红外反射涂料组合物制造技术

本发明专利技术涉及一种红外反射涂料组合物包含，基于该组合物干重计的重量百分比，1～50％的无机空心微珠，每颗这种微珠有至少一个空穴，0.5～70％的颜料颗粒和20～80％的至少一种聚合物粘合剂，其中，所述的空穴的体积平均直径为0.01～1000μm；且其中，所述的空穴和所述的微珠的平均直径比值至少为0.89∶1。本发明专利技术还涉及一种由上述涂料组合物而来的红外反射多层涂料膜。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于建筑涂料领域，总的涉及具有改善的红外反射率、隔热、耐沾污(dirt pickup resistance, DPUR)和耐擦洗性能的涂料组合物。
技术介绍
支出的增加和能源的短缺已经导致越来越重视建筑的节能。发展红外反射和隔热涂料将成为减少从屋外到屋内的热能传导的有效途径之一，并且由此降低了能源消耗的需求。有一种探索聚焦于通过测试在特定电磁波段的反射率来进行材料筛选，特别是无机颜料。并且反射涂料产品大多引入这些颜料，典型的是金属氧化物，这些颜料选择性地在特定电磁波段反射射线。但是，这些产品在全阳光辐射波段(300-2500nm)和近红外波段 (NIR,700-2500nm)表现良好。然而，还没有一种解决方案能够特定地改善在近红外波段的反射率，这个波段众所周知是热量积累的主要贡献者。玻璃或陶瓷的空心微珠已经被发现在涂料的减少阳光辐射和热量传导方面比颜料更加有效。中国专利申请号200510120766. 4提供了一种水性反射型隔热涂料包含10-20 重量份的水性色浆(包括TiO2)和功能填料空心微珠Q50 2500目玻璃空心微珠)。但是，该文献未描述如何获得一种在室外应用中，特别是屋顶和墙面涂料中特定地表现出高水平的红外反射率的反射涂料组合物。
技术实现思路
所要解决的技术问题本专利技术所解决的技术问题是提供红外反射涂料组合物，这些涂料组合物具备改进的对阳光特别是红外辐射波段的反射率性能。技术方案本专利技术的第一个方面是提供一种红外反射涂料组合物包含，基于该组合物干重计的重量百分比，1 50%的无机空心微珠，每颗这种微珠有至少一个空穴，0. 5 70%的颜料颗粒和20 80%的至少一种聚合物粘合剂，其中，所述的空穴的体积平均直径为0. 01 1000 μ m ；和其中，所述的空穴和所述的微珠的直径比值至少为0.89 1。本专利技术的第二个方面是提供一种由本专利技术的第一个方面所述的涂料组合物而来的红外反射多层涂料膜，其特征在于，所述涂料组合物被用作一层底涂、一层面涂、或者同时作为一种多层涂料膜的底涂和面涂。为了描述在本专利技术中的组合物的组份，所有含有圆括号的短语表示包含括号内的内容或不包含括号内的内容的两种情形之一或两种情形皆有。举例而言，短语“(共)聚合物”包括，可选择地，聚合物、共聚物及其混合物；短语“(甲基)丙烯酸酯”指丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯及其混合物。如本文所用，”空穴和微珠的直径比值”由下列公式计算，其中“ P sphere"为微珠的总密度，“ P stell”为微珠的壳部分地密度，例如，一种玻璃材料的密度。B^lL J L^fleDsphere 1 Pshell如本文所用，术语“含水”指水或混合有50wt%或更低，基于混合物的重量的，与水相容的溶剂的水。如本文所用，术语“聚合物”包括树脂和共聚物。如本文所用，术语“丙烯酸类”指(甲基)丙烯酸、丙烯酸(甲基)烷基酯((meth) alkyl acrylate),(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯腈及其衍生物，例如丙烯酸(甲基)羟基烷基酯。如本文所用，“颜料”指一种颗粒型无机材料，该无机材料能够相当程度地贡献涂料的不透明性或覆盖力。这些材料典型地具有大于1. 5的反射率，包括，例如，二氧化钛、氧化锌、硫化锌等。如本文所用，“填料”指一种特殊的具有小于或等于1. 5的折射率无机材料包括，例如，碳酸钙、粘土、硫酸钙、硅铝磷酸盐、硅酸盐、沸石、和硅藻土。如本文所用，术语“多层涂料体系”指在基材表面上的包含至少两层涂料膜的涂层结构。如本文所用，除非另有说明，术语“平均粒径(或直径)”指使用MULTISUER 3库尔特计数器(Beckman Coulter公司，Fullerton，加利福尼亚州)按照供应商推荐的步骤通过电阻抗测定的颗粒分布的中值粒径(或直径)。所述中值定义为在颗粒分布中50wt%的颗粒小于该中值，50wt%的颗粒大于该中值的尺寸。此为体积平均粒径。如本文所用，除非另有说明，术语“Tg”指用差示扫描量热法(DSC)测定的玻璃转化温度，通过以20°C /分钟的速率加热取差示热分析图上的拐点为Tg值。所述的聚合物的”计算值 Tg” 可由 Fox 公式计算(T.G.Fox，Bull. Am. PhysicsSoc.，Volume 1，Issue No. 3，page 123(1956))。均聚物的 Tg 可以在，例如，由 J. Brandrup and Ε. H. Immergut 编辑hterscience出版的”聚合物手册”中找到。在多阶段聚合物的情况中，所报告的Tg值将是差示热分析图上观察到的拐点的加权平均。例如，由80%的软的第一级聚合物和20% 的硬的第二级聚合物构成的两级聚合物具有两个DSC拐点，一个在-43°C，一个在68°C，Tg 将被记录为-20. 8°C。如本文所用，术语“Wt %，，指重量百分比。如本文所用，“不超过”指在大于零到小于等于端点值范围之间的任何一个值。所引述的所有范围都是包括端点和可组合的。例如，平均粒径为Iym(微米)或更大，或2 μ m或更大，或4 μ m或更大且不超过20 μ m,或高达15 μ m,将包括大于或等于1 μ m 到小于或等于20 μ m、大于或等于1 μ m到小于或等于15 μ m、大于或等于2 μ m到小于或等于15 μ m、大于或等于2 μ m到小于或等于20 μ m、大于或等于4 μ m到小于或等于15 μ m、大于或等于4 μ m到小于或等于20 μ m的各个范围。本专利技术中，所述红外反射涂料组合物包含，基于该组合物干重计的重量百分比， 1 50 %，优选5 30 %，更优选5 25 %的无机空心微珠，每颗这种微珠有至少一个空穴。所述无机空心微珠必须在干燥涂料膜中是透明的。如本文所述，术语“透明的”意指一种实质上具有低水平光散射性质包括前向散射和反向散射及内反射和外反射的材料的光学性质，该光学性质可使光穿透所述材料。所述无机空心微珠指无机的空心球形材料记作微珠(microspheres)、微泡 (microbubbles)、微囊(microballons)、漂珠(cenospheres)，及其他在本领域中常用的术语。所述无机空心微珠必须为无孔的且因而不允许所述涂料组合物的其他固体或液体组分在任何实质性的程度上进入它的内部空间或所述空心微珠的空穴(例如吸收粘合剂)。如本文所用，“实质性的程度”是指一种降低空穴透明度或增加热传导的量。必要的是，所述的空穴和所述的微珠的平均直径比值至少为0.89 1，优选0.94 1 0.98 1。当该比值低于0.89 1时，所述的微珠的壳壁可能太厚以至于不能为所述涂料组合物带来满意的红外反射率并且可能降低保温效率。专利技术人相信该比例越高，所表现的红外反射率越好。 所以，具备尽可能接近但不等于1 1的该比例的所述空心微珠将是本专利技术优选的，例如， 0. 99 1，或0.995 1，或0.999 1，如果存在的话。其他具有相对厚的壁的空心微珠， 例如，所述的空穴和所述的微珠具有一个体积平均直径比值为不超过0.88 1，被观察到未能在红外反射率，也就是近红外的阳光辐射波段中，表现良好。所述空心微珠的空穴可以是真空的或者填充空气或其他气体例如，氢气、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：黄倩，张扬，
申请(专利权)人：罗门哈斯公司，
类型：发明
国别省市：