全波段发射率的水性红外热辐射涂料及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种全波段发射率的水性红外热辐射涂料及其制备方法与应用。所述水性红外热辐射涂料包括水性树脂乳液90～120份、分散剂3～6份、润湿剂2～6份、消泡剂4～8份、防闪锈剂0.2～1份、自制红外辐射粉50～70份、成膜助剂4～10份或固化剂25～30份、增稠剂5～10份、流变助剂3～6份、流平助剂3～6份和溶剂15～30份。采用本发明专利技术提供的全波段发射率的水性红外热辐射涂料配方，可制备出高发射率的全波段红外辐射涂层，可以有效的将高温处传递的热量转化为热辐射扩散到空气中去或者设备内部去，既可保温，又能节能，同时还拥有工艺操作简单、环保、高固含、高稳定性等优点。

【技术实现步骤摘要】
全波段发射率的水性红外热辐射涂料及其制备方法与应用
本专利技术涉及一种辐射涂料，特别涉及一种全波段发射率的水性红外热辐射涂料及其制备方法与应用，属于化工涂料

技术介绍
目前，根据涂料隔热机理和方式的不同，可以把隔热涂料分为：阻隔型隔热涂料、反射型隔热涂料及辐射型隔热涂料三类。其中物体通过电磁波的形式向外散发能量的方式称为辐射。物体因热的原因而向外辐射一定波长的电磁波的现象称为热辐射，利用热辐射向外散发热量从而达到主动降温效果的涂料称为热辐射隔热涂料。此类涂料的目的是通过辐射的形式把建筑物吸收的日照光线和热量以一定的波长辐射到空气中，从而达到良好隔热降温效果。针对较高温度的装置或者管道外部保温涂层中最靠近管道部位温度便越高，在此处涂覆高发射率涂层，可以有效的将高温处传递的热量转化为热辐射扩散到空气中去或者设备内部去，既可达到保温的效果，也能达到节能的目的。因此设计专利技术一种全波段高发射率的红外热辐射涂料基本配方具有一定的价值。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种全波段发射率的水性红外热辐射涂料及其制备方法，以克服现有技术中的不足。本专利技术的另一目的在于提供所述全波段发射率的水性红外热辐射涂料的应用。为实现前述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案包括：本专利技术实施例提供了一种全波段发射率的水性红外热辐射涂料，其包括按照重量份数计算的如下组分：水性树脂乳液90～120份、分散剂3～6份、润湿剂2～6份、消泡剂4～8份、防闪锈剂0.2～1份、红外辐射粉50～70份、成膜助剂4～10份或固化剂25～30份、增稠剂5～10份、流变助剂3～6份、流平助剂3～6份和溶剂15～30份，其中，所述红外辐射粉包括SiC、SiO2、Al2O3、CoO、MnO2、Si3N4、SiB6和石墨中的任意两种或三种以上的组合。在一些实施方案中，所述红外辐射粉包括以SiC、SiO2、Al2O3、CoO、MnO2、Si3N4、SiB6和石墨中的任意一种形成的基底，以及余留组分中的任意一种或两种以上的组合形成的混合物。进一步地，所述红外辐射粉中余留组分的含量为10～50wt％。本专利技术实施例还提供了前述全波段发射率的水性红外热辐射涂料的制备方法，其包括：向溶剂中加入润湿剂、分散剂、防闪锈剂、消泡剂、红外辐射粉混合搅拌，之后再加入水性树脂乳液、增稠剂、流变助剂、流平助剂、成膜助剂或固化剂继续搅拌均匀，获得所述全波段发射率的水性红外热辐射涂料。本专利技术实施例还提供了由前述全波段发射率的水性红外热辐射涂料形成的涂层。进一步地，在2.5～25μm波段内，所述涂层的发射率为92％～95％，所述涂层的厚度为20～50μm。与现有技术相比，本专利技术的优点包括：采用本专利技术提供的低成本、易制备、高固含、高稳定性、环保节能的全波段发射率的水性红外热辐射涂料配方，可制备出高发射率的全波段红外辐射涂层，可以有效的将高温处传递的热量转化为热辐射扩散到空气中去或者设备内部去，既可保温，又能节能，同时还拥有工艺操作简单、环保、高固含、高稳定性等优点。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，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。图1是本专利技术一典型实施例中一种全波段发射率的水性红外热辐射涂料形成的涂层与对比例1中的10％SiC涂层的发射率对比图。具体实施方式鉴于现有技术中的不足，本案专利技术人经长期研究和大量实践，得以提出本专利技术的技术方案，其主要是提供一种全波段具有高发射率的自制红外辐射粉，以及相应的低成本、易制备、高固含、高稳定性、环保节能的全波段发射率的水性红外热辐射涂料基本配方。如下将对该技术方案、其实施过程及原理等作进一步的解释说明。本专利技术实施例的一个方面提供的一种全波段发射率的水性红外热辐射涂料包括按照重量份数计算的如下组分：水性树脂乳液90～120份、分散剂3～6份、润湿剂2～6份、消泡剂4～8份、防闪锈剂0.2～1份、红外辐射粉50～70份、成膜助剂4～10份或固化剂25～30份、增稠剂5～10份、流变助剂3～6份、流平助剂3～6份和溶剂15～30份，其中，所述红外辐射粉包括SiC、SiO2、Al2O3、CoO、MnO2、Si3N4、SiB6和石墨中的任意两种或三种以上的组合。在一些实施方案中，所述红外辐射粉为自制红外辐射粉，它由SiC、SiO2、Al2O3、CoO、MnO2、Si3N4、SiB6和石墨中的两种或者多种按照一定比例并进行球磨混合制成，粒径需均匀。在一些实施方案中，所述自制红外辐射粉包括以SiC、SiO2、Al2O3、CoO、MnO2、Si3N4、SiB6和石墨中的任意一种形成的基底，以及余留组分中的任意两种或两种以上的组合形成的混合物。进一步地，所述自制红外辐射粉中余留组分的含量为10～50wt％。亦即，换一种角度讲，所述自制红外辐射粉中SiC、SiO2、Al2O3、CoO、MnO2、Si3N4、SiB6和石墨，以一种为基底，其他的添加量为自制红外辐射粉总重量的10～50％。进一步地，所述自制红外辐射粉的粒径为0.01～20μm。在一些实施方案中，所述水性树脂乳液所含树脂可以为单组分树脂，也可以为双组分树脂，优选可以包括水性环氧树脂、水性丙烯酸树脂、水性聚氨酯、水性硅丙树脂等中的任意一种或两种以上的组合，但不限于此。进一步地，所述分散剂包括但不限于脂肪酸类化合物、脂肪族酰胺类化合物、酯类化合物等中的任意一种或两种以上的组合。进一步地，所述润湿剂包括但不限于聚硅氧烷类化合物、磺基羧酸酯类化合物、聚氧乙烯烷基酚醚、聚氧乙烯脂肪醇醚等中的任意一种或两种以上的组合。进一步地，所述消泡剂包括但不限于醚类化合物、醇类化合物、聚醚酯类化合物等中的任意一种或两种以上的组合。进一步地，所述防闪锈剂包括但不限于强碱弱酸盐，如可以是磷酸盐、硅酸盐、硼酸盐、苯甲酸盐等中的任意一种或两种以上的组合。进一步地，所述增稠剂包括但不限于气硅、膨润土、凹凸棒土、硅酸铝等中的任意一种或两种以上的组合。进一步地，所述流变助剂包括但不限于聚氨酯类化合物、丙烯酸酯类化合物、甲基丙烯酸酯类化合物等或经改性的酯类化合物。进一步地，所述流平助剂包括但不限于聚丙烯酸酯类化合物、氟改性丙烯酸共聚物类化合物、改性有机硅氧烷类化合物、改性聚酯类化合物等中的任意一种或两种以上的组合。进一步地，所述成膜助剂为丙烯酸乳液的成膜助剂，包括但不限于十二碳醇酯、丙二醇丁醚、丙二醇甲醚醋酸酯和乙二醇丁醚等中的任意一种或两种以上的组合。进一步地，所述固化剂为环氧固化剂，优选包括但不限于多元伯胺类化合物、多元硫醇类化合物、多元羧酸类化合物和多元酚类化合物等中的任意一种或两种以上的组合。进一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种全波段发射率的水性红外热辐射涂料，其特征在于包括按照重量份数计算的如下组分：水性树脂乳液90～120份、分散剂3～6份、润湿剂2～6份、消泡剂4～8份、防闪锈剂0.2～1份、红外辐射粉50～70份、成膜助剂4～10份或固化剂25～30份、增稠剂5～10份、流变助剂3～6份、流平助剂3～6份和溶剂15～30份，其中，所述红外辐射粉包括SiC、SiO

【技术特征摘要】
1.一种全波段发射率的水性红外热辐射涂料，其特征在于包括按照重量份数计算的如下组分：水性树脂乳液90～120份、分散剂3～6份、润湿剂2～6份、消泡剂4～8份、防闪锈剂0.2～1份、红外辐射粉50～70份、成膜助剂4～10份或固化剂25～30份、增稠剂5～10份、流变助剂3～6份、流平助剂3～6份和溶剂15～30份，其中，所述红外辐射粉包括SiC、SiO2、Al2O3、CoO、MnO2、Si3N4、SiB6和石墨中的任意两种或三种以上的组合。


2.根据权利要求1所述的全波段发射率的水性红外热辐射涂料，其特征在于：所述红外辐射粉包括以SiC、SiO2、Al2O3、CoO、MnO2、Si3N4、SiB6和石墨中的任意一种形成的基底，以及余留组分中的任意一种或两种以上的组合形成的混合物。


3.根据权利要求2所述的全波段发射率的水性红外热辐射涂料，其特征在于：所述红外辐射粉中余留组分的含量为10～50wt％。


4.根据权利要求1所述的全波段发射率的水性红外热辐射涂料，其特征在于：所述红外辐射粉的粒径为0.01～20μm。


5.根据权利要求1所述的全波段发射率的水性红外热辐射涂料，其特征在于：所述水性树脂乳液所含树脂包括单组分树脂和/或双组分树脂，优选包括水性环氧树脂、水性丙烯酸树脂、水性聚氨酯、水性硅丙树脂中的任意一种或两种以上的组合。


6.根据权利要求1所述的全波段发射率的水性红外热辐射涂料，其特征在于：所述分散剂包括脂肪酸类化合物、脂肪族酰胺类化合物、酯类化合物中的任意一种或两种以上的组合；和/或，所述润湿剂包括聚硅氧烷类化合物、磺基羧酸酯类化合物、聚氧乙烯烷基酚醚、聚氧乙烯脂肪醇醚中的任意一种或两种以上的组合；和/或，所述消泡剂包括醚类化合物、醇类化合物、聚醚酯类化合物中...

【专利技术属性】
技术研发人员：余海斌，赵鑫鹏，周青波，刘攀林，周敏，王振，
申请(专利权)人：中国科学院宁波材料技术与工程研究所，
类型：发明
国别省市：浙江;33