一种气凝胶涂料及其制备方法技术

本申请提供了一种气凝胶涂料及其制备方法，涉及隔热材料领域，解决目前制备的气凝胶涂料隔热效果较差的问题。所述气凝胶涂料按照质量份数计包括以下组分：气凝胶粉料20

【技术实现步骤摘要】
一种气凝胶涂料及其制备方法


[0001]本申请涉及隔热材料领域，尤其涉及一种气凝胶涂料及其制备方法。

技术介绍

[0002]气凝胶为三维网络多孔结构，具有很高的孔隙率，且孔的平均粒径径一般在50-60nm，而空气分子的平均自由程在70nm左右，空气无法流动，从而抑制了空气的对流。因此，气凝胶与其他传统隔热材料相比，具有更为优越的隔热性能，从而广泛应用在工业、建筑、汽车及电子等行业。
[0003]气凝胶涂料是随着气凝胶的发展开发出的一种涂料品种，对被涂覆的物体具有隔热保温的效果。目前是将气凝胶粉体与水性乳液进行结合得到气凝胶涂料，但是由于涂料结合气凝胶粉体的能力较弱，一定质量的涂料只能结合较少的气凝胶粉体，致使制备得到的气凝胶涂料中气凝胶的占比较低，从而导致气凝胶涂料制成的涂层隔热效果较差，并不十分理想。
[0004]另外，现有技术制备气凝胶涂料的过程也较为繁琐，往往要花费大量的时间。例如CN107523107A中，在制备气凝胶涂料时，需要将层状化合物与气凝胶粉混合均匀后再筛到涂料中，然后加入表面活性剂搅拌1-3小时，最后加入成膜剂和消泡剂搅拌20-50分钟，整个制备过程耗时较长。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种气凝胶涂料及其制备方法，能够用于解决现有技术中气凝胶涂料隔热效果较差的问题。
[0006]本专利技术实施例提供了一种气凝胶涂料，所述气凝胶涂料按照质量份数计包括以下组分：
[0007]气凝胶粉料20-100份，
[0008]水性乳液1-10份，
[0009]增稠剂1-6份，以及，
[0010]水50-500份。
[0011]可选地，在一个实施例中，所述增稠剂包括以下至少一种：
[0012]甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羧甲基纤维素钠、羟乙基纤维素、淀粉、明胶、海藻酸钠、干酪素、瓜尔胶、甲壳胺、阿拉伯树胶、黄原胶、大豆蛋白胶、琼脂。
[0013]可选地，在一个实施例中，所述气凝胶粉料为20-60份；所述气凝胶粉料包括以下至少一种：
[0014]二氧化硅气凝胶粉料、氧化铝气凝胶粉料、氧化钛气凝胶粉料、氧化锆气凝胶粉料、氧化铬气凝胶粉料。
[0015]可选地，在一个实施例中，所述水性乳液包括以下至少一种：
[0016]聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、聚氨酯、丙烯酸乳液、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酸、聚丙烯
酸钠、聚丙烯酸酯共聚乳液、乳白胶。
[0017]可选地，在一个实施例中，所述气凝胶涂料还包括1-10份防腐剂和1-6份阻燃剂。
[0018]可选地，在一个实施例中，所述阻燃剂包括以下至少一种：
[0019]多聚磷酸铵、磷酸三聚氰胺、氰尿酸三聚氰胺、焦磷酸三聚氰胺。
[0020]可选地，在一个实施例中，所述气凝胶涂料还包括1-10份无机粘结剂。
[0021]本专利技术实施例还提供了一种制备本专利技术提出的气凝胶涂料的方法，包括下述步骤：
[0022](1)称取20-100份气凝胶粉料，1-10份水性乳液，1-6份增稠剂，以及50-500份水；
[0023](2)向所述水中加入所述水性乳液并搅拌2-5min，得到混合物料A；
[0024](3)将所述增稠剂加入所述混合物料A中并搅拌均匀，得到混合物料B；
[0025](4)在所述混合物料B中添加所述气凝胶粉料并搅拌10-40min，得到所述气凝胶涂料。
[0026]可选地，在一个实施例中，所述增稠剂分多次加入所述混合物料A中，搅拌速度为200-800r/min；在所述混合物料B中添加所述气凝胶粉料并搅拌时的搅拌速度为1000-5000r/min。
[0027]可选地，在一个实施例中，在步骤(4)之前，将1-10份无机粘结剂加入所述混合物料B中并进行搅拌；在步骤(4)中，在所述混合物料B中添加所述气凝胶粉料并进行搅拌之后，再加入1-10份防腐剂和1-6份阻燃剂并进行搅拌，以得到所述气凝胶涂料。
[0028]本专利技术带来的有益效果如下：
[0029]本申请实施例提供的气凝胶涂料及其制备方法，其中，气凝胶涂料按照质量份数计包括气凝胶粉料20-100份，水性乳液1-10份，增稠剂1-6份，以及，水50-500份。通过在气凝胶涂料的组分中添加增稠剂，增稠剂具有的粘结力强、吸附能力佳的性能，会提高组分中水性乳液结合气凝胶粉料的能力，使得同等质量的水性乳液可以结合更多的气凝胶粉料，从而得到的气凝胶涂料中气凝胶成分占比较高，极大程度上提高了气凝胶涂料涂层的隔热效果。另外，本申请提供的气凝胶涂料的制备方法制备过程较为简便，同时还缩短了涂料的搅拌时间，达到涂料搅拌均匀以及气凝胶涂料制备过程耗时较短的效果。
附图说明
[0030]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：
[0031]图1为本申请实施例提供的一种气凝胶涂料的制备方法的流程示意图。
具体实施方式
[0032]为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0033]在说明书和权利要求书中使用的涉及组分量、工艺条件如反应温度和时间等的所有数值在所有情形中均应理解被“约”修饰。涉及相同组分或性质的所有范围均包括端点，该端点可独立地组合。由于这些范围是连续的，因此它们包括在最小值和最大值之间的每一数值。还应理解的是，本申请引用的任何数值范围预期包括该范围内的所有子范围。
[0034]如本申请
技术介绍
中所描述的，气凝胶与其他传统隔热材料相比，具有更为优越的隔热性能，从而广泛应用在工业、建筑、汽车及电子等行业。但是，在制备气凝胶涂料时，由于水性乳液结合气凝胶的能力较弱，导致一定质量的水性乳液只能结合较少的气凝胶，致使制备得到的气凝胶涂料中气凝胶的占比较低，即气凝胶涂料中气凝胶干重占比较低，从而导致气凝胶涂料涂层的隔热效果较差。为了提高气凝胶涂料涂层对被涂覆物体的隔热效果，如果在制备气凝胶涂料时一味增加气凝胶的加入量，由于水性乳液结合气凝胶的能力较弱，会导致大部分的气凝胶粉浮于水性乳液体系之外。也就是说，目前的气凝胶涂料涂层很难具有良好的隔热效果。目前多采用增加涂覆厚度的方式来强化涂层的隔热效果，但是较厚的涂覆加长了工期；并且由于水性乳液中一般包含挥发性有机化合物，较厚的涂覆必然会有大量的水性乳液附着在物体上，不仅在人工喷涂时会增加对施工人员的身体伤害，喷涂在物体上后还会持续挥发有机物，也不利于长期使用。由此可见，从根本上解决“水性乳液结合气凝胶的能力较弱”的问本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种气凝胶涂料，其特征在于，按照质量份数计包括以下组分：气凝胶粉料20-100份，水性乳液1-10份，增稠剂1-6份，以及，水50-500份。2.根据权利要求1所述的气凝胶涂料，其特征在于，所述增稠剂包括以下至少一种：甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羧甲基纤维素钠、羟乙基纤维素、淀粉、明胶、海藻酸钠、干酪素、瓜尔胶、甲壳胺、阿拉伯树胶、黄原胶、大豆蛋白胶、琼脂。3.根据权利要求1所述的气凝胶涂料，其特征在于，所述气凝胶粉料为20-60份；所述气凝胶粉料包括以下至少一种：二氧化硅气凝胶粉料、氧化铝气凝胶粉料、氧化钛气凝胶粉料、氧化锆气凝胶粉料、氧化铬气凝胶粉料。4.根据权利要求1所述的气凝胶涂料，其特征在于，所述水性乳液包括以下至少一种：聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、聚氨酯、丙烯酸乳液、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酸、聚丙烯酸钠、聚丙烯酸酯共聚乳液、乳白胶。5.根据权利要求1-4任一所述的气凝胶涂料，其特征在于，所述气凝胶涂料还包括1-10份防腐剂和1-6份阻燃剂。6.根据权利要求5所述的气凝胶涂料，其特征在于，所述阻燃剂包括以下至少一种：多聚磷酸铵、磷酸三聚氰胺、氰尿酸三聚氰胺...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹晓峰，姜法兴，马娜，叶佳英，周昌兵，
申请(专利权)人：纳诺科技有限公司，
类型：发明
国别省市：