【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及涂层材料， 具体是一种用于辐射制冷涂料的稀土基反射填料用浆料及其制备方法 。
技术介绍
1、全社会对节能建材的需求与日俱增，在众多节能建材中，辐射制冷涂料是近年来一种新兴的涂料产品。这种涂层产品涂刷同时具有高太阳光反射效果与高“大气窗口”发射效果。高太阳光反射性能可以减少太阳光能量的入射，而高“大气窗口”发射性能可以将热量以8-13微米热辐射的形式发射到外太空中，实现散热制冷效果。将辐射制冷涂料涂刷到墙面后可以有效降低建筑物内外界能量的入射，从而实现节能降耗的效果。
2、辐射制冷涂料的核心材料是涂层内的功能填料。在现有技术中，通常采用两类填料来实现辐射制冷功能，第一类材料是太阳光反射型填料。这类填料中，钛白粉是综合性能最好且最常用的太阳光反射型填料，但其会吸收紫外线造成总体反射率不高。第二类材料是发射型填料，常见的发射型填料是二氧化硅微球和玻璃微球，这类材料在9.2微米远红外波段有较好的发射性能。但发射型的材料会降低涂层中反射型填料的固含量，从而进一步造成涂料反射率的降低。
3、传统的辐射制冷涂料中都含有树脂成分，如cn202211068033.0、cn201910607455.2、cn201911055405.4等专利公开的辐射制冷涂料均含有树脂成分，这些树脂成分可以增强涂料的强度，然而树脂会吸收太阳光中红外线，并降低涂层的太阳光反射率，导致传统的辐射制冷涂料太阳光反射率不高，且树脂在长时间储存过程中发生的自固化等失效问题。
4、综上所述，目前亟需一种不添加树脂成分、窗口发射率
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种用于辐射制冷涂料的稀土基低成本反射填料用浆料，以至少达到所述浆料具有窗口发射率高、反射率高的效果。
2、本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：
3、一种用于辐射制冷涂料的稀土基反射填料用浆料：
4、按重量份计，原料包括氧化锗20-35份、氧化铌25-36份、稀土氧化物13-20份、氧化硒16-35份。
5、所述稀土氧化物为所述稀土氧化物为氧化镧和氧化铈；
6、和/或，所述氧化镧和氧化铈的重量比为25-35：65-75。
7、值得注意的是，高反射性能需要材料同时具有高折射率与低紫外吸收。现有技术中，钛白粉材料具有高折射率，但由于其强紫外吸收，使得最终太阳光反射效果较低。硫酸钡和碳酸钙等材料，具有低紫外吸收性，但折射率较低，这使得在相同固含量条件下，其反射性能依然不足。以镓与铌制备而成的玻璃材料可以实现高折射率与高紫外反射性能。然而，这种方法中选用的镓材料价格极其昂贵，不适合低成本工业生产。基于此，本专利技术选用铌、锗、硒的氧化物作为基础原料，利用元素性质相似，但价格更为便宜的锗和硒替代价格昂贵的镓，将其制备为非晶态材料后，以低成本实现高红外反射性能。
8、所述浆料的制备方法，包括以下步骤：
9、s1：将所述氧化锗、氧化铌、稀土氧化物和氧化硒混合后粉碎；
10、s2：将粉碎后的粉体于高温下进行第一烧结，然后将烧结后的熔融液入冷水淬火，得到粗产品粉体；
11、s3：将所述粗产品粉体加入溶剂进行研磨，分别得到粒度15-25μm的a1浆料、粒度5-10μm的a2浆料、粒度0.3-0.7μm的a3浆料；
12、s4：另取所述粗产品粉体加水研磨，然后进行雾化干燥，于高温下进行第二烧结，得到的粉体在溶剂中分散即为a4浆料；
13、s5：将所述a1浆料、a2浆料、a3浆料和a4浆料混合，即得。
14、值得注意的是，填料反射红外线的本质是与入射光发生米氏散射。一般来说，大颗粒填料对具有较长波长的红外线有较好的反射效果，小粒径填料颗粒对波长较短的入射光具有较好的反射效果。现有技术中，所使用的填料往往是经过统一的球磨或者砂磨工艺，这样获得的浆料中，填料具有均一的粒径，其对某一个波长的入射光具有较好的反射效果，对全太阳光光谱反射性能较差。本申请中，通过工艺控制，先将粉体材料加工成具有一定粒径大小的中间体原料，然后将各个粒径分布的粉体按照一定的含量配比，最终得到具有多个粒径分布的填料产品，该填料可以对全波段太阳光都产生优异的反射效果。
15、进一步的，步骤s2中，所述粉碎的粉体粒度为30-40目，即-30目~+40目。
16、进一步的，步骤s2中，所述第一烧结的温度为1400-1430℃；
17、和/或，所述第一烧结的时间为4-4.5h。
18、进一步的，步骤s4中，所述粗产品粉体研磨后的粒度为1-5μm。
19、进一步的，步骤s4中，所述第二烧结的温度为1220-1250℃；
20、和/或，所述第二烧结的时间为20-30min。
21、进一步的，步骤s5中，所述a1浆料、a2浆料、a3浆料和a4浆料重量比为1：0.8-1.3：0.4-0.6：0.1-0.2。
22、值得注意的是，填料粒径不仅可以影响填料整体的反射性能，还可以影响填料的发射性能。在辐射制冷涂料中额外加入一类具有特定粒径和特殊形貌的填料，利用其对大气窗口波段红外线的光子增强效应可进一步提高发射率。
23、进一步的，步骤s4和s5中，所述溶剂包括水或醋酸丁酯；
24、对于水性涂料用浆料，溶剂为水；对于油型涂料用浆料，溶剂为醋酸丁酯；
25、和/或，所述a1浆料、a2浆料、a3浆料和a4浆料的固含量为30-40%。
26、进一步的，本专利所述浆料还可以作为传统涂料的原材料，可以通过与传统树脂材料混合，将浆料加工成涂料，与传统涂料具有互补性。
27、本申请提供了一种特殊的材料，其可以作为功能层涂料直接涂刷在墙面上。相比于传统辐射制冷涂料，浆料中不包含树脂成分，直接作为功能层涂刷在墙面后，可以从根本上避免了树脂对红外线的吸收，保证了涂层具有最高的太阳光反射效果。其次，由于本申请所使用的浆料中，材料颗粒粒径为多尺度，多分布的，其在涂刷在墙面后，功能层间颗粒堆叠更加紧密。同时，稀土材料表面特殊的电子层结构，可以使得颗粒间更易形成氢键，从而提高了功能层颗粒之间以及功能层与墙面间的结合里，因此，即使没有树脂，功能层也能保证具有足够的强度。同时由于避免了对树脂的使用，材料的稳定性大大提升。
28、本专利技术的有益效果是：
29、1、本专利技术的浆料原料成本低、窗口发射率高、反射率高；可用于制备涂料产品，或是用于可以直接作为功能层涂料涂刷在墙面；也可以作为涂料产品的原料，用于制备其他的涂料产品。本专利技术的浆料绿色环保，涂布在织物、建筑外墙、屋顶、石油储罐表面，能够有效的降低物体表面温度。
30、2、本专利技术的辐射制冷涂料用浆料的“大气窗口”发射率高达96%，同时紫外-可见-红外光的反射效果达92%。
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1.一种用于辐射制冷涂料的稀土基反射填料用浆料，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的浆料，其特征在于：所述稀土氧化物为氧化镧和氧化铈；
3.由权利要求1-2任一所述浆料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：步骤S2中，所述粉碎的粉体粒径为30-40目。
5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：步骤S2中，所述第一烧结的温度为1400-1430℃；
6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：步骤S3中，所述粒度为中值粒度。
7.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：步骤S4中，所述粗产品粉体研磨后的粒度为1-5μm。
8.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：步骤S4中，所述第二烧结的温度为1220-1250℃；
9.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：步骤S5中，所述A1浆料、A2浆料、A3浆料和A4浆料重量比为1：0.8-1.3：0.4-0.6：0.1-0.2。
10.根据权利要求3所述的制备方法，
...【技术特征摘要】
1.一种用于辐射制冷涂料的稀土基反射填料用浆料，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的浆料，其特征在于：所述稀土氧化物为氧化镧和氧化铈；
3.由权利要求1-2任一所述浆料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：步骤s2中，所述粉碎的粉体粒径为30-40目。
5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：步骤s2中，所述第一烧结的温度为1400-1430℃；
6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：步骤s3中，所...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴德平，张俊辉，潘文龙，邓杰，金文龙，邓冰，刘虎威，颜世强，宋军，张骞，
申请(专利权)人：中稀易涂科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：
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