一种水性纳米保温绝热涂料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种水性纳米保温绝热涂料及其制备方法，制备时以丙烯酸聚氨酯乳液、分散剂、消泡剂、润湿剂、成膜助剂、pH调节剂、隔热填料等组分，制备得到的涂料具体优异的隔热保温性能；本方案制备时在丙烯酸酯乳液中引入了氟、硅单体，氟、硅单体的引入不仅能够提高涂料的耐腐蚀性能，其疏水性、耐化学介质性能优异，而且还能够提高涂料之间的交联位点，提高各组分的交联致密度，不但能提高涂料与基材的附着力，而且对于腐蚀介质的阻隔性能也进一步提升。本发明专利技术工艺设计合理，组分配比适宜，涂料涂覆至管道表面时，保温隔热效果优异，涂料表面疏水，耐腐蚀性能优异，具有较高的实用性。具有较高的实用性。具有较高的实用性。

【技术实现步骤摘要】
一种水性纳米保温绝热涂料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及保温涂料
，具体为一种水性纳米保温绝热涂料及其制备方法。

技术介绍

[0002]能源竞争日趋激烈，能源问题也成为制约我国经济发展的瓶颈，为了有效地缓解能源问题，节能降耗成为工业企业的重要任务，对设备和管道采取保温隔热措施必不可少。目前工业带温设备大多采用包裹型隔热方式进行保温，该隔热系统在实际使用过程中存在导热系数偏高、隔热材料易吸潮、包裹工艺复杂、隔热效果差等问题，保温隔热涂料的研发势在必行。
[0003]保温隔热涂料综合了涂料及保温材料的双重特性，有很多的优点，如涂料生产工艺简单、导热系数低、保温效果显著、施工相对简单、特别适用于替代保温材料难以解决的异型设备保温等。保温隔热涂料既具有涂料的物理化学性能，又具备保温材料的特点，这种极好的优势互补有利于同时发挥出二者的特点。保温隔热涂料基本上是由基料(成膜物质)、颜填料、溶剂和助剂四部分组成。成膜物质和颜填料对涂料性能的好坏有着决定性的作用，它们是涂料体系的基础。就涂料自身来说，基料(成膜物质)是可以单独成膜的，也可以黏结颜填料等物质成膜，因而基料性能的优劣直接影响了涂层的优劣以及其与颜填料结合的好坏，要想达到理想的降温效果，涂层结构就要求是疏松多孔的，而这种结构的形成则是由颜填料决定的。
[0004]现如今，市面上关于保温隔热涂料的种类繁多，但目前所公开的涂料在应用至设备管道表面时，其隔热保温效果较好，但涂料与设备管道之间的附着力无法满足我们的需求，且高温环境下工作一段时间后，涂料易与管道表面脱离，对隔热保温效果造成影响，因此，本申请公开了一种水性纳米保温绝热涂料及其制备方法，以解决该技术问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种水性纳米保温绝热涂料及其制备方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0006]为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：
[0007]一种水性纳米保温绝热涂料的制备方法，包括以下步骤：
[0008](1)取乳化剂和去离子水，混合均匀，得到乳化水溶液；
[0009]取1/2量的乳化水溶液、1/2量的过硫酸铵、2/3量的共聚单体，混合均匀，得到溶液A；共聚单体包括丙烯酸酯单体、氟单体、有机硅单体；
[0010]取1/2量的乳化水溶液、1/2量的过硫酸铵、1/3量的共聚单体、碳酸氢钠，氮气气氛下混合均匀，在75
‑
80℃下反应3
‑
4h，缓慢滴加溶液A，滴加时间为1.5
‑
2h，75
‑
80℃下保温反应4
‑
6h，升温至85
‑
88℃，保温反应1
‑
1.2h，降温至45℃，调节pH至7，得到丙烯酸酯乳液；
[0011](2)取二异氰酸酯、聚酯二元醇、二羟甲基丙酸和N,N
‑
二甲基甲酰胺，混合均匀，升
温至65
‑
70℃下反应8
‑
10h，得到聚氨酯预聚体；
[0012]取聚氨酯预聚体和丙烯酸酯乳液，混合均匀，70
‑
75℃下反应6
‑
8h，得到丙烯酸聚氨酯乳液；
[0013](3)取丙烯酸聚氨酯乳液，剪切状态下加入分散剂、消泡剂和润湿剂，搅拌20
‑
30min，加入成膜助剂和pH调节剂，搅拌20
‑
30min，加入隔热填料，在300
‑
500r/min下搅拌分散30
‑
50min，得到成品涂料。
[0014]较优化的方案，步骤(1)中，所述丙烯酸酯单体、氟单体、有机硅单体质量比为15：3：2；
[0015]所述丙烯酸酯单体包括丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸，丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸的质量比为4：3：1：2；
[0016]所述有机硅单体包括八甲基环四硅氧烷、二甲基二乙氧基硅烷、3
‑
巯丙基甲基二乙氧基硅烷，所述八甲基环四硅氧烷、二甲基二乙氧基硅烷、3
‑
巯丙基甲基二乙氧基硅烷质量比为1：1：3。
[0017]较优化的方案，所述氟单体制备方法为：取氢氧化钠和四氢呋喃，混合均匀，氮气气氛下加入三氟乙醇，28
‑
30℃反应1
‑
1.2h，降温至0℃，加入五氟苯乙烯、四氢呋喃混合溶液，继续反应1
‑
1.2h，升温至70
‑
75℃下回流反应16
‑
18h，反应后冷却，冰水淬灭，萃取有机相，饱和食盐水洗涤，纯化，得到氟单体。
[0018]较优化的方案，所述五氟苯乙烯、三氟乙醇、氢氧化钠的摩尔比为1：1：2。
[0019]较优化的方案，步骤(1)中，所述乳化剂包括十二烷基硫酸钠、OP
‑
10，质量比为1：1；所述乳化剂的用量为共聚单体总质量的3
‑
4％；所述引发剂为共聚单体总质量的0.4
‑
0.6％；所述碳酸氢钠用量为乳化剂质量的10％。
[0020]较优化的方案，步骤(2)中，所述二异氰酸酯、聚酯二元醇、二羟甲基丙酸、N,N
‑
二甲基甲酰胺质量比为10：5：2：30；所述聚氨酯预聚体、丙烯酸酯乳液质量比为5：3。
[0021]较优化的方案，步骤(3)中，各组分以质量百分比计，75％丙烯酸聚氨酯乳液、0.5％分散剂、0.2％消泡剂、0.2％润湿剂、0.5％成膜助剂、0.1％pH调节剂、23.5％隔热填料。
[0022]较优化的方案，所述隔热填料包括预处理空心玻璃微珠、二氧化硅气凝胶粉、氧化石墨烯，所述预处理空心玻璃微珠、二氧化硅气凝胶粉、氧化石墨烯质量比为3：1：1。
[0023]较优化的方案，预处理空心玻璃微珠制备步骤为：取空心玻璃微珠，置于10％的氢氧化钠溶液中，浸泡10
‑
15h，取出空心玻璃微珠，与乙醇、去离子水混合，超声分散20
‑
30min，加入硅烷偶联剂KH
‑
590，30
‑
35℃下搅拌反应4
‑
5h，过滤洗涤，60
‑
70℃下烘干，得到预处理空心玻璃微珠。
[0024]较优化的方案，根据以上所述的一种水性纳米保温绝热涂料的制备方法制备的涂料。
[0025]与现有技术相比，本专利技术所达到的有益效果是：
[0026]本专利技术公开了一种水性纳米保温绝热涂料及其制备方法，制备时以丙烯酸聚氨酯乳液、分散剂、消泡剂、润湿剂、成膜助剂、pH调节剂、隔热填料等组分，制备得到的涂料具体优异的隔热保温性能；本方案引入了丙烯酸聚氨酯乳液，制备时在丙烯酸酯乳液中引入了氟、硅单体，氟、硅单体的引入不仅能够提高涂料的耐腐蚀性能，其疏水性、耐化学介质性能
优异，而且还能够提高涂料之间的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水性纳米保温绝热涂料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)取乳化剂和去离子水，混合均匀，得到乳化水溶液；取1/2量的乳化水溶液、1/2量的过硫酸铵、2/3量的共聚单体，混合均匀，得到溶液A；共聚单体包括丙烯酸酯单体、氟单体、有机硅单体；取1/2量的乳化水溶液、1/2量的过硫酸铵、1/3量的共聚单体、碳酸氢钠，氮气气氛下混合均匀，在75
‑
80℃下反应3
‑
4h，缓慢滴加溶液A，75
‑
80℃下保温反应4
‑
6h，升温至85
‑
88℃，保温反应1
‑
1.2h，降温至45℃，调节pH至7，得到丙烯酸酯乳液；(2)取二异氰酸酯、聚酯二元醇、二羟甲基丙酸和N,N
‑
二甲基甲酰胺，混合均匀，升温至65
‑
70℃下反应8
‑
10h，得到聚氨酯预聚体；取聚氨酯预聚体和丙烯酸酯乳液，混合均匀，70
‑
75℃下反应6
‑
8h，得到丙烯酸聚氨酯乳液；(3)取丙烯酸聚氨酯乳液，剪切状态下加入分散剂、消泡剂和润湿剂，搅拌20
‑
30min，加入成膜助剂和pH调节剂，搅拌20
‑
30min，加入隔热填料，在300
‑
500r/min下搅拌分散30
‑
50min，得到成品涂料。2.根据权利要求1所述的一种水性纳米保温绝热涂料的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，所述丙烯酸酯单体、氟单体、有机硅单体质量比为15：3：2；所述丙烯酸酯单体包括丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸，丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸的质量比为4：3：1：2；所述有机硅单体包括八甲基环四硅氧烷、二甲基二乙氧基硅烷、3
‑
巯丙基甲基二乙氧基硅烷，所述八甲基环四硅氧烷、二甲基二乙氧基硅烷、3
‑
巯丙基甲基二乙氧基硅烷质量比为1：1：3。3.根据权利要求2所述的一种水性纳米保温绝热涂料的制备方法，其特征在于：所述氟单体制备方法为：取氢氧化钠和四氢呋喃，混合均匀，氮气气氛下加入三氟乙醇，28
‑
30℃反应1
‑
...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈震翔，邱绵，
申请(专利权)人：常州艾肯智造科技有限公司，
类型：发明
国别省市：