一种高性能隔热涂料及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种高性能隔热涂料及其制备方法，该高性能隔热涂料的制备方法具体为：先用硅烷偶联剂对纳米氧化锡锑粉体（纳米ATO粉体）和空心玻璃微珠进行改性，再将其与水、有机硅分散剂、有机硅消泡剂、缔合型增稠剂等在高速搅拌作用下进行分散，得到混合浆料；然后向混合浆料中依次加入缔合型增稠剂、成膜剂、有机硅流平剂、成膜助剂等，在高速搅拌下制得隔热涂料。该方法制备的涂料具有稳定性好、隔热能力强等优势，同时由于纳米ATO粉体本身的特性，使其还具备了抗静电、防辐射等其它效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及建筑节能技术，具体涉及。
技术介绍
能源是现代经济社会发展的基础，是现代社会和现代文明的支撑。随着科学技术和社会生产力的不断发展，能源问题越来越受到社会各界的广泛关注。若不能很好地解决能源问题，我们的经济社会发展必将受到很大的制约，甚至国家安全都会受到很大的影响。 在我国，目前建筑相关能耗占全社会能耗45%左右，而调查显示，建筑能耗中的第一杀手就是空调，占到50%以上，而西晒和玻璃幕墙被誉为建筑内空调能耗剧增的主要原因。因此提高门窗等的保温隔热性能是降低能耗的有效途径。现有的隔热涂料要么隔热性能不高，往往在几度到十几度之间，要么就是其成本太高，不够经济。刘成楼采用相关的制备工艺，制备了几种纳米氧化锡锑(以下简称纳米 ΑΤΟ)透明隔热涂料，其隔热性能在8°C 16°C (刘成楼.纳米ATO透明隔热涂料的研制 .现代涂料与装饰.2010，13(2): 6-9)。曾庆琳专利技术了一种用于内外墙的纳米ATO建筑节能涂料，隔热性能良好，隔热效果最高可达到18°C，然而，其纳米ATO的最高用量达到了 9%，高成本纳米ATO用量太多，显然是不够经济的(曾庆琳.用于内外墙面的建筑节能隔热纳米 ATO 涂料中国，200710036031. 2. 2009-05-06)。
技术实现思路
为解决现有相关技术存在的缺陷和不足，本专利技术提供，所制备的隔热涂料具有较好的隔热效果，较高透明度，耐候性好，且具有一定的抗静电效果。本专利技术提供的高性能隔热涂料，按原料总质量计，各原料组分的质量百分含量为成膜剂硅丙乳液60% 70% 改性纳米ATO 2. 5% 4% 改性空心玻璃微珠10% 12. 5% 有机硅分散剂 3% 缔合型增稠剂1% 1. 5% 有机硅消泡剂0. 4 0. 5% 成膜助剂0. 6^1% 有机硅流平剂0. 2% 0. 3% 其余为去离子水。所述成膜助剂为乙二醇丁醚；所述有机硅分散剂为系列分散剂；所述缔合型增稠剂为DSX系列增稠剂；所述有机硅消泡剂为Β (系列消泡剂；所述有机硅流平剂为系列流平剂。3所述BI系列分散剂为BI-163、BYK-P104S或BI-161 ；所述BI系列消泡剂 BYK-141、BK52 或 BK66N ；所述 DSX 系列增稠剂为 DSX_3551、DSX_3116 或 DSX -3256 ； 所述BYK系列流平剂为BYK-333、BYK-323或BYK-306。所述BI系列分散剂为BI-163 ；所述BI系列消泡剂为剂BYk_347 ；所述DSX系列增稠剂为DSX-3551 ；所述BI系列流平剂为BI-333。所述硅丙乳液的固含量为45% 50%。本专利技术提供的上述高性能隔热涂料的制备方法，技术方案如下(1)硅烷偶联剂对纳米ATO粉体和空心玻璃微珠的改性，得到改性氧化锡锑和改性空心玻璃微珠；(2)按原料配方将去离子水、部分缔合型增稠剂、有机硅分散剂、有机硅消泡剂混合后进行分散，再加入改性氧化锡锑和改性空心玻璃微珠，继续进行分散，分散时间为4 h 6h,调节pH值为8 9，得到混合浆料；(3)向混合浆料中按原料配方依次加入剩余的缔合型增稠剂、成膜剂、成膜助剂、有机硅流平剂，高速搅拌4 6h，得到隔热涂料；所述部分缔合型增稠剂质量占原料总质量的0. 8% 1. 2%ο所述硅烷偶联剂为KH-570、KH-560或KH-550。步骤(1)提及的硅烷偶联剂对纳米ATO粉体的改性参考相关文献(刘成楼.纳米 ATO透明隔热涂料的研制.现代涂料与装饰.2010，13(2): 6_9):空心玻璃微珠的改性方法与之类似，其具体步骤为将纳米ATO粉体或空心玻璃微珠加入95%的乙醇中，搅拌均勻，加入占纳米ATO粉体或空心玻璃微珠质量1% 3%的硅烷偶联剂，经超声分散0. 5h Ih后，再在80°C 85°C搅拌4 h 6 h，于70°C 80°C下真空干燥，即得到改性氧化锡锑或改性空心玻璃微珠；所述纳米ATO粉体或空心玻璃微珠与乙醇的用量关系为每克纳米氧化锡锑粉体或空心玻璃微珠加入細1 6 ml95%乙醇中。。纳米ATO粉体颗粒小、比表面积很大、表面能很高，使其极易发生团聚现象，这在一定程度限制了它的使用。通过对纳米ATO粉体进行表面改性，可有效阻止纳米ATO粉体颗粒的团聚，使其更容易分散开来，始终保持着纳米材料的特性。同时也能增强体系的稳定性，从而提高产品的性能。空心玻璃微珠是一种优良隔热材料，也常用于隔热涂料中，它是由含硅、铝等元素的氧化物材料经特殊工艺制成的薄壁、封闭的微小球体，球体内部包裹一定量的气体，具有低密度、低导热、热稳定性好、耐冲击等优点，且有较好的红外光反射性及红外发射率。成膜干燥后玻璃微珠会紧密排列形成一层对热具有阻隔效果的封闭型中空气体层，阻断“热桥”，从而使涂层具有良好的隔热效果。本专利技术采用经硅烷偶联剂改性的改性ATO粉体和改性空心玻璃微珠，可以将偶联剂分子连接到固体的表面，增大固体粒子之间的位阻，阻碍颗粒的碰撞团聚，可有效防止固体颗粒的重力沉降。同时，固体颗粒表面的有机硅分子可以使得固体颗粒与成膜剂硅丙乳液更加有效的结合，进一步增强了体系的稳定性，从而提高产品的性能。纳米ATO具有良好的可见光透过和近红外光屏蔽效果，将其用于涂料制备中，可以制备得到隔热效果良好，同时又具有很好光透过性的透明隔热涂料。将其用在门窗上，可起到很好的保温隔热作用，从而降低能耗。另外，由于纳米ATO本身的高导电性、抗辐射性等，使它也能被用在其它领域，如抗静电涂料，显示器抗辐射涂层等。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点(1)本专利技术制得的隔热浆料稳定性好；(2)隔热性能好，成本低。与单一的ATO透明隔热涂料相比，本专利技术通过引入改性空心玻璃微珠使其隔热性能更好，同时对产品的透光性影响较小；(3)应用范围广，纳米ATO粉体由于其独特的性能，使得本专利技术所制备的涂料不仅仅具有单一的功能，它也能被用在其它领域。如抗静电涂料，显示器抗辐射涂层等。附图说明图1为本专利技术的隔热涂料制备流程图2实施例1至实施例4所制备的4种隔热涂料的隔热效果图。具体实施例方式以下通过具体实施例对本专利技术作进一步详细的说明，但不限于此。ATO粉体和空心玻璃微珠的改性取50g ATO粉体加入到200ml 95%乙醇中，搅拌均勻，再加入Ig硅烷偶联剂KH-570，经超声分散Ih后，移入80°C带回流的三口烧瓶中搅拌4h，于80°C下真空干燥，即得到改性纳米ATO粉体。取50g空心玻璃微珠加入到300ml 95%乙醇中，搅拌均勻，再加入Ig硅烷偶联剂 KH-560，经超声分散Ih后，移入80°C带回流的三口烧瓶中搅拌4h，于80°C下真空干燥，即得到改性空心玻璃微珠。隔热涂料的制备 实施例1在搅拌器中加入20g的去离子水、2. 2g的肌κ-163、0. 8g的DSX_3551、0. 55g的 BYK-141搅拌均勻，加入15g的KH-570改性空心玻璃微珠，高速搅拌分散他，调节PH为8， 制得混合浆料；向混合浆料中继续加入0. 3g的DSX-3551、70g硅丙乳液、1. Ig的乙二醇丁醚、0. 3g的BI-333，高速度搅拌Mi，制得含ATO 0%的隔热涂料。实施例2在搅拌器中加入20g的去离子水、2. 2g的BI-P104S、0. 8g的本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．高性能隔热涂料，其特征在于，按原料总质量计算，各原料组分的质量百分含量为：成膜剂硅丙乳液：６０％～７０％改性纳米氧化锡锑粉体：２．５％～４％改性空心玻璃微珠：１０％～１２．５％有机硅分散剂：２％～３％缔合型增稠剂：１％～１．５％有机硅消泡剂：０．４～０．５％成膜助剂：０．６～１％有机硅流平剂：０．２％～０．３％其余为去离子水。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：曾和平，朱雪锋，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：81