CN102911579B - 一种热反射-阻隔复合型节能涂覆材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明为一种复合型节能涂覆材料。该复合型节能涂覆材料使用表面疏水处理后的多种微孔硅酸盐矿物原料和反射型填料,增强了涂料的耐候性能和防水性能,避免导热系数的过度变化,综合反射及隔热两种优良性能,集反射和阻隔两种作用于一身,具有太阳光反射率高,隔热效果好,避免隔热面涂中涂等多次多层涂刷操作,可一次性涂刷成型,且性能稳定,涂膜均匀,成本低廉,环境友好等优点;该制备方法工艺简单,成本低廉,节约能源,便于工业推广应用。
Description
技术领域
本发明涉及一种涂料技术,具体为一种高太阳光反射率、隔热效果良好的热反射-阻隔复合型节能涂覆材料及其制备方法。
技术背景
建筑能耗占人类能源消耗的30%~40%,我国每年新建房屋面积高达17-18亿平方米,超过所有发达国家每年建成建筑面积的总和。而其中绝大部分用于取暖和空调,提高建筑物保温隔热性能是节约能源、提高建筑物使用功能的重要途径。随着我国对建筑能耗的注重,建筑节能势在必行,因此外墙隔热涂料应运而生。在建筑物上使用该涂料,可以有效地降低室内温度,减少建筑物的冷却需求,大幅度降低外墙传热系数,从而降低能耗,节能水平达到国际先进水平,并填补国内墙体保温材料的空白,使当前新旧建筑物均能达到政府的节能要求。
目前,建筑外墙多使用反射性面涂和隔热中涂的双层体系,而反射性涂料主要是溶剂型产品,这对环境及施工人员有一定的危害,故其使用受到了一定的限制,开发新型的水性反射隔热涂料是隔热发展的趋势,但目前水性隔热涂料由于配方的设计不当,如乳液品种、颜填料选择及添加量选择不当等,使得涂料隔热效果、反射效果及常规性能等提高受到限制。阻隔型隔热涂料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,而且为了形成一个稳定的保温体系,还需另设防水层及外护层。
发明内容
针对限制技术的不足,本发明要解决的技术问题是,设计热反射-阻隔复合型节能涂覆材料及其制备方法。该复合型节能涂覆材料综合反射及隔热两种优良性能,集反射和阻隔两种作用于一身,具有太阳光反射率高,隔热效果好,避免隔热面涂中涂等多次多层涂刷操作,可一次性涂刷成型,且性能稳定,涂膜均匀,成本低廉,环境友好等优点;该制备方法工艺简单,成本低廉,节约能源,便于工业推广应用。
本发明的技术方案是:
一种复合型节能涂覆材料,其组成及其质量百分比包括:
A组分50~80%;
B组分1~10%;
C组分10~40%;
各组分之和为100%,
所述的A组分的组成包括占本组分总量的:
乳液35~65%;
乳胶漆助剂5~30%;
水20~40%;
所述的乳液为纯丙乳液或硅丙乳液;
所述的乳胶漆助剂包括助剂1和助剂2,其中助剂1是打浆阶段使用助剂,包括纤维素、润湿剂、分散剂、防冻剂、pH调节剂、消泡剂和杀菌剂中的一种或多种;助剂2是调漆阶段使用助剂,包括消泡剂、成膜助剂、增稠剂和流平剂中的一种或多种;
所述B组分为超细表面疏水矿物材料,为经过表面疏水处理的矿物材料,所述矿物材料是粘土矿物、碳酸盐和硫酸盐中的一种或几种;
所述粘土矿物是指凹凸棒石、海泡石、煅烧高岭土、硅灰石、滑石粉、云母粉中的一种或几种;所述碳酸盐是指碳酸钙、碳酸镁、碳酸锶中的一种或几种;所述硫酸盐是指重晶石;
所述C组分为反射型填料,为金红石钛白粉、氧化锌、氧化铝中的一种或几种,以及人造的空心玻璃微珠、空心陶瓷微珠或者火电厂粉煤灰中的漂珠的中一种或几种。
所述的纤维素具体为QR-15000H;
所述的分散剂具体为PROXBO3或Dispersant2320;
所述的助剂1和助剂2中的消泡剂均为FoamasterNXZ、TS-4481、FoamasterA-10、Defoamer334中的一种或几种;
所述的防冻剂为丙二醇;pH调节剂为AMP-95;增稠剂为HA-919或ThickenerHAS632;
所述的成膜助剂具体为Texanl、丙二醇苯醚、二乙二醇丁醚中的一种或几种;
所述的润湿剂为TRITONX-100;杀菌剂为ActicideHF;流平剂为WT-204或RHEOLATE212;
所述的助剂优选为助剂1包括纤维素、杀菌剂、分散剂、消泡剂、防冻剂、pH调节剂和润湿剂;助剂2为成膜助剂、流平剂、消泡剂和增稠剂;每种助剂的加入量为占总助剂量的比例是:助剂1中纤维素、pH调节剂和杀菌剂各1~5%,分散剂、消泡剂和防冻剂各占5~15%,润湿剂占4~5%;助剂2中成膜助剂占35~50%,消泡剂占4~5%,流平剂和增稠剂各占5~15%。
所述的热反射-阻隔复合型节能涂覆材料的制备方法,包括以下步骤:
(一),配料的改性处理
①将所述B组分的矿物材料,在120~150℃干燥1—3h;然后添加占上述混合矿物材料质量百分数0.5~5%的偶联剂,混匀反应1~3h,用无水乙醇洗涤后烘干,高能球磨机或气流磨进行超细粉碎40~60min,风力分选分级,粗粒返回继续研磨,得到平均粒径为60~90nm的纳米超细表面疏水改性矿物材料;所述的偶联剂是指硅烷偶联剂和钛酸丁酯偶联剂中的至少一种;
②将权利要求1节能涂覆材料配方所述C组分的反射型填料分别在120~150℃干燥1-3h;然后将水、无水乙醇和反射型填料按照质量比水:无水乙醇:反射型填料=10:5:1比例混合,超声分散10~60min,加入混合填料质量百分数0.5~5%的偶联剂,水浴改性1~2h,用无水乙醇洗涤后,烘干研磨,即可得到表面疏水的反射型填料;所述的偶联剂是指硅烷偶联剂和钛酸丁酯偶联剂中的一种或两种;
(二),复合型节能涂覆材料的制备:
①把A组分中的水和乳胶漆助剂中的助剂1加入到搅拌桶中,混合搅拌,制成透明胶状物混合助剂溶液;
②在上述混合助剂溶液中加入上面得到的纳米超细表面疏水改性矿物材料,高速搅拌分散25~30min;
③在搅拌桶中再加入上面得到经表面疏水处理反射型填料搅拌,分散,进行调浆;
④在上述浆料中加入A组分中的乳胶漆助剂中的助剂2和乳液,搅拌20-30min,过筛灌装即得本产品。
所述的偶联剂为硅烷偶联剂和钛酸酯偶联剂中的一种或多种。
所述的偶联剂具体为:硅烷偶联剂为ZH-1301,ZH-1304,SG-Si900,KH-560,KH-570或KH-590;钛酸酯偶联剂为NDZ-131,NDZ-401或KR-41B。
本发明制备方法所述的表面疏水改性是指利用偶联剂对B组分矿物材料进表面疏水改性处理,使其具有疏水性能。本发明同时也利用偶联剂对C组分进行表面疏水改性处理,其目的是使反射型填料尽量分布在涂覆材料表面,提高对太阳光的反射率。
由于常规保温材料的耐候性差,特别是在炎热潮湿的环境下,隔热功能下降。本发明在节能涂覆材料的设计中,首先利用高反射材料反射太阳光,降低涂层表面的辐射温度,同时能自动进行热量辐射散热降温;其次利用中空纳米绝热材料的良好隔热特性,阻止热量的传导和对流,降低涂层表面热量向其内部传递的速度;再次对隔热涂料进行疏水处理,以提高涂层的反射效果、耐候性能和在湿热条件下的隔热稳定性,避免阴雨或潮湿环境下涂料的隔热保温性能下降,从而达到改善室内环境,降低能耗的目的。
本发明通过对具有隔热功能的配方原料进行表面处理后制成的涂料具有成模性好、光洁度高、耐沾污、疏水性强、隔热功能和耐候性更好等优点,同时添加高反射材料,制成的涂膜具有更高的光洁度,对热辐射具有更好的反射效果,即使在阴天和夜晚,涂料也能辐射热量降低温度。测试结果表明,本发明所制备的涂料具有非常好的耐水、耐潮湿、耐玷污和耐候性、红外反射率大于95%,可见光反射率大于91.8%,导热系数为0.048W/(m·k)。
本发明所制备的节能涂覆材料具有如下特点:
1、与现售几种国内外知名隔热涂料相比,本发明制备的节能涂覆材料的太阳光反射率提高1~3%,在同等用量的条件下,涂层的隔热温差提高4℃以上,隔热保温效果好。
2、使用表面疏水处理后的多种微孔硅酸盐矿物原料和反射型填料,增强了涂料的耐候性能和防水性能,避免导热系数的过度变化。
3、选用纯丙乳液或硅丙乳液,增强了涂料的耐久性和耐污染性能,漆膜的外观效果得到改善。表现为,耐污染指标提高约20%,耐刷洗次数由一般外墙涂料规定的2000次提高到20000次以上,并且涂层表面光泽好。
4、将矿物添加剂进行超细处理,可使涂层的隔热效果增强,涂层表面细腻光滑,同时,添加一定比例的反射型填料,有效提高镜面反射的几率,可对太阳光反射率明显提高,实现降低涂刷表面的温度。
5、该复合型节能涂覆材料综合反射及隔热两种优良性能,集反射和阻隔两种作用于一身,具有太阳光反射率高,隔热效果好,避免隔热面涂中涂等多次多层涂刷操作,可一次性涂刷成型。
6、本节能涂覆材料属于水性产品,安全环保,对环境及人员无伤害。
本发明复合型节能涂覆材料一方面能够有效的反射来自太阳的红外线和可见光的能力,降低涂层表面的温度;同时还能够阻止热量在涂层的传导,减低涂层表面热量向其内部传递的速度,因此能够明显增加涂层两侧的温差,从而避免室内温度的明显升高,到达改善工作环境,减低能耗的目的。不含任何有害于健康和环境的化工产品,故是一种绿色、环保、健康、安全,使用方便,经济、实用的新型产品。
附图说明
图1为本发明复合型节能涂覆材料实施例1的隔热效果曲线图。其中,1为复合型节能涂覆材料;2为美国SPI隔热涂料。实验是在100W红外灯连续照射1h下,测定涂层上下密闭空间的温度差随时间的变化曲线图;同时与现市售美国SPI隔热涂料的隔热效果进行比较。
图2为本发明复合型节能涂覆材料实施例1的热反射效果曲线图。其中,1为辐射表面温度;2为上层空间与表面温差实验是在100W红外灯连续照射1h下,测定测试涂层辐射表面温度及涂层上密闭空间与辐射表面温度的温差。
具体实施方式
下面结合实施例及其附图进一步叙述本发明:
实施例1
本发明实施例提供一种热反射-阻隔复合型节能涂覆材料的制备方法,其具有较高的太阳反射率及隔热效果,其配方参见表1:
表1实施例1配方表
复合型节能涂覆材料的具体制备方法如下:
1.配料的改性处理
⑴将本矿物材料海泡石、凹凸棒石、重晶石按2:2:1比例混合后,在125℃烘干设备中动态干燥3h,除去水分后,称重,加入质量百分数2.5%的硅烷偶联剂ZH-1304,混匀反应2h,用无水乙醇反复洗涤3次后烘干,利用LNJ系列气流粉碎分级机气流粉碎60min,得到平均粒径60nm的纳米超细表面疏水改性矿物材料;
⑵将反射型填料200g金红石型钛白粉、60g空心玻璃微珠、20g氧化锌分别130℃的烘干设备中动态干燥2h,除去水分,称重;将水、无水乙醇和金红石型钛白粉按照质量比为水:无水乙醇:金红石型钛白粉=10:5:1比例混合,超声分散40min,加入质量百分数2.5%的硅烷偶联剂ZH-1304,水浴改性2h,用无水乙醇反复洗涤3次,烘干研磨,即可得到表面疏水的反射型填料;空心玻璃微珠、氧化锌分别照此方法进行表面疏水处理。
2.复合型节能涂覆材料的制备
⑴在2L的搅拌桶中加入A组分中的去离子水及助剂1高速搅拌(2000r/min)混合成透明胶状物,制成混合助剂溶液;
⑵在高速搅拌下,将50g的纳米超细表面疏水矿物材料加入上述混合助剂溶液中,搅拌分散25min,倒入研磨机,研磨20min,得到粘稠漆浆;
⑶将漆料过80目筛返回到搅拌桶中,加入经过表面疏水处理的C组分反射型填料中200g钛白粉和20g氧化锌,高速分散20min;所得的混合浆料再放入研磨机中研磨20min,得到漆浆,然后返回到搅拌桶中,在200r/min低速搅拌下,加入C组分中的60g的空心玻璃微珠,进行调浆;
⑷控制转速为200r/min低速搅拌,加入A组分中的助剂2及纯丙乳液,搅拌20min至均匀;
⑸将制备好的乳胶漆涂料过80目筛后,计量灌装于包装桶中,于室温条件下密封包装即得。
需特别强调的是,在制备步骤⑶高速分散后还是使用了研磨机分散,这样做的目的是由于超细粉体颗粒的表面能非常高,细粒矿物极易团聚成结合比较牢固大颗粒“团聚体”,影响涂层的质量,通过研磨机或胶体磨来分散矿物颗粒的团聚体,可以进一步提高成膜的质量。以得到更为均匀、细腻、流平性好的涂料。
所得复合型节能涂覆材料产品的具体性能指标如下:
涂料状态:无硬块,搅拌后成均匀状态;涂膜外观:白色,外观正常;施工性:涂刷二道无障碍;固含量≧45%;干燥时间(表干)≦2h;耐水型:96h无异常;耐碱性:48h无异常;耐温变性:5次循环无异常;耐老化(400h):粉化1级,变色1级;可见光反射率≧90%,红外反射率≧95%;耐刷洗次数>10000次;白度:89;接触角:86°;导热系数/[W/(m·k)]:0.048。
本发明涂料的隔热效果测试结果如下:
将所得节能涂覆材料分多次均匀涂刷于厚度为2mm的玻璃载体板上,待涂层完全干燥后,进行隔热效果测试。涂料的涂刷量为250g/m2干涂料,涂层规格为30.0cm×30.0cm的正方形。测试使用100W红外灯模拟光源,并置于测试样板正上方约15cm处,测试位于密闭空间的测试样板的上下空间温度,考察空间温差,测试时间为60min。产品隔热性能时间-温度变化曲线参见图1,结果显示,测试时间10min后,该涂料涂层的上下密闭空间温差趋于平稳;测试时间20min时,达到稳定温差高达46.6℃,与市售美国SPI牌隔热涂料的隔热效果优于约5.5℃,本发明涂料具有较好的隔热效果。
由于添加具有高反射性能的反射型填料,本发明复合型节能涂覆材料能对400~2500nm范围的可见光和近红外光进行高反射,不让太阳的热量在物体表面进行积累升温,又能自动进行热量辐射散热降温。在上述隔热效果测试的60min内,同时测试涂层辐射表面温度及涂层上密闭空间与辐射表面温度的温差,从而体现本产品的热反射效果,并参见图2。测试时间10min后,涂层上密闭空间与辐射表面温度的温差不再改变,一直保持在22℃,涂层不会受到外界环境的影响,热稳定性较好;测试时间20min时,涂层辐射表面温度增加变缓,温度变化控制在5℃以内,体现了涂层较强的热反射效果。
实施例2
本发明实施例提供一种热反射-阻隔复合型节能涂覆材料的制备方法,其具有较高的太阳反射率及隔热效果,其配方参见表2:
表2实施例2配方表
复合型节能涂覆材料的具体制备方法如下:
1.配料的改性处理
⑴将本矿物材料海泡石、重晶石、云母粉按2:1:1比例混合后,在130℃烘干设备中动态干燥2h,除去水分后,称重,加入质量百分数2.0%的硅烷偶联剂KH570和1%钛酸酯偶联剂NDZ-131,混匀反应2h,用无水乙醇反复洗涤3次后烘干,利用高能球磨机粉碎50min,得到平均粒径80nm的纳米超细表面疏水改性矿物材料;
⑵将反射型填料180g金红石型钛白粉、70g空心陶瓷微珠、30g空心玻璃微珠分别135℃的烘干设备中动态干燥2h,除去水分,称重;将水、无水乙醇和金红石型钛白粉按照质量比为水:无水乙醇:金红石型钛白粉=10:5:1比例混合,超声分散30min,加入质量百分数3.0%的硅烷偶联剂KH570,水浴改性1h,用无水乙醇反复洗涤3次,烘干研磨,即可得到表面疏水的反射型填料;空心陶瓷微珠、空心玻璃微珠分别照此方法进行表面疏水处理。
2.复合型节能涂覆材料的制备
⑴在2L的搅拌桶中加入A组分中的去离子水及助剂1,高速搅拌(2000r/min)混合成透明胶状物,制成混合助剂溶液;
⑵在高速搅拌下,将60g的纳米超细表面疏水矿物填料加入上述混合助剂溶液中,搅拌分散25min,倒入研磨机,研磨20min,得到粘稠漆浆;
⑶将漆料过80目筛返回到搅拌桶中,加入经过表面疏水处理的C组分反射型填料中180g钛白粉和70g空心陶瓷微珠,高速分散20min;所得的混合浆料再放入研磨机中研磨15min,得到漆浆,然后返回到搅拌桶中,在200r/min低速搅拌下,加入C组分中的30g的空心玻璃微珠,进行调浆;
⑷控制转速为200r/min低速搅拌,加入A组分中的助剂2及硅丙乳液,搅拌20min至均匀;
⑸将制备好的乳胶漆涂料过80目筛后,计量灌装于包装桶中,于室温条件下密封包装即得。
所得复合型节能涂覆材料产品的具体性能指标如下:
涂料状态:无硬块,搅拌后成均匀状态;涂膜外观:白色,外观正常;施工性:涂刷二道无障碍;固含量≧45%;干燥时间(表干)≦2h;耐水型:96h无异常;耐碱性:48h无异常;耐温变性:5次循环无异常;耐老化(400h):粉化1级,变色1级;可见光反射率≧90%,红外反射率≧95%;耐刷洗次数>10000次;白度:92;接触角:65°;导热系数/[W/(m·k)]:0.050。
本发明节能涂覆材料的隔热效果测试结果如下:
将所得涂覆材料分多次均匀涂刷于厚度为2mm的玻璃载体板上,待涂层完全干燥后,进行隔热效果测试。涂料的涂刷量为240g/m2干涂料,涂层规格为30.0cm×30.0cm的正方形。测试使用100W红外灯模拟光源,并置于测试样板正上方约15cm处,测试位于密闭空间的测试样板的上下空间温度,考察空间温差,测试时间为60min。结果显示,测试时间10min后,该涂料涂层的上下密闭空间温差趋于平稳;测试时间20min时,达到稳定温差高达47.1℃,与市售美国SPI牌隔热涂料的隔热效果优于约6℃,本发明涂覆材料具有较好的隔热效果。
因添加具有高反射性能的反射型填料,本发明复合型节能涂覆材料可对太阳光高反射。在上述隔热效果测试的60min内,测试涂层辐射表面温度及涂层上密闭空间与辐射表面温度的温差,体现本产品的热反射效果。测试时间10min后,涂层上密闭空间与辐射表面温度的温差不再改变,一直保持在24℃,涂层不会受到外界环境的影响,热稳定性较好;测试时间20min时,涂层辐射表面温度增加变缓,温度变化控制在5℃以内,体现了涂层较强的热反射效果。
实施例3
本发明实施例提供一种热反射-阻隔复合型节能涂覆材料的制备方法,其具有较高的太阳反射率及隔热效果,其配方参见表3:
表3实施例3配方表
复合型节能涂覆材料的具体制备方法如下:
1.配料的改性处理
⑴将本矿物材料海泡石、重晶石、碳酸钙按2:1:1比例混合后,在140℃烘干设备中动态干燥1.5h,除去水分后,称重,加入质量百分数4.0%钛酸酯偶联剂NDZ-401,混匀反应3h,用无水乙醇反复洗涤3次后烘干,利用LNJ系列气流粉碎分级机气流粉碎60min,得到平均粒径70nm的纳米超细表面疏水改性矿物材料;
⑵将反射型填料210g金红石型钛白粉、50g漂珠、20g氧化铝分别140℃的烘干设备中动态干燥1.5h,除去水分,称重;将水、无水乙醇和金红石型钛白粉按照质量比为水:无水乙醇:金红石型钛白粉=10:5:1比例混合,超声分散20min,加入质量百分数4.0%钛酸酯偶联剂KR-41B,水浴改性1.5h,用无水乙醇反复洗涤3次,烘干研磨,即可得到表面疏水的反射型填料;漂珠、氧化铝分别照此方法进行表面疏水处理。
2.复合型节能涂覆材料的制备
⑴在2L的搅拌桶中加入A组分中的去离子水及助剂1,高速搅拌(2000r/min)混合成透明胶状物,制成混合助剂溶液;
⑵在高速搅拌下,将70g的纳米超细表面疏水矿物材料加入上述混合助剂溶液中,搅拌分散25min,倒入研磨机,研磨20min,得到粘稠漆浆;
⑶将漆料过80目筛返回到搅拌桶中,加入经过表面疏水处理的C组分反射型填料中210g钛白粉和20g氧化铝,高速分散20min;所得的混合浆料再放入胶体磨中研磨20min,得到漆浆,然后返回到搅拌桶中,在200r/min低速搅拌下,加入C组分中的50g的漂珠,进行调浆;
⑷控制转速为200r/min低速搅拌,加入A组分中的助剂2及纯丙乳液,搅拌25min至均匀;
⑸将制备好的乳胶漆涂料过80目筛后,计量灌装于包装桶中,于室温条件下密封包装即得。
所得复合型节能涂覆材料产品的具体性能指标如下:
涂料状态:无硬块,搅拌后成均匀状态;涂膜外观:白色,外观正常;施工性:涂刷二道无障碍;固含量≧45%;干燥时间(表干)≦2h;耐水型:96h无异常;耐碱性:48h无异常;耐温变性:5次循环无异常;耐老化(400h):粉化1级,变色1级;可见光反射率≧90%,红外反射率≧95%;耐刷洗次数>10000次;白度:94;接触角:71°;导热系数/[W/(m·k)]:0.051。
本发明节能涂覆材料的隔热效果测试结果如下:
将所得涂覆材料分多次均匀涂刷于厚度为2mm的玻璃载体板上,待涂层完全干燥后,进行隔热效果测试。涂料的涂刷量为213g/m2干涂料,涂层规格为30.0cm×30.0cm的正方形。测试使用100W红外灯模拟光源,并置于测试样板正上方约15cm处,测试位于密闭空间的测试样板的上下空间温度,考察空间温差,测试时间为60min。结果显示,测试时间10min后,该涂料涂层的上下密闭空间温差趋于平稳;测试时间20min时,达到稳定温差高达46.3℃,与市售美国SPI牌隔热涂料的隔热效果优于约5℃,本发明涂覆材料具有较好的隔热效果。
因添加具有高反射性能的反射型填料,本发明复合型节能涂覆材料可对太阳光高反射。在上述隔热效果测试的60min内,测试涂层辐射表面温度及涂层上密闭空间与辐射表面温度的温差,体现本产品的热反射效果。测试时间10min后,涂层上密闭空间与辐射表面温度的温差不再改变,一直保持在25℃,涂层不会受到外界环境的影响,热稳定性较好;测试时间20min时,涂层辐射表面温度增加变缓,温度变化控制在4℃以内,体现了涂层较强的热反射效果。
实施例4
本发明实施例提供一种热反射-阻隔复合型节能涂覆材料的制备方法,其具有较高的太阳反射率及隔热效果,其配方如下:
A组分:
水(蒸馏水)225g;
助剂2:消泡剂2(FoamasterA-10)3.0g;
乳液(硅丙乳液JRJ-3025)410g;
其他助剂及加入量同实施例1;
B组分:
矿物材料总加入量为90g,按凹凸棒石、煅烧高岭土、碳酸镁、云母粉2:1:1:1比例混合;
C组分:
钛白粉(R-595金红石型)150g;
空心玻璃微珠(VS5500)70g;
1.复合型节能涂覆材料的制备
配料的改性处理及复合型节能涂覆材料的制备具体步骤同实施例1;
2.所得复合型节能涂覆材料产品的具体性能指标及隔热效果测试结果基本同实施例1,其中热反射效果基本同实施例2。
实施例5
本发明实施例提供一种热反射-阻隔复合型节能涂覆材料的制备方法,其具有较高的太阳反射率及隔热效果,其配方如下:
A组分:
水(蒸馏水)202g;
助剂1:消泡剂1(FoamasterNXZ)5.0g;
助剂2:消泡剂20g;
成膜助剂1(Texanl)21g;
成膜助剂20g;
流平剂(WT-204)4g;
乳液(2800型纯丙乳液)350g;
其他助剂及加入量同实施例2;
B组分:
矿物材料总加入量为35g,按海泡石、滑石粉、碳酸锶4:2:1比例混合;
C组分:
钛白粉(R-595金红石型)200g;
空心玻璃微珠(VS5500)100g;
漂珠(200目)65g;
1.复合型节能涂覆材料的制备
配料的改性处理及复合型节能涂覆材料的制备具体步骤同实施例2;
2.所得复合型节能涂覆材料产品的具体性能指标及隔热效果测试结果基本同实施例2,其中热反射效果基本同实施例3。
Claims (1)
1.一种热反射-阻隔复合型节能涂覆材料,其特征为该涂覆材料组成及其质量百分比包括:
A组分50~80%;
B组分1~10%;
C组分10~40%;
各组分之和为100%;
其中,所述的A组分的组成包括占本组分总量的:
乳液35~65%;
乳胶漆助剂5~30%;
水20~40%;
所述B组分为超细表面疏水矿物材料,为经过表面疏水处理的矿物材料,所述矿物材料是粘土矿物、碳酸盐和硫酸盐中的一种或几种;
所述C组分为反射型填料,为金红石钛白粉、氧化锌、氧化铝中的一种或几种,以及人造的空心玻璃微珠、空心陶瓷微珠或者火电厂粉煤灰中的漂珠中的一种或几种;
所述的乳液为纯丙乳液或硅丙乳液;
所述粘土矿物是指凹凸棒石、海泡石、煅烧高岭土、硅灰石、滑石粉、云母粉中的一种或几种;所述碳酸盐是指碳酸钙、碳酸镁、碳酸锶中的一种或几种;所述硫酸盐是指重晶石;
所述的乳胶漆助剂包括助剂1和助剂2,其中助剂1是打浆阶段使用助剂,助剂1包括纤维素、杀菌剂、分散剂、消泡剂、防冻剂、pH调节剂和润湿剂;助剂2是调漆阶段使用助剂,助剂2为成膜助剂、流平剂、消泡剂和增稠剂;每种助剂的加入量为占总助剂量的比例是:助剂1中纤维素、pH调节剂和杀菌剂各1~5%,分散剂、消泡剂和防冻剂各占5~15%,润湿剂占4~5%;助剂2中成膜助剂占35~50%,消泡剂占4~5%,流平剂和增稠剂各占5~15%;
助剂1和助剂2中的消泡剂均为FoamasterNXZ、TS-4481、FoamasterA-10中的一种或几种;
防冻剂为丙二醇;pH调节剂为AMP-95;
成膜助剂具体为丙二醇苯醚、二乙二醇丁醚中的一种或几种;
润湿剂为TRITONX-100;杀菌剂为ActicideHF;流平剂为WT-204或RHEOLATE212;
所述的热反射-阻隔复合型节能涂覆材料通过以下方法制得,包括以下步骤:
(一)配料的改性处理
①将所述B组分的矿物材料,在120~150℃干燥1~3h;然后添加占上述矿物材料质量百分数0.5~5%的偶联剂,混匀反应1~3h,用无水乙醇洗涤后烘干,高能球磨机或气流磨进行超细粉碎40~60min,风力分选分级,粗粒返回继续研磨,得到平均粒径为60~90nm的纳米超细表面疏水改性矿物材料;所述的偶联剂是指硅烷偶联剂和钛酸丁酯偶联剂中的至少一种;
②将节能涂覆材料配方所述C组分的反射型填料分别在120~150℃干燥1~3h;然后将水、无水乙醇和反射型填料按照质量比水:无水乙醇:反射型填料=10:5:1比例混合,超声分散10~60min,加入混合填料质量百分数0.5~5%的偶联剂,水浴改性1~2h,用无水乙醇洗涤后,烘干研磨,即可得到表面疏水的反射型填料;所述的偶联剂是指硅烷偶联剂和钛酸丁酯偶联剂中的一种或两种;
(二)复合型节能涂覆材料的制备:
①把A组分中的水和乳胶漆助剂中的助剂1加入到搅拌桶中,混合搅拌,制成透明胶状物混合助剂溶液;
②在上述混合助剂溶液中加入上面得到的纳米超细表面疏水改性矿物材料,高速搅拌分散25~30min;
③在搅拌桶中再加入上面得到经表面疏水处理反射型填料搅拌,分散,进行调浆;
④在上述浆料中加入A组分中的乳胶漆助剂中的助剂2和乳液,搅拌20-30min,过筛灌装即得本产品;
所述的硅烷偶联剂为ZH-1301,ZH-1304,SG-Si900,KH-560,KH-570或KH-590。
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