纳米水性隔热阻燃涂料制造技术

本发明专利技术提出了一种纳米水性隔热阻燃涂料，按照重量份数计算，包括以下组分：硅丙树脂70～80份、改性纳米碳化硅4～8份、二氧化硅气凝胶1～3份、空心玻璃微珠12～18份、镁铝水滑石3～6份、润湿分散剂1～3份、硅藻土1～3份、钛酸钾晶须3～6份、消泡剂0.2～1份以及水30～40份；所述改性纳米碳化硅主要由纳米碳化硅、膨润土与硅烷偶联剂制备得到。该涂料具有优异的耐高温隔热性能，阻燃性能好，使用寿命长。

【技术实现步骤摘要】
纳米水性隔热阻燃涂料
本专利技术属于涂料
，具体涉及一种纳米水性隔热阻燃涂料。
技术介绍
随着世界科学技术和社会生产的迅速发展，人们越来越意识到环境和能源问题已经成为21世纪亟待解决的问题，能源问题在世界各国经济发展中起着重要的作用。目前，国家政府不但要提高我国在建的以及未来将要建造的建筑的节能设计标准，而且也要在已经建造的原始建筑物上进行节能改进。所以说节能隔热的课题已经成为当今社会科学界的一个重要课题。建筑物墙面采用粉刷保温隔热涂料以保证建筑物具有节能性能的方法已得到了越来越广泛的应用，现有的建筑物隔热涂料主要采用了普通的硅酸盐水泥、粉煤灰、纤维等材料作为隔热填料，涂料的隔热、耐热性以及与墙面的附着力不能满足社会的要求，有待于改进和提高。专利申请号为CN200410048047.1的专利，是通过加入空心陶瓷来减小导热系数达到隔热效果的，但是该涂料使用了溶剂二甲苯，对于环境有害。然而由于纳米颗粒自身存在的容易发生团聚，在基体树脂中分散性能差等原因，导致其获得的涂料隔热性能不理想；为了获得理想的隔热效果，需要添加很多的纳米颗粒才能获得，同时过多的添加纳米材料又会影响涂料的其他性能，并且隔热性能的增加是存在瓶颈的。
技术实现思路
本专利技术提出一种纳米水性隔热阻燃涂料，该涂料具有优异的耐高温隔热性能，阻燃性能好，使用寿命长。本专利技术的技术方案是这样实现的：一种纳米水性隔热阻燃涂料，按照重量份数计算，包括以下组分：硅丙树脂70～80份、改性纳米碳化硅4～8份、二氧化硅气凝胶1～3份、空心玻璃微珠12～18份、镁铝水滑石3～6份、润湿分散剂1～3份、硅藻土1～3份、钛酸钾晶须3～6份、消泡剂0.2～1份以及水30～40份；所述改性纳米碳化硅主要由纳米碳化硅、膨润土与硅烷偶联剂制备得到。优选地，所述改性纳米碳化硅的制备方法为：1)将膨润土加入水中进行搅拌分散，然后加入衣康酸进行混合，得到混合液；2)向步骤1)的混合液中加入纳米碳化硅与硅烷偶联剂进行搅拌分散，温至60℃～70℃，搅拌反应2～6h，结束后离心真空干燥即可。优选地，所述膨润土与所述纳米碳化硅的质量之比为10～20:1，所述膨润土与所述衣康酸的质量之比为6～12:1，所述纳米碳化硅与所述硅烷偶联剂的质量之比为25～35:1。优选地，所述硅烷偶联剂为氨丙基三乙氧基硅烷、缩水甘油迷氧基丙基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、巯丙基三甲(乙)氧基硅烷与乙二胺丙基三乙氧基硅烷中的一种或者多种。优选地，所述润湿分散剂为丙烯酸铵盐分散剂。优选地，所述消泡剂为正辛醇、磷酸三丁酯、磷酸三苯酯、乳化甲基硅油、乳化苯甲基硅油中的一种或者多种的组合。本专利技术的纳米水性隔热阻燃涂料的制备方法，包括以下步骤：1)按照配方量将润湿分散剂、硅丙树脂、消泡剂加入水中，在300～500r/min的转速下搅拌充分混合；2)向步骤1)的混合物中加入镁铝水滑石与空心玻璃微珠在1000～2000r/min的转速下分散；3)向步骤2)的分散液中加入余下组分搅拌均匀，即可。本专利技术的有益效果：本专利技术涂料中采用改性纳米碳化硅替代了普通的纳米碳化硅，该改性纳米碳化硅主要由纳米碳化硅、膨润土与硅烷偶联剂制备得到，通过酸处理及表面改性，提高了纳米碳化硅的极性，同时由于有膨润土参与的改性，明显降低了改性后的碳化硅的团聚的可能性，同时也提高了其与基体树脂结合力，不易析出，使得本专利技术的涂料仅需添加很少的量，就能获得优异的隔热效果。另外，涂层的介电性能非常好。本专利技术涂料的二氧化硅气凝胶会填充在镁铝水滑石的孔隙之间，同时纤维的表面被二氧化硅气凝胶所包裹，尽可能避免了纤维相互搭接而产生的热桥效应，两者之间形成较好的界面结合，降低了纤维的固相热传导，且镁铝水滑石的掺入引入了新的能量吸收机制，增加了涂料断裂过程消耗的能量，进一步提高了涂料的隔热性和力学性能具体实施方式实施例1改性纳米碳化硅的制备方法为：1)将膨润土加入水中进行搅拌分散，然后加入衣康酸进行混合，得到混合液；2)向步骤1)的混合液中加入纳米碳化硅与氨丙基三乙氧基硅烷进行搅拌分散，温至60℃，搅拌反应6h，结束后离心真空干燥即可。膨润土与纳米碳化硅的质量之比为10:1，膨润土与衣康酸的质量之比为12:1，纳米碳化硅与氨丙基三乙氧基硅烷的质量之比为25:1。实施例2改性纳米碳化硅的制备方法为：1)将膨润土加入水中进行搅拌分散，然后加入衣康酸进行混合，得到混合液；2)向步骤1)的混合液中加入纳米碳化硅与硅烷偶联剂进行搅拌分散，温至70℃，搅拌反应2h，结束后离心真空干燥即可。膨润土与纳米碳化硅的质量之比为20:1，膨润土与衣康酸的质量之比为6:1，纳米碳化硅与硅烷偶联剂的质量之比为35:1。实施例3一种纳米水性隔热阻燃涂料，按照重量份数计算，包括以下组分：硅丙树脂75份、实施例1的改性纳米碳化硅6份、二氧化硅气凝胶2份、空心玻璃微珠15份、镁铝水滑石4份、丙烯酸铵盐分散剂2份、硅藻土2份、钛酸钾晶须5份、乳化甲基硅油0.6份以及水20份。实施例4一种纳米水性隔热阻燃涂料，按照重量份数计算，包括以下组分：硅丙树脂70份、实施例2的改性纳米碳化硅4份、二氧化硅气凝胶3份、空心玻璃微珠12份、镁铝水滑石3份、丙烯酸铵盐分散剂1份、硅藻土1份、钛酸钾晶须6份、聚二甲基磷酸三苯酯0.2份以及水15份。实施例5一种纳米水性隔热阻燃涂料，按照重量份数计算，包括以下组分：硅丙树脂80份、实施例1的改性纳米碳化硅8份、二氧化硅气凝胶1份、空心玻璃微珠18份、镁铝水滑石6份、丙烯酸铵盐分散剂3份、硅藻土3份、钛酸钾晶须3份、矿物油1份以及水25份。试验例将实施例3～5的涂料进行性能检测，结果见表1：表1实施例3～5的纳米水性隔热阻燃涂料的性能另外，将实施例3～5提供的涂料涂覆在玻璃上面进行耐温性能测试，涂层厚度为50.0μm，热面温度为300℃，实施例3～5的涂料背面温度为211～214℃。另外，在涂层为1mm时，涂层对可见光反射率高达90％，近红外反射率为80％。涂层的隔热指数超过60％。以上所述仅为本专利技术的较佳实施例而已，并不用以限制本专利技术，凡在本专利技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种纳米水性隔热阻燃涂料，其特征在于，按照重量份数计算，包括以下组分：硅丙树脂70～80份、改性纳米碳化硅4～8份、二氧化硅气凝胶1～3份、空心玻璃微珠12～18份、镁铝水滑石3～6份、润湿分散剂1～3份、硅藻土1～3份、钛酸钾晶须3～6份、消泡剂0.2～1份以及水30～40份；所述改性纳米碳化硅主要由纳米碳化硅、膨润土与硅烷偶联剂制备得到。

【技术特征摘要】
1.一种纳米水性隔热阻燃涂料，其特征在于，按照重量份数计算，包括以下组分：硅丙树脂70～80份、改性纳米碳化硅4～8份、二氧化硅气凝胶1～3份、空心玻璃微珠12～18份、镁铝水滑石3～6份、润湿分散剂1～3份、硅藻土1～3份、钛酸钾晶须3～6份、消泡剂0.2～1份以及水30～40份；所述改性纳米碳化硅主要由纳米碳化硅、膨润土与硅烷偶联剂制备得到。2.根据权利要求1所述的纳米水性隔热阻燃涂料，其特征在于，所述改性纳米碳化硅的制备方法为：1)将膨润土加入水中进行搅拌分散，然后加入衣康酸进行混合，得到混合液；2)向步骤1)的混合液中加入纳米碳化硅与硅烷偶联剂进行搅拌分散，温至60℃～70℃，搅拌反应2～6h，结束后离心真空干燥即可。3.根据权利要求2所述的纳米水性隔热阻燃涂料，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李致，
申请(专利权)人：合肥晓拂新能源有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34