一种水性自洁型石墨烯改性纳米隔热反射涂料制造技术

本发明专利技术涉及一种水性自洁型石墨烯改性纳米隔热反射涂料及其制备方法，其组成由石墨烯改性水性氟醇酸树脂、乳液、助剂、填料、埃康粉、纳米二氧化硅、遮盖聚合物和水组成；所述的石墨烯改性水性氟醇酸树脂由脂肪酸、有机酸酐、多元醇、氟烯类单体、丙烯酸类单体、二羟甲基丙酸、多异氰酸酯、石墨烯和水制备而来。本发明专利技术的一种水性自洁型石墨烯改性纳米隔热反射涂料，其表面张力低、疏水性好、耐老化性强、交联密度高、耐腐蚀性好，具有优异的太阳反射率、红外发射率，其反射功能、隔热效率、隔热持久性优于传统的隔热反射涂料，还有效提高涂膜的耐沾污性、耐擦洗性、自洁性和户外保色性；广泛用于厂房、仓库、化工罐体、混泥土屋面的隔热保护。

【技术实现步骤摘要】
一种水性自洁型石墨烯改性纳米隔热反射涂料
本专利技术涉及一种隔热反射涂料，尤其涉及到一种水性自洁型石墨烯改性纳米隔热反射涂料，能有效反射95％以上来自太阳的热量，其适用于厂房、仓库、化工罐体、混泥土屋面的隔热保护，属于功能涂料

技术介绍
能源是人类社会生存和发展的前提和基础，它是经济的发展的原动力，随着科学技术的进步，全球经济的快速发展，人类社会对能源需求量的日益增加，而能源的快速消耗，造成了全球气候变暖，温室效应愈演愈严重，气温越来越高。因此，如何开发新的绿色能源以及提高能源利用率己成为世界性课题。目前，建筑能耗每年约占全国能耗的35％左右，如何降低建筑能耗成为节能研究中最亟待解决的问题。在建筑隔热材料中，隔热涂层因施工简单，操作方便、隔热效果较好等优点而备受人们关注。建筑物、粮仓、储油罐、临时厂房、工业设备等长时间暴露在阳光下，其在阳光的照射下外表面温度升高，尤其在夏天，由于外表面温度的升高，会有大量的热量传入室内，这将影响里面人的生活状态，为降低室内温度，人们会采用空调等设施降温，但这会造成能源大量消耗；而对于物品来说，由于受高温影响，其物理、化学性质等会改变，特别是储油罐等化工产品设施，严重时会发生爆炸等危险情况。对此，人们纷纷研究太阳热反射涂料，以减少覆盖物对阳光能量的吸收从而降低其表面温度。而目前溶剂型反射隔热涂料仍占一部分的市场份额。虽然其在涂膜强度和伸长率等物理性能方面比较突出，但是其含有大量的VOC，对环境造成很大污染，且不符合国家可持续发展的发展战略，特别是应用在建筑领域，不利于用户的健康。尽管我国在反射隔热涂料领域中已公布了很多专利，有水性的，有溶剂型的，但其或多或少会存在一些问题，如：反射率比较低、与基面的粘结力不够、导热系数高、易粉化、防水抗污效果差、耐久性差、对环境有污染、寿命较短等缺点。而一些反射隔热涂料刚开始效果较好，但由于经历日晒雨淋而造成涂料表面发生变化，外界环境中的污染物(包括灰尘、有机污染物等)附着在其表面上，从而影响其反射隔热性能和外观。因而，耐沾污性也是考察涂层体系性能的重要指标之一。因此，为避免上述技术问题，有必要提供一种新型的具有自洁能力的纳米反射隔热涂料，以克服现有技术中的所述缺陷，其在钢瓦、铁皮房、基站、化工罐体，建筑混凝土屋顶、面具有广泛的应用前景。
技术实现思路
本专利技术是针对建筑外墙在反射隔热性能以及抗污防水性能方面的需求，提供一种水性自洁型石墨烯改性纳米隔热反射涂料，该涂料能够高效反射太阳光能量，从而降低外墙对热量的积累，增大室内和室外的温差，本专利技术一种水性自洁纳米石墨烯隔热反射涂料采用纳米技术，其具有很低的传热系数，从而可以达到优良的保温隔热效果。同时为解决对太阳光能量的反射长期有效性，本专利技术的涂料具有自洁性，耐老化性、耐沾污能力强，能长时间保持墙面干净、光滑。本专利技术的目的旨在提供一种水性自洁型石墨烯改性纳米隔热反射涂料。为了解决上面所述的技术问题，本专利技术采取以下技术方案，本专利技术涉及一种水性自洁型石墨烯改性纳米隔热反射涂料，按重量百分比计，其组成为：石墨烯改性水性氟醇酸树脂乳液10.0～18.0份、纯丙或硅丙乳液10.0～20.0份、润湿剂0.1～0.5份、分散剂0.5～2.5份、消泡剂0.1～0.6份、pH调节剂0.1～0.5份、填料15.0～25.0份、流平剂0.1～0.5份、杀菌剂0.1～0.3份、增稠剂0.1～1.0份、防冻剂1.0～5.0份、埃康粉10.0～20.0份、钛白粉10.0～20.0份、纳米二氧化硅1.0～5.0份、成膜助剂1.0～5.0份、遮盖聚合物3.0～8.0份、去离子水10.0～35.0份。所述的防冻剂是乙二醇，也可以是丙二醇或是两者的组合。所述的消泡剂、杀菌剂、分散剂、润湿剂、pH调节剂、增稠剂、成膜助剂、流平剂、成膜助剂为水性涂料常规的试剂。所述的埃康粉为一种新型的纳米隔热功能粉体，具有优异的太阳反射率、红外发射率，其反射功能、隔热效率、隔热持久性比传统的方法更明显优势。所述的遮盖聚合物是一种不成膜的水性乳液聚合物，具有球状中空的结构，其外売为玻璃化温度很高的聚合物，平均粒径0.33～1.0μm，中间孔穴充满水。在涂料干燥过程中，水通过聚合物外壳蒸发，留下空气空隙。由于空气与周围聚合物的折射指数不同，使得光照得到有效的散射，从而提高了漆膜的遮盖力，改善涂膜的耐沾污性、耐擦洗性和户外保色性。本专利技术所述的一种石墨烯改性水性氟醇酸树脂，基于申请的专利技术专利“一种石墨烯改性水性氟醇酸树脂”，主要由植物油类脂肪酸、有机酸酐、多元醇、多元酸、氟烯类单体、丙烯酸类单体、二羟甲基丙酸、多异氰酸酯、石墨烯、中和剂和去离子水组成。所述的石墨烯改性水性氟醇酸树脂，其特征在于：按重量百分比计，其组成为：植物油脂肪酸4.0～10.0份、有机酸酐2.0～5.0份、多元酸3.0～6.0份、多元醇2.0～8.0份、二甲苯1.5～5.0份、苯甲酸1.0～4.0份、二羟甲基丙酸1.0～2.5份、丙酮2.0～5.0份、氟烯类单体2.0～5.0份、石墨烯1.5～5.0份、多异氰酸酯4.0～10.0份、丙烯酸类单体2.0～6.0份、中和剂1.5～4.0份、二月桂酸二丁基锡0.02～0.08份、偶氮二异丁腈0.04～0.1份、去离子水40.0～60.0份。其中，所述的丙烯类单体为丙烯酸甲酯、2-甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸羟丙酯、丙烯酸-2-羟基乙酯、甲基丙烯酸-2-羟基乙酯、丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸环己酯、丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸异冰片酯、丙烯酸、甲基丙烯酸、2-丙基庚基丙烯酸酯、甲基丙烯酸月桂醇酯、丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸十八酯、丙烯酸十八酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、环三羟甲基丙烷甲缩醛丙烯酸酯、丙烯酸四氢糠醇酯、甲基丙烯酸四氢糠醇酯中的一种或几种的组合；根据树脂功能的要求可以采用软硬不同比例的单体进行搭配使用。所述的氟烯类单体为丙烯酸六氟丁酯、甲基丙烯酸六氟丁酯、丙烯酸六氟异丙酯、甲基丙烯酸六氟异丙酯、丙烯酸八氟戊酯、甲基丙烯酸八氟戊酯、全氟己基乙基丙烯酸酯、全氟己基乙基甲基丙烯酸酯、全氟辛基乙基丙烯酸酯、全氟辛基乙基甲基丙烯酸酯、全氟烷基乙基丙烯酸酯、全氟烷基乙基甲基丙烯酸酯中的一种或几种的组合。所述的有机酸酐为苯酐、乙酸酐、马来酸酐中的一种或几种的组合。所述多元醇为乙二醇、丙二醇、丁二醇、己二醇、新戊二醇、二缩二乙二醇、一缩二丙二醇、三羟甲基丙烷、甘油、三羟甲基乙烷、季戊四醇、木糖醇、山梨醇中的一种或几种的组合。所述的多元酸为邻苯二甲酸、间苯二甲酸、已二酸、癸二酸中的一种或几种的组合。所述的石墨烯为含羟基的氧化石墨烯，由Hummers法、Staudemaier法、电化学法或Brodie法制备；进一步地，为Hummers法制备的氧化石墨烯。所述的植物油脂肪酸为精制亚麻油、大豆油、蓖麻油、妥尔油、椰子油、菜籽油中的一种或几种的组合。所述的中和剂为三乙胺、氨水、二甲基乙醇胺中的一种或几种的组合。所述的多异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯TDI、异佛尔酮二异氰酸酯IPDI、六亚甲基二异氰酸酯HDI、苯二亚甲基二异氰酸酯XDI、环己烷二亚甲基二异氰酸酯H6XDI、四甲基苯二亚本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水性自洁型石墨烯改性纳米隔热反射涂料，其特征在于：所述的水性自洁型石墨烯改性纳米隔热反射涂料，按重量百分比计，其组成为：石墨烯改性水性氟醇酸树脂乳液10.0～18.0份、纯丙或硅丙乳液10.0～20.0份、润湿剂0.1～0.5份、分散剂0.5～2.5份、消泡剂0.1～0.6份、pH调节剂0.1～0.5份、填料15.0～25.0份、流平剂0.1～0.5份、杀菌剂0.1～0.3份、增稠剂0.1～1.0份、防冻剂1.0～5.0份、埃康粉10.0～20.0份、钛白粉10.0～20.0份、纳米二氧化硅1.0～5.0份、成膜助剂1.0～5.0份、遮盖聚合物3.0～8.0份、去离子水10.0～35.0份；其中，所述的石墨烯改性水性氟醇酸树脂，按重量百分比计，其组成为：植物油脂肪酸4.0～10.0份、有机酸酐2.0～5.0份、多元酸3.0～6.0份、多元醇2.0～8.0份、二甲苯1.5～5.0份、苯甲酸1.0～4.0份、二羟甲基丙酸1.0～2.5份、丙酮2.0～5.0份、氟烯类单体2.0～5.0份、石墨烯1.5～5.0份、多异氰酸酯4.0～10.0份、丙烯酸类单体2.0～6.0份、中和剂1.5～4.0份、二月桂酸二丁基锡0.02～0.08份、偶氮二异丁腈0.04～0.1份、去离子水40.0～60.0份；所述的石墨烯为含羟基的氧化石墨烯，由Hummers法、Staudemaier法、电化学法或Brodie法制备；进一步地，为Hummers法制备的氧化石墨烯。...

【技术特征摘要】
1.一种水性自洁型石墨烯改性纳米隔热反射涂料，其特征在于：所述的水性自洁型石墨烯改性纳米隔热反射涂料，按重量百分比计，其组成为：石墨烯改性水性氟醇酸树脂乳液10.0～18.0份、纯丙或硅丙乳液10.0～20.0份、润湿剂0.1～0.5份、分散剂0.5～2.5份、消泡剂0.1～0.6份、pH调节剂0.1～0.5份、填料15.0～25.0份、流平剂0.1～0.5份、杀菌剂0.1～0.3份、增稠剂0.1～1.0份、防冻剂1.0～5.0份、埃康粉10.0～20.0份、钛白粉10.0～20.0份、纳米二氧化硅1.0～5.0份、成膜助剂1.0～5.0份、遮盖聚合物3.0～8.0份、去离子水10.0～35.0份；其中，所述的石墨烯改性水性氟醇酸树脂，按重量百分比计，其组成为：植物油脂肪酸4.0～10.0份、有机酸酐2.0～5.0份、多元酸3.0～6.0份、多元醇2.0～8.0份、二甲苯1.5～5.0份、苯甲酸1.0～4.0份、二羟甲基丙酸1.0～2.5份、丙酮2.0～5.0份、氟烯类单体2.0～5.0份、石墨烯1.5～5.0份、多异氰酸酯4.0～10.0份、丙烯酸类单体2.0～6.0份、中和剂1.5～4.0份、二月桂酸二丁基锡0.02～0.08份、偶氮二异丁腈0.04～0.1份、去离子水40.0～60.0份；所述的石墨烯为含羟基的氧化石墨烯，由Hummers法、Staudemaier法、电化学法或Brodie法制备；进一步地，为Hummers法制备的氧化石墨烯。2.如权利要求1所述的一种水性自洁型石墨烯改性纳米隔热反射涂料，其特征在于：所述的丙烯类单体为丙烯酸甲酯、2-甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸羟丙酯、丙烯酸-2-羟基乙酯、甲基丙烯酸-2-羟基乙酯、丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸环己酯、丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸异冰片酯、丙烯酸、甲基丙烯酸、2-丙基庚基丙烯酸酯、甲基丙烯酸月桂醇酯、丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸十八酯、丙烯酸十八酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、环三羟甲基丙烷甲缩醛丙烯酸酯、丙烯酸四氢糠醇酯、甲基丙烯酸四氢糠醇酯中的一种或几种的组合。3.如权利要求1所述的一种水性自洁型石墨烯改性纳米隔热反射涂料，其特征在于：所述的氟烯类单体为丙烯酸六氟丁酯、甲基丙烯酸六氟丁酯、丙烯酸六氟异丙酯、甲基丙烯酸六氟异丙酯、丙烯酸八氟戊酯、甲基丙烯酸八氟戊酯、全氟己基乙基丙烯酸酯、全氟己基乙基甲基丙烯酸酯、全氟辛基乙基丙烯酸酯、全氟辛基乙基甲基丙烯酸酯、全氟烷基乙基丙烯酸酯、全氟烷基乙基甲基丙烯酸酯中的一种或几种的组合。4.如权利要求1所述的一种水性自洁型石墨烯改性纳米隔热反射涂料，其特征在于：所述的植物油脂肪酸为精制亚麻油、大豆油、蓖麻油、妥尔油、椰子油、菜籽油中的一种或几种的组合。5.如权利要求1所述的一种水性自洁型石墨烯改性纳米隔热反射涂料，其特征在于：所述的多元醇为乙二醇、丙二醇、丁二醇、己二...

【专利技术属性】
技术研发人员：许钧强，陆明，张武，刘敏，徐业雄，
申请(专利权)人：英德科迪颜料技术有限公司，广东科迪新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44