CN104371400A - 集装箱油漆及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种集装箱油漆及其制备方法，所述集装箱油漆包括纳米二氧化钛粉、稀释剂和集装箱用油漆，所述纳米二氧化钛粉质量占所述集装箱用油漆质量的4%～20%。本发明的集装箱油漆降低了集装箱内部的温度，因而保证货物的品质和质量、降低能耗，同时不影响油漆的附着力和抗腐蚀能力等常规性能。

Description

集装箱油漆及其制备方法
技术领域
本发明涉及集装箱油漆及其制备方法，更具体地，本发明涉及一种隔热的集装箱油漆及其制备方法。
背景技术
随着现代工业的发展，集装箱在国际运输和物流***中发挥着越来越重要的作用。但是集装箱在放置和运输过程中常常遇到一个问题，箱内的温度过高。例如，在长三角一带的夏日，放置在室外和运输过程中的普通集装箱箱内温度高达50℃以上，有时甚至高达80℃。如此高的温度，会严重影响箱内货物的品质和质量。如果选择冷藏式集装箱，则又大大的提高了运输成本及能耗。
现有的防止箱内温度过高的方式主要有两种，依据隔热材料的隔热机理可以分为阻隔型和反射型。
中国专利申请第200620099588.1号、发明名称为的“保压隔热集装箱”的实用新型申请公开了一种保压隔热集装箱的结构，集装箱内部增加一层填充有隔热材料的内胆，通过隔热材料来阻隔集装箱内外的热交换从而实现隔热功能。但是该集装箱结构复杂，成本高，而且使集装箱的容积变小。
中国专利申请第201010604669.3号、名称为“一种制备可反射红外线的黑褐色颜料的方法及隔热油漆”的发明公开了一种通过添加Fe2O3、Cr2O3、CoO、Al2O3形成的反射红外线的隔热油漆。但是该专利只研究了黑褐色颜料的隔热油漆，并未研究具有隔热功能的集装箱常用的白色油漆。
传统的集装箱用油漆只有防锈防腐蚀的作用，迄今为止，还没有一种集装箱油漆兼具隔热功能。
发明内容
本发明所要解决的问题是集装箱在运输和放置过程中的高温问题，提供一种集装箱油漆及其制备方法，通过在市面上的普通集装箱用油漆中加入纳米二氧化钛，利用传统的喷涂工艺，将混料作为外面漆喷涂在集装箱表面，制成一种高效隔热集装箱油漆，使集装箱箱内温度大大降低。同时，还使箱体具有抗老化、抗菌和自清洁的性能。
根据本发明的一个方面，提供一种集装箱油漆，包括纳米二氧化钛粉、稀释剂和集装箱用油漆，其中所述纳米二氧化钛粉质量占所述集装箱用油漆质量的4%～20%。
本发明中的集装箱用油漆是指没有添加纳米二氧化钛粉的任何适用于集装箱用的油漆例如集装箱底漆、中间漆或面漆等，可以是例如丙烯酸油漆或聚氨酯油漆。稀释剂是用于降低集装箱用油漆粘度的非活性溶剂，本领域技术人员可以理解，本发明中所指的稀释剂可以根据集装箱用油漆的种类选择任何适合的溶剂，例如丙酮、甲乙酮、环己酮、苯、甲苯、二甲苯、正丁醇、苯乙烯、汽油等。
在上述集装箱油漆的一个实施方式中，所述稀释剂质量占所述集装箱用油漆质量的10%～50%。如果所述稀释剂质量占所述集装箱用油漆质量的低于10%，则由于油漆中稀释剂过少导致油漆过稠而难以喷涂；如果所述稀释剂质量占所述集装箱用油漆质量的高于50%，则由于油漆中稀释剂过多导致油漆过稀而形成流挂。优选，稀释剂配比为20%～30%。
在上述集装箱油漆的另一个实施方式中，所述纳米二氧化钛粉质量占所述集装箱用油漆质量的10%～12%。
在上述集装箱油漆的另一个实施方式中，所述纳米二氧化钛粉的粒径为20nm～100nm。
在上述集装箱油漆的另一个实施方式中，所述纳米二氧化钛粉具有金红石晶体形态。
在上述集装箱油漆的另一个实施方式中，所述纳米二氧化钛粉颗粒表面包覆有氧化铝。
在上述集装箱油漆的另一个实施方式中，所述稀释剂为二甲苯。
在上述集装箱油漆的另一个实施方式中，所述集装箱用油漆为丙烯酸油漆或聚氨酯油漆。
在上述集装箱油漆的另一个实施方式中，本发明的集装箱油漆可以仅包含上述的纳米二氧化钛粉、稀释剂和集装箱用油漆，而不含有其它组分。
根据本发明的另一个方面，提供一种上述集装箱油漆的制备方法，包括以下步骤：将所述纳米二氧化钛粉和所述稀释剂混合研磨，得到分散均匀的纳米二氧化钛稀释剂混料；以及将所述纳米二氧化钛稀释剂混料与所述集装箱用油漆搅拌至均匀混合。
根据本发明的再一个方面，提供一种上述集装箱油漆的制备方法，包括以下步骤：将所述纳米二氧化钛粉和所述稀释剂混合研磨，得到分散均匀的纳米二氧化钛稀释剂混料；以及将所述纳米二氧化钛稀释剂混料、所述稀释剂与所述集装箱用油漆搅拌至均匀混合。
本发明中所使用的纳米二氧化钛是一种反射型的隔热材料。太阳辐射的能量主要集中在波长为0.2～2.5μm，紫外区占总能量的5%，可见光区占总能量的45%，近红外区占总能量的50%，纳米二氧化钛对红外区和可见光区的光线具有超强的反射能力，所以具有反射隔热的功能。这种反射特性是由纳米二氧化钛的八面体晶体结构决定的。
本发明的油漆中加入了纳米二氧化钛，隔热效果明显，同时不影响油漆的附着力和抗腐蚀能力。经温度检测试验，在两个275W的红外线灯泡的照射下，喷涂了本发明的油漆样板的内表面温度，要比喷涂了普通外面漆的样板低2℃～10℃。经验证，这种测试方法所得的数据与阳光下的温度测试数据一致。同时，通过验证，本发明的高效隔热集装箱油漆附着力及抗腐蚀能力与普通油漆无明显差别。除此之外纳米二氧化钛还具有抗老化、抗菌和自清洁的性能，因此本发明的集装箱油漆也兼具抗老化、抗菌和自清洁的性能。
附图说明
通过参照附图详细描述其示例实施方式，本发明的上述和其它特征及优点将变得更加明显。
图1是对比例1的喷涂样板的扫描电镜图(3000倍)；
图2是实施例3的喷涂样板的扫描电镜图片(3000倍)；
图3是实施例3的喷涂样板的扫描电镜图片(30000倍)。
具体实施方式
所描述的特征、结构或特性可以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本发明的实施方式的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本发明的技术方案而没有所述特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、材料等。在其它情况下，不详细示出或描述公知结构、材料或者操作以避免模糊本发明的各方面。
下面结合具体实施方式对本发明作详细说明。
在下文的对比例和实施例中所用的纳米二氧化钛粉的粒径为20nm～100nm，具有金红石晶体形态，颗粒表面经过氧化铝包覆，生产厂商：南京海泰纳米材料有限公司；产品型号：HTTi-04-01。虽然下文实施例中的纳米二氧化钛粉均为表面包覆氧化铝，但是本领域技术人员应当理解，本发明的构思在于利用纳米二氧化钛的晶体结构特性、通过在集装箱用油漆中加入纳米二氧化钛粉来提高集装箱油漆的隔热性，而表面包覆氧化铝仅仅是为了提高其耐光性、耐候性、抗粉化性、亲油性和分散性。因此，表面没有包覆物的纳米二氧化钛粉同样可以解决本发明所要解决的集装箱油漆的隔热问题。以下的实施例仅用于解释本发明，并非限定本发明。
实施例中所用的丙烯酸油漆，生产厂商：海虹老人牌油漆(中国)有限公司；型号：5643-RAL9010。所用的聚氨酯油漆，生产厂商：海虹老人牌油漆(中国)有限公司；型号：5521-RAL9010。
对比例1
首先，取60克二甲苯，加入200克丙烯酸油漆，于电动搅拌器搅拌，转速为3000转/分钟，搅拌时间为30分钟。得到普通外面漆，其中每100克丙烯酸油漆对应有30克二甲苯，没有纳米二氧化钛。图1示出该对比例的油漆喷涂样品的3000倍扫描电镜图。
实施例1
首先，将98克纳米二氧化钛粉、252克二甲苯和200克粒径为6毫米的玛瑙球倒入500毫升的聚四氟乙烯球磨罐，转速为300转/分钟，球磨时间为6小时，得到纳米二氧化钛分散均匀的混料。
其次，取上一步中制得的混料28.5克，加入39.5克二甲苯，再加入200克丙烯酸油漆，于电动搅拌器搅拌，转速为3000转/分钟，搅拌时间为30分钟。得到外面漆，其中每100克丙烯酸油漆对应有4克纳米二氧化钛和30克二甲苯，即添加的纳米二氧化钛粉的质量占丙烯酸油漆质量的4%。
再次，将以上获得的油漆，用传统的气动喷枪，喷涂在表面附有中间漆的铁板上，气泵的压力为0.7MPa，喷嘴的直径为1.5毫米。
最后，将喷涂后的样板，放在空气中直到晾干为止。
经温度检测试验，在两个275W的红外线灯泡的照射下，本实施例中的隔热油漆的样板内表面温度较对比例1中的普通外面漆样板低约2℃，且牢度很好。
实施例2
首先，将98克纳米二氧化钛粉、252克二甲苯和200克粒径为6毫米的玛瑙球倒入500毫升的聚四氟乙烯球磨罐，转速为300转/分钟，球磨时间为6小时，得到纳米二氧化钛分散均匀的混料。
其次，取上一步中制得的混料71.4克，加入8.6克二甲苯，再加入200克丙烯酸油漆，于电动搅拌机搅拌，转速为3000转/分钟，搅拌时间为30分钟。得到油漆，每100克丙烯酸油漆对应有10克纳米二氧化钛和30克二甲苯，即添加的纳米二氧化钛粉的质量占丙烯酸油漆质量的10%。
再次，将以上获得的混料，用传统的喷枪，喷涂在表面附有中间漆的铁板上，压力为0.7MPa，喷嘴的直径为1.5毫米。
最后，将喷涂后的样板，放在空气中直到晾干为止。
经温度检测试验，在两个275W的红外线灯泡的照射下，本实施例中的隔热油漆的样板内表面温度较对比例1中的普通外面漆样板低约5℃，且牢度很好。
实施例3
首先，将98克纳米二氧化钛粉、252克二甲苯和200克粒径为6毫米的玛瑙球倒入500毫升的聚四氟乙烯球磨罐，转速为300转/分钟，球磨时间为6小时，得到纳米二氧化钛分散均匀的混料。
其次，取上一步中制得的混料85.7克，加入200克丙烯酸油漆，于电动搅拌机搅拌，转速为3000转/分钟，搅拌时间为30分钟。得到油漆，每100克丙烯酸油漆对应有12克纳米二氧化钛和30.9克二甲苯，即添加的纳米二氧化钛粉的质量占丙烯酸油漆质量的12%。
再次，将以上获得的混料，用传统的喷枪，喷涂在表面附有中间漆的铁板上，压力为0.7MPa，喷嘴的直径为1.5毫米。
最后，将喷涂后的样板，放在空气中直到晾干为止。
经温度检测试验，在两个275W的红外线灯泡的照射下，本实施例中的隔热油漆的样板内表面温度较对比例1中的普通外面漆样板低约7℃，且牢度很好。图2和3分别示出该实施例的油漆喷涂样品的3000倍和30000倍扫描电镜图。结合图1，参照图2-3，可以看出，该实施例的油漆喷涂的样品中纳米二氧化钛粉分散均匀。
实施例4
首先，将98克纳米二氧化钛粉、252克二甲苯和200克粒径为6毫米的玛瑙球倒入500毫升的聚四氟乙烯球磨罐，转速为300转/分钟，球磨时间为6小时，得到纳米二氧化钛分散均匀的混料。
其次，取上一步中制得的混料142.9克，加入200克丙烯酸油漆，于电动搅拌机搅拌，转速为3000转/分钟，搅拌时间为30分钟。得到油漆，每100克丙烯酸油漆对应有20克纳米二氧化钛和51克二甲苯，即添加的纳米二氧化钛粉的质量占丙烯酸油漆质量的20%。
再次，将以上获得的混料，用传统的喷枪，喷涂在表面附有中间漆的铁板上，压力为0.7MPa，喷嘴的直径为1.5毫米。
最后，将喷涂后的样板，放在空气中直到晾干为止。
经温度检测试验，在两个275W的红外线灯泡的照射下，本实施例中的隔热油漆的样板内表面温度较对比例1中的普通外面漆样板低约10℃，且牢度很好。
对比例2
首先，取60克二甲苯，加入200克聚氨酯油漆，于电动搅拌器搅拌，转速为3000转/分钟，搅拌时间为30分钟。得到普通外面漆，其中每100克聚氨酯油漆对应有30克二甲苯，没有纳米二氧化钛，记为0%。
实施例5
首先，将98克纳米二氧化钛粉、252克二甲苯和200克粒径为6毫米的玛瑙球倒入500毫升的聚四氟乙烯球磨罐，转速为300转/分钟，球磨时间为6小时，得到纳米二氧化钛分散均匀的混料。
其次，取上一步中制得的混料85.7克，加入200克聚氨酯油漆，于电动搅拌机搅拌，转速为3000转/分钟，搅拌时间为30分钟。得到油漆，每100克聚氨酯油漆对应有12克纳米二氧化钛和30.9克二甲苯，即添加的纳米二氧化钛粉的质量占聚氨酯油漆质量的12%。
再次，将以上获得的混料，用传统的喷枪，喷涂在表面附有中间漆的铁板上，压力为0.7MPa，喷嘴的直径为1.5毫米。
最后，将喷涂后的样板，放在空气中直到晾干为止。
经温度检测试验，在两个275W的红外线灯泡的照射下，本实施例中的隔热油漆的样板内表面温度较对比例2中0%的普通外面漆样板低约7℃，且牢度很好。
经过试验，纳米二氧化钛粉在丙烯酸油漆和聚氨酯油漆中的含量相同时，其效果也基本相同，因此在此不在描述当采用聚氨酯油漆时纳米二氧化钛粉的其它含量的实施例。
实施例1-5以及比例1-2的集装箱油漆各组分含量及其效果由表1示出。
表1
由此可以看出本发明的油漆的隔热效果随着外面漆中纳米二氧化钛含量的增加而增加，因此本领域技术人员可以根据实际需要添加适当的纳米二氧化钛粉来达到预定的隔热效果。
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (11)

1.一种集装箱油漆，包括纳米二氧化钛粉、稀释剂和集装箱用油漆，其中所述纳米二氧化钛粉质量占所述集装箱用油漆质量的4%～20%。
2.根据权利要求1的集装箱油漆，其中所述稀释剂质量占所述集装箱用油漆质量的10%～50%。
3.根据权利要求2的集装箱油漆，其中所述稀释剂质量占所述集装箱用油漆质量的20%～30%。
4.根据权利要求1～3中任一项的集装箱油漆，其中所述纳米二氧化钛粉质量占所述集装箱用油漆质量的10%～12%。
5.根据权利要求4的集装箱油漆，其中所述纳米二氧化钛粉的粒径为20nm～100nm。
6.根据权利要求5的集装箱油漆，其中所述纳米二氧化钛粉具有金红石晶体形态。
7.根据权利要求6的集装箱油漆，其中所述纳米二氧化钛粉颗粒表面包覆有氧化铝。
8.根据权利要求7的集装箱油漆，其中所述稀释剂为二甲苯。
9.根据权利要求8的集装箱油漆，其中所述集装箱用油漆为丙烯酸油漆或聚氨酯油漆。
10.一种制备根据权利要求1-9中任一项的集装箱油漆的方法，包括以下步骤：
将所述纳米二氧化钛粉和所述稀释剂混合研磨，得到分散均匀的纳米二氧化钛稀释剂混料；以及
将所述纳米二氧化钛稀释剂混料与所述集装箱用油漆搅拌至均匀混合。
11.一种制备根据权利要求1-9中任一项的集装箱油漆的方法，包括以下步骤：
将所述纳米二氧化钛粉和所述稀释剂混合研磨，得到分散均匀的纳米二氧化钛稀释剂混料；以及
将所述纳米二氧化钛稀释剂混料、所述稀释剂与所述集装箱用油漆搅拌至均匀混合。
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