CN105542597A - 一种热反射隔热高明度基料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种热反射隔热高明度基料，由以下组分按照以下重量份数比配制而成：水20-30份、增稠剂0.3-0.38份、多功能助剂0.1-0.35份、分散剂0.4-0.7份、杀菌防腐剂0.1-0.3份、防霉剂0.1-0.3份、润湿剂0.3-0.5份、微米级钛白12-18份、功能填料4-10份、普通填料18-23份、消泡剂0.2-0.6份、助溶剂2-3份、成膜助剂1.8-2.4份、纯丙乳液30-40份。本发明的有益效果：本发明具有如下优点：采用本发明所述的组分及配比结合制备的高明度基料综合性能优越，具有优异的太阳光反射性、可调多色，能显著降低室内温度。

Description

一种热反射隔热高明度基料及其制备方法
技术领域
本发明涉及涂料技术领域，特别涉及一种热反射隔热高明度基料及其制备方法。
背景技术
热反射隔热涂料可令被涂物在太阳光照射下产生温度调节的效果，包括太阳能屏蔽涂料、太阳热反射涂料、太空隔热涂料、节能保温涂料、红外伪装降温涂料等。其中，太阳反射涂料是通过反射部分波长的太阳光以达到隔热降温的目的，又称为反射性节能涂料。该类型涂料使用简单，节能效果明显，被广泛地应用到建筑、石油、运输等多种领域，是目前隔热涂料研究的热点。
传统上，高反射率二氧化钛用于优化可见光的反射，若加入色浆调色，太阳光反射率将大幅下降。为了使彩色表面能够在太阳光下保持凉爽，对太阳光谱中不可见的近红外(IR)光的反射变的至关重要，因为这部分光谱产生的热量最多。
目前，市场上销售的热反射隔热涂料多为白色，利用空心微珠和高反射率钛白为主要功能颜填料，太阳光反射比较高，但是色彩单一，不能满足建筑领域用的外墙涂料色彩多样要求。彩色热反射涂料因在可见光波段的高吸收性，其使用和推广受到限制。
发明内容
本发明提供一种热反射隔热高明度基料及其制备方法，本发明的热反射隔热高明度基料应用在彩色热反射涂料上对太阳光谱中不可见的近红外(IR)光的反射效果优异、能够显著降低室内温度，使得热反射涂料色彩不再单一，可调多色。
一种热反射隔热高明度基料，由以下组分按照以下重量份数比配制而成：
所述增稠剂为羟乙基纤维素。
所述多功能助剂为是碱性的pH调节剂。
所述分散剂为聚羧酸钠盐。
所述杀菌防腐剂为异噻唑啉酮类杀菌剂。
所述防霉剂为辛基异噻唑啉酮类防霉剂。
所述润湿剂为非离子表面活性剂。
所述微米级钛白为粒径分布在1000～1200nm内的金红石型钛白粉料，通过改变TiO2晶体大小得到的一种高红外反射率和高耐候性的填料。
所述功能性填料为纳米中空微球和远红外陶瓷粉按照1：0.8-1混合而成的。
所述纳米中空微球为一种中空密闭的球体、粉末状的超轻质填充材料，可有效隔绝热量；所述远红外陶瓷粉为由无机矿物、非金属氧化物和金属氧化物合成煅烧而制得一种白色粉末，可辐射出比正常物体更多的远红外射线。
所述普通填料为钛白粉、煅烧高岭土和重钙按照1：0.8-1：3.5-4混合而成的。
所述消泡剂为矿物油类消泡剂。
所述助溶剂为丙二醇。
所述成膜助剂为醇酯十二。
所述纯丙乳液为丙烯酸酯与甲基丙烯酸酯共聚物。
一种热反射隔热高明度基料的制备方法，包括如下依序进行的步骤：
(1)将20-30份的水加入分散缸中，在300-600r/分钟速度下加入0.3-0.38份的增稠剂，搅拌15-20分钟，使增稠剂完全溶解；
(2)然后保持上述转速，加入0.1-0.35份多功能助剂、0.4-0.7份分散剂、0.1-0.3份杀菌防腐剂、0.1-0.3份防霉剂、0.3-0.5份润湿剂和0.1-0.3份的消泡剂，搅拌10-15分钟；
(3)接着保持上述转速加入12-18份微米级钛白、4-10份功能性填料和18-23份普通填料，之后提高转速到1300-1800r/分钟，搅拌10-15分钟；
(4)最后降低转速至300-600r/分钟，依次加入0.1-0.3份消泡剂、2-3份助溶剂、1.8-2.4份成膜助剂和30-40份纯丙乳液，搅拌10-15分钟，即得本发明产品。
本发明的原理：本发明中采用亨斯曼Altiris550钛白作为热反射主功能颜料，通过改变金红石型钛白的晶体大小，能够有效地反射近红外光，实现彩色热反射涂料的可能性。此外，配方中加入空心微珠和远红外陶瓷粉，前者能降低涂膜的导热系数，后者能够提高涂膜的半球反射率。三者配合使用，能够显著降低室内温度，使得热反射涂料色彩不再单一，可调多色。
本发明的有益效果：本发明制备的一种热反射隔热高明度基料具有如下优点：采用本发明所述的组分及配比结合制备的高明度基料综合性能优越，具有优异的太阳光反射性、可调多色，能显著降低室内温度。本发明基料还具有优异的耐候性、耐水耐碱性。
具体实施方式
以下产品中，所述增稠剂优选为美国Ashland公司生产的NATROSOL(亚跨龙)250HBR羟乙基纤维素；
所述多功能助剂优选为美国陶氏公司生产的AMP-95；
所述分散剂优选为美国陶氏生产的OROTANCA2500；
所述杀菌防腐剂优选为英国索尔公司生产的RS；
所述防霉剂优选为英国索尔公司生产的EPW；
所述润湿剂优选为日本诺普科生产的SN-WET996；
所述消泡剂优选为英国布莱克本生产的DispelairCF246；
所述微米级钛白优选为亨斯曼公司生产的Altiris550；
所述空心微珠优选为上海格润亚公司生产的新型超轻空心微珠；
所述远红外陶瓷粉优选为河北振川公司生产的纳米级远红外陶瓷粉；
所述普通钛白粉优选为广东惠云钛业公司生产的R668钛白粉；
所述煅烧高岭土优选为内蒙古蒙西高岭粉体公司生产的MXK201超细高白煅烧高岭土；
所述重钙优选为福建三农碳酸钙公司生产的SN-1083800目重质碳酸钙；
所述助溶剂优选为山东德普化工科技公司生产的丙二醇；
所述成膜助剂优选为美国伊斯曼公司生产的TEXANOL；
所述纯丙乳液优选为德国巴斯夫公司生产的DS6266。
具体实施案例1
制备一种热反射隔热高明度基料，由以下组分和重量份数比配制而成：
所述功能性填料为纳米中空微球和远红外陶瓷粉按照1：0.9混合而成的。
所述普通填料为钛白粉、煅烧高岭土和重钙按照1：1：4混合而成的。
一种热反射隔热涂料的制备方法，它包括如下依序进行的步骤：
(1)将19.24份的水加入分散缸中，在300r/分钟速度下加入0.36份的增稠剂并搅拌15分钟，使增稠剂完全溶解。
(2)加入0.2份多功能助剂、0.6份分散剂、0.2份杀菌防腐剂、0.2份防霉剂、0.3份润湿剂、0.2份的消泡剂，搅拌15分钟。
(3)加入16份改性钛白、6份功能性填料和20份普通填料，以1300r/分钟高速搅拌10分钟。
(4)降低转速，依次加入0.2份消泡剂、2.5份助溶剂、2份成膜助剂、32份纯丙乳液，搅拌10分钟即得本发明产品。
具体实施案例2
制备一种热反射隔热高明度基料，由以下组分和重量份数比配制而成：
所述功能性填料为纳米中空微球和远红外陶瓷粉按照1：1混合而成的。
所述普通填料为钛白粉、煅烧高岭土和重钙按照1：1：4混合而成的。
一种热反射隔热涂料的制备方法，它包括如下依序进行的步骤：
(1)将16.23份的水加入分散缸中，在300r/分钟速度下加入0.32份的增稠剂并搅拌15分钟，使增稠剂完全溶解。
(2)加入0.15份多功能助剂、0.7份分散剂、0.2份杀菌防腐剂、0.2份防霉剂、0.4份润湿剂、0.3份的消泡剂，搅拌10分钟。
(3)加入14份改性钛白、4份功能性填料和24份普通填料，以1300r/分钟高速搅拌10分钟。
(4)降低转速，依次加入0.2份消泡剂、2.5份助溶剂、2份成膜助剂、34份纯丙乳液，搅拌10分钟即得本发明产品。
具体实施例3
所述功能性填料为纳米中空微球和远红外陶瓷粉按照1：0.9混合而成的。
所述普通填料为钛白粉、煅烧高岭土和重钙按照1：0.9：3.7混合而成的。
(1)将20份的水加入分散缸中，在300r/分钟速度下加入0.3份的增稠剂，搅拌15分钟，使增稠剂完全溶解；
(2)然后保持上述转速，加入0.1份多功能助剂、0.4份分散剂、0.1份杀菌防腐剂、0.1份防霉剂、0.3份润湿剂和0.1份的消泡剂，搅拌10分钟；
(3)接着保持上述转速加入12份微米级钛白、4份功能性填料和18份填料，之后提高转速到1300r/分钟，搅拌10分钟；
(4)最后降低转速至300r/分钟，依次加入0.1份消泡剂、2份助溶剂、1.8份成膜助剂和30份纯丙乳液，搅拌10分钟，即得本发明产品。
具体实施例4
所述功能性填料为纳米中空微球和远红外陶瓷粉按照1：0.8混合而成的。
所述普通填料为钛白粉、煅烧高岭土和重钙按照1：0.8：3.5混合而成的。
(1)将30份的水加入分散缸中，在600r/分钟速度下加入0.38份的增稠剂，搅拌20分钟，使增稠剂完全溶解；
(2)然后保持上述转速，加入0.35份多功能助剂、0.7份分散剂、0.3份杀菌防腐剂、0.3份防霉剂、0.5份润湿剂和0.3份的消泡剂，搅拌10分钟；
(3)接着保持上述转速加入18份微米级钛白、10份功能性填料和23份填料，之后提高转速到1800r/分钟，搅拌15分钟；
(4)最后降低转速至600r/分钟，依次加入0.3份消泡剂、3份助溶剂、2.4份成膜助剂和40份纯丙乳液，搅拌15分钟，即得本发明产品。
与现有技术相比，本发明制备得到的高明度基料和0.01-1.2份色浆的混合，可得到多种颜色的高明度色漆。通过对多种颜色的高明度色漆进行测试，色漆的太阳光反射比约为0.7、近红外太阳反射比约为0.85，大于JGT235-2014中的标准规定，说明得到的高明度色漆能够保持较高的太阳光反射性。
进一步参照GB/T9755-2014进行测试，表明此基料还具有有优异的耐候性、耐水耐碱性。

Claims (9)

1.一种热反射隔热高明度基料，其特征在于：由以下组分按照以下重量份数比配制而成：
所述的普通填料为钛白粉、煅烧高岭土和重钙按照1：0.8-1：3.5-4混合而成的。
2.根据权利要求1所述的一种热反射隔热高明度基料，其特征在于：所述功能性填料为纳米中空微球和远红外陶瓷粉按照1：0.8-1混合而成的。
3.根据权利要求1所述的一种热反射隔热高明度基料，其特征在于：所述微米级钛白为粒径在1000～1200nm内的金红石型钛白粉料。
4.根据权利要求1所述的一种热反射隔热高明度基料，其特征在于：所述多功能助剂为碱性pH调节剂；所述增稠剂为羟乙基纤维素。
5.根据权利要求1所述的一种热反射隔热高明度基料，其特征在于：所述分散剂为聚羧酸钠盐。
6.根据权利要求1所述的一种热反射隔热高明度基料，其特征在于：所述防霉剂为辛基异噻唑啉酮类防霉剂；所述杀菌防腐剂为异噻唑啉酮类杀菌剂。
7.根据权利要求1所述的一种热反射隔热高明度基料，其特征在于：所述润湿剂为非离子表面活性剂。
8.根据权利要求1所述的一种热反射隔热高明度基料，其特征在于：所述消泡剂为矿物油类消泡剂；所述助溶剂为丙二醇；所述成膜助剂为醇酯十二；所述纯丙乳液为丙烯酸酯与甲基丙烯酸酯共聚物。
9.根据权利要求1-8中任意一项所述的一种热反射隔热高明度基料的制备方法，其特征在于：包括如下依序进行的步骤：
(1)将20-30份的水加入分散缸中，在300-600r/分钟速度下加入0.3-0.38份的增稠剂，搅拌15-20分钟，使增稠剂完全溶解；
(2)然后保持上述转速，加入0.1-0.35份多功能助剂、0.4-0.7份分散剂、0.1-0.3份杀菌防腐剂、0.1-0.3份防霉剂、0.3-0.5份润湿剂和0.1-0.3份的消泡剂，搅拌10-15分钟；
(3)接着保持上述转速加入12-18份微米级钛白、4-10份功能性填料和18-23份普通填料，之后提高转速到1300-1800r/分钟，搅拌10-15分钟；
(4)最后降低转速至300-600r/分钟，依次加入0.1-0.3份消泡剂、2-3份助溶剂、1.8-2.4份成膜助剂和30-40份纯丙乳液，搅拌10-15分钟，即得本发明产品。
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