【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及涂料，更具体地，涉及保温隔热涂料，特别是指一种气凝胶保温隔热涂料及其制备方法和应用。
技术介绍
1、在碳达峰碳中和背景下，建筑行业亟需进一步提升节能降碳技术水平，对建筑外墙使用隔热涂料是一种有效的节能措施。反射隔热涂料能将太阳光反射回外界环境，保证建筑物外表面不会过多吸收太阳光中的能量从而实现建筑隔热，因此反射隔热涂料在建筑保温隔热领域的应用日益广泛。然而，传统的反射隔热涂料导热系数偏高，在冬季保温效果差，以杭州这样的夏热冬冷城市进行全年节能计算，反射隔热涂料不仅没有节能贡献，反而增加约0.2％的耗电量，表现为负节能。
2、二氧化硅气凝胶是一种新型的纳米尺度多孔材料，其孔隙率高达90％以上，在对热的传导方面能抑制对流、辐射、传导三种热传导的途径，因此在常温下具有极低的导热系数0.013w/(m·k)，将其作为反射隔热涂料的功能填料，能通过热阻隔效应阻碍热量在涂层中的传递，降低反射隔热涂料的导热系数，改善严寒冬季的保温性能。然而，由于气凝胶在水性体系中分散性差，与成膜物质相容性低，并且其内部空隙容易被涂料中其它组分所填充，同时自身脆性大，导致气凝胶在反射隔热涂料中的作用有限，并且还使得涂层耐冲击性能下降，容易开裂、脱落。
3、因此，针对现有反射隔热涂料导热系数偏高，保温性能偏低，以及气凝胶涂料脆性大，容易开裂和脱落等不足，希望提供一种气凝胶保温隔热涂料，其不仅具有优异的反射隔热性能和极低的导热系数，同时还具有优异的粘结强度、耐温变性、耐冲击性和抗裂性能。
技术实现思
1、为了克服上述现有技术中的缺点，本专利技术的一个目的在于提供一种气凝胶保温隔热涂料，其不仅具有优异的反射隔热性能和极低的导热系数，同时还具有优异的粘结强度、耐温变性、耐冲击性和抗裂性能，适于大规模推广应用。
2、本专利技术的另一目的在于提供一种气凝胶保温隔热涂料的制备方法，其设计巧妙，步骤简单，配制简便，易操作，适于大规模推广应用。
3、本专利技术的另一目的在于提供一种气凝胶保温隔热涂料的应用，其可以用于建筑外墙保温隔热，不仅具有优异的反射隔热性能和极低的导热系数，同时还具有优异的粘结强度、耐温变性、耐冲击性和抗裂性能，适于大规模推广应用。
4、为达到以上目的，在本专利技术的第一方面，提供一种气凝胶保温隔热涂料，其特点是，包括以下重量份的原料组分：
5、丙烯酸乳液40重量份～55重量份
6、二氧化硅气凝胶2重量份～6重量份
7、氧化石墨烯0.1重量份～1重量份
8、偶联剂0.5重量份～2重量份
9、复合填料10重量份～20重量份
10、功能助剂2重量份～10重量份
11、去离子水10重量份～40重量份。
12、较佳地，所述丙烯酸乳液的固含量为30％重量～50％重量。
13、较佳地，所述二氧化硅气凝胶的粒径为5微米～100微米。
14、较佳地，所述氧化石墨烯选自单层氧化石墨烯、双层氧化石墨烯和三层氧化石墨烯中的一种或多种。
15、较佳地，所述偶联剂包括硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂和铝酸酯偶联剂中的一种或多种。
16、较佳地，所述复合填料包括金红石型二氧化钛、六钛酸钾晶须和二氧化锆，且金红石型二氧化钛、六钛酸钾晶须和二氧化锆的质量比为4～9：3～7：2～6。
17、较佳地，所述功能助剂包括分散剂、润湿剂、ph调节剂、增稠剂、杀菌剂、消泡剂、成膜助剂、抗闪锈剂和附着力促进剂中的一种或多种。
18、在本专利技术的第二方面，提供一种上述的气凝胶保温隔热涂料的制备方法，其特点是，包括以下步骤：
19、(1)气凝胶浆料的制备：
20、11)称取所述氧化石墨烯加入一部分所述去离子水中，搅拌或超声处理；
21、12)在搅拌条件下加入所述偶联剂，并继续搅拌；
22、13)在搅拌条件下缓慢加入二氧化硅气凝胶粉末，加完后继续搅拌；
23、14)最后加入一部分所述功能助剂，搅拌得到气凝胶浆料；
24、(2)涂料的制备：
25、21)称取所述丙烯酸乳液，在搅拌条件下加入另一部分所述功能助剂，然后搅拌分散；
26、22)加入所述复合填料，然后高速搅拌；
27、23)最后在低速搅拌下加入剩余所述功能助剂，接着搅拌一段时间后加入所述气凝胶浆料和剩余所述去离子水，继续搅拌，得到所述气凝胶保温隔热涂料。
28、在本专利技术的第三方面，提供上述的气凝胶保温隔热涂料或上述的气凝胶保温隔热涂料的制备方法制备而成的所述气凝胶保温隔热涂料在建筑外墙保温隔热中的应用。
29、较佳地，将所述气凝胶保温隔热涂料涂覆在所述建筑外墙上，所述涂覆的方式为刮涂、刷涂、喷涂或滚涂。
30、本专利技术的有益效果在于：
31、1、本专利技术的气凝胶保温隔热涂料，包括丙烯酸乳液40重量份～55重量份、二氧化硅气凝胶2重量份～6重量份、氧化石墨烯0.1重量份～1重量份、偶联剂0.5重量份～2重量份、复合填料10重量份～20重量份和功能助剂2重量份～10重量份，去离子水10重量份～40重量份。该气凝胶保温隔热涂料不仅具有优异的反射隔热性能和极低的导热系数，同时还具有优异的粘结强度、耐温变性、耐冲击性和抗裂性能，适于大规模推广应用。
32、2、本专利技术的气凝胶保温隔热涂料的制备方法，包括(1)气凝胶浆料的制备：11)称取氧化石墨烯加入一部分去离子水中，搅拌或超声处理；12)在搅拌条件下加入偶联剂，并继续搅拌；13)在搅拌条件下缓慢加入二氧化硅气凝胶粉末，加完后继续搅拌；14)最后加入一部分功能助剂，搅拌得到气凝胶浆料；(2)涂料的制备：21)称取丙烯酸乳液，在搅拌条件下加入另一部分功能助剂，然后搅拌分散；22)加入复合填料，然后高速搅拌；23)最后在低速搅拌下加入剩余功能助剂，接着搅拌一段时间后加入气凝胶浆料和剩余去离子水，继续搅拌，得到气凝胶保温隔热涂料，设计巧妙，步骤简单，配制简便，易操作，适于大规模推广应用。
33、3、本专利技术的上述的气凝胶保温隔热涂料或上述的气凝胶保温隔热涂料的制备方法制备而成的气凝胶保温隔热涂料在建筑外墙保温隔热中的应用，可以用于建筑外墙保温隔热，不仅具有优异的反射隔热性能和极低的导热系数，同时还具有优异的粘结强度、耐温变性、耐冲击性和抗裂性能，适于大规模推广应用。
34、本专利技术的这些和其它目的、特点和优势，通过下述的详细说明得以充分体现，并可通过说明书中特地指出的方法、手段和它们的组合得以实现。
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1.一种气凝胶保温隔热涂料，其特征在于，包括以下重量份的原料组分：
2.根据权利要求1所述的气凝胶保温隔热涂料，其特征在于，所述丙烯酸乳液的固含量为30％重量～50％重量。
3.根据权利要求1所述的气凝胶保温隔热涂料，其特征在于，所述二氧化硅气凝胶的粒径为5微米～100微米。
4.根据权利要求1所述的气凝胶保温隔热涂料，其特征在于，所述氧化石墨烯选自单层氧化石墨烯、双层氧化石墨烯和三层氧化石墨烯中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的气凝胶保温隔热涂料，其特征在于，所述偶联剂包括硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂和铝酸酯偶联剂中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的气凝胶保温隔热涂料，其特征在于，所述复合填料包括金红石型二氧化钛、六钛酸钾晶须和二氧化锆，且金红石型二氧化钛、六钛酸钾晶须和二氧化锆的质量比为4～9：3～7：2～6。
7.根据权利要求1所述的气凝胶保温隔热涂料，其特征在于，所述功能助剂包括分散剂、润湿剂、pH调节剂、增稠剂、杀菌剂、消泡剂、成膜助剂、抗闪锈剂和附着力促进剂中的一种或多种。
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9.根据权利要求1～权利要求7中任一项所述的气凝胶保温隔热涂料或根据权利要求8所述的气凝胶保温隔热涂料的制备方法制备而成的所述气凝胶保温隔热涂料在建筑外墙保温隔热中的应用。
10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，将所述气凝胶保温隔热涂料涂覆在所述建筑外墙上，所述涂覆的方式为刮涂、刷涂、喷涂或滚涂。
...【技术特征摘要】
1.一种气凝胶保温隔热涂料，其特征在于，包括以下重量份的原料组分：
2.根据权利要求1所述的气凝胶保温隔热涂料，其特征在于，所述丙烯酸乳液的固含量为30％重量～50％重量。
3.根据权利要求1所述的气凝胶保温隔热涂料，其特征在于，所述二氧化硅气凝胶的粒径为5微米～100微米。
4.根据权利要求1所述的气凝胶保温隔热涂料，其特征在于，所述氧化石墨烯选自单层氧化石墨烯、双层氧化石墨烯和三层氧化石墨烯中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的气凝胶保温隔热涂料，其特征在于，所述偶联剂包括硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂和铝酸酯偶联剂中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的气凝胶保温隔热涂料，其特征在于，所述复合填料包括金红石型二氧化钛、六钛酸钾晶须和二氧化锆...
【专利技术属性】
技术研发人员：潘绍学，张若豪，刘小飞，陈立，桂强，白洁，张云鹏，郑为升，
申请(专利权)人：中国建筑第八工程局有限公司，
类型：发明
国别省市：
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