一种低导热系数红外反射隔热涂料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种低导热系数红外反射隔热涂料，按重量百分含量计，所述涂料的原料配方包括以下组分：水性乳液30~50%；隔热填料1~5%；反射填料6~12%；无机粉体20~35%；成膜助剂0.1~2%；分散剂0.1~1%；润湿剂0.1~1%；消泡剂0.2~2%；增稠剂0.1~5%；闪锈剂0.1~2%；杀菌剂0.1~0.5%；防冻剂1~5%；水性流变助剂0.2~3%；羟乙基纤维素0.1~0.5%，余量为水，其中，所述隔热填料为空心玻璃微球；所述反射填料为红外反射型钛白粉。本发明专利技术的涂料通过在原料配方中添加红外反射填料、隔热填料、乳液及添加剂的配合使用，使得本发明专利技术涂料同时兼具红外反射性能和低热传导性能，太阳光反射率高达94%以上，热传导系数也在0.085W/m.K以下。

A low thermal conductivity infrared reflection heat insulation coating and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种低导热系数红外反射隔热涂料及其制备方法
本专利技术具体涉及一种低导热系数红外反射隔热涂料及其制备方法，该涂料主要用于建筑外墙。
技术介绍
由于能源危机和环境问题日益严重，节能减排已迫在眉睫。我国长江以南地区在夏季依靠空调制冷，耗电量大，而使用建筑反射隔热涂料在具有装饰和保护作用的同时可主动反射太阳光的能量，降低建筑物表面及内部的温度，进而减少墙面的热量积累，最终从根本上减少空调的使用，节约能源。目前国内对反射隔热材料的研究比较成熟。随着国民环保意识增强，涂料由最初的溶剂型转变成水性，但众所周知，水性涂料的耐污性和耐候性不好，加之随着生活水平的提高，人们对涂料色彩的需求呈现多样化，因此如何提高水性隔热涂料的耐候性、耐污性以及色彩的多样化是亟待解决的问题。中国疆域辽阔，气候差异大，耐候性是关乎涂料性能好坏的主要指标，可使其在寒冷、夏热冬冷、温和等多种气候地区都有较好的适用性。如中国专利106700789A公开了一种水性建筑节能涂料，按重量百分比计，25％～50％高分子乳液、5％～30％光反射填料、1％～5％气凝胶粉、5％～10％隔热填料、5％～15％普通填料、1％～2％表面改性剂、1％～5％分散剂、0.1％～4％成膜助剂、0.1％～2％增稠剂、0～1％消泡剂、0.01％～0.5％pH调节剂、0.1％～2％润湿剂、0.5％～2％防冻剂，余量为去离子水。该专利文件中提及该涂料具有良好的耐候性、耐玷污性、耐洗刷性，然而该涂料对太阳光的反射能力较差，不到90％。
技术实现思路
本专利技术目的是为了克服现有技术的不足而提供一种改进的低导热系数红外反射隔热涂料及其制备方法。为达到上述目的，本专利技术所采用的技术方案为：一种低导热系数红外反射隔热涂料，按重量百分含量计，所述涂料的原料配方包括以下组分：水性乳液30～50％；隔热填料1～5％；反射填料6～12％；无机粉体20～35％；成膜助剂0.1～2％；分散剂0.1～1％；润湿剂0.1～1％；消泡剂0.2～2％；增稠剂0.1～5％；闪锈剂0.1～2％；杀菌剂0.1～0.5％；防冻剂1～5％；水性流变助剂0.2～3％；羟乙基纤维素0.1～0.5％，余量为水，其中，所述隔热填料为空心玻璃微球；所述反射填料为红外反射钛白粉。本专利技术中，所述红外反射钛白粉，只对太阳光中的近红外部分进行选择性反射，具有特异性和专属性，降温效果更高效。优选地，所述空心玻璃微球的粒径D50为40～60微米、D90为90～100微米，导热系数为0.003-0.01BTU/in.hr.℉，介电常数为1.2～2.0，抗压强度大于等于5.17MPa。所述抗压强度是在90％及90％以上存留率下的抗压强度。进一步地，所述水性乳液为水性无机陶瓷树脂、水性环氧乳液、水性聚氨酯乳液、水性丙烯酸乳液、水性氯醋乳液中的一种或几种的组合。所述水性丙烯酸乳液包括水性纯丙烯酸乳液、水性苯丙烯酸树脂乳液、水性硅丙烯酸乳液等。所述水性乳液的固含量为30～50％。根据本专利技术的一些实施方面，所述无机粉体为普通钛白粉、高岭土、碳酸钙中的一种或几种的组合。根据本专利技术的一些实施例，当所述无机粉体选择有普通钛白粉时，所述普通钛白粉的含量为10～20％；当所述无机粉体选择有高岭土时，所述高岭土的含量为8～16％；当所述无机粉体选择有碳酸钙时，所述碳酸钙的含量10～15％。优选地，所述普通钛白粉为金红石型钛白粉。具体可以为金红石型耐候钛白粉，其为硫酸法生产得到。优选地，所述高岭土的白度>94％，粒度小于等于2微米的占70～82％。优选地，所述碳酸钙的粒径D50为0.8～1.2微米。进一步地，所述水性流变助剂为聚醚聚氨酯类，如FX-7500。进一步地，所述成膜助剂为戊二醇单异丁酸酯类。进一步地，所述分散剂为A-1230。进一步地，所述润湿剂为聚醚改性聚二甲基硅氧烷溶液。进一步地，所述消泡剂为特殊聚醚类非离子型。进一步地，所述增稠剂为缔合型或碱溶型。进一步地，所述闪锈剂为FLASH-X350。进一步地，所述杀菌剂为DCOIT,OIT。进一步地，所述防冻剂为乙二醇、丙二醇、甘油中的一种或几种的组合。进一步地，所述水为去离子水。根据本专利技术的一些实施例，所述涂料的原料配方还包括0.01～0.1％pH调节剂。根据本专利技术的一些实施方面，按重量百分含量计，所述涂料的原料配方包括以下组分：水15～20％；水性乳液30～50％；隔热填料1～5％；反射填料6～12％；无机粉体20～35％；成膜助剂0.1～2％；分散剂0.1～1％；润湿剂0.1～1％；消泡剂0.2～2％；增稠剂0.1～5％；闪锈剂0.1～2％；杀菌剂0.1～0.5％；防冻剂1～5％；水性流变助剂0.2～3％；羟乙基纤维素0.1～0.5％；pH调节剂0.01～0.1％。本专利技术采取的另一技术方案：一种上述所述的低导热系数红外反射隔热涂料的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：(1)按所述涂料的原料配方计量将水、羟乙基纤维素、防冻剂、成膜助剂、分散剂、润湿剂、消泡剂、水性流变助剂混合搅拌分散均匀；(2)向步骤(1)的料液中加入红外反射填料，在200～350rpm转速下搅拌分散至无沉淀；(3)向步骤(2)的料液中加入无机粉体，在300～500rpm转速下搅拌分散至无沉淀，然后加入水性乳液，搅拌均匀；(4)向步骤(3)的料液中加入中空玻璃微球，在200～350rpm转速下搅拌，搅拌40～80min；(5)向步骤(4)的料液中加入增稠剂，并搅拌，待浆料增稠至粘度稳定时，加入杀菌剂、闪锈剂，搅拌均匀。由于上述技术方案运用，本专利技术与现有技术相比具有下列优点：本专利技术的涂料通过在原料配方中添加红外反射填料、隔热填料、乳液及其添加剂的配合使用，使得本专利技术涂料同时兼具红外反射性能和低热传导性能，太阳光反射率高达94％以上，热传导系数也在0.085W/m.K以下。本专利技术涂料还可以进行着色，可根据施工颜色需要直接在涂料中添加色浆，所使用色浆为红外反射型，然后搅拌均匀后，直接施工即可。本专利技术涂料具有优异的隔热效果，延展性佳，具有良好的韧性及抗震性，避免因建筑基材变形而产生龟裂脱落现象；涂覆于金属基材上能有效披覆阻绝金属基材受环境氧化；不含重金属、甲醛及其他有害物质，涂料成弱酸性、无毒；耐候性好，耐久性可达3年以上；具有优异的隔音效果。本专利技术涂料还同时具有夏季隔热降温和冬季保温效果，将本专利技术涂料涂覆外墙使其短波吸收率大幅降低，减少建筑物外壳吸收热量。涂覆内墙可避免冷暖气流失，达到节能省电之功效。可广泛适用于室外屋顶、RC结构、汽车RC结构、汽车旅馆业、卖场、铁皮屋、水泥墙、浪板、石棉瓦、货柜屋、谷仓、瓦斯槽、冷水配管、墙面、木屋等建筑物专业防水、隔热，都有显著的降温作用。附图说明图1为考察隔热效果的测试装置图；图中，a、样品；b、泡沫隔热腔；c、热电偶测温仪；d、红外灯。具体实施方式为更清楚体现本专利技术的目的、技术方案及优势，下面结合说明书附图对本专利技术提供的具体实施方式作详细说明。实施例仅用以阐释本专利技术，不用于限制本专利技术。以下实施例中采用的原料均为商购获得的标准工业品。实施例1本实施例提供一种低导热系数红外反射隔热涂料，采用的原料及用量参见表1，其中：水性乳液：选用固含量为40-50％的水性苯丙烯酸树脂乳液，来源于中国台湾洪氏公司。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低导热系数红外反射隔热涂料，其特征在于，按重量百分含量计，所述涂料的原料配方包括以下组分：水性乳液30~50%；隔热填料1~5%；反射填料6~12%；无机粉体20~35%；成膜助剂0.1~2%；分散剂0.1~1%；润湿剂0.1~1%；消泡剂0.2~2%；增稠剂0.1~5%；闪锈剂0.1~2%；杀菌剂0.1~0.5%；防冻剂1~5%；水性流变助剂0.2~3%；羟乙基纤维素0.1~0.5%，余量为水，其中，所述隔热填料为空心玻璃微球；所述反射填料为红外反射型钛白粉。

【技术特征摘要】
1.一种低导热系数红外反射隔热涂料，其特征在于，按重量百分含量计，所述涂料的原料配方包括以下组分：水性乳液30~50%；隔热填料1~5%；反射填料6~12%；无机粉体20~35%；成膜助剂0.1~2%；分散剂0.1~1%；润湿剂0.1~1%；消泡剂0.2~2%；增稠剂0.1~5%；闪锈剂0.1~2%；杀菌剂0.1~0.5%；防冻剂1~5%；水性流变助剂0.2~3%；羟乙基纤维素0.1~0.5%，余量为水，其中，所述隔热填料为空心玻璃微球；所述反射填料为红外反射型钛白粉。2.根据权利要求1所述的低导热系数红外反射隔热涂料，其特征在于：所述空心玻璃微球的粒径D50为40~60微米、D90为90~100微米，导热系数为0.003-0.01BTU/in.hr.℉，介电常数为1.2~2.0，抗压强度大于等于5.17MPa。3.根据权利要求1所述的低导热系数红外反射隔热涂料，其特征在于：所述水性乳液为水性无机陶瓷树脂、水性环氧乳液、水性聚氨酯乳液、水性丙烯酸乳液、水性氯醋乳液中的一种或几种的组合。4.根据权利要求1所述的低导热系数红外反射隔热涂料，其特征在于：所述无机粉体为普通钛白粉、高岭土、碳酸钙中的一种或几种的组合。5.根据权利要求4所述的低导热系数红外反射隔热涂料，其特征在于：所述普通钛白粉为金红石...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹友根，吴小江，
申请(专利权)人：太仓淼品源材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32