一种隔热保温的气凝胶涂层及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种隔热保温的气凝胶涂层及其制备方法，适用于工业换热领域，涂层包括隔热涂料制成的隔热涂层和反射涂料制成的反射涂层，隔热涂料包括SiO

An aerogel coating with thermal insulation and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种隔热保温的气凝胶涂层及其制备方法
本专利技术属于涂料领域，尤其涉及一种隔热保温的气凝胶涂层及其制备方法。
技术介绍
隔热涂料干燥后制成的隔热涂层，通过阻止热传导的方式降低涂层和涂层内部环境的温度，因此可以广泛应用在工业换热领域以实现隔热，用于管道工业以降低散热提高能量利用率。隔热涂料主要依赖的是其隔热填料自身的低导热性，阻隔传热。当管道处于户外情形下，隔热涂料本身会直接承受阳光的照射，在隔热涂料中添加高反射率的填料，可以降低隔热涂料的辐射传热。具有反射功能的隔热涂料常添加玻璃微珠，隔热涂料干燥后得到单层的隔热涂层。由于同时混合了低导热的填料和玻璃微珠，隔热涂料内部的低导热填料含量降低，阻隔传热的能力下降。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术提出一种隔热保温的气凝胶涂层及其制备方法，目的是使涂层同时具有反射型隔热和阻碍性隔热的功能。为了达到上述目的，本专利技术的技术方案如下：一种隔热保温的气凝胶涂层，包括隔热涂料制成的隔热涂层和反射涂料制成的反射涂层，所述隔热涂料按照重量百分比包括SiO2气凝胶浆料23％-35％、水性聚氨酯树脂30％-40％、助剂1％-10％和去离子水20％-30％，所述反射涂料按照重量百分比包括丙烯酸酯乳液25％-40％、二氧化钛10％-25％、空心玻璃微珠20％-30％、分散剂0.5％-1％、羟丙基甲基纤维素1％-2％、硅烷偶联剂2％-3％和去离子水18％-25％。作为优选，所述隔热涂料按照重量百分比包括括SiO2气凝胶浆料23％-30％、水性聚氨酯树脂35％-40％、助剂2％-8％和去离子水23％-30％。作为优选，所述隔热涂料的助剂包括消泡剂、分散剂、流平剂、增稠剂。作为优选，所述隔热涂层与所述反射涂层的厚度比为3:1-5:1。作为优选，所述反射涂料中所述空心玻璃微珠的平均粒径为600-1000纳米。本专利技术还公开了一种隔热保温的气凝胶涂层的制备方法，包括以下步骤：S1、隔热涂层的制备；S11、制备SiO2气凝胶；S12、通过硅烷偶联剂对SiO2气凝胶改性；S13、将改性后的SiO2气凝胶与去离子水混合，搅拌后加入分散剂超声分散得到SiO2气凝胶浆料；S13、将SiO2气凝胶、水性聚氨酯树脂、助剂混合后分散，得到隔热涂料；S14、将隔热涂料涂敷并干燥后得到隔热涂层；S2、反射涂层的制备：S21、将丙烯酸酯乳液、二氧化钛、空心玻璃微珠、分散剂和去离子水混合搅拌10-60min，然后加入羟丙基甲基纤维素、硅烷偶联剂，继续搅拌得到反射涂料；S22、在所述隔热涂层完全干燥前将反射涂料涂敷至隔热涂层上，干燥后得到反射涂层。作为优选，所述S11中，将正硅酸乙酯、去离子水、乙醇混合均匀后加入稀盐酸溶液调节pH值为2-4，搅拌后加入氨水调节pH值为6-7，搅拌后静置形成凝胶；在凝胶中加入乙醇老化得到湿凝胶，将湿凝胶超临界干燥后制成SiO2气凝胶。作为优选，所述S12中硅烷偶联剂为KH550。作为优选，所述S14中涂敷方式为喷涂。作为优选，所述隔热涂层干燥20-60min后涂敷反射涂料。本专利技术的有益效果：本专利技术提供的隔热保温的气凝胶涂层，通过反射涂层中的空心玻璃微珠和二氧化钛反射阳光及发射远红外实现反射型隔热，通过隔热涂层的SiO2气凝胶实现阻碍性隔热，提高了隔热效果。本专利技术提供的隔热保温的气凝胶涂层的制备方法，制备后的隔热涂层和反射涂层结合力强，不易脱落。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。实施例一本实施例提供了一种隔热保温的气凝胶涂层，包括隔热涂料制成的隔热涂层和反射涂料制成的反射涂层。隔热涂料按照重量百分比包括SiO2气凝胶浆料23％、水性聚氨酯树脂40％、助剂7％和去离子水30％。反射涂料按照重量百分比包括丙烯酸酯乳液25％、二氧化钛18％、空心玻璃微珠30％、分散剂1％、羟丙基甲基纤维素2％、硅烷偶联剂3％和去离子水21％。隔热涂料的助剂包括消泡剂、分散剂、流平剂、增稠剂。隔热涂层与反射涂层的厚度比为5:1。反射涂料中空心玻璃微珠的平均粒径为600-1000纳米。本实施例还提供了一种隔热保温的气凝胶涂层的制备方法，包括以下步骤：S1、隔热涂层的制备；S11、制备SiO2气凝胶：将正硅酸乙酯、去离子水、乙醇混合均匀后加入稀盐酸溶液调节pH值为4，搅拌后加入氨水调节pH值为7，搅拌后静置形成凝胶；在凝胶中加入乙醇老化得到湿凝胶，将湿凝胶超临界干燥后制成SiO2气凝胶。S12、通过硅烷偶联剂对SiO2气凝胶改性，S12中硅烷偶联剂为KH550；S13、将改性后的SiO2气凝胶与去离子水混合，搅拌后加入分散剂超声分散得到SiO2气凝胶浆料；S13、将SiO2气凝胶、水性聚氨酯树脂、助剂混合后分散，得到隔热涂料；S14、将隔热涂料涂敷并干燥后得到隔热涂层；S2、反射涂层的制备：S21、将丙烯酸酯乳液、二氧化钛、空心玻璃微珠、分散剂和去离子水混合搅拌10min，然后加入羟丙基甲基纤维素、硅烷偶联剂，继续搅拌得到反射涂料；S22、隔热涂层干燥60min后将反射涂料涂敷至隔热涂层上，此时隔热涂层未完全干燥，反射涂料干燥后得到反射涂层。作为上述技术方案的进一步优选，S14中涂敷方式为喷涂。实施例二本实施例提供了一种隔热保温的气凝胶涂层，包括隔热涂料制成的隔热涂层和反射涂料制成的反射涂层。隔热涂料按照重量百分比包括SiO2气凝胶浆料35％、水性聚氨酯树脂35％、助剂2％和去离子水30％。反射涂料按照重量百分比包括丙烯酸酯乳液40％、二氧化钛10％、空心玻璃微珠25％、分散剂0.5％、羟丙基甲基纤维素1.5％、硅烷偶联剂2％和去离子水21％。隔热涂料的助剂包括消泡剂、分散剂、流平剂、增稠剂。隔热涂层与反射涂层的厚度比为4:1。反射涂料中空心玻璃微珠的平均粒径为600-1000纳米。本实施例还提供了一种隔热保温的气凝胶涂层的制备方法，包括以下步骤：S1、隔热涂层的制备；S11、制备SiO2气凝胶：将正硅酸乙酯、去离子水、乙醇混合均匀后加入稀盐酸溶液调节pH值为4，搅拌后加入氨水调节pH值为6，搅拌后静置形成凝胶；在凝胶中加入乙醇老化得到湿凝胶，将湿凝胶超临界干燥后制成SiO2气凝胶。S12、通过硅烷偶联剂对SiO2气凝胶改性，S12中硅烷偶联剂为KH550；S13、将改性后的SiO2气凝胶与去离子水混合，搅拌后加入分散剂超声分散得到SiO2气凝胶浆料；S13、将SiO2气凝胶、水性聚氨酯树脂、助剂混合后分散，得到隔热涂料；S14、将隔热涂料涂敷并干燥后得到隔热涂层；S2、反射涂层的制备：S21、将丙烯酸酯乳液、二氧化钛、空心玻璃微珠、分散剂和去离子水混合搅拌60min，然后加入羟丙基甲基纤维素、硅烷偶联剂，继续搅本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种隔热保温的气凝胶涂层，其特征在于，包括隔热涂料制成的隔热涂层和反射涂料制成的反射涂层，所述隔热涂料按照重量百分比包括SiO

【技术特征摘要】
1.一种隔热保温的气凝胶涂层，其特征在于，包括隔热涂料制成的隔热涂层和反射涂料制成的反射涂层，所述隔热涂料按照重量百分比包括SiO2气凝胶浆料23％-35％、水性聚氨酯树脂30％-40％、助剂1％-10％和去离子水20％-30％，所述反射涂料按照重量百分比包括丙烯酸酯乳液25％-40％、二氧化钛10％-25％、空心玻璃微珠20％-30％、分散剂0.5％-1％、羟丙基甲基纤维素1％-2％、硅烷偶联剂2％-3％和去离子水18％-25％。


2.根据权利要求1所述的隔热保温的气凝胶涂层，其特征在于，所述隔热涂料按照重量百分比包括括SiO2气凝胶浆料23％-30％、水性聚氨酯树脂35％-40％、助剂2％-8％和去离子水23％-30％。


3.根据权利要求1所述的隔热保温的气凝胶涂层，其特征在于，所述隔热涂料的助剂包括消泡剂、分散剂、流平剂、增稠剂。


4.根据权利要求1所述的隔热保温的气凝胶涂层，其特征在于，所述隔热涂层与所述反射涂层的厚度比为3:1-5:1。


5.根据权利要求1所述的隔热保温的气凝胶涂层，其特征在于，所述反射涂料中所述空心玻璃微珠的平均粒径为600-1000纳米。


6.一种权利要求1至5任一项所述的隔热保温的气凝胶涂层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、隔热涂层的制备
S11、制备SiO2气凝胶；

【专利技术属性】
技术研发人员：宋建忠，
申请(专利权)人：苏州晟德亿节能环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32