氟改性的二氧化硅气凝胶及其制备方法、应用、隔热涂料及其制备方法、应用技术

本发明专利技术提供了一种氟改性的二氧化硅气凝胶及其制备方法、应用、隔热涂料及其制备方法、应用，涉及隔热涂料的技术领域，本发明专利技术的隔热涂料包括以下组分：纤维素、钛白粉、填料、助剂、氟改性的二氧化硅气凝胶、硅酸盐、丙烯酸乳液，以及水。本发明专利技术解决了气凝胶的面涂漆塌陷和颗粒感太重的技术问题，达到了面涂漆平滑美观和隔热保温佳的技术效果。隔热保温佳的技术效果。

【技术实现步骤摘要】
氟改性的二氧化硅气凝胶及其制备方法、应用、隔热涂料及其制备方法、应用


[0001]本专利技术涉及隔热涂料的
，尤其是涉及一种氟改性的二氧化硅气凝胶及其制备方法、应用、隔热涂料及其制备方法、应用。

技术介绍

[0002]随着科技的发展和社会的进步，能源消耗和环境破坏的问题也日益突出，在能源消耗中，建筑能耗已与工业能耗、交通能耗并列成为高能耗行业，其中，建筑能耗占全社会能耗的40％左右，其损失的70～80％是由于围护结构的热损失所造成的。
[0003]目前的建筑隔热措施多采用在屋面与墙面涂刷反射隔热涂料的方式，以减少太阳光对建筑物温度的影响，降低建筑物表面温度，从而降低室内温度，使室内达到相对舒适的温度，其原理是将太阳光中产生能量的电磁波尽可能多的反射和散射出去，以减少建筑墙体对太阳光的吸收，从而降低外墙表面的温度，然而，这种涂料只适合在夏热冬冷及夏热冬暖地区的夏季发挥隔热作用，在严寒地区或寒冷地区，尤其是在冬季不能够起到保温作用，同时反射隔热涂料的保温性能不稳定，会随着涂料明度的变化而变化，基本只能在白色状态下达到保温性能的要求。
[0004]针对反射涂料的保温缺陷，近年来也相继出现了气凝胶类型的反射/辐射涂料，其性能相对传统的反射涂料有了比较大的改善，保温效果更为明显，但是气凝胶作为多孔隙的材料，面涂固体份低，在成膜后容易出现表面塌陷，造成表面不平，影响美观，同时由气凝胶粉料制备而成的面涂，也具有颗粒感太重的缺陷，因此也很难进行实际的应用。
[0005]有鉴于此，特提出本专利技术。/>
技术实现思路

[0006]本专利技术的目的之一在于提供一种氟改性的二氧化硅气凝胶，具有强度高的优势，与无机成膜物配合使用时，能够解决气凝胶面涂所产生的塌陷和颗粒感的问题，使面涂平滑美观，而且隔热保温效果显著。
[0007]本专利技术的目的之二在于提供一种氟改性的二氧化硅气凝胶的制备方法，工艺简单且高效。
[0008]本专利技术的目的之三在于提供一种氟改性的二氧化硅气凝胶在制备隔热涂料中的应用，能够使面涂漆的外观平整且有光泽，手感丝滑，解决了气凝胶的面涂漆塌陷和颗粒感太重的技术问题，达到了面涂漆平滑美观和隔热保温佳的技术效果。
[0009]本专利技术的目的之四在于提供一种隔热涂料，具有面涂漆平滑美观和隔热保温佳的优势，避免了面涂漆塌陷和颗粒感太重的问题。
[0010]本专利技术的目的之五在于提供一种隔热涂料的制备方法，工艺简单且高效。
[0011]本专利技术的目的之六在于提供一种隔热涂料的应用，保温隔热效果出色，节能效果显著。
[0012]为了实现本专利技术的上述目的，特采用以下技术方案：
[0013]第一方面，一种氟改性的二氧化硅气凝胶，主要由按质量份数计的以下组分制备而成:
[0014]正硅酸乙酯6
‑
12份、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷2
‑
4份，以及偏氟乙烯4
‑
8份。
[0015]第二方面，一种氟改性的二氧化硅气凝胶的制备方法，包括以下步骤：
[0016](a)正硅酸乙酯经酸溶解后得到硅酸溶液，再调节pH，老化，得到硅凝胶；
[0017](b)步骤(a)得到的硅凝胶与甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷的甲氧基经缩醇反应，得到表面被甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷修饰的硅凝胶；
[0018](c)步骤(b)得到的表面被甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷修饰的硅凝胶与偏氟乙烯经聚合反应，得到所述氟改性的二氧化硅气凝胶。
[0019]进一步的，步骤(a)中调节pH的值为5
‑
6；
[0020]优选地，步骤(b)中缩醇反应的温度为40
‑
60℃；
[0021]优选地，步骤(c)中的聚合反应的温度为70
‑
80℃；
[0022]优选地，步骤(c)包括以下步骤：
[0023]步骤(b)得到的表面被甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷修饰的硅凝胶浸泡于偏氟乙烯的醇溶液中，之后加入过硫酸铵，再进行聚合反应，得到所述氟改性的二氧化硅气凝胶。
[0024]第三方面，一种氟改性的二氧化硅气凝胶在制备隔热涂料中的应用。
[0025]第四方面，一种隔热涂料，包括以下组分：
[0026]纤维素、钛白粉、填料、助剂、上述所述的氟改性的二氧化硅气凝胶、硅酸盐、丙烯酸乳液，以及水。
[0027]进一步的，所述纤维素包括羟甲基纤维素和羟乙基纤维素中的至少一种；
[0028]优选地，所述钛白粉包括金红石型钛白粉和锐钛型钛白粉中的至少一种；
[0029]优选地，所述填料包括高岭土、滑石粉、重钙以及钛白粉中的至少一种；
[0030]优选地，所述助剂包括分散剂、润湿剂、增稠剂、消泡剂、防腐剂、pH调节剂、成膜助剂以及抗冻剂中的至少一种；
[0031]优选地，所述的氟改性的二氧化硅气凝胶的粒径为20
‑
100nm；
[0032]优选地，所述硅酸盐包括硅酸钾、硅酸锂以及硅酸钠中的至少一种；
[0033]优选地，所述硅酸钾包括改性硅酸钾。
[0034]进一步的，所述隔热涂料包括按质量份数计的以下组分：
[0035]纤维素0.1
‑
0.3份、金红石型钛白粉15
‑
25份、填料5
‑
15份、助剂1
‑
7份、所述的氟改性的二氧化硅气凝胶5
‑
20份、改性硅酸钾10
‑
15份、丙烯酸乳液1
‑
5份，以及水10
‑
15份。
[0036]进一步的，所述助剂包括按质量份数计的以下组分：
[0037]分散剂0.5
‑
1.5份、润湿剂0.2
‑
0.5份、增稠剂0.2
‑
0.5份、消泡剂0.3
‑
0.6份、防腐剂0.1
‑
0.3份、pH调节剂0.1
‑
0.3份、成膜助剂0.5
‑
2份，以及抗冻剂1
‑
2份。
[0038]第五方面，一种上述任一项所述的隔热涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
[0039]混合各组分，得到所述隔热涂料；
[0040]优选地，所述制备方法包括以下步骤:
[0041]将水与纤维素混合后，再加入钛白粉和填料混合，之后加入助剂混合，再加入氟改性的二氧化硅气凝胶混合，之后加入硅酸盐和丙烯酸乳液，得到所述隔热涂料。
[0042]第六方面，一种上述任一项所述的隔热涂料在建筑物保温中的应用。
[0043]与现有技术相比，本专利技术至少具有如下有益效果：
[0044]本专利技术提供的氟改性的二氧化硅气凝胶，在特定的原料组分及其配比的协同配合下，具有强度高的优势，性能出色，在应用于气凝胶面涂漆时，与无机成膜物配合使用时，能本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种氟改性的二氧化硅气凝胶，其特征在于，主要由按质量份数计的以下组分制备而成:正硅酸乙酯6
‑
12份、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷2
‑
4份，以及偏氟乙烯4
‑
8份。2.一种权利要求1所述的氟改性的二氧化硅气凝胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(a)正硅酸乙酯经酸溶解后得到硅酸溶液，再调节pH，老化，得到硅凝胶；(b)步骤(a)得到的硅凝胶与甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷经缩醇反应，得到表面被甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷修饰的硅凝胶；(c)步骤(b)得到的表面被甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷修饰的硅凝胶与偏氟乙烯经聚合反应，得到所述氟改性的二氧化硅气凝胶。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(a)中调节pH的值为5
‑
6；优选地，步骤(b)中缩醇反应的温度为40
‑
60℃；优选地，步骤(c)中的聚合反应的温度为70
‑
80℃；优选地，步骤(c)包括以下步骤：步骤(b)得到的表面被甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷修饰的硅凝胶浸泡于偏氟乙烯的醇溶液中，之后加入过硫酸铵，再进行聚合反应，得到所述氟改性的二氧化硅气凝胶。4.一种权利要求1所述的氟改性的二氧化硅气凝胶在制备隔热涂料中的应用。5.一种隔热涂料，其特征在于，包括以下组分：纤维素、钛白粉、填料、助剂、权利要求1所述的氟改性的二氧化硅气凝胶、硅酸盐、丙烯酸乳液，以及水。6.根据权利要求5所述的隔热涂料，其特征在于，所述纤维素包括羟乙基纤维素和羟甲基纤维素中的至少一种；优选地，所述钛白粉包括金红石型钛白粉和锐钛型钛白粉中的至少一种；优选地，所述填料包括重钙、高岭土、滑石粉以及钛白粉中的至少一种；优选地，所述助剂包括分散剂、润湿剂、增稠剂、消泡剂、防腐剂、pH调节剂、成膜助剂以及抗...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗祥根，黄祖炜，李金钟，
申请(专利权)人：亚士创能科技石家庄有限公司，
类型：发明
国别省市：