CN101818013A - 反射隔热涂料 - Google Patents

Abstract

本发明公开了本发明提供一种反射隔热涂料，其中按质量份数计包括：水70～80份；金红石型钛白粉85～100份；空心微珠35～40份；远红外陶瓷粉10～12份；分散剂6～10份；纯丙弹性乳液230～250份。本发明还提供了其制备方法。该涂料属于水性涂料，安全环保；隔热温度在10℃以上；具有延伸性，防止开裂；用途广泛。

Description

反射隔热涂料

技术领域：

本发明涉及涂料技术领域，具体是一种用于建筑外表面(包括墙体和屋顶)和工业储罐等所用的太阳热反射隔热涂料和制备工艺。

背景技术：

人类积极开发太阳能，以节约有限的资源。但太阳的强烈辐射所产生的热量也给人们的生活带来诸多不便，在发达国家中，冷气机组、空调设备和电风扇等降温设备所用的能量，占全年总能耗的20％以上；在中国，这些设备消耗的能量则高达41％左右，而且每年都有递增的趋势。造成这些能源过高的损耗，与建筑物采取的隔热保温措施有着很大的关系。

为了减少外部环境(主要是太阳能)对建筑物和工业储罐内部温度的升高，传统的方法是从降低热传导速率方面考虑，采用传热系数小的隔热材料来降低太阳能对建筑物和储罐内的热传导。这类传统保温材料是以提高气相空隙率，降低导热系数和传导传热为主。纤维类保温材料在使用环境中要使对流传热和辐射传热降低，必须有较厚的覆层；型材类无机保温材料要拼装施工，存在接缝多、影响美观、防水性差、使用寿命短等缺点。而且，一旦热能传入内部空间，即使外部温度减退，热能很难释放出来。

反射隔热、屏蔽太阳热辐射是一种新型的隔热方式，可以解决太阳辐照下许多厂房及住宅屋面铺设黑色防水层而带来的内部高温。尤其在炎热的夏季，能够有效的降低太阳辐照下涂覆封闭体内的温度。

太阳热反射隔热涂料主要是采用耐候性好、耐水性强、耐老化性强、有较强粘结力和弹性的、且能与保温填料、反射填料相溶性好的成膜材料，选择质轻中空、耐高温、热阻大、并具有良好反射性和辐射性的填料，折光系数高、表面光洁度高、热反射率及辐射率高的超细粉料适合作为反射填料，与成膜基料一起构成低辐射传热层，可有效隔断热量的传递。热反射率可达85％。这种薄层隔热反射涂料与多孔材料复合使用可用于建筑物、车船、石化油罐设备、粮库、冷库、集装箱、管道等不同场所涂装。

现有技术大多存在以下几个问题：

1采用溶剂型涂料，对于环保不利；

2所用真空微珠不能在体系中完全分散，在贮存期间出现增稠、分层的现象；

3虽加入了隔热物质，但是热量仍随时间增长而增大。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种在建筑物和工业储罐外表面所涂刷的一种太阳热反射隔热涂料。利用本发明涂料的特性，降低建筑物或者工业储罐的表面温度，并起到隔热效果从而降低内部温度，进一步降低制冷设备的耗能，达到节能的效果。

本发明提供一种反射隔热涂料，其中按质量份数计包括：

水70～80份；

金红石型钛白粉85～100份；

空心微珠35～40份；

远红外陶瓷粉10～12份；

分散剂6～10份

纯丙弹性乳液230～250份。

其中所述空心微珠的平均粒径≤30μm，所述远红外陶瓷粉平均粒径≤40nm。

其中还包括选自如下的辅料：抗冻剂丙二醇、成膜助剂、消泡剂、多功能助剂、增稠剂、流变助剂、防霉剂。

本发明还提供所述反射隔热涂料的制备工艺，包括如下工艺步骤：

1)空心微珠预处理：用硫酸铝水溶液浸泡空心微珠，浸泡时调成浆状，进行空心微珠的表面处理；

2)远红外陶瓷粉预分散：将远红外陶瓷粉、水、分散剂按照10：2∶0.5的质量比高速分散，将远红外陶瓷粉混合成浆料；

3)将水、分散剂以200r/min的速度搅拌，在搅拌过程中加入钛白粉，将速度逐渐调高到800r/min，分散约10min；

4)将预分散的远红外陶瓷粉浆加入搅拌，速度仍为800r/min，分散约15min；

5)加入预处理的空心微珠，速度降为400r/min，分散约10min；

6)将乳液加入搅拌，速度为400r/min，混合约5min；

7)出料，称重，包装。

其中在步骤7)之前还有步骤6’)加入流变助剂调节涂料粘度。

所述步骤3)中还加有抗冻剂、消泡剂；

所述步骤4)中还加有沉淀硫酸钡；

所述步骤6)中还加有成膜助剂、防霉剂、多功能助剂、消泡剂、增稠剂。

本发明具备以下特点：

1)选用水作为溶剂，安全环保，并且施工方便。

2)选用纯丙弹性乳液，耐老化性好，涂膜光滑平整，涂膜拉伸强度1.4MPa，涂膜断裂伸长率300％以上。优异的涂膜延伸性防止气候变化带来的热胀冷缩引起开裂、脱离等现象。

3)选用优秀金红石型钛白粉，其超高折光系数保证涂膜光反射率在95％以上，涂膜热反射率在85％以上。

4)选用超细空心微珠，保证涂膜厚度的同时并降低涂膜重量，其隔热温度达到10℃以上。

5)选用纳米级远红外陶瓷粉，能够有效反射太阳红外线，并向外辐射涂膜热量。

6)空心微珠进行预处理，保证更好的分散于水性体系中，保证涂料贮存稳定性。

7)远红外陶瓷粉进行预分散，一方面可在涂料制备过程中分散容易，提高工作效率，另一方面防止纳米粉体团聚而出现沉淀现象。

附图说明：

图1沥青防水卷材面涂刷本发明涂料前后的温度比较

图2模拟储油罐涂刷本发明涂料前后的温度比较

图3建筑物外墙涂刷本发明涂料和普通涂料的温度比较

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进一步说明。本发明提供3个实施例，其中配方以质量份计算，并附图说明其作用效果。

实施例1

水                     80份

分散剂731A             6份

抗冻剂丙二醇           12份

钛白粉R902             100份

沉淀硫酸钡800目        30份

空心微珠PQ6030         40份

远红外陶瓷粉50nm       10份

乳液SC138              250份

成膜助剂texnol         8份

消泡剂DF-01            3份

多功能助剂AMP-95       4份

增稠剂TT-935           1.5份

流变助剂RM-8W          2.5份

防霉剂F-251            0.5份

制备工艺：

1)取40份空心微珠，配制4％硫酸铝溶液80份，在搅拌过程中加入空心微珠调成浆状，进行空心微珠的表面处理，放置12小时后待用。

2)将远红外陶瓷粉、水、分散剂731A按照10∶2∶0.5的质量比用高速砂磨机以2500r/min进行高速分散，将远红外陶瓷粉混合成浆料。

3)将水、分散剂、抗冻剂、2份消泡剂分别加入到搅拌罐中，以200r/min的速度搅拌，在搅拌过程中加入钛白粉，将速度逐渐调高到800r/min，分散10min；

4)将沉淀硫酸钡、远红外陶瓷粉浆分别加入到搅拌罐中，速度仍为800r/min，分散15min；

5)加入如权利说明2处理好的空心微珠，速度降为400r/min，分散10min；

6)将乳液、成膜助剂、防霉剂、多功能助剂、剩余消泡剂、增稠剂分别加入到搅拌罐，速度为400r/min，混合5min；

7)加入流变助剂到搅拌罐，调节涂料粘度至KU值100左右。

8)出料，称重，包装。

附图1底材为屋顶沥青防水卷材面，试验时间为夏季从9:30至16:30，当时最高气温37℃。其中1为涂刷本发明的屋顶，2为未涂刷本发明的屋顶。涂刷本涂料后屋顶温度最高下降25℃。

实施例2

水                75份

分散剂731A        10份

抗冻剂丙二醇      11份

钛白粉R902        85份

沉淀硫酸钡800目   40份

空心微珠PQ603     35份

远红外陶瓷粉50nm  12份

乳液SC138         230份

成膜助剂texnol      6份

消泡剂DF-01         4份

多功能助剂AMP-95    4份

增稠剂TT-935        1份

流变助剂RM-8W       3份

防霉剂F-251         1份

制备工艺：

1)取35份空心微珠，配制4％硫酸铝溶液70份，在搅拌过程中加入空心微珠调成浆状，进行空心微珠的表面处理，放置12小时后待用。

2)将远红外陶瓷粉、水、分散剂731A按照10∶2∶0.5的质量比用高速砂磨机以2500r/min进行高速分散，将远红外陶瓷粉混合成浆料。

3)将水、分散剂、抗冻剂、2份消泡剂分别加入到搅拌罐中，以200r/min的速度搅拌，在搅拌过程中加入钛白粉，将速度逐渐调高到800r/min，分散10min；

4)将沉淀硫酸钡、远红外陶瓷粉浆分别加入到搅拌罐中，速度仍为800r/min，分散15min；

5)加入如权利说明2处理好的空心微珠，速度降为400r/min，分散10min；

6)将乳液、成膜助剂、防霉剂、多功能助剂、剩余消泡剂、增稠剂分别加入到搅拌罐，速度为400r/min，混合5min；

7)加入流变助剂到搅拌罐，调节涂料粘度至KU值100左右。

8)出料，称重，包装。

附图2底材为模拟储油罐，试验时间为夏季9:00至17:00，当时最高气温37℃。1为涂刷本发明的储油罐内部温度，2为未涂刷本发明的储油罐内部温度。两只罐体温差最高达到15℃。

实施例3

水                70份

分散剂731A        6份

抗冻剂丙二醇      10份

钛白粉R902        85份

沉淀硫酸钡800目   40份

空心微珠PQ6030    40份

远红外陶瓷粉50nm  12份

乳液SC138         230份

成膜助剂texnol    6份

消泡剂DF-01       3份

多功能助剂AMP-95  3份

增稠剂TT-935      1份

流变助剂RM-8W     3份

防霉剂F-251       1份

制备工艺：

1)取40份空心微珠，配制4％硫酸铝溶液80份，在搅拌过程中加入空心微珠调成浆状，进行空心微珠的表面处理，放置12小时后待用。

2)将远红外陶瓷粉、水、分散剂731A按照10∶2∶0.5的质量比用高速砂磨机以2500r/min进行高速分散，将远红外陶瓷粉混合成浆料。

3)将水、分散剂、抗冻剂、2份消泡剂分别加入到搅拌罐中，以200r/min的速度搅拌，在搅拌过程中加入钛白粉，将速度逐渐调高到800r/min，分散10min；

4)将沉淀硫酸钡、远红外陶瓷粉浆分别加入到搅拌罐中，速度仍为800r/min，分散15min；

5)加入如权利说明2处理好的空心微珠，速度降为400r/min，分散10min；

6)将乳液、成膜助剂、防霉剂、多功能助剂、剩余消泡剂、增稠剂分别加入到搅拌罐，速度为400r/min，混合5min；

7)加入流变助剂到搅拌罐，调节涂料粘度至KU值100左右。

8)出料，称重，包装。

附图3底材为建筑物外墙，试验时间为夏季9:30至16:30，当时最高气温37℃。1为涂刷本发明的外墙温度，2为涂刷其它涂料的外墙温度。两种涂料温差最高达到12℃。

Claims (6)

1.一种反射隔热涂料，其中按质量份数计包括：

水70～80份；

金红石型钛白粉85～100份；

空心微珠35～40份；

远红外陶瓷粉10～12份；

分散剂6～10份；

纯丙弹性乳液230～250份。

2.如权利要求1所述的反射隔热涂料，其中所述空心微珠的平均粒径≤30μm，所述远红外陶瓷粉平均粒径≤40nm。

3.如权利要求1或2所述的反射隔热涂料，其中还包括选自如下的辅料：抗冻剂丙二醇、成膜助剂、消泡剂、多功能助剂、增稠剂、流变助剂、防霉剂。

4.如权利要求1所述反射隔热涂料的制备工艺，包括如下工艺步骤：

1)空心微珠预处理：用硫酸铝水溶液浸泡空心微珠，浸泡时调成浆状，进行空心微珠的表面处理；

2)远红外陶瓷粉预分散：将远红外陶瓷粉、水、分散剂按照10：2∶0.5的质量比高速分散，将远红外陶瓷粉混合成浆料；

3)将水、分散剂以200r/min的速度搅拌，在搅拌过程中加入钛白粉，将速度逐渐调高到800r/min，分散约10min；

4)将预分散的远红外陶瓷粉浆加入搅拌，速度仍为800r/min，分散约15min；

5)加入预处理的空心微珠，速度降为400r/min，分散约10min；

6)将乳液加入搅拌，速度为400r/min，混合约5min；

7)出料，称重，包装。

5.如权利要求4所述的制备工艺，其中在步骤7)之前还有步骤6)加入流变助剂调节涂料粘度。

6.如权利要求4或5所述的制备工艺，其中：

所述步骤3)中还加有抗冻剂、消泡剂；

所述步骤4)中还加有沉淀硫酸钡；

所述步骤6)中还加有成膜助剂、防霉剂、多功能助剂、消泡剂、增稠剂。

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