本发明专利技术公开了一种基于透明玻璃微球的红外反射微球颜填料及其制备方法。本发明专利技术所述红外反射微球颜填料以透明玻璃微球为基材，其表面依次包覆底涂层和面涂层，底涂层为遮盖覆膜层，面涂层为红外反射隔热涂层；所述透明玻璃微球为圆型硅质材料；所述底涂层为底层浆料与透明玻璃微球表面产生化学交联形成的不同遮盖程度的遮盖覆膜层，所述面涂层为面层浆料与涂覆底涂层的透明玻璃微球表面产生化学交联形成的红外反射隔热涂层。本发明专利技术所述红外反射微球颜填料具有特殊构造和功能，可以运用到几乎所有对红外反射隔热有需求的涂料应用领域；其制备工艺简单，便于大规模制造和实施；且其具有优异的耐候性、红外反射持久性的特点。红外反射持久性的特点。
【技术实现步骤摘要】
一种基于透明玻璃微球的红外反射微球颜填料及其制备方法
[0001]本专利技术公开了一种基于透明玻璃微球的红外反射微球颜填料及其制备方法，属于红外反射颜填料及反射隔热复合型涂料领域。
技术介绍
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[0002]碳中和、节能减排是当前及未来社会发展的大趋势，红外反射颜料通过反射太阳光辐射的热量，不让太阳的热量在建筑物表面进行累积升温，达到降低建筑表面温度的目的。利用新型节能技术和新型环保节能材料能够有效地提高能源的利用效率，作为一种新型微球型红外反射颜填料，能在各个行业中广泛应用，具有节约建筑制冷设备能源消耗、降低城市热岛效应的显著作用。
[0003]众所周知，太阳光能量组成包括紫外光4％、可见光43％、红外光53％。早期的红外反射隔热涂料，主要是白色普通型二氧化钛氧化物(普通钛白粉)，其粒径一般在0.2μm
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0.4μm之间。普通钛白粉在可见光0.38μm
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0.78μm波段具有80％左右的太阳光反射率，但其在0.78μm
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2.5μm的红外光波段，其热反射率却出现了大幅衰减的现象。大量实验证明：普通钛白粉作为红外反射白色颜料，其在0.78μm
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2.5μm红外光波段的热反射性能存在严重不足的缺陷。为此，全球科学家开展了专题的研究和攻关，20世纪90年代后期，欧美科学家率先专利技术了和三种不同粒径的高折射率二氧化钛氧化物，我们称其为“反射钛白粉或红外反射白色颜料”。中国科研工作者也紧随其后，开发成功属于中国自己的IR
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1000、IR
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600反射钛白粉。国内国外这两款红外反射白色颜料，其红外反射性能比较接近，其粒径覆盖范围在0.2μm
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1.2μm之间。
[0004]反射钛白粉在可见光波段的反射性能比普通钛白有所下降，但其在近红外光波段反射性能却有了大幅度地提高。就目前国内外红外反射颜料的反射性能而言，反射效果最好的是钛白粉(细分普通钛白粉、反射钛白粉)。混合使用普通钛白粉和反射钛白粉的白色平面涂料，太阳光总反射率(TSR)能达到90％左右。事实上，建筑外墙面、外屋面也并不都是白色的，建筑需要色彩来美化，残酷的现实是：大量实验已证实，彩色颜料加到反射涂料中对太阳光的反射率(负面)影响是很大的。任何彩色对太阳光的反射率目前来说还不可能达到白色那样高，且加进去后，太阳光的反射率会下降非常厉害。
[0005]普通钛白粉在可见光段的反射率很高，因其为不透明体(小于100纳米钛白粉是透明体)，遮盖力很好，故其消色力也很强。添加了普通钛白粉，很深的颜色，比如很纯的深色是调不出的，有时中等偏深的颜色也调不出来。但若钛白粉加量一少，涂膜总的太阳光反射率就差了。
[0006]反射钛白粉在近红外段的红外反射率比普通钛白粉更高，其通过表面改性降低了消色力，冲淡彩色颜料的能力变弱。大量实验已证明：反射钛白粉只有普通钛白粉约50％的消色力。因此有了反射钛白粉，在中深色涂料中也可以加比较多的反射钛白粉，就能把涂膜的反射效率提上去。这也是目前国内外运用红外反射颜料时，更受涂料企业欢迎的一种技术路径。
[0007]但对深色、高饱和颜色红外反射涂料而言，普通钛白粉和反射钛白粉的消色力还是太强了，还是无法满足调深色涂料的要求。以上问题，我们把它归纳为红外反射颜料的“消色力问题”。
[0008]从GB/T 25261
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2018《建筑用反射隔热涂料》和JG/T 235
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2014《建筑反射隔热涂料》两个标准可知：总太阳反射率(TSR)、近红外反射率(NIR)这两个数值的高低直接与反射涂料明度的高低成正相关。在绝大多数情况下，提高反射涂料的明度，涂料的反射性能也会随之相应地提高；降低反射涂料的明度，涂料的反射性能也随之相应地降低。这个问题，我们把它归纳为红外反射颜料或涂层的“明度提高问题”。
技术实现思路
[0009]针对
技术介绍
中存在的红外反射颜料的“消色力问题”和“明度提高问题”，本专利技术提出了一种基于透明玻璃微球的红外反射微球颜填料及其制备方法。
[0010]本专利技术通过以下技术方案来实现：
[0011]本专利技术提供了一种基于透明玻璃微球的红外反射微球颜填料，以透明玻璃微球为基材，其表面依次包覆底涂层和面涂层，底涂层为遮盖覆膜层，面涂层为红外反射隔热涂层，底涂层厚度为0
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200μm；面涂层厚度为30
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150μm，以上包括底涂层和面涂层的干膜涂层对太阳可见光来说是不透明体，可微球内部仍是透明体，其对穿透能力强的红外线来说则是透明体；
[0012]所述玻璃微球为圆型硅质材料，优选粒径为2μm
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1000μm的透明光学微球体；透明微球本身对太阳光具有很强的透射力和反射力；
[0013]所述底涂层为底层浆料与透明玻璃微球表面产生化学交联形成的不同遮盖程度的遮盖覆膜层；该底层浆料的主要组分水性胶粘剂中包含不同单体和多种反应官能团，其与玻璃微球表面的羟基、硅氧键等在140～180℃条件下能交联成膜形成不同遮盖程度的遮盖覆膜层；
[0014]所述底层浆料包括以下各组分，各组分重量比如下：
[0015][0016]余量为去离子水；
[0017]所述面涂层为面层浆料与涂覆底涂层的透明玻璃微球表面产生化学交联形成的红外反射隔热涂层；该面层浆料的主要组分水性胶粘剂中含有不同单体和多种反应官能团，其与涂覆底涂层的微球表面的多种反应基团在140～180℃条件下能同时进行多种类型的化学反应，交联成膜形成红外反射隔热涂层；
[0018]所述面层浆料包括以下各组分，各组分重量比如下：
[0019][0020]余量为去离子水；
[0021]所述水性胶粘剂由以下各组分混合搅拌制成，各组分重量比如下：
[0022][0023]余量为去离子水。
[0024]本专利技术所述透明玻璃微球选自透明钠钙实心玻璃微球、球形二氧化硅微球、透明空心玻璃微球、透明高折射率实心玻璃微球中任意一种或两种以上的物理混合体。
[0025]本专利技术所述透明高折射率实心玻璃微球折射率为1.7以上外，除透明高折射率实心玻璃微球外的其它透明玻璃微球折射率都在1.4
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1.7之间。
[0026]本专利技术所述透明玻璃微球优选粒径为2μm
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1000μm的任意单一窄粒径和/或多种规格粒径物理混合组成的宽粒径群。
[0027]本专利技术所述红外反射颜料选自红外反射白色颜料、红外反射黑色颜料、红外反射彩色颜料中任意一种以上混合；所述红外反射白色颜料粒径为0.2μm
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1.2μm；红外反射彩色颜料、红外反射黑色颜料粒径均独立的选择0.2μm
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50μm。
[0028]市售的红外反射白色颜料主要品种有：泛能拓的市售的红外反射白色颜料主要品种有：泛能拓的东佳集团的IR
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1000、IR
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于透明玻璃微球的红外反射微球颜填料，其特征在于，该红外反射微球颜填料以透明玻璃微球为基材，其表面依次包覆底涂层和面涂层，底涂层为遮盖覆膜层，面涂层为红外反射隔热涂层；所述底涂层厚度为0
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200μm，面涂层厚度为30
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150μm；所述透明玻璃微球为圆型硅质材料；所述底涂层为底层浆料与透明玻璃微球表面产生化学交联形成的不同遮盖程度的遮盖覆膜层，所述底层浆料包括以下各组分，各组分重量比如下：所述面涂层为面层浆料与涂覆底涂层的透明玻璃微球表面产生化学交联形成的红外反射隔热涂层，所述面层浆料包括以下各组分，各组分重量比如下：所述水性胶粘剂由以下各组分混合搅拌制成，各组分重量比如下：2.根据权利要求1所述的一种基于透明玻璃微球的红外反射微球颜填料，其特征在于，所述透明玻璃微球为粒径2μm
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1000μm的透明光学微球体。3.根据权利要求2所述的一种基于透明玻璃微球的红外反射微球颜填料，其特征在于，所述透明玻璃微球选自透明钠钙实心玻璃微球、球形二氧化硅微球、透明空心玻璃微球、透明高折射率实心玻璃微球中任意一种或两种以上的物理混合体。4.根据权利要求3所述的一种基于透明玻璃微球的红外反射微球颜填料，其特征在于，所述透明高折射率实心玻璃微球折射率为1.7以上外，除透明高折射率实心玻璃微球外的
其它透明玻璃微球折射率都在1.4
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1.7之间。5.根据权利要求2所述的一种基于透明玻璃微球的红外反射微球颜填料，其特征在于，所述透明玻璃微球选自粒径为2μm
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1000μm的任意单一窄粒径和/或多种规格粒径物理混合组成的宽粒径群。6.根据权利要求1所述的一种基于透明玻璃微球的红外反射微球颜填料，其特征在于，所述红外反射颜料选自红外反射白色颜料、红外反射黑色颜料、红外反射彩色颜料中任意一种以上混合；所述红外反射白色颜料粒径为0.2μm
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1.2μm；所述红外反射彩色颜料、红外反射黑色颜料粒径均独立的选择0.2μm
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50μm。7.根据权利要求6所述的一种基于透明玻璃微球的红外反射微球颜填料，其特征在于，所述红外反射白色颜料采用泛能拓的400、550、800或东佳集团的IR
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1000、IR
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600；所述红外反射黑色颜料采用美国薛特公司的Black411A黑颜料；所述红外反射彩色颜料采用美国薛特公司的Yellow10G155黄颜料、Brown157棕颜料、Blue211蓝颜料或Green223绿颜料。8.根据权利要求1所述的一种基于透明玻璃微球的红外反射微球颜填料，其特征在于，所述普通钛白粉为普通金红石型钛白粉，白度92％以上，粒径为0.2μm
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0.4μm。9...
【专利技术属性】
技术研发人员：张清，张敏，陈荣，
申请(专利权)人：南京冠世晶彩科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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