一种彩色疏水隔热填料涂层及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种彩色疏水隔热填料涂层及其制备方法，属于隔热填料技术领域。首先制备隔热填料HGM/Bi1‑

【技术实现步骤摘要】
一种彩色疏水隔热填料涂层及其制备方法


[0001]本专利技术涉及一种彩色疏水隔热填料涂层及其制备方法，属于隔热填料


技术介绍

[0002]随着工业的不断发展，以及人们的生活水平的不断提高，建筑能耗越来越大，因此，对建筑进行节能减排的工作十分必要。隔热涂料因其使用简单便捷、具有节能的功效受到了研究者广泛关注，但目前我国市场上在售的隔热涂料多为白色反射型隔热涂料，隔热机制单一，而且难以满足人们对丰富色彩的追求，因此开发更多的多彩的且具有优良隔热功能的涂层有重要意义。
[0003]隔热填料作为隔热涂层的主体材料，对隔热功能起到决定性作用。隔热填料的加入主要是为了改善涂层性能，降低成本，对涂料的颜色基本没有改变。在隔热涂料中添加填料，除考虑基本的物理性能外，主要考虑填料对热放射性能的影响。常见的填料种类有重钙、硫酸钡、云母粉及空心微珠等。空心微珠是近年来新出现的一种隔热填料，具有中空、轻质的特点，外观多为球形。和其他形状的填料相比，空心微珠的表面积体积比最小，吸油量低，可以降低树脂的用量。且空心微珠具有相互独立的中空微观结构，能有效阻隔热量传递，具有较高的隔热性能，是制备反射隔热涂料常见的填料。
[0004]本专利技术将单一色彩的中空玻璃微球与具有高近红外反射的无机颜料相结合，并对其进行疏水改性，制备出隔热性能好的隔热填料。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是克服上述不足之处，提供一种彩色疏水隔热填料涂层及其制备方法，一方面可以减少无机颜料的使用，从而降低填料成本；一方面将多种隔热机制结合，有望提高填料的隔热效率。
[0006]本专利技术的技术方案，一种彩色疏水隔热填料，其结构式为HGM/Bi1‑
x
Fe
x
VO4，其中x表示掺杂量，x＝0～1；通过氟硅烷对其进行疏水改性。
[0007]上述彩色疏水隔热填料中，引入Fe
3+
离子一方面可以调节隔热粉体的颜色，以满足人们对丰富色彩的追求；另一方面，将Fe
3+
离子掺杂入粉体结构中，其又作为过渡金属可以起到辐射隔热的效果，从而进一步提高填料的隔热性能。
[0008]一种彩色疏水隔热填料涂层的制备方法，首先制备隔热填料HGM/Bi1‑
x
Fe
x
VO4，随后用氟硅烷对其进行改性，然后将改性后的填料添加入聚氨酯乳液中，紫外光固化得到彩色疏水隔热填料涂层。
[0009]进一步地，步骤为：
[0010](1)隔热填料HGM/Bi1‑
x
Fe
x
VO4的制备：
[0011]a、取定量的无水柠檬酸，将其溶解在稀硝酸中，记为溶液A，取化学计量的Bi(NO3)
3.
5H2O和Fe(NO3)3·
9H2O，将其溶解到溶液A中，记为溶液B；
[0012]b、取定量无水柠檬酸将其溶解到定量的去离子水中，记为溶液C，然后取定量的偏
钒酸铵将其溶解在溶液C中，记为溶液D；
[0013]c、将溶液D滴加到溶液B中，随后加入计量的中空玻璃微球，搅拌8
‑
12min后，用溶液A调节体系pH至7，并在室温搅拌1
‑
3h；
[0014]d、将所得溶液在95
‑
105℃加热，至其变为干凝胶；研磨至240
‑
260目，随后将粉料放入马弗炉，在380
‑
420℃煅烧1
‑
3h；进一步研磨至280
‑
300目，即得到HGM/Bi1‑
x
Fe
x
VO4的复合颜料；
[0015](2)氟硅烷改性HGM/Bi1‑
x
Fe
x
VO4：将步骤(1)制备所得HGM/Bi1‑
x
Fe
x
VO4加入到氢氧化钠溶液中活化4
‑
6h；加入定量的氟硅烷反应3h；抽滤干燥，即得到氟硅改性的HGM/Bi1‑
x
Fe
x
VO4复合颜料；
[0016](3)隔热涂层的制备：取聚氨酯乳液，向其中加入步骤(2)制备的HGM/Bi1‑
x
Fe
x
VO4，再加入光引发剂，混合均匀后加入模具中，室温条件下静置6
‑
10h；放入55
‑
65℃的烘箱中加热4
‑
6h，最后用紫外光固化机固化60s，即得到彩色疏水隔热填料涂层，将其记作FSi
‑
HGM/Bi1‑
x
Fe
x
VO4涂层。
[0017]进一步地，步骤(1)中然后按结构通式Bi1‑
x
Fe
x
VO4的摩尔关系取化学计量的Bi(NO3)
3.
5H2O和Fe(NO3)3·
9H2O；其中x表示掺杂量，x＝0～1。
[0018]进一步地，步骤(1)中：
[0019]a、取0.02
‑
0.04mol无水柠檬酸，将其溶解在30
‑
50mL稀硝酸中；取Bi(NO3)
3.
5H2O和Fe(NO3)3·
9H2O总摩尔量为0.01
‑
0.02mol；
[0020]b、取0.02
‑
0.04mol无水柠檬酸溶解在30
‑
50mL去离子水中；取0.01
‑
0.02mol偏钒酸铵；
[0021]c、加入2
‑
3g中空玻璃微球。
[0022]进一步地，步骤(2)中：将1
‑
2g的HGM/Bi
0.8
Fe
0.2
VO4加入到10
‑
20mL的质量浓度为8％
‑
12％氢氧化钠溶液中；再加入0.2
‑
0.3g氟硅烷。
[0023]进一步地，步骤(2)中：以聚氨酯乳液质量计，加入2％
‑
20％的HGM/Bi
0.8
Fe
0.2
VO4；加入质量浓度为4％
‑
6％光引发剂。
[0024]进一步地，步骤(2)中：所述氟硅烷为(十七氟
‑
1,1,2,2
‑
四氢癸基)三甲氧基硅烷。
[0025]进一步地，步骤(2)中：所述光引发剂为发光引发剂1173。
[0026]制备所得的彩色疏水隔热填料涂层的应用，将其应用于冷屋顶、冷立面、塑料或陶瓷表面。
[0027]将单一色彩的中空玻璃微球(HGM)与具有高近红外反射的无机颜料相结合，一方面可以减少无机颜料的使用，从而降低填料成本；一方面将多种隔热机制结合，有望提高填料的隔热效率，并且对粉体进行疏水改性，这样可以本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种彩色疏水隔热填料，其特征是：其结构式为HGM/Bi1‑
x
Fe
x
VO4，其中x表示掺杂量，x＝0～1；通过氟硅烷对其进行疏水改性。2.一种彩色疏水隔热填料涂层的制备方法，其特征是：首先制备隔热填料HGM/Bi1‑
x
Fe
x
VO4，随后用氟硅烷对其进行改性，然后将改性后的填料添加入聚氨酯乳液中，紫外光固化得到彩色疏水隔热填料涂层。3.如权利要求2所述彩色疏水隔热填料涂层的制备方法，其特征是步骤为：(1)隔热填料HGM/Bi1‑
x
Fe
x
VO4的制备：a、取定量的无水柠檬酸，将其溶解在稀硝酸中，记为溶液A，取化学计量的Bi(NO3)
3.
5H2O和Fe(NO3)3·
9H2O，将其溶解到溶液A中，记为溶液B；b、取定量无水柠檬酸将其溶解到定量的去离子水中，记为溶液C，然后取定量的偏钒酸铵将其溶解在溶液C中，记为溶液D；c、将溶液D滴加到溶液B中，随后加入计量的中空玻璃微球，搅拌8
‑
12min后，用溶液A调节体系pH至7，并在室温搅拌1
‑
3h；d、将所得溶液在95
‑
105℃加热，至其变为干凝胶；研磨至240
‑
260目，随后将粉料放入马弗炉，在380
‑
420℃煅烧1
‑
3h；进一步磨粉至280
‑
300目，即得到HGM/Bi1‑
x
Fe
x
VO4的复合颜料；(2)氟硅烷改性HGM/Bi1‑
x
Fe
x
VO4：将步骤(1)制备所得HGM/Bi1‑
x
Fe
x
VO4加入到氢氧化钠溶液中活化4
‑
6h；加入定量的氟硅烷反应3h；抽滤干燥，即得到氟硅改性的HGM/Bi1‑
x
Fe
x
VO4复合颜料；(3)隔热涂层的制备：取聚氨酯乳液，向其中加入步骤(2)制备的HGM/Bi1‑
x
Fe
x
VO4，再加入光引发剂，混合均匀后加入模具中，室温条件下静置6
‑
10h；放入55
‑
65℃的烘箱中加热4
‑

【专利技术属性】
技术研发人员：姚伯龙，安炳辉，姚旭，宋健，曹小凤，
申请(专利权)人：江南大学，
类型：发明
国别省市：