |
| 节能效果 | 节能小于10％ | 节能＞50％ |
上述的节能建筑涂料的制备，通常将所说比例的相变材料微胶囊与目前常规使用的水性建筑涂料充分均匀混合即可，其中所用的相变材料微胶囊，既可以是制备后得到的微胶囊悬浮浆液，也可以是微胶囊粉末等不同形式。当采用以无机粉末成分改性壁材的微胶囊的建筑涂料，其基本的原料和制备方法如下：
原料组成(重量)：相变材料 100份，
壁材成分 30-100份，
无机粉末成分 2-20份，
乳化剂 0.2-5份，
分散剂 0.5-5份，
去离子水 300-500份。
其中的相变材料、壁材成分及无机粉末成分均可以分别在上述的相应材料中选择；乳化剂可以选择非离子表面活性剂中的OP-10、NP-10、EL-40、平平加OS-15、土温-80、司盘-80、TX-20中的至少一种；分散剂可以选择阴离子表面活性剂中的硬脂酸钠、苯乙烯-马来酸酐铵盐、苯乙烯-马来酸酐钠盐、十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十六烷基磷酸钠中至少一种。
操作步骤：
1′：将相变材料、乳化剂、分散剂和去离子水在反应容器内充分混合并调整pH值为7-10后(可按通常方式以稀释的三乙醇胺、氢氧化钠等进行调节)，在能使其完全熔化的温度和充分搅拌的条件下完全分散为乳状液。由于相变材料不同，使其完全熔化的温度也相应不同，根据与本发明目的相适应的相变材料的相转变温度，使其熔化的温度范围一般可为30℃-80℃。为使反应物完全分散为乳状液，需有充分的搅拌，且搅拌速度越高，乳化越完全，所形成的胶囊粒径相应越小。试验显示，在保证完全乳化分散的前提下，搅拌速度一般可控制在500-10000rpm范围内。反应物料完全分散为乳状液后，以常规方式用稀释的柠檬酸、盐酸、氯化铵等调节pH值至3-5，即得到相应的相变材料乳化液。
2′：将以常规方式制备的壁材预聚体的水溶液和所说的无机粉末成分，在充分搅拌的条件下缓慢加入上述的相变材料乳化液中，加入速度过快，会出现明显的团聚，影响胶囊粒径的分布，因此加入的速度应以不出现明显团聚现象为宜。然后升温至80℃-100℃，继续反应至少30分钟，得到具有改性壁材的相变材料微胶囊的悬浮浆液，可直接用于下步操作，或过滤、干燥后得到相变材料微胶囊粉末。
试验显示，在加入壁材预聚体的水溶液和无机粉末成分后的微胶囊形成过程中，提高反应温度可有助于壁材进一步交联并将无机粉末镶嵌在壁材内，但温度不宜过高，否则有造成壁材分解和失效的可能；延长升温条件下的反应时间，有利于反应进行的完全。一般情况下30-60分钟后反应可基本结束。微胶囊形成时的搅拌速度可视壁材的缩合速度而定，一般可为100-5000rpm，当缩合反应的速度快时(例如有团聚物出现)搅拌速度可相应提高。
由于用于改性壁材的无机粉末成分是在微胶囊形成初期缓慢加入的，因而可以有效分散隔离各单个胶囊体，有利于胶囊形成的完整而不破裂；在胶囊形成的后期，无机粉末成分可附着于胶囊壁的表面，在提高了微胶囊壁材的致密性和强度的同时，也提高了与涂料的相容性。
3′：将20-30份的相变材料微胶囊与70-80重量份的水性建筑涂料均匀混合，得到所说的节能建筑涂料。
由上述方法得到的含有无机粉末成分壁材的相变材料微胶囊，由于无机粉末成分是在微胶囊形成的过程混合的，因此可以使所形成的微胶囊的壁材薄且包覆完整，其致密性、耐水性和导热性能也均得到了提高。与涂料混合并被使用后，涂料膜层中的相变材料微胶囊能够直接接触环境，调温储能效果显著。前述文献报导的应用了相变材料微胶囊的混凝土、抹灰面、腻子、板材等建筑材料中，相变材料微胶囊的添加量达10％-20％可节能20％-40％，其微胶囊的总用量将达到每平方米墙面的微胶囊用量约为0.7-1.5kg。试验显示，本发明的节能涂料，特别是使用经改性处理后的相变材料微胶囊，其在涂料中的使用量可以高达20％-30％，恒温储能效果好，节能效果可达50％以上，并且不会影响涂料附着膜的基本性能，而每平方米墙面的微胶囊用量则仅约0.1kg，微胶囊的总用量大幅度减少，成本大为降低，而且涂料使用方便，尤其是用于旧房的节能改造，通过直接涂刷即可达到节能效果。
使用含无机粉末壁材的相变材料微胶囊的本发明节能涂料与前述含有空心玻璃微珠的传统节能涂料、以及普通涂料的主要技术指标对比试验结果如表3所示。
表3不同建筑涂料的主要技术指标对比
| 项目 | 普通涂料(GB/T 9756-2001) | 传统节能涂料 | 本发明节能涂料 |
| 外观 | 无硬块，呈均匀状态 | 无硬块，呈均匀状态 | 无硬块，呈均匀状态 |
| 干燥时间(h) | ＜2 | ＜2 | ＜2 |
| 耐碱性(24h) | 无异常 | 无异常 | 无异常 |
| 耐水性(24h) | / | / | 无异常 |
| 耐洗刷性(次) | ＞300 | ＞300 | ＞1000 |
| 控制室内温度 | / | / | 18-26℃ |
| 节能效果 | / | 节能小于20％ | 节能＞50％ |
| 涂料耐冻融性 | 不变质 | 不变质 | 不变质 |
| 膜面 | 平整 | 平整 | 平整 |
以下结合附图所示实施例的具体实施方式，对本发明的上述内容再作进一步的详细说明。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实例。在不脱离本发明上述技术思想情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种替换或变更，均应包括在本发明的范围内。
附图说明
图1是常规相变材料微胶囊分散于水中的1000倍扫描电镜照片，显示了其中的微胶囊有破裂情况，胶囊粒径的均匀度较差，并呈团聚状分散。
图2是含有无机粉末成分壁材的相变材料微胶囊分散于水介质中1000倍扫描电镜照片，显示了其中的微胶囊基本无破损而保持完整，且粒径均匀，呈均匀分散状态。
具体实施方式
实施例1
1)相变材料微胶囊的制备
材料及用量(重量份)：正十六烷 100
三聚氰胺-甲醛树脂 30
碳酸钙 15
OP-10 0.6
苯乙烯马来酸酐钠盐 0.5
去离子水 450
操作步骤：(1)将正十六烷、OP-10、苯乙烯-马来酸酐钠盐、去离子水加入反应釜混合，调整pH＝7，温度升至30℃，用高速剪切乳化机乳化8min，乳化速度1000rpm，调整pH＝4，制得相变材料乳化液；(2)将以上制备的相变材料乳化液加入反应釜，温度控制在40-60℃，在400rpm的搅拌速度下，缓慢加入三聚氰胺-甲醛树脂预聚体的水溶液，同时缓慢加入碳酸钙改性剂，并逐渐将反应温度升高到90℃，继续反应60min，得到悬浮液态浆相变材料微胶囊，过滤干燥得到粉末态相变材料微胶囊；
2)相变节能建筑涂料的制备
将上述相变材料微胶囊20重量份与丙烯酸酯墙面涂料80重量份直接混合均匀，即得到本发明相变节能建筑涂料。
实施例2
1)相变材料微胶囊的制备
材料及用量(重量份)：十二醇 100
脲醛树脂 70
硅酸镁 5
EL-40 2
十二烷基硫酸钠 2
去离子水 300
操作步骤：(1)将十二醇、EL-40、十二烷基硫酸钠、去离子水加入反应釜混合，调整pH＝8，温度升至40℃，用高速剪切乳化机乳化20min，乳化速度2000rpm，调整pH＝5，制得相变材料乳化液；(2)将以上制备的相变材料乳化液加入反应釜，温度控制在60-70℃，在200rpm的搅拌速度下，缓慢加入脲醛树脂预聚体的水溶液，同时缓慢加入硅酸镁改性剂，并逐渐将反应温度升高到85℃，继续反应40min，得到悬浮液态浆相变材料微胶囊，过滤干燥得到粉末态相变材料微胶囊；
2)相变节能建筑涂料的制备
将上述相变材料微胶囊30重量份与聚乙烯醇缩乙醛内墙涂料70重量份直接混合均匀，即得到本发明相变节能建筑涂料。
实施例3
1)相变材料微胶囊的制备
材料及用量(重量份)：硬脂酸丁酯 100
酚醛树脂 100
硅酸铝 8
土温-80 3
硬脂酸钠 5
去离子水 320
操作步骤：(1)将硬脂酸丁酯、土温-80、硬脂酸钠、去离子水加入反应釜混合，调整pH＝9，温度升至60℃，用高速剪切乳化机乳化20min，乳化速度6000rpm，调整pH＝4，制得相变材料乳化液；(2)将以上制备的相变材料乳化液加入反应釜，温度控制在70-80℃，在100rpm的搅拌速度下，缓慢加入酚醛树脂预聚体水溶液，同时缓慢加入硅酸铝，并逐渐将反应温度升高到100℃，继续反应30min，得到悬浮液态浆相变材料微胶囊，过滤干燥得到粉末态相变材料微胶囊；
2)相变节能建筑涂料的制备
将上述相变材料微胶囊25重量份与聚氨脂墙面涂料75重量份直接混合均匀，即得到本发明相变节能建筑涂料。
实施例4
1)相变材料微胶囊的制备
材料及用量(重量份)：正二十烷 100
聚氨酯 40
二氧化硅 12
NP-10 0.2
十六烷基磷酸钠 3
去离子水 380
操作步骤：(1)将正二十烷、NP-10、十六烷基磷酸钠、去离子水加入反应釜混合，调整pH＝8，温度升至70℃，用高速剪切乳化机乳化10min，乳化速度8000rpm，调整pH＝4，制得相变材料乳化液；(2)将以上制备的相变材料乳化液加入反应釜，温度控制在50-80℃，在200rpm的搅拌速度下，缓慢加聚氨酯预聚体，同时缓慢加入二氧化硅，并逐渐将反应温度升高到95℃，继续反应60min，得到悬浮液态浆相变材料微胶囊，过滤干燥得到粉末态相变材料微胶囊；
2)相变节能建筑涂料的制备
将上述相变材料微胶囊22重量份与醋酸-丙烯酸乳胶漆78重量份直接混合均匀，即得到本发明相变节能建筑涂料。
实施例5
1)相变材料微胶囊的制备
材料及用量(重量份)：硬脂酸辛酯 100
三聚氰胺脲醛树脂 50
氧化锌 18
TX-20 1
苯乙烯马来酸酐铵盐 2
去离子水 400
操作步骤：(1)将硬脂酸辛酯、TX-20、苯乙烯马来酸酐铵盐、去离子水加入反应釜混合，调整pH＝8，温度升至60℃，用高速剪切乳化机乳化30min，乳化速度3000rpm，调整pH＝4，制得相变材料乳化液；(2)将以上制备的相变材料乳化液加入反应釜，温度控制在70-80℃，在100rpm的搅拌速度下，缓慢加入三聚氰胺脲醛树脂预聚体水溶液，同时缓慢加入氧化锌，并逐渐将反应温度升高到90℃，继续反应60min，得到悬浮液态浆相变材料微胶囊，过滤干燥得到粉末态相变材料微胶囊；
2)相变节能建筑涂料的制备
将上述相变材料微胶囊25重量份与苯乙烯-丙烯酸乳胶漆75重量份直接混合均匀，即得到本发明相变节能建筑涂料。
实施例6
1)相变材料微胶囊的制备
材料及用量(重量份)：月桂酸 100
三聚氰胺-甲醛树脂 60
硅酸钙 20
司盘-80 4
十六烷基磷酸钠 4
去离子水 450
操作步骤：(1)将月桂酸、司盘-80、十六烷基磷酸钠、去离子水加入反应釜混合，调整pH＝8，温度升至70℃，用高速剪切乳化机乳化10min，乳化速度1000rpm，调整pH＝4，制得相变材料乳化液；(2)将以上制备的相变材料乳化液加入反应釜，温度控制在70-80℃，在250rpm的搅拌速度下，缓慢加三聚氰胺-甲醛树脂预聚体，同时缓慢加入硅酸钙，并逐渐将反应温度升高到95℃，继续反应60min，得到悬浮液态浆相变材料微胶囊，过滤干燥得到粉末态相变材料微胶囊；
2)相变节能建筑涂料的制备
将上述相变材料微胶囊20重量份与过氯乙烯墙面涂料80重量份直接混合均匀，即得到本发明相变节能建筑涂料。
实施例7
1)相变材料微胶囊的制备
材料及予量(重量份)：癸酸 100
聚甲基丙烯酸甲酯 80
云母粉 6
平平加OS-15 5
苯乙烯马来酸酐铵盐 3
去离子水 400
操作步骤：(1)将癸酸、平平加OS-15、苯乙烯马来酸酐铵盐、去离子水加入反应釜混合，调整pH＝8，温度升至60℃，用高速剪切乳化机乳化10min，乳化速度3000rpm，调整pH＝4，制得相变材料乳化液；(2)将以上制备的相变材料乳化液加入反应釜，温度控制在70-80℃，在100rpm的搅拌速度下，缓慢加入聚甲基丙烯酸甲酯预聚体水溶液，同时缓慢加入云母粉，并逐渐将反应温度升高到100℃，继续反应50min，得到悬浮液态浆相变材料微胶囊，过滤干燥得到粉末态相变材料微胶囊；
2)相变节能建筑涂料的制备
将上述相变材料微胶囊30重量份与聚乙烯醇缩丁醛墙面涂料70重量份直接混合均匀，即得到本发明相变节能建筑涂料。
实施例8
1)相变材料微胶囊的制备
材料及用量(重量份)：叔丁醇 100
脲醛树脂 45
硫酸钙 10
NP-10 2.5
苯乙烯马来酸酐钠盐 1
去离子水 500
操作步骤：(1)将叔丁醇、NP-10、苯乙烯马来酸酐钠盐、去离子水加入反应釜混合，调整pH＝9，温度升至30℃，用高速剪切乳化机乳化5min，乳化速度10000rpm，调整pH＝4，制得相变材料乳化液；(2)将以上制备的相变材料乳化液加入反应釜，温度控制在30-40℃，在100rpm的搅拌速度下，缓慢加入脲醛树脂预聚体水溶液，同时缓慢加入硫酸钙，并逐渐将反应温度升高到60℃，继续反应30min，得到悬浮液态浆相变材料微胶囊，过滤干燥得到粉末态相变材料微胶囊；
2)相变节能建筑涂料的制备
将上述相变材料微胶囊28重量份与有机硅改性丙烯酸乳液72重量份直接混合均匀，即得到本发明相变节能建筑涂料。
实施例9
1)相变材料微胶囊的制备
材料及用量(重量份)：液体石蜡 100
聚甲基丙烯酸乙酯 60
磷酸钙 18
OP-10 1.5
十二烷基苯磺酸钠 0.8
去离子水 500
操作步骤：(1)将液体石蜡、OP-10、十二烷基苯磺酸钠、去离子水加入反应釜混合，调整pH＝8，温度升至50℃，用高速剪切乳化机乳化5min，乳化速度8000rpm，调整pH＝3，制得相变材料乳化液；(2)将以上制备的相变材料乳化液加入反应釜，温度控制在40-60℃，在600rpm的搅拌速度下，缓慢加入聚甲基丙烯酸乙酯预聚体水溶液，同时缓慢加入磷酸钙，并逐渐将反应温度升高到60℃，继续反应40min，得到悬浮液态浆相变材料微胶囊，过滤干燥得到粉末态相变材料微胶囊；
2)相变节能建筑涂料的制备
将上述相变材料微胶囊25重量份与有机硅改性丙烯酸乳液75重量份直接混合均匀，即得到本发明相变节能建筑涂料。
实施例10
1)相变材料微胶囊的制备
材料及用量(重量份)：棕榈酸 100
三聚氰胺-甲醛树脂 90
碳酸钙 2
TX-20 3
十二烷基磺酸钠 4
去离子水 420
操作步骤：(1)将棕榈酸、TX-20、十二烷基磺酸钠、去离子水加入反应釜混合，调整pH＝10，温度升至70℃，用高速剪切乳化机乳化20min，乳化速度2000rpm，调整pH＝5，制得相变材料乳化液；(2)将以上制备的相变材料乳化液加入反应釜，温度控制在60-70℃，在1000rpm的搅拌速度下，缓慢加入三聚氰胺-甲醛树脂预聚体的水溶液，同时缓慢加入碳酸钙改性剂，并逐渐将反应温度升高到85℃，继续反应40min，得到悬浮液态浆相变材料微胶囊，过滤干燥得到粉末态相变材料微胶囊；
2)相变节能建筑涂料的制备
将上述相变材料微胶囊30重量份与聚乙烯醇缩乙醛内墙涂料70重量份直接混合均匀，即得到本发明相变节能建筑涂料。
Claims (6)
1.节能建筑涂料，其特征是由水性建筑涂料与相变材料微胶囊按下列重量比例混合组成：
相变材料微胶囊 20-30份，
水性建筑涂料 70-80份。
2.如权利要求1所述的节能建筑涂料，其特征是所说的相变材料微胶囊是由含有无机粉末成分的壁材包裹相变材料的微胶囊，其重量组成比例：
相变材料成分 100份，
壁材成分 30-100份，
无机粉末成分 2-20份，
其中，相变材料为石蜡类直链烷烃、脂肪酸、酯类、醇类中至少一种；
壁材成分为三聚氰胺-甲醛树脂、脲醛树脂、三聚氰胺脲醛树脂、聚氨酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸乙酯、酚醛树脂中至少一种；
无机粉末成分为具有涂料级粒径的碳酸钙、硅酸铝、二氧化硅、硅酸镁、硫酸钙、云母粉、硅酸钙、氧化锌、磷酸钙中的至少一种。
3.如权利要求1或2所述的节能建筑涂料，其特征是所说的微胶囊壁材成分为三聚氰胺-甲醛树脂。
4.节能建筑涂料的制备方法，其特征是将下述原料按所说的步骤进行：
原料及重量比例：相变材料 100份，
壁材成分 30-100份，
无机粉末成分 2-20份，
乳化剂 0.2-5份，
分散剂 0.5-5份，
去离子水 300-500份，
其中所说的相变材料为石蜡类直链烷烃、脂肪酸、酯类、醇类中至少一种；
壁材成分为三聚氰胺-甲醛树脂、脲醛树脂、三聚氰胺脲醛树脂、聚氨酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸乙酯、酚醛树脂中至少一种；
无机粉末成分为具有涂料级粒径的碳酸钙、硅酸铝、二氧化硅、硅酸镁、硫酸钙、云母粉、硅酸钙、氧化锌、磷酸钙中的至少一种；
乳化剂为非离子表面活性剂OP-10、NP-10、EL-40、平平加OS-15、土温-80、司盘-80、TX-20中的至少一种；
分散剂为阴离子表面活性剂硬脂酸钠、苯乙烯-马来酸酐铵盐、苯乙烯-马来酸酐钠盐、十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十六烷基磷酸钠中至少一种；
对上述原料按下述步骤操作：
1′：将相变材料、乳化剂、分散剂和去离子水在反应容器内充分混合并调整pH值为7-10，在能使其完全熔化的温度和充分搅拌的条件下完全分散为乳状液后，调节pH值为3-5，得到相变材料乳化液；
2′：将以上制备的相变材料乳化液加入反应容器，在充分搅拌的条件下缓慢加入壁材预聚体的水溶液和所说的无机粉末成分，并升温至80℃-100℃，继续反应至少30分钟，得到具有改性壁材的相变材料微胶囊的悬浮浆液，可直接用于下步操作，或过滤、干燥后得到相变材料微胶囊粉末；
3′：将20-30份的相变材料微胶囊与70-80重量份的水性建筑涂料均匀混合，得到所说的节能建筑涂料。
5.如权利要求4所述的制备方法，其特征是所说的壁材成分选用三聚氰胺-甲醛树脂。
6.如权利要求4或5的制备方法，其特征是在2′步中所说的充分搅拌为以100-5000rpm的速度进行搅拌。
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