一种高反射率丙烯酸遮热涂料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种高反射率丙烯酸遮热涂料及其制备方法，所述高反射率丙烯酸遮热涂料包括：丙烯酸树脂为20～55 wt%、钛白粉为10～33 wt%、改性铝粉为6～12 wt%、隔热功能填料为3.2～7.6 wt%、混合溶剂为9～17 wt%，其余为助剂，各组分质量百分数之和为100%；所述改性铝粉为表面包覆有二氧化钛的片状铝粉。本发明专利技术采用丙烯酸树脂做成膜物质，加入高反射率的表面包覆有二氧化钛的片状铝粉，钛白粉，以及具有良好的保温隔热性能传热系数极低的隔热功能填料，使得本发明专利技术的热反射涂料实现反射太阳光线、辐射红外光波以及阻隔热量传导三位一体的特点，起到很好的隔热降温的效果。

【技术实现步骤摘要】
一种高反射率丙烯酸遮热涂料及其制备方法
本专利技术涉及一种高反射率丙烯酸遮热涂料及其制备方法，属于遮热涂料

技术介绍
随着生活水平的提高，人们对能源的需求也日益增加，我国建筑行业的消耗的能量要占总能耗的四分之一，而制冷和取暖的所消耗的能量又占建筑行业总能耗的一半以上，而且还在逐年递增。因而，热反射型遮热节能涂料拥有十分非凡的研究意义。将其涂刷在物体外表面，能够减少热量在涂层表面的积累和在涂层中的传递，让外表面温度下降，进而实现物体内部温度下降的目的。将这种涂料应用于建筑外墙或屋顶，可以实现反射与辐射热的保温目的，保持室内温度恒定，增大室内外的温差，在夏季减少空调使用能耗；并且可以起到装饰和保护墙体或屋顶、疏水和耐污等功能。除了应用于建筑外墙或屋顶外，这种涂料还有许多其他应用。我们知道种子在密闭的环境下会进行无氧呼吸放出热量，而较高的温度又会使粮食发生霉变，因此也需要耗费能量去驱动降温设施，用以保证粮食的正常状态；此外，直接暴露在太阳照射下的油罐，由于吸收太阳的能量，温度升高，而温度升高的一定程度时，就会发生爆炸，危害我们的生命安全和财产安全；城市中，热岛效应较为普遍，这是因为城市中绿色植被面积小，而黑色的沥青路和柏油路面则吸收热量，从而致使城市的环境温度要比农村高3～5℃。因此，该涂料在粮仓、油罐和路面等领域都有着良好的应用。近年来国内外对遮热涂料的研究比较多，现有CN104830178A公开了一种金属表面用太阳热反射隔热涂料及其制备方法和应用，其涂膜过后的太阳光反射率在0.9以上，但涂膜厚度需要达到2mm以上，不够理想。CN1583894公开了一种隔热反射涂料的制备方法，其干膜厚度在0.3～0.8mm，对热射线平均反射率在0.9以上，但只可使基体表面温度下降10～20℃，降温效果不够理想。现有技术中的涂料均无法以较低的厚度达到高的反射效果，从而造成墙面较多热量的积累和传输，进而致使室温升高，涂料的隔热性能较差。
技术实现思路
针对现有技术的上述缺陷与问题，本专利技术加入了改性铝粉(表面包覆有二氧化钛的片状铝粉)，提供了一种同时具备低厚度和高太阳光反射率的遮热涂料及其制备方法。一方面，本专利技术提供了一种高反射率丙烯酸遮热涂料，所述高反射率丙烯酸遮热涂料包括：丙烯酸树脂为20～55wt％、钛白粉为10～33wt％、改性铝粉为6～12wt％、隔热功能填料为3.2～7.6wt％、混合溶剂为9～17wt％，其余为助剂，各组分质量百分数之和为100％；所述改性铝粉为表面包覆有二氧化钛的片状铝粉。本专利技术以丙烯酸树脂作为成膜物质，加入高反射率的改性铝粉(表面包覆有二氧化钛的片状铝粉)，钛白粉，以及具有良好的保温隔热性能传热系数极低的隔热功能填料。改性铝粉与钛白粉使得本专利技术的遮热涂料可以反射大部分太阳光线；同时，改性铝粉将基体吸收的热量以红外光波的形式辐射出去；最后，传热系数极低的隔热功能填料能阻碍基体表面积累的热量向基体内部传导。其中，在改性铝粉的铝粉表面具有极高的介电常数、优良的遮盖能力以及抗氧化性能的二氧化钛，在发挥铝片优异反射性能的同时，提高了片状铝粉的分散性、耐腐蚀性以及抗氧化能力。较佳地，所述丙烯酸树脂为羟基丙烯酸树脂、环氧丙烯酸树脂、聚酯丙烯酸树脂和聚氨酯丙烯酸树脂中的至少一种。较佳地，所述钛白粉为金红石型钛白粉，其粒径范围为200～900nm。较佳地，所述改性铝粉的粒径范围在10～20μm。较佳地，所述隔热功能填料为空心玻璃微珠，其粒径范围为5～60μm。较佳地，所述混合溶剂为醋酸丁酯、二甲苯和高沸点溶剂DBE(二价酸酯)三者的混合。又，较佳地，所述混合溶剂中各组分占高反射率丙烯酸遮热涂料总质量的质量百分数配比为：二甲苯为5.5～10wt％，醋酸丁酯为3.2～5.6wt％，高沸点溶剂DBE为0.5～1wt％。较佳地，所述助剂选自分散剂、流平剂、消泡剂和防沉剂中的至少一种。较佳地，所述助剂中各组分占高反射率丙烯酸遮热涂料总质量的质量百分配比为：分散剂为1～3.3wt％，流平剂为0.4～1wt％，消泡剂为0.4～1wt％，防沉剂为0.5～1.2wt％。另一方面，本专利技术还提供了一种如上述高反射率丙烯酸遮热涂料制备方法，包括：将丙烯酸树脂、混合溶剂和各种助剂在800～1000r/分钟下搅拌10～30分钟；然后加入钛白粉以2000～3000r/分钟下搅拌40～80分钟；最后加入改性铝粉、隔热功能填料，在100～300r/分钟下搅拌30～60分钟，制得所述高反射率丙烯酸遮热涂料。较佳地，将钛酸丁酯加入片状铝粉的乙醇溶液中在50～70℃反应4～6小时，得到改性铝粉。又，较佳地，所述钛酸丁酯和片状铝粉的配比为:每10ml钛酸丁酯中对应2～4g片状铝粉。再一方面，本专利技术还提供了一种由上述的高反射率丙烯酸遮热涂料制备的涂层，所述涂层的干膜厚度为20～130μm，对太阳光的平均反射率为85～90％。本专利技术采用丙烯酸树脂(例如，羟基丙烯酸乳液等)做成膜物质，加入高反射率的改性铝粉(表面包覆有二氧化钛的片状铝粉)，钛白粉，以及具有良好的保温隔热性能传热系数极低的隔热功能填料，使得本专利技术的热反射涂料实现反射太阳光线、辐射红外光波以及阻隔热量传导三位一体的特点，起到很好的隔热降温的效果。改性铝粉与钛白粉使得本专利技术的遮热涂料可以反射大部分太阳光线；同时，改性铝粉将基体吸收的热量以红外光波的形式辐射出去；最后，传热系数极低的隔热功能填料能阻碍基体表面积累的热量向基体内部传导。本专利技术人经过广泛而深入的研究，通过改进制备工艺，制得涂料的太阳光(波长300～2500nm)平均反射率可达85％以上，其红外波段(波长780～2500nm)的平均反射率为88％以上，隔热温差达到25～30℃的反射隔热涂料。附图说明图1为实施例1-4中制备的涂层(涂料干膜)在波长200～2500nm反射率图谱。具体实施方式以下通过下述实施方式进一步说明本专利技术，应理解，下述实施方式仅用于说明本专利技术，而非限制本专利技术。本专利技术利用金红石型钛白粉、铝粉以及隔热功能填料，配合与太阳光波长符合的粒径配比，实现全方面、多角度地阻隔热量传递，达到隔热降温节能的最终目的。所制备涂料的组成包括：丙烯酸树脂可为30～55wt％，钛白粉可为10～33wt％，改性铝粉可为6～12wt％，隔热功能填料可为3.2～7.6wt％，混合溶剂可为9～17wt％，其余为助剂，各组分质量百分数之和为100％。所述改性铝粉可为表面包覆有二氧化钛的片状铝粉。上述丙烯酸树脂选用羟基丙烯酸树脂、环氧丙烯酸树脂、聚酯丙烯酸树脂和聚氨酯丙烯酸树脂中的至少一种。上述钛白粉可为金红石型钛白粉粒径范围为200～900nm。上述铝粉为被二氧化钛包覆的片状铝粉，粒径范围为10～20μm。上述隔热功能填料可为空心玻璃微珠，粒径范围为10～30μm。上述混合溶剂为醋酸丁酯、二甲苯和高沸点溶剂DBE(二价酸酯)。所述混合溶剂中各组分的质量百分数配比优选为：二甲苯为5.5～10wt％，醋酸丁酯为3.2～5.6wt％，高沸点溶剂DBE为0.5～1wt％。上述助剂可选自分散剂、流平剂、消泡剂和防沉剂中的至少一种，优选为包括分散剂(例如可为BYK-161分散剂、BYK-163分散剂和Silok-7455分散剂等)、流平剂(例如可为4本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高反射率丙烯酸遮热涂料，其特征在于，所述高反射率丙烯酸遮热涂料包括：丙烯酸树脂为 20～55 wt%、钛白粉为 10～33 wt%、改性铝粉为 6～12 wt%、隔热功能填料为 3.2～7.6wt%、混合溶剂为 9～17 wt%，其余为助剂，各组分质量百分数之和为 100%；所述改性铝粉为表面包覆有二氧化钛的片状铝粉。

【技术特征摘要】
1.一种高反射率丙烯酸遮热涂料，其特征在于，所述高反射率丙烯酸遮热涂料包括：丙烯酸树脂为20～55wt%、钛白粉为10～33wt%、改性铝粉为6～12wt%、隔热功能填料为3.2～7.6wt%、混合溶剂为9～17wt%，其余为助剂，各组分质量百分数之和为100%；所述改性铝粉为表面包覆有二氧化钛的片状铝粉。2.根据权利要求1所述的高反射率丙烯酸遮热涂料，其特征在于，所述丙烯酸树脂为羟基丙烯酸树脂、环氧丙烯酸树脂、聚酯丙烯酸树脂和聚氨酯丙烯酸树脂中的至少一种。3.根据权利要求1或2所述的高反射率丙烯酸遮热涂料，其特征在于，所述钛白粉为金红石型钛白粉，其粒径范围为200～900nm。4.根据权利要求1-3中任一项所述的高反射率丙烯酸遮热涂料，其特征在于，所述改性铝粉的粒径范围为10～20μm。5.根据权利要求1-4中任一项所述的高反射率丙烯酸遮热涂料，其特征在于，所述隔热功能填料为空心玻璃微珠，其粒径范围为5～60μm。6.根据权利要求1-5中任一项所述的高反射率丙烯酸遮热涂料，其特征在于，所述混合溶剂为二甲苯、高沸点溶剂DBE和醋酸丁酯三者的混合。7.根据权利要求6所述的高反射率丙烯酸遮热涂料，其特征在于，所述混合溶剂中各组分的占高反射率丙烯酸遮热涂料总质量的质量百分数配比为：二甲苯为...

【专利技术属性】
技术研发人员：高彦峰，宋炳坷，何晓燕，张志华，窦维维，杨光，陈长，
申请(专利权)人：上海大学，
类型：发明
国别省市：上海,31