外墙用自清洁隔热涂层体系制造技术

本发明专利技术涉及一种外墙用自清洁隔热涂层体系，其包含：(a)由第一涂料组合物形成的疏水性底涂层，其中所述第一涂料组合物包含水性乳胶，且所述底涂层的透水率为至多0.3mL/24小时；(b)由第二涂料组合物形成的热反射性面涂层，其中所述第二涂料组合物包含热反射填料，且所述面涂层的太阳反射比为至少85％，和/或半球发射比为至少85％；和(c)涂覆在所述热反射性面涂层之上的由第三涂料组合物形成的亲水性罩面层，其中所述第三涂料组合物包含纳米二氧化钛和水性溶剂。

【技术实现步骤摘要】
外墙用自清洁隔热涂层体系
本专利技术涉及一种外墙用自清洁隔热涂层体系，更具体地，涉及一种能够为墙面(特别是外墙面)提供自清洁性质、降低建筑墙体的传热系数和/或提高建筑墙体的模拟节能效率的自清洁隔热涂层体系。
技术介绍
目前，随着经济的日益发展，能耗问题越来越受到人们的关注。作为能源消耗的大户，建筑能耗每年约占全国能耗的30％至40％左右。因此，如何降低建筑能耗成为各类节能研究中最紧迫、最亟待解决的问题。建筑节能主要体现在两个方面：保温和隔热，两者都是为了保持室内具有适宜的温度而采取的措施。保温一般指维护结构在冬季阻止室内向室外传热，而使室内保持适当的温度；而隔热通常指维护结构在夏季隔离太阳辐射热和室外高温的影响，使其内表面保持适当温度。在建筑隔热材料中，隔热涂层或涂层体系因使用方便、隔热效果好及经济可行等优点而越来越受到人们的青睐。在涂层或涂层体系的应用过程中，外界环境中存在的污染物(包括灰尘、有机污染物等)不可避免地附着在其表面上，从而影响其性能(例如，对太阳光的反射性)和外观。因而，耐沾污性也是考察涂层或涂层体系性能的重要指标之一。业已发现，可以通过改变涂层表面的水敏感性(例如疏水性)来提高涂层或涂层体系的耐沾污性。由于认为导致外墙涂层污染的主要原因是雨水夹带空气中的尘埃落到涂层表面，并且细小的污染物粒子随雨水通过涂层上的孔隙进入涂层内部而造成污染，因而业已开发出了一种具有荷叶效应的疏水性涂层。但是这种疏水性涂层在面对疏水性有机污染物时效果不理想。
技术实现思路
本专利技术人考虑到，建筑外墙在隔热性能以及耐污性能方面的需求，因而需要提供一种外墙用隔热涂层体系，该涂层体系不仅能够通过降低被涂墙体的传热系数、反射太阳光能量而为外墙提供良好的隔热性能，而且能够具有表面自清洁性来确保热反射面涂层表面清洁，从而保持对太阳光能量的反射长期有效。为了满足上述需求，本专利技术提供了一种外墙用自清洁隔热涂层体系，其包含：(a)由第一涂料组合物形成的疏水性底涂层，其中所述第一涂料组合物包含水性乳胶，且所述底涂层的透水率为至多0.3mL/24小时；(b)由第二涂料组合物形成的热反射性面涂层，其中所述第二涂料组合物包含热反射填料，且所述面涂层的太阳反射比为至少85％，和/或半球发射比为至少85％；和(c)涂覆在所述热反射性面涂层之上的由第三涂料组合物形成的亲水性罩面层，其中所述第三涂料组合物包含纳米二氧化钛和水性溶剂。本专利技术还提供了一种涂布外墙的方法，所述方法包括：将本专利技术的外墙用自清洁隔热涂层体系涂布到所述外墙的外墙面上，从而得到涂布有所述自清洁隔热涂层体系的外墙。在具体实施方式中，所述外墙包含如下建筑材料，所述建筑材料包括混凝土砌块、石膏板、灰砂砖、加气混凝土、复合轻质板、水泥纤维板及其任意组合。本专利技术人惊讶地发现，当将包含疏水性底涂层、热反射性面涂层以及亲水性罩面层的涂层体系涂覆到外墙的外墙面上之后，这三个涂层之间产生了协同作用，其中疏水性底涂层能够减少外部水分向墙体内的渗透，同时能够提高墙体中的水分以水汽形式向外的扩散，从而降低墙体的随含水量而增大的传热系数，而热反射性面涂层能够有效地反射太阳光能量，这二者为外墙提供了期望的隔热性能；与此同时，设置在面涂层上的亲水性罩面层能够有效提高面涂层的耐沾污性能，从而确保了热反射面涂层表面清洁，继而对太阳光能量的反射保持长期有效。通常认为，涂层的表面上涂布一个或多个其他涂层会对涂层的表面性能(诸如反射性、表面形态等)或多或少造成影响。然而，本专利技术人惊讶地发现，根据本专利技术，在热反射性面涂层的表面上涂有亲水性罩面层，不仅该面涂层的热反射性并未受罩面层的影响而下降，而且由于热反射性面涂层上存在具有自清洁性能的亲水性罩面层，即便长期(诸如数周、数月、乃至数年)处于污染的环境条件下，仍保持较高的热反射性，因而本专利技术的由疏水性底涂层和热反射性面涂层形成的隔热涂层体系仍能保持优异的隔热性能。因而，外墙面涂布有该涂层体系的外墙，与未涂布所述涂层体系的外墙相比，传热系数下降了至少12％。此外或或者，外墙面涂布有该涂层体系的外墙，与未涂布所述涂层体系的外墙相比，在广州的气象条件下具有至少20％/全年的模拟节能效率，或者在上海的气象条件下具有至少15％/全年的模拟节能效率，或者在北京的气象条件下具有至少6％/全年的模拟节能效率。附图说明图1是模拟建筑围护结构的示意图。具体实施方式除非本文另有声明，描述本专利技术的上下文中使用的术语“一个”或“一种”应当被理解为包括复数。在组合物被描述为包括或包含特定组分的情况下，不排除该组合物包含其它可选组分，并且除非明确地另有指明，预计该组合物也可由所涉及的特定组分构成或组成，或者在方法被描述为包括或包含特定工艺步骤的情况下，不排除该方法包含其它的可选工艺步骤，并且除非明确地另有指明，预计该方法也可由所涉及的特定工艺步骤构成或组成。为了简便，本文仅明确地公开了一些数值范围。然而，任意下限可以与任何上限组合形成未明确记载的范围；以及任意下限可以与其它下限组合形成未明确记载的范围，同样任意上限可以与任意其它上限组合形成未明确记载的范围。此外，尽管未明确记载，但是范围端点间的每个点或单个数值都包含在该范围内。因而，每个点或单个数值可以作为自身的下限或上限与任意其它点或单个数值组合或与其它下限或上限组合形成未明确记载的范围。本专利技术提供了一种外墙用自清洁隔热涂层体系，其包含：(a)由第一涂料组合物形成的疏水性底涂层，其中所述第一涂料组合物包含水性乳胶，且所述底涂层的透水率为至多0.3mL/24小时；(b)由第二涂料组合物形成的热反射性面涂层，其中所述第二涂料组合物包含热反射填料，且所述面涂层的太阳反射比为至少85％，和/或半球发射比为至少85％；和(c)涂覆在所述热反射性面涂层之上的由第三涂料组合物形成的亲水性罩面层，其中所述第三涂料组合物包含纳米二氧化钛和水性溶剂。可选地，本专利技术的外墙用自清洁隔热涂层体系还包含，设置在所述疏水性底涂层之下的由第四涂料组合物形成的疏水性腻子层，所述第四涂料组合物包含有机硅疏水剂，并且所述疏水性腻子层具有至多1.6g/10min的吸水率。在本专利技术的一个优选的实施方式中，所述底涂层的透水率小于或等于0.2mL/24小时。在本专利技术的另一优选的实施方式中，所述面涂层的太阳反射比为至少88％，和/或半球发射比为至少87％。在本专利技术的另一个优选的实施方式中，所述罩面层，当根据耐沾污性试验方法GB/T9780测定时，具有10％或更小的平均反射率下降，并且/或者，所述罩面层在被油酸涂覆，并且在强度为2.0mW/cm2、波长340nm的UV光下辐照24小时之后具有15度或更小的静态水接触角。在本专利技术的另一优选的实施方式中，所述罩面层，当根据耐沾污性试验方法GB/T9780测定时，具有5％或更小的平均反射率下降。在本专利技术的另一优选的实施方式中，所述罩面层在被油酸涂覆，并且在强度为2.0mW/cm2、波长340nm的UV光下辐照24小时之后具有10度或更小的静态水接触角。在本专利技术的另一优选的实施方式中，所述罩面层具有0.2-2微米的理论计算的干膜厚度。在本专利技术的另一优选的实施方式中，外墙面涂布有所述涂层体系的外墙的传热系数，与未涂布所述涂层体系的外墙的传热系数相比本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种外墙用自清洁隔热涂层体系，其包含：(a)由第一涂料组合物形成的疏水性底涂层，其中所述第一涂料组合物包含水性乳胶，且所述底涂层的透水率为至多0.3mL/24小时；(b)由第二涂料组合物形成的热反射性面涂层，其中所述第二涂料组合物包含热反射填料，且所述面涂层的太阳反射比为至少85％，和/或半球发射比为至少85％；和(c)涂覆在所述热反射性面涂层之上的由第三涂料组合物形成的亲水性罩面层，其中所述第三涂料组合物包含纳米二氧化钛和水性溶剂。

【技术特征摘要】
1.一种外墙用自清洁隔热涂层体系，其包含：(a)由第一涂料组合物形成的疏水性底涂层，其中所述第一涂料组合物包含水性乳胶，且所述底涂层的透水率为至多0.3mL/24小时；(b)由第二涂料组合物形成的热反射性面涂层，其中所述第二涂料组合物包含热反射填料，且所述面涂层的太阳反射比为至少85％，和/或半球发射比为至少85％；和(c)涂覆在所述热反射性面涂层之上的由第三涂料组合物形成的亲水性罩面层，其中所述第三涂料组合物包含纳米二氧化钛和水性溶剂，其中所述第一涂料组合物中的所述水性乳胶包含z均粒径不小于50nm且不高于200nm的聚合物颗粒。2.如权利要求1所述的外墙用自清洁隔热涂层体系，其中，所述罩面层，当根据耐沾污性试验方法GB/T9780测定时，具有10％或更小的平均反射率下降，并且/或者，所述罩面层在被油酸涂覆，并且在强度为2.0mW/cm2、波长340nm的UV光下辐照24小时之后具有15度或更小的静态水接触角。3.如权利要求1所述的外墙用自清洁隔热涂层体系，其中，所述罩面层，当根据耐沾污性试验方法GB/T9780测定时，具有5％或更小的平均反射率下降。4.如权利要求1所述的外墙用自清洁隔热涂层体系，其中，所述罩面层在被油酸涂覆，并且在强度为2.0mW/cm2、波长340nm的UV光下辐照24小时之后具有10度或更小的静态水接触角。5.如权利要求1所述的外墙用自清洁隔热涂层体系，其中，所述罩面层具有0.2-2微米的理论计算的干膜厚度。6.如权利要求1所述的外墙用自清洁隔热涂层体系，其中，所述面涂层的太阳反射比为至少88％，和/或半球发射比为至少87％。7.如权利要求1所述的外墙用自清洁隔热涂层体系，其中，所述底涂层的透水率小于或等于0.2mL/24小时。8.如权利要求1至7中任意一项所述的外墙用自清洁隔热涂层体系，其中，所述第一涂料组合物中的所述水性乳胶包括有机硅水性乳胶、苯乙烯-丙烯酸酯水性乳胶、纯丙烯酸酯水性乳胶、有机硅改性的丙烯酸酯水性乳胶、醋酸乙烯酯水性乳胶、醋酸乙烯酯-丙烯酸酯水性乳胶、醋酸乙烯酯-乙烯水性乳胶、乙烯-醋酸乙烯酯水性乳胶、醋酸乙烯酯-丙烯酸酯-叔碳酸酯水性乳胶或其组合。9.如权利要求1至7中任意一项所述的外墙用自清洁隔热涂层体系，其中，所述第一涂料组合物包含，基于所述第一涂料组合物的总重，30至90重量％的所述水性乳胶；10至55重量％的填料；0.5至2.5重量％的有机硅疏水剂；和0至20重量％的附加添加剂，其中所述附加添加剂包括增稠剂、分散剂、润湿剂、消泡剂、pH调节剂、溶剂、成膜助剂、杀菌剂、防霉剂、偶联剂或其任意组合。10.如权利要求9所述的外墙用自清洁隔热涂层体系，其中，所述第一涂料组合物包含，相对于所述第一涂料组合物的总重，10至50重量％的苯乙烯-丙烯酸酯水性乳胶；10至50重量％的纯丙烯酸酯水性乳胶；10至55重量％的所述填料；0.5至2.5重量％的所述有机硅疏水剂；和0.1至15重量％的所述附加添加剂，所述附加添加剂包括增稠剂、分散剂、润湿剂、消泡剂、pH调节剂、成膜助剂、溶剂、杀菌剂、防霉剂、偶联剂或其任意组合。11.如权利要求1至7中任意一项所...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊荣，段刚，胡恒盛，郭茜，
申请(专利权)人：广东华润涂料有限公司，
类型：发明
国别省市：