水性热迟滞蓄热涂料及其应用制造技术

本发明专利技术公开了水性热迟滞蓄热涂料及其应用，水性热迟滞蓄热涂料，包括以下组分：铝粉、稀土金属氧化物、颜料、乳液、助剂和水；以质量百分比计，包括：铝粉22～35％，稀土金属氧化物3.0～10.0％，颜料2～6％，乳液35～45％，助剂3～6％和水17～22％。本发明专利技术所述水性热迟滞蓄热涂料的光谱学特征是红外区域辐射率极低，太阳光谱的可见光区域具有选择性吸收，因此颜色可调。用于建筑物内墙时，与聚苯板内保温系统相比，可以极大地延迟室内热量的散发，起到内保温作用；用于外墙时，涂层低辐射的红外特征可以大幅降低建筑内部与外部周边热冷环境之间的辐射热交换，起到冬暖夏凉，提高建筑物居住热舒适性。住热舒适性。住热舒适性。

【技术实现步骤摘要】
水性热迟滞蓄热涂料及其应用


[0001]本专利技术涉及建筑材料
，具体涉及水性热迟滞蓄热涂料及其应用。

技术介绍

[0002]建筑物内外墙保温系统中最常用的高分子聚合物保温板包括挤塑聚苯板、聚氨酯保温板和酚醛保温板。三种材料的保温效果虽好，但容易燃烧且释放出有毒气体。同样可以保温的无机保温岩棉，虽然其耐火性能达到A级，但施工过程必须作好防护，防止岩棉纤维吸入肺中，造成肺部纹理改变。
[0003]另一方面，三种保温材料的建筑内外保温的施工方法基本一样。用于外保温时，均存在脱落隐患。
[0004]为解决建筑物的内外保温的问题，这些年，不断有各种各样的保温涂料问世，但始终没有能够获得大规模的应用，更遑论替代上述几种传统的保温体系。细究起来，保温涂料因为下述原因，始终不被建筑热工专家们所认可。
[0005]众所周知，挤塑聚苯板、聚氨酯保温板、酚醛保温板和保温岩棉的导热系数分别为0.03、 0.02、0.023和0.04瓦/(米度)，四种保温材料的厚度通常以厘米记。保温涂料的厚度则通常在2毫米以下，过厚则会开裂和脱落。因此，要取代很薄的(比方说2厘米)的保温板，最厚保温涂层(比如说2毫米)的导热系数也应该低一个数量级，这样才有同样保温效果所需要的等效热阻。
[0006]然而，用来制造保温涂料的常用真空绝热填料的导热系数如下：真空陶瓷微珠、真空玻璃微珠和气凝胶的导热系数分别为0.03、0.038和0.02瓦/(米.度)，几乎与有机和无机保温材料相当。因此，用这些填料制备出的保温涂料至少需要同等厚度才有同样的热阻和保温效果。
[0007]综上，现有的保温板材想要达到保温效果，通常厚度较大(厘米级)；现有的保温涂料至少需要与保温板材同等厚度(厘米级)才有同样的热阻和保温效果，但是，保温涂料过厚则会开裂和脱落。因此，亟需研究一种即使是涂层极薄，也能起到较好保温效果的涂料。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的在于提供水性热迟滞蓄热涂料，该涂料的干膜厚度为微米级、且保温效果好，且具有环保、不燃的优点。
[0009]此外，本专利技术还提供上述水性热迟滞蓄热涂料的应用。
[0010]本专利技术通过下述技术方案实现：
[0011]水性热迟滞蓄热涂料，包括以下组分：
[0012]铝粉、稀土金属氧化物、颜料、乳液、助剂和水。
[0013]本专利技术采用铝粉作为主填料，铝粉不仅具有低红外辐射率，且相比其他低红外辐射率填料，铝粉既不像铁粉作填料外用时那样出现锈蚀现象；也没有铜粉那样高的密度引起涂料沉降及结块；更不像金粉和银粉那样价格昂贵。
[0014]本专利技术通过添加稀土金属氧化物，稀土金属氧化物与铝粉配合使用可进一步降低红外辐射率。
[0015]本专利技术通过的颜料可根据不同需求调制成不同颜色。
[0016]热传递的方式有传导、对流和辐射三种。本专利技术的水性热迟滞蓄热涂料另辟蹊径，不用隔热填料，因为涂层极薄，也不涉及导热系数或热阻两个用来定义和定量传导传热的物理参量，而是采用全新的热迟滞蓄热机理，大幅降低建筑物内部空间与周边冷热环境之间辐射热交换，用于内墙保温时起到降低室内空间热量散发；用于外墙系统时，起到冬暖夏凉，降低建筑物暖通系统夏季制冷和冬季取暖能耗的效果。
[0017]并且，本专利技术所述水性热迟滞蓄热涂料可以采用喷涂、刷涂和滚涂的方法应用于建筑围护结构的内表面和外表面，本专利技术的水性热迟滞蓄热涂料的干膜厚度250～300微米。如此薄的厚度，涂层的导热系数和热阻变化几乎可以忽略不计，改变的只是墙体的红外辐射特性。
[0018]综上，本专利技术的水性热迟滞蓄热涂料为水性涂料，该水性涂料不含污染成分，具有环保、不燃的特性，且该水性涂料的光谱学特征是红外区域辐射率极低，太阳光谱的可见光区域具有选择性吸收，因此颜色可调。用于建筑物内墙时，与聚苯板内保温系统相比，可以极大地延迟室内热量的散发，起到内保温作用；用于外墙时，涂层低辐射的红外特征可以大幅降低建筑内部与外部周边热冷环境之间的辐射热交换，起到冬暖夏凉，提高建筑物居住热舒适性；全天候降低暖通系统(HAVC)的夏季制冷能耗及冬季取暖能耗。与高分子保温板材相比具有施工方便和不易燃的安全特点。
[0019]进一步地，以质量百分比计，包括：
[0020]铝粉22～35％，稀土金属氧化物3.0～10.0％，颜料2～6％，乳液35～45％，助剂3～6％和水17～22％。
[0021]试验证明：上述配方的水性热迟滞蓄热涂料具有较好的保温效果。
[0022]稀土金属氧化物优选具有红外低辐射且在可见光区域为透明的特性材料。
[0023]进一步地，稀土金属氧化物至少包括氧化铟锡和氧化锡锑中的一种。选择稀土掺杂金属氧化物氧化铟锡和氧化锡锑作辅助填料基于如下两个层面的考虑：两种氧化物均为红外低辐射填料且在可见光区域是透明的；与铝粉配合使用可进一步降低红外辐射率。
[0024]颜料优选具有在中红外区域为透明的特性的颜料，即颜料优选为。
[0025]进一步地，颜料至少包括钛白粉、锌钡白、氧化铁红、钛镍黄、钛铬黄、钴蓝、钴绿、重灰黑、氧化铜黑中的一种。
[0026]之所以选择上述颜料而非其它颜料，是因为这些颜料在中红外区域是透明的，不会增加涂层的红外辐射率或者说不会降低涂层的红外反射率。
[0027]其中，钛白粉和锌钡白为白色颜料，氧化铁红为红色颜料；钛镍黄和钛铬黄为黄色颜料；钴蓝为蓝色颜料；钴绿为绿色颜料，重灰黑和氧化铜黑为黑色颜料。
[0028]其中，以制备白色，红、黄、蓝三原色，绿色、灰色或者是某两种的混合物以配制出橙色、紫色和绿色三种间色及灰色。
[0029]在制备出红、黄、蓝三原色热迟滞蓄热涂料后，通过红色与黄色，红色与蓝色以及黄色和蓝色的混配可以分别制备出橙色、紫色和绿色的热迟滞蓄热涂料。
[0030]在制备出红色、橙色、黄色、绿色、紫色和蓝色热迟滞蓄热涂料的基础上，通过互补
色热迟滞蓄热涂料(红色与绿色，黄色与紫色，蓝色与橙色)的复配，再与白色热迟滞蓄热涂料混合，就可以制备出各种偏色的灰色热迟滞蓄热涂料。
[0031]进一步地，助剂包括分散剂、润湿剂、消泡剂、增稠流平剂和成膜助剂。
[0032]本专利技术的水性热迟滞蓄热涂料有着独特的光谱学特征：具体地，在太阳光谱(0.25～2.5 微米)的可见光区域(0.4～0.7微米)具有选择性吸收，从而呈现其补色的颜色；在红外光谱区域的中红外波段(2.5～20微米)有极低的吸收或很高的反射；因此，可以阻遏建筑物内部和外部环境之间的辐射热交换。
[0033]本专利技术所述水性热迟滞蓄热涂料的制备方法与普通水性涂料的制备方法类似。具体地，按配方量称取除增稠流平剂、成膜助剂和防沉降剂之外的各组分，加入到涂料分散及混合装置后，在常温常压下，以1000～2000转/分钟的转速高速搅拌分散2小时。按配方量加入增稠流平剂、成膜助剂和防沉降剂，将转速调至200转/分，低速搅拌30～60分钟后放本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.水性热迟滞蓄热涂料，其特征在于，包括以下组分：铝粉、稀土金属氧化物、颜料、乳液、助剂和水。2.根据权利要求1所述的水性热迟滞蓄热涂料，其特征在于，以质量百分比计，包括：铝粉22～35％，稀土金属氧化物3.0～10.0％，颜料2～6％，乳液35～45％，助剂3～6％和水17～22％。3.根据权利要求1或2所述的水性热迟滞蓄热涂料，其特征在于，所述稀土金属氧化物具有红外低辐射且在可见光区域具有广谱选择性。4.根据权利要求3所述的水性热迟滞蓄热涂料，其特征在于，所述稀土金属氧化物至少包括氧化铟锡和氧化锡锑中的一种。5.根据权利要求1或2所述的水性热迟滞蓄热涂料，其特征在于，所述颜料具有在中红外区域为透明的特性。...

【专利技术属性】
技术研发人员：张卫东，薛晓，蔡元柱，陶昌军，张燕刚，张红强，秦杰，王宝华，李艳稳，刘联华，宋中南，
申请(专利权)人：中国建筑西南设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：