负碳且自主调温的温致变色涂层及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开一种负碳且自主调温的温致变色涂层及其制备方法与应用，包括质量份数如下的组分：1

【技术实现步骤摘要】
负碳且自主调温的温致变色涂层及其制备方法与应用


[0001]本专利技术涉及建筑涂层
，尤其涉及一种负碳且自主调温的温致变色涂层及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]温室气体的过量排放导致温室效应日益加剧，碳捕捉和封存技术成为当下研究重点。
[0003]温致变色材料的光学性能及颜色随环境温度而变化，在建筑环境中显示出显着的节能潜力。温致变色材料的光谱反射率和发射率，与材料的表面温度有关。它们在高温下脱色以避免吸收阳光，并在低温下显示颜色以吸收阳光，以减少夏季建筑物的冷却负荷和冬季的供暖负荷，从而可实现建筑物与环境之间的智能交互。
[0004]目前已知的可逆温致变色涂层，其相变温度较高，不利于建筑节能，且涂层与建筑外墙基层结合力不强，易脱落。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本申请提供一种负碳且自主调温的温致变色涂层及其制备方法与应用，可实现自主调温，有助于建筑节能，粘接力强。
[0006]为达到上述技术目的，本申请采用以下技术方案：
[0007]第一方面，本申请提供一种负碳且自主调温的温致变色涂层，包括质量份数如下的组分：1
‑
10份钛溶胶改性可逆变色微胶囊、60
‑
115份碳化胶凝材料、1
‑
50份高反射白色无机填料、1
‑
20份成膜剂、50
‑
120份水。
[0008]优选的，钛溶胶改性可逆变色微胶囊的制备方法如下：将可逆变色微胶囊超声分散于经溶胶凝胶法合成的钛溶胶中，再过滤干燥，即得钛溶胶改性可逆变色微胶囊。
[0009]优选的，可逆变色微胶囊包括芯材和包裹芯材的壁材，壁材为三聚氰胺甲醛树脂，芯材为隐色剂、显色剂及溶剂的混合物。
[0010]优选的，隐色剂为荧烷类染料。
[0011]优选的，钛溶胶改性可逆变色微胶囊的平均粒径为5
‑
15μm，其变色温度为25
‑
34℃。
[0012]优选的，碳化胶凝材料包括硅酸二钙、硅酸三钙、硅酸一钙及氧化镁、氧化钙、氢氧化钙中的一种或几种，碳化胶凝材料的平均粒径为0.1
‑
120μm。
[0013]优选的，高反射白色无机填料包括纳米氧化铝、纳米金红石型二氧化钛、超细硫酸钡、二氧化锆中的一种或多种。
[0014]第二方面，本申请提供一种负碳且自主调温的温致变色涂层的制备方法，包括以下步骤：按质量份将钛溶胶改性可逆变色微胶囊、碳化胶凝材料、高反射白色无机颜填料、成膜剂、水混合搅拌均匀，得到浆体，将浆体涂覆于基体表面，利用碳化养护将浆体固化于基体表面，即得负碳且自主调温的温致变色涂层。
[0015]优选的，碳化养护的CO2浓度为10
‑
100％，养护温度为
‑
20
‑
200℃，养护时间0.5
‑
72h，碳化压力0.1
‑
0.3MPa。
[0016]第三方面，本申请提供一种负碳且自主调温的温致变色涂层在建筑材料外层中的应用。
[0017]本申请的有益效果如下：
[0018]1.本方案采用无机改性的方法将有机的可逆变色微胶囊经钛溶胶改性，在可逆变色微胶囊表面负载二氧化钛，使其在可逆温致变色的同时提升变色微胶囊耐紫外老化能力，同时将变色微胶囊的表面进行改性增加其与无机的碳化胶凝材料的结合力，由于未改性的变色微胶囊为球状有机物，直接与无机材料结合性不好，制备出涂层出现部分掉粉，而经过钛溶胶无机改性过后，改变了其表面张力，使得与无机材料结合情况优于未改性前，同时解决涂层掉粉问题。。
[0019]2.本方案的负碳且自主调温的温致变色涂层将经钛溶胶改性的可逆变色微胶囊与碳化胶凝材料及高反射填料相结合，通过二氧化碳养护方式使其凝结硬化，制备出的涂层颜色响应温度的变化，可实现自主调温：夏季高温下脱色，可增强太阳反射率，减少夏季人为的冷却负荷；冬季低温下显示颜色，可增强太阳吸收率即减少太阳的反射率，减少冬季人为的供暖负荷，有助于建筑节能。
[0020]3.本方案的负碳且自主调温的温致变色涂层相变温度较低，制备过程消耗二氧化碳，节能环保，可广泛应用于四季分明地区建筑围墙外层，实现自主调温。
附图说明
[0021]图1为各涂层的温度曲线。
具体实施方式
[0022]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0023]原料制备
[0024]钛溶胶：将1份的钛酸四异丙酯与30份的无水乙醇混合后，以1～2d/s的速度滴加到0.8份醋酸和16份去离子水的混合溶液中，经搅拌48h；陈化72h。
[0025]本申请提供一种负碳且自主调温的温致变色涂层，包括质量份数如下的组分：1
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10份钛溶胶改性可逆变色微胶囊、60
‑
115份碳化胶凝材料、1
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50份高反射白色无机填料、1
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20份成膜剂、50
‑
120份水；过量的钛溶胶改性可逆变色微胶囊成本较高，且对夏季反射阳光有影响，而用量过少则其颜色较浅，不利于冬季吸收可见光；碳化胶凝材料用量过多或者过少会影响涂层的致密度，进而影响涂层的碳化反应程度；高反射白色无机颜调料用量过少涂层的反射率过低，不利于夏季反射阳光，用量过度其反射率过高，不利于冬季集热。
[0026]可逆变色微胶囊制备采用原位聚合法，将壁材单体加入体系中，使聚合反应在芯材表面发生，从而将芯材包裹住，钛溶胶改性可逆变色微胶囊的制备方法如下：将可逆变色微胶囊超声分散于经溶胶凝胶法合成的钛溶胶中，再过滤干燥，即得钛溶胶改性可逆变色微胶囊；本方案使用钛溶胶改性后，可在微胶囊外层形成均匀的二氧化钛，吸收紫外线，从
而增强其抗紫外耐久性。
[0027]可逆变色微胶囊制备采用原位聚合法，将壁材单体加入体系中，使聚合反应在芯材表面发生，从而将芯材包裹住，包括芯材和包裹芯材的壁材，壁材为三聚氰胺甲醛树脂，芯材为隐色剂、显色剂及溶剂的混合物。
[0028]隐色剂为荧烷类染料，包括热敏红6
‑
(N
‑
乙基
‑4‑
甲苯胺基)
‑2‑
甲基荧烷、热敏蓝1,2
‑
苯并
‑6‑
二乙基氨基荧烷、热敏黄3,6
‑
二甲氧基荧烷、热敏黑2
‑
苯氨基
‑3‑
甲基
‑6‑
二丁氨基荧烷中的一种或几种。
[0029]钛溶胶改性可逆变色微胶囊的变色温度为25
‑
34℃。
[0030]碳化胶凝材料包括硅酸二钙、硅酸三钙、硅酸一钙及氧化镁、氧化钙、氢氧化钙中的一种或几种，碳化胶凝材料的平均粒径为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种负碳且自主调温的温致变色涂层，其特征在于，包括质量份数如下的组分：1
‑
10份钛溶胶改性可逆变色微胶囊、60
‑
115份碳化胶凝材料、1
‑
50份高反射白色无机填料、1
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20份成膜剂、50
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120份水。2.根据权利要求1所述的负碳且自主调温的温致变色涂层，其特征在于，所述钛溶胶改性可逆变色微胶囊的制备方法如下：将可逆变色微胶囊超声分散于经溶胶凝胶法合成的钛溶胶中，再过滤干燥，即得所述钛溶胶改性可逆变色微胶囊。3.根据权利要求2所述的负碳且自主调温的温致变色涂层，其特征在于，所述可逆变色微胶囊包括芯材和包裹所述芯材的壁材，所述壁材为三聚氰胺甲醛树脂，所述芯材为隐色剂、显色剂及溶剂的混合物。4.根据权利要求3所述的负碳且自主调温的温致变色涂层，其特征在于，所述隐色剂为荧烷类染料。5.根据权利要求1所述的负碳且自主调温的温致变色涂层，其特征在于，所述钛溶胶改性可逆变色微胶囊的平均粒径为5
‑
15μm，其变色温度为25
‑
34℃。6.根据权利要求1所述的负碳且自主调温的温致变色涂层，其特征在于，所述碳化胶...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨露，李鑫，王发洲，胡曙光，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：