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CN104327654A - 日光反射隔热涂料及其制作方法 - Google Patents

日光反射隔热涂料及其制作方法 Download PDF

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CN104327654A CN201410557644.0A CN201410557644A CN104327654A CN 104327654 A CN104327654 A CN 104327654A CN 201410557644 A CN201410557644 A CN 201410557644A CN 104327654 A CN104327654 A CN 104327654A
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Abstract

本发明涉及日光反射隔热涂料及其制作方法。目的是提供的涂料应有良好的隔热性能。技术方案是：一种日光反射隔热涂料，包括的成分如下：水性树脂；助剂；钛白粉；隔热粉；远红外粉复合颜料；所述的水性树脂是纯丙乳液或氟碳树脂乳液或硅丙树脂乳液；所述的助剂包括防腐剂、杀菌剂、分散剂、流平剂、消泡剂、成膜助剂、增稠剂和防冻剂。所述隔热粉的制作方法是：(a)将多孔矿物颗粒和硅烷偶联剂、分散剂、去离子水和无水乙醇按比例混合均匀；(b)将远红外粉、防相分离剂、水和无水乙醇按比例混合均匀；(c)将步骤(a))和(b)所形成的液体按比例混合均匀，然后陈化获得凝胶；(d)将所得凝胶进行干燥保温，即得到复合粉体。

Description

日光反射隔热涂料及其制作方法
技术领域
本发明涉及一种涂料及其制作方法，尤其是用于反射日光的隔热涂料及其制作方法。
背景技术
传统的反射日光的隔热涂料品种虽有不少，但是真正具有良好隔热效果的隔热涂料且寥寥无；原因是这些涂料仅依赖外加的具有隔热性能的材料(例如玻璃微珠)发挥作用，很难获得优良的隔热效果。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种日光反射隔热涂料及其制作方法，该涂料应有良好的隔热性能，并具有原料易得、制作方便以及成本较低的特点。
本发明提供的技术方案是:
一种日光反射隔热涂料，包括的成分及重量份如下：
所述的水性树脂是纯丙乳液或氟碳树脂乳液或硅丙树脂乳液；
所述的助剂包括防腐剂、杀菌剂、分散剂、流平剂、消泡剂、成膜助剂、增稠剂和防冻剂。
所述隔热粉的制作方法是：
(a)将多孔矿物颗粒和硅烷偶联剂、分散剂、去离子水和无水乙醇按比例混合均匀；
(b)将远红外粉、防相分离剂、水和无水乙醇按比例混合均匀；
(c)将步骤(a))和(b)所形成的液体按比例混合均匀，然后用氨水滴至PH＝9，再在室温下陈化获得凝胶；
(d)将所得凝胶进行干燥保温，即得到多孔矿物颗粒包覆远红外粉的复合粉体。
所述远红外粉复合颜料的制备方法是:将烘干的远红外粉以及铁红粉按比例混合均匀然后球磨，即可得到远红外粉复合颜料。
所述多孔矿物颗粒是硅藻土、浮石、膨胀珍珠岩、海泡石、沸石中至少一种或两种以上任意比例的混合物。
所述硅烷偶联剂(γ―氨丙基三乙氧基硅烷)，是KH550、KH560、KH570、DL602、DL171中的至少一种。
所述分离剂是聚乙二醇200。
所述的钛白粉是金红石型钛白粉R975。
所述防相分离剂是HEC(羟乙基纤维素)、高吸水树脂、CMC(羧甲基纤维素钠)中的至少一种。
一种日光反射隔热涂料，所包括的成分及重量份如下：
一种日光反射隔热涂料的制备方法，按以下步骤进行：
将水性树脂、助剂、钛白粉、隔热粉以及远红外粉复合颜料按设定比例混合搅拌均匀即成；
所述的隔热粉的制作方法是：
a)将多孔矿物颗粒与硅烷偶联剂、分散剂、去离子水、无水乙醇按10:5-7:1-2:50-70:100-160的质量比例混合后，超声分散30分钟；
b)将远红外粉、防相分离剂、水和无水乙醇按100:1:100:100—160的质量比例混合后，超声分散30分钟；
c)将步骤a)和b)所形成的液体按75:100-110的体积比混合后，在60-80℃下磁力搅拌60-80分钟，然后用氨水滴至PH＝9，再在室温下静置陈化0.8-1.2h后获得凝胶；
d)将所得凝胶在95-105℃下进行干燥，又在590-610℃下保温0.8-1.2h即得到多孔矿物颗粒包覆远红外粉的复合粉体；
所述远红外粉复合颜料的制备方法是：
1)将远红外粉、铁红粉放入烘箱95-105℃烘干10-14h；
2)经过步骤1)加工的远红外粉、铁红粉按1:8的质量比混合均匀；
3)将步骤2)获得的混合物放入碳化钨球磨罐中净球磨15-25h后即可得到远红外粉复合颜料。
所述多孔矿物颗粒的粒度不大于1250目。
所述远红外粉和铁红粉的细度不大于1250目。
本发明的有益效果是:隔热粉中的多孔矿物导热系数低，复合远红外粉以后，能以辐射方式把吸收的能量辐射出去而起到隔热作用，因而形成的这种复合结构具有加成效应，隔热效果比常规混合要提高30％-50％；并且，采用远红外粉对颜料进行了包覆后，能够将热量反射出去，就能减少深色颜料的吸热性能，从而获得隔热效果。在涂料中添加了上述隔热粉和远红外粉复合颜料，隔热效果明显提高(由附表可知:反射比提高1-3个百分点，隔热温差提高1-5℃)。此外，本发明中的所有原料均可外购获得，而且制作方便，所以成本较低。
具体实施方式
图1是远红外粉复合颜料复合原理示意图。
具体实施方式
本发明在所提供的日光反射隔热涂料中添加了特制的隔热粉，并将涂料中的颜料进行包覆处理，从而达到了以下理想效果：
1、特制的隔热粉，显著提高了隔热效果；
2、众所周知，颜色深的物体容易吸热；对颜料进行包覆处理以后，就能将热量反射出去，可减少深色物体的吸热效果，从而达到隔热的目的。
所述的助剂依次包括防腐剂、杀菌剂、分散剂、流平剂、消泡剂、成膜助剂、增稠剂和防冻剂，它们之间的比例推荐为1:1:3:2:3:6:4:10。
所述多孔矿物颗粒是硅藻土、浮石、膨胀珍珠岩、海泡石、沸石中至少一种或两种以上任意比例的混合物；可以是粉碎后的天然矿物或提纯物或活化物；粒度通常不大于1250目。
所述远红外粉复合颜料的复合原理由图1表示；其中的远红外粉和铁红粉的细度不大于1250目。
以下通过具体实施例进一步说明。
实施例1
一种日光反射隔热涂料，包括的成分及重量份如下：
纯丙乳液30，助剂5，金红石型钛白粉20，隔热粉40，远红外粉复合颜料2；
所述助剂中，包括防腐剂0.1、杀菌剂0.1、分散剂0.3、流平剂0.2、消泡剂0.3、成膜助剂0.6、增稠剂0.4以及防冻剂1；
上述日光反射隔热涂料的制备方法是：将水性树脂、助剂、钛白粉、隔热粉以及远红外粉复合颜料按设定比例混合搅拌均匀即成。
所述的隔热粉的制作方法是：
a)将膨胀珍珠岩、KH560、聚乙二醇200、去离子水和无水乙醇按10:6:1:60:100的质量比例混合后，超声分散30分钟；
b)将远红外粉、高吸水树脂、水和无水乙醇按100:1:100:160的质量比例混合后，超声分散30分钟；
c)将步骤a)和b)所形成的液体按75:100的体积比混合后，在60℃温度下磁力搅拌80分钟，然后用氨水滴至PH＝9，再在室温下静置陈化1h后获得凝胶；
d)将所得凝胶在105℃下进行干燥，又在610℃下保温1h即得到多孔矿物颗粒包覆远红外粉的复合粉体。
远红外粉复合颜料的制备方法是：
1)将远红外粉、铁红粉原料放入烘箱105℃烘干10h；
2)经过步骤1)加工的远红外粉、铁红粉按1:8的质量比混合均匀；
3)将步骤2)获得的混合物放入碳化钨球磨罐中净球磨25h后即可得到远红外粉复合颜料。
实施例2
一种日光反射隔热涂料，包括的成分及重量份如下：
氟碳树脂乳液50，助剂15，金红石型钛白粉10，隔热粉20，远红外粉复合颜料10；
所述助剂中，防腐剂0.1、杀菌剂0.1、分散剂0.3、流平剂0.2、消泡剂0.3、成膜助剂0.6、增稠剂0.4以及防冻剂1。
上述日光反射隔热涂料的制备方法是：将水性树脂、助剂、钛白粉、隔热粉以及远红外粉复合颜料按设定比例混合搅拌均匀即成。
所述的隔热粉的制作方法是：
a)将硅藻土、KH550、聚乙二醇200、去离子水和无水乙醇按10:7:2:50:100的质量比例混合后，超声分散28分钟；
b)将远红外粉、HEC(羟乙基纤维素)、水和无水乙醇按100:1:100:100的质量比例混合后，超声分散30分钟；
c)将步骤a)和b)所形成的液体按75:100的体积比混合后，在80℃温度下磁力搅拌60分钟，然后用氨水滴至PH＝9，再在室温下静置陈化1.2h后获得凝胶；
d)将所得凝胶在95℃下进行干燥，又在590℃下保温0.8h即得到多孔矿物颗粒包覆远红外粉的复合粉体。
远红外粉复合颜料的制备方法是：
1)将远红外粉、铁红粉原料放入烘箱95℃烘干14h；
2)经过步骤1)加工的远红外粉、铁红粉按1:8的质量比混合均匀；
3)将步骤2)获得的混合物放入碳化钨球磨罐中净球磨15h后即可得到远红外粉复合颜料。
实施例3
一种日光反射隔热涂料，包括的成分及重量份如下：
硅丙树脂乳液40，助剂10，金红石型钛白粉15，隔热粉30，远红外粉复合颜料5；
所述助剂中，防腐剂0.1、杀菌剂0.1、分散剂0.3、流平剂0.2、消泡剂0.3、成膜助剂0.6、增稠剂0.4以及防冻剂1。
上述日光反射隔热涂料的制备方法是：将水性树脂、助剂、钛白粉、隔热粉以及远红外粉复合颜料按设定比例混合搅拌均匀即成。
所述的隔热粉的制作方法是：
a)将海泡石、KH570、聚乙二醇200、去离子水和无水乙醇按10:5:1.5:60:150的质量比例混合后，超声分散30分钟；
b)将远红外粉、CMC(羧甲基纤维素钠)、水和无水乙醇按100:1:100:150的质量比例混合后，超声分散30分钟；
c)将步骤a)和b)所形成的液体按75:105的体积比混合后，在70℃温度下磁力搅拌70分钟，然后用氨水滴至PH＝9，再在室温下静置陈化0.8h后获得凝胶；
d)将所得凝胶在100℃下进行干燥，又在600℃下保温1.2h即得到多孔矿物颗粒包覆远红外粉的复合粉体。
远红外粉复合颜料的制备方法是：
1)将远红外粉、铁红粉原料放入烘箱100℃烘干12h；
2)经过步骤1)加工的远红外粉、铁红粉按1:8的质量比混合均匀；
3)将步骤2)获得的混合物放入碳化钨球磨罐中净球磨20h后即可得到远红外粉复合颜料。
实施例3的助剂中，成膜助剂为W825；杀菌剂为QK20；消泡剂为NXZ；防冻剂为丙二醇；增稠剂为D206；分散剂为5040；防腐剂为FPD；流平剂为RM-2020。
以上实施例中的球磨采用碳化钨球磨机；工艺条件设置：
1.碳化钨球个数以Ф20mm/Ф10mm＝1:2；
2.设置参数:转速为200rpm；一个循环周期为30min，其中球磨25分钟/暂停5分钟；
3.粉体和球的总体积不超过罐子总体积的2/3；
4.粉体按球与粉的质量比为20:1。
附表1 各种反射隔涂料的平衡温度、隔热温差及反射比

Claims (9)

1.一种日光反射隔热涂料，包括的成分及重量份如下：
所述的水性树脂是纯丙乳液或氟碳树脂乳液或硅丙树脂乳液；
所述的助剂包括防腐剂、杀菌剂、分散剂、流平剂、消泡剂、成膜助剂、增稠剂和防冻剂；
所述隔热粉的制作方法是：
(a)将多孔矿物颗粒、硅烷偶联剂、分散剂、去离子水和无水乙醇按比例混合均匀，
(b)将远红外粉、防相分离剂、水和无水乙醇按比例混合均匀；
(c)将步骤(a))和(b)所形成的液体按比例混合均匀，然后用氨水滴至PH＝9，再在室温下陈化获得凝胶；
(d)将所得凝胶进行高温干燥粉碎筛选，即得到多孔矿物颗粒包覆远红外粉的隔热粉；
所述远红外粉复合颜料的制备方法是：将烘干的远红外粉以及铁红粉按比例混合均匀然后球磨，即可得到远红外粉复合颜料。
2.根据权利要求1所述的日光反射隔热涂料，其特征在于包括的成分及重量份如下：
3.根据权利要求1或2所述的日光反射隔热涂料，其特征在于：多孔矿物颗粒是硅藻土、浮石、膨胀珍珠岩、海泡石、沸石中至少一种或两种以上任意比例的混合物。
4.根据权利要求3所述的日光反射隔热涂料，其特征在于：硅烷偶联剂是KH550、KH560、KH570、DL602、DL171中的至少一种。
5.根据权利要求4所述的日光反射隔热涂料，其特征在于：分散剂是聚乙二醇200；所述的钛白粉是钛白粉R975。
6.根据权利要求5所述的日光反射隔热涂料，其特征在于：防相分离剂是HEC(羟乙基纤维素)、高吸水树脂、CMC(羧甲基纤维素钠)中的至少一种。
7.权利要求1所述的日光反射隔热涂料的制备方法，按以下步骤进行：
将水性树脂、助剂、钛白粉、隔热粉以及远红外粉复合颜料按设定比例混合搅拌均匀即成；
所述的隔热粉的制作方法是：
a)将多孔矿物颗粒、硅烷偶联剂、分散剂、去离子水和无水乙醇按10∶5-7∶1-2∶50-70:100-160的质量比例混合后，超声分散30分钟，
b)将远红外粉、防相分离剂、水和无水乙醇按100∶1∶100∶100—160的质量比例混合后，超声分散30分钟；
c)将步骤a)和b)所形成的液体按75：100-110的体积比混合后，在60-80℃温度下磁力搅拌60-80分钟，然后用氨水滴至PH＝9，再在室温下静置陈化0.8-.2.1h后获得凝胶；
d)将所得凝胶在95-105℃下进行干燥，又在590-610℃下保温0.8-2.1h，粉碎筛选得到多孔矿物颗粒包覆远红外粉的复合粉体；
所述远红外粉复合颜料的制备方法是：
1)将远红外粉、铁红粉放入烘箱95-105℃烘干10-14h；
2)经过步骤1)加工的远红外粉、铁红粉按1:8的质量比混合均匀；
3)将步骤2)获得的混合物放入碳化钨球磨罐中净球磨15-25h后即可得到远红外粉复合颜料。
8.根据权利要求7所述的日不大于光反射隔热涂料的制备方法，其特征在于：所述多孔矿物颗粒的粒度不大于1250目。
9.根据权利要求8所述的日光反射隔热涂料的制备方法，其特征在于：所述远红外粉和铁红粉的细度不大于1250目。
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