CN101712832B - 一种水性多彩保温涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

一种水性多彩保温涂料及其制备方法。是以丙烯酸乳液(25～45％)、多彩空心陶瓷微珠(5～15％)、轻质碳酸钙(5～20％)、钛白粉(10～25％)、分散剂(0.5～1.5％)、增稠剂(0.5～1.2％)、消泡剂(0.5～0.8％)和水(20～40％)为原料，将丙烯酸乳液、水、钛白粉、轻质碳酸钙混合、搅拌分散，经磨砂机磨研混合均匀，多彩空心陶瓷微珠经分散剂润湿后，分次加入到乳液中，再加入消泡剂、增稠剂混合均匀而成。本发明的涂料色彩来源于含有彩色空心陶瓷微珠，不含苯、甲醛等挥发性有机溶剂，兼具隔热保温节能和装饰性，有利于环保，并且具有突出的保温性能和保色性能，具有明显的环境、社会效益。

Description

一种水性多彩保温涂料及其制备方法

技术领域

本发明属于有机高分子化合物为主的涂料组合物技术领域，特别涉及丙烯酸酯的水性涂料组合物。同时还涉及玻璃微珠在涂料中的应用，特别是保温、装饰的应用。

背景技术

21世纪对能源的需要巨大，全球范围内的能源紧张加深了人们对节能意义的认识，建筑上使用具有隔热保温功能的涂料可以减少电力和能源的消耗。20世纪70年代，国外提出并开始研究一种以反射太阳光中近红外为主的红外反射辐射涂料，与传统降温方法相比，它不需消耗能量就能有效降低物体的表面温度，从源头上阻止热量向物体内部的传递，进而达到节能降温的目的。

从传热学的角度来看，建筑物内部的温度变化在很大程度上取决于材料的导热能力，采用中空微结构等阻隔技术能有效地起到降温隔热的作用。材料的分子结构及其化学成分对导热系数的影响很大，材料的分子结构不同，导热系数也不同。陶瓷中空微珠具有质轻、低导热、耐剪切强度高及良好化学稳定性，其中空结构使其具有折光系数高，光线反射率高的性能，可作为填料用于涂料中。

涂料同样具有装饰的功能，常用的彩色涂料均是在涂料基本配方中添加了专门的颜料，为了得到某一颜色常需加入多种颜料，配色工艺复杂。颜料多为无机物，与涂料基体的相容性较差，增加了涂料制备中各组份分散的难度，增加了工艺的复杂性。

目前建筑外墙的保温层多是采用阻隔型的隔热涂料，虽然其原材料易得，但主要缺点是对降低对流和辐射传热效果差且保温层较厚，吸水率高，不抗振动，使用寿命短。使用空心陶瓷微珠制备的反射辐射型保温涂料，属高新技术产品，不仅保温效果好，并且耐候性好，使用寿命长，环境友好，符合当今隔热保温涂料的发展方向。

至今未有此技术的报道和同类产品的上市的信息。

发明内容

本发明的目的在于提供一种水性多彩保温涂料及其制备方法，该涂料兼具隔热保温和多色彩装饰特性，可方便制备各种所需颜色，适用于建筑、管道、罐体等表面。

实现本发明的涂料，其所用原料各组份及质量百分比如下：

原材料各组份                质量百分比％

丙烯酸乳液                  25～45

水                          20～40

多彩空心陶瓷微珠            5～15

轻质碳酸钙                  5～20

钛白粉                      10～25

分散剂                      0.5～1.5

增稠剂                      0.5～1.2

消泡剂                      0.5～0.8

所述的丙烯酸共聚乳液为纯丙乳液、苯丙乳液、硅丙乳液或含氟丙烯酸乳液，乳液的固含量为30％～50％。

所述的分散剂、增稠剂和消泡剂为涂料助剂，添加量为涂料总质量份数的1.5％～3％。其中分散剂可用德国汉高公司的SN5040、SN5027中的一种；增稠剂可用美国罗门哈斯公司的TT-935、TT-615中的一种；消泡剂可用德国毕克公司的BYK-052或BYK-057中的一种。

所述的多彩空心陶瓷微珠是由钛-硼硅酸盐经高科技加工而成，是一种颜填一体化非金属材料，主要成分TiO₂，SiO₂和Al₂O₃，平均粒径为20～30微米，壁厚1-2微米，外观为白色或各种彩色，球形率大于95％，中空、有坚硬的外壳。该类产品可用重庆阿罗科技发展有限公司或成都赛采科技发展有限公司的产品。

所述的多彩空心陶瓷微珠是由钛-硼硅酸盐经高科技加工而成，是一种颜填一体化非金属材料，主要成分TiO₂，SiO₂和Al₂O₃，平均粒径为20～30微米，壁厚1-2微米，外观为白色或各种彩色，球形率大于95％，中空、有坚硬的外壳。该类产品可用重庆阿罗科技发展有限公司或成都赛采科技发展有限公司的产品。

多彩陶瓷空心微珠颜填料具有质轻、密度小、低导热、折射率高、绝缘性能良好等优点。多彩陶瓷空心微珠颜填料具有鲜艳、稳定的色彩，其颜色有白色、红色、黄色、蓝色等多种色系。使用多彩陶瓷空心微珠作为涂料的颜填料，无需外加其它颜料。

本发明提供的一种水性多彩保温涂料及其制备方法：按比例将适量丙烯酸乳液、水、钛白粉、轻质碳酸钙混合，经高速搅拌机搅拌分散，经磨砂机磨研混合均匀；取适量的多彩空心陶瓷微珠，用分散剂润湿后，分3次加入到上述刚合成的乳液中，每次加入后，用低速搅拌机搅拌10分钟使其分散，再加入消泡剂、增稠剂混合均匀，即制得兼具隔热保温和装饰性的水性涂料。

本发明的有益效果：将按上述原料和方法制备出的涂料(白色)涂装在一个50cm(长)×50cm(宽)×70cm(高)的石膏板构成的盒子的外壁时，当外界温度为35～45℃时，盒内的温度为21～30℃，隔热保温效果明显。使用黄色空心陶瓷微珠制备的涂料的保温效果：当外界温度为35～45℃时，盒内的温度为20～33℃。使用红色空心陶瓷微珠制备的涂料的保温效果：当外界温度为35～45℃时，盒内的温度为28～34℃。使用蓝色空心陶瓷微珠制备的涂料的保温效果：当外界温度为35～45℃时，盒内的温度为27～35℃。本发明兼具隔热保温节能和装饰性的水性涂料不含苯、甲醛等挥发性有机溶剂，有利于环保，并且具有突出的保温性能和保色性能，具有明显的环境、社会效益。

以下用实施例对本发明作进一步的说明。

具体实施方式

实施例1

一种兼具隔热保温和装饰性的水性多彩涂料的各组份及含量如下：

原材料各组份                                 质量百分比％

苯丙乳液                                     30

水                                           26

空心陶瓷微珠(白色)                           7

轻质碳酸钙                                   20

钛白粉                                       15

分散剂：德国汉高公司的SN5040                 0.9

增稠剂：美国罗门哈斯公司的TT-935             0.6

消泡剂：德国毕克公司的BYK-052                0.5

制备方法：按上述配方将苯丙乳液、水、钛白粉、轻质碳酸钙混合，经高速搅拌机搅拌分散，经磨砂机磨研混合均匀；取重庆阿罗科技发展有限公司生产的白色空心陶瓷微珠，用分散剂SN5040润湿后，分3次加入到上述刚合成的乳液中，每次加入后，用低速搅拌机搅拌使其分散，再加入消泡剂BYK-052、增稠剂TT-935混合均匀后，即制得兼具隔热节能和装饰性的水性涂料。

将实施例1得到的白色涂料涂装在一个50cm(长)×50cm(宽)×70cm(高)的石膏板构成的盒子的外壁时，当外界温度为35～45℃时，盒内的温度为21～30℃，隔热保温效果明显。

实施例2

一种兼具隔热保温和装饰性的水性涂料的各组份及含量如下：

原材料各组份                                         质量百分比％

苯丙乳液                                             26

水                                                   24

空心陶瓷微珠(黄色)                                   14

轻质碳酸钙                                           10

钛白粉                                               23

分散剂：德国汉高公司的SN5040                         1.2

增稠剂：美国罗门哈斯公司的TT-935                     1.0

消泡剂：德国毕克公司的BYK-057                        0.8

制备方法如实施例1所述，得到黄色涂料。

将黄色涂料按实施例1中所述方法检测涂料隔热保温效果，当外界温度为35～45℃时，盒内的温度为20～33℃。

实施例3

一种兼具隔热保温和装饰性的水性涂料的各组份及含量如下：

原材料各组份                      质量百分比％

苯丙乳液                          43

水                                31

空心陶瓷微珠(红色)                5.5

轻质碳酸钙                        7

钛白粉                                    11

分散剂：德国汉高公司的SN5027              1.0

增稠剂：美国罗门哈斯公司的TT-615          0.8

消泡剂：德国毕克公司的BYK-052             0.7

制备方法如实施例1所述，得到红色涂料。

将红色涂料按实施例1中所述方法检测涂料隔热保温效果，当外界温度为35～45℃时，盒内的温度为28～34℃。

实施例4

一种兼具隔热保温和装饰性的水性涂料的各组份及含量如下：

原材料各组份                        质量百分比％

硅丙乳液                            31

水                                  35

空心陶瓷微珠(蓝色)                  7.5

轻质碳酸钙                          14

钛白粉                              10

分散剂：德国汉高公司的SN5027        0.9

增稠剂：美国罗门哈斯公司的TT-935    0.8

消泡剂：德国毕克公司的BYK-057       0.8

制备方法如实施例1所述，得到蓝色涂料。

将蓝色涂料按实施例1中所述方法检测涂料隔热保温效果，当外界温度为35～45℃时，盒内的温度为27～35℃。

Claims (2)

1.一种水性多彩保温涂料，其特征在于其色彩来源于含有彩色空心陶瓷微珠；由如下组份及质量百分组成：

丙烯酸乳液            25～45

水                    20～40

多彩空心陶瓷微珠      5～15

轻质碳酸钙            5～20

钛白粉                10～25

分散剂                0.5～1.5

增稠剂                0.5～1.2

消泡剂                0.5～0.8

其中：所述的丙烯酸乳液为纯丙乳液、苯丙乳液、硅丙乳液或含氟丙烯酸乳液，乳液的固含量为30％～50％；所述的多彩空心陶瓷微珠是由钛-硼硅酸盐加工而成，是一种颜填一体化非金属材料，主要成分TiO₂，SiO₂和A1₂O₃，平均粒径为20～30微米，壁厚1-2微米，外观为白色或各种色彩，球形率大于95％，中空、有坚硬的外壳。

2.如权利要求1所述水性多彩保温涂料的制备方法，其特征在于所用原料品种和质量百分配比为：

丙烯酸乳液              25～45

水                      20～40

多彩空心陶瓷微珠        5～15

轻质碳酸钙              5～20

钛白粉                  10～25

分散剂                  0.5～1.5

增稠剂                  0.5～1.2

消泡剂                  0.5～0.8

制各方法为：按比例将适量丙烯酸乳液、水、钛白粉、轻质碳酸钙混合，经高速搅拌机搅拌分散，经磨砂机磨研混合均匀；取多彩空心陶瓷微珠，用分散剂润湿后，分3次加入到上述磨砂机磨研混合均匀的乳液中，每次加入后，用低速搅拌10分钟，再加入消泡剂、增稠剂混合均匀而成。