一种抗冲击隔热聚合物涂料的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种抗冲击隔热聚合物涂料的制备方法，包括纳米隔热材料的表面修饰、表面修饰基团反应自由基聚合以及制备抗冲击隔热聚合物涂料的A组分和B组分。本发明专利技术将纳米隔热材料先进行表面修饰后与含羟基化合物进行原位聚合后形成的新型高透光、隔热、高强度、高韧性复合材料，该复合材料具有高填充、低密度、低导热、抗冲击的性能，可以阻止热量的对流、传导、辐射扩散，从而具有高效隔热保温性能，通过对纳米隔热材料进行表面修饰化后再与羟基化合物进行原位聚合将纳米材料和含异氰基高分子原位聚合形成复合材料，纳米隔热材料和高分子材料性能互补，使所得抗冲击隔热聚合物涂料具有高透光率、隔热保温、高强度、高韧性等性能。

A preparation method of impact resistant and heat insulation polymer coating

【技术实现步骤摘要】
一种抗冲击隔热聚合物涂料的制备方法
本专利技术涉及聚合物涂料，尤其涉及一种抗冲击隔热聚合物涂料的制备方法。
技术介绍
随着建筑行业、石化行业、工业保温以及节能减排环保行业的迅速发展，为降低物体表面的温度，减缓热传导节省能源消耗，改善工作环境，提高生产安全性，对隔热保温涂料的综合性能要求越来越高。纳米隔热保温材料涂刷在物体表面，通过阻止外界热量向物体内部传递或内部热量向外界散失，从而减小制冷或制热设备的能耗，增加产品使用的安全性。但是目前市场的隔热保温材料存在材料厚度大、比重大、在玻璃表面吸附力差、不透明，强度韧性差、不能喷涂施工效率低等缺点。
技术实现思路
本专利技术针对现有隔热保温材料存在的上述问题，提供一种抗冲击隔热聚合物涂料的制备方法。本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：种抗冲击隔热聚合物涂料的制备方法，包括以下步骤：A、纳米隔热材料的表面修饰将10-30重量份的纳米隔热材料置入容器中，加入硅烷偶联剂，超声分散0.5-1.5h后磁力搅拌2-4h，再温室静置6-12h，进行中空抽滤，用丙酮、乙醇、甲苯或乙酸乙酯对滤饼进行泼洗，再将滤饼在0.9-1MPa、50-65℃下真空干燥5-8h；B、表面修饰基团反应将12重量份步骤A所得表面修饰的纳米隔热材料至于容器中，控制温度在20-40℃之间，将含羧基的不饱和单体在0.5-2.5h内多次加入，过程中保持搅拌，加入完成后升温至30-50℃，使纳米隔热材料表面的活性氨基与羧基反应，再升温至60-80℃，使纳米隔热材料表面的羟基与羧基反应；C、自由基聚合将步骤B中的反应混合液置入设有玻璃透光板的反应器中，保持搅拌，加入0.1-0.5重量份的光引发剂，通过透光板对混合物进行光照以引发反应，并对混合进行微波处理，功率为2500W，控制搅拌速度为10-180rpm，0.5-1h后，将混合物转移至搅拌式反应釜中，控制反应釜温度为45-75℃，搅拌20-180min，对混合物进行真空抽滤，用丙酮、乙醇、甲苯或乙酸乙酯对滤饼进行泼洗，再将滤饼在0.9-1MPa、50-65℃下真空干燥5-8h，得多界面纳米隔热材料；D、制备抗冲击隔热聚合物涂料所述抗冲击隔热聚合物涂料分为A组分和B组分，A组分由以下重量份的物质组成：步骤C所得多界面纳米隔热材料16-20份、有机胺150-650份、耐磨剂1-12份、吸光剂5-11份、防沉降剂0.2-1.5份、分散剂0.1-0.5份，抗氧剂0.5-2.6份、紫外线吸收剂0.2-1.5份、分子筛0.5-2份、吸水剂0.5-2份、消泡剂0.21-0.45份和丙酮或乙醇200-400份；B组分由以下重量份的物质组成：含有异氰酸基的化合物100-115份、吸水剂2-5份、丙酮100-150份；将A组分各物质混合后30-60℃、50-150rpm下分散1-2h，再在15-35℃、800-1500rpm下分散2-6h，将混合物过滤杂质后得A组分；将B组分各物质混合，常温下搅拌均匀，即得B组分。步骤A中，所述纳米隔热材料为纳米有机硅粉、纳米硅酸盐、纳米硅氧化物、中空玻璃微粉、纳米气凝胶粉、纳米陶瓷、纳米碳酸钙、纳米滑石粉、煅烧陶土、白炭黑中的一种；所述硅烷偶联剂为KH550、KH560或KH570中的一种，用量为每一克所述纳米隔热材料对应8-25mL。步骤B中，所述含羧基的不饱和单体为丙烯酸或甲基丙烯酸，用量为每一克步骤A所得表面修饰的纳米隔热材料对应40-45mL。步骤C中，所述光引发剂为1173、753、184、907、1110、1105、1046、MBZ、OMBB、PBZ或TPO中的一种或几种混合。步骤D中，所述有机胺为聚醚胺D2000、D400、T403、T5000，二元有机胺DETMA、DETDA或聚马来酸亚胺中的一种。A组分中的助剂采用本领域常见助剂，具体地，所述耐磨剂为硫酸钡、磷酸镐盐、纳米陶瓷、纳米陶土中的一种或几种；所述吸光剂为二氧化钛或TDO；所述防沉降剂为高分子量聚酰胺、AD8058、防沉降剂3300、BYK410中的一种或几种；所述分散剂为有机硅改性聚醚DL400、BYK104S、分散剂5040、分散剂MF中的一种或几种；所述抗氧剂为抗氧剂168、抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂BHT、抗氧剂502A中的一种或几种；所述紫外线吸收剂为紫外吸收剂UV944、UV8583、UV327、UV531、UV710中的一种或几种；所述分子筛为分子筛A3、A5、SYLOSIVA4中的一种或几种；所述吸水剂为乙烯醇丙烯酸共聚物、吸水剂SAP、BF-5聚氨酯中的一种或几种；所述消泡剂为有机硅消泡剂、聚醚消泡剂、消泡剂110、消泡剂106、DF1088、DF1052中的一种或几种。B组分含有异氰酸基的化合物为异氰酸基含量在15-35％的化合物A、异氰酸基含量在3-15％的化合物B和异氰酸基含量在4-25％的化合物H混合而成。具体地，化合物A为六亚甲基二异氰酸酯与聚醚多元醇预聚体、二苯基甲烷二异氰酸酯聚醚多元醇预聚体或甲苯二异氰酸酯预聚合体中的一种或几种的组合；化合物B为异佛尔酮二异氰酸酯预聚体或多亚甲基多苯基多异氰酸酯预聚体中的一种或两种；化合物H为二环己基甲烷二异氰酸酯预聚体或多亚甲基多苯基多异氰酸中的一种或两种。本专利技术的有益效果为：本专利技术将纳米隔热材料先进行表面修饰后与含羟基化合物进行原位聚合后形成的新型高透光、隔热、高强度、高韧性复合材料，该复合材料具有高填充、低密度、低导热、抗冲击的性能，可以阻止热量的对流、传导、辐射扩散，从而具有高效隔热保温性能，通过对纳米隔热材料进行表面修饰化后再与羟基化合物进行原位聚合将纳米材料和含异氰基高分子原位聚合形成复合材料，纳米隔热材料和高分子材料性能互补，使所得抗冲击隔热聚合物涂料具有高透光率、隔热保温、高强度、高韧性等性能。附图说明图1为实施例1所得抗冲击隔热聚合物涂料的电镜图。具体实施方式以下结合实例对本专利技术进行描述，所举实例只用于解释本专利技术，并非用于限定本专利技术的范围。实施例1一种抗冲击隔热聚合物涂料的制备方法，包括以下步骤：一、纳米隔热保温材料的表面修饰选用比表面积大的纳米中空、多孔材料纳米有机硅粉30g加入到500mL的容量瓶中，加入250mL硅烷偶联剂KH550，在常温下先采用超声波(频率：5KHz，功率1400W)分散1.5h，然后再在磁力搅拌下分散2h，最后在室温下静置浸泡12h，再通过真空抽滤瓶，进行过滤，滤饼采用丙酮进行泼洗，收集滤饼在干燥器中，将干燥器皿放置于真空干燥箱中调节真空干燥箱的真空度在1.0MP，温度在50℃，干燥除去水分8h；二、对经过表面处理的纳米隔热材料进行中和缩合反应取步骤一得到的纳米隔热材料12g，放入1000mL的三口烧瓶中，三口烧瓶置于水浴锅中调节水浴温度在40℃，通过分液漏斗将500mL丙烯酸单体缓慢加入到三口烧瓶，通过分液漏斗控制不饱和羧基化合物的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种抗冲击隔热聚合物涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/nA、纳米隔热材料的表面修饰/n将10-30重量份的纳米隔热材料置入容器中，加入硅烷偶联剂，超声分散0.5-1.5h后磁力搅拌2-4h，再温室静置6-12h，进行中空抽滤，用丙酮、乙醇、甲苯或乙酸乙酯对滤饼进行泼洗，再将滤饼在0.9-1MPa、50-65℃下真空干燥5-8h；/nB、表面修饰基团反应/n将12重量份步骤A所得表面修饰的纳米隔热材料至于容器中，控制温度在20-40℃之间，将含羧基的不饱和单体在0.5-2.5h内多次加入，过程中保持搅拌，加入完成后升温至30-50℃，使纳米隔热材料表面的活性氨基与羧基反应，再升温至60-80℃，使纳米隔热材料表面的羟基与羧基反应；/nC、自由基聚合/n将步骤B中的反应混合液置入设有玻璃透光板的反应器中，保持搅拌，加入0.1-0.5重量份的光引发剂，通过透光板对混合物进行光照以引发反应，并对混合进行微波处理，功率为2500W，控制搅拌速度为10-180rpm，0.5-1h后，将混合物转移至搅拌式反应釜中，控制反应釜温度为45-75℃，搅拌20-180min，对混合物进行真空抽滤，用丙酮、乙醇、甲苯或乙酸乙酯对滤饼进行泼洗，再将滤饼在0.9-1MPa、50-65℃下真空干燥5-8h，得多界面纳米隔热材料；/nD、制备抗冲击隔热聚合物涂料/n所述抗冲击隔热聚合物涂料分为A组分和B组分，A组分由以下重量份的物质组成：/n步骤C所得多界面纳米隔热材料16-20份、有机胺150-650份、耐磨剂1-12份、吸光剂5-11份、防沉降剂0.2-1.5份、分散剂0.1-0.5份，抗氧剂0.5-2.6份、紫外线吸收剂0.2-1.5份、分子筛0.5-2份、吸水剂0.5-2份、消泡剂0.21-0.45份和丙酮或乙醇200-400份；/nB组分由以下重量份的物质组成：含有异氰酸基的化合物100-115份、吸水剂2-5份、丙酮100-150份；/n将A组分各物质混合后30-60℃、50-150rpm下分散1-2h，再在15-35℃、800-1500rpm下分散2-6h，将混合物过滤杂质后得A组分；将B组分各物质混合，常温下搅拌均匀，即得B组分。/n...

【技术特征摘要】
1.一种抗冲击隔热聚合物涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
A、纳米隔热材料的表面修饰
将10-30重量份的纳米隔热材料置入容器中，加入硅烷偶联剂，超声分散0.5-1.5h后磁力搅拌2-4h，再温室静置6-12h，进行中空抽滤，用丙酮、乙醇、甲苯或乙酸乙酯对滤饼进行泼洗，再将滤饼在0.9-1MPa、50-65℃下真空干燥5-8h；
B、表面修饰基团反应
将12重量份步骤A所得表面修饰的纳米隔热材料至于容器中，控制温度在20-40℃之间，将含羧基的不饱和单体在0.5-2.5h内多次加入，过程中保持搅拌，加入完成后升温至30-50℃，使纳米隔热材料表面的活性氨基与羧基反应，再升温至60-80℃，使纳米隔热材料表面的羟基与羧基反应；
C、自由基聚合
将步骤B中的反应混合液置入设有玻璃透光板的反应器中，保持搅拌，加入0.1-0.5重量份的光引发剂，通过透光板对混合物进行光照以引发反应，并对混合进行微波处理，功率为2500W，控制搅拌速度为10-180rpm，0.5-1h后，将混合物转移至搅拌式反应釜中，控制反应釜温度为45-75℃，搅拌20-180min，对混合物进行真空抽滤，用丙酮、乙醇、甲苯或乙酸乙酯对滤饼进行泼洗，再将滤饼在0.9-1MPa、50-65℃下真空干燥5-8h，得多界面纳米隔热材料；
D、制备抗冲击隔热聚合物涂料
所述抗冲击隔热聚合物涂料分为A组分和B组分，A组分由以下重量份的物质组成：
步骤C所得多界面纳米隔热材料16-20份、有机胺150-650份、耐磨剂1-12份、吸光剂5-11份、防沉降剂0.2-1.5份、分散剂0.1-0.5份，抗氧剂0.5-2.6份、紫外线吸收剂0.2-1.5份、分子筛0.5-2份、吸水剂0.5-2份、消泡剂0.21-0.45份和丙酮或乙醇200-400份；
B组分由以下重量份的物质组成：含有异氰酸基的化合物100-115份、吸水剂2-5份、丙酮100-150份；
将A组分各物质混合后30-60℃、50-150rpm下分散1-2h，再在15-35℃、800-1500rpm下分散2-6h，将混合物过滤杂质后得A组分；将B组分各物质混合，常温下搅拌均匀，即得B组分。


2.根据权利要求1所述的抗冲击隔热聚合物涂料的制备方法，其特征在于，步骤A中，所述纳米隔热材料为纳米有机硅粉、纳米硅酸盐、纳米硅氧化物、中空玻璃微粉、纳米气凝胶粉、纳米陶瓷、纳米碳酸钙、纳米滑石粉、煅烧陶土、白炭黑中的一种。


3.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：任朋成，
申请(专利权)人：烟台华恒节能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37