CN107858058A - 一种复合型水性丙烯酸酯外墙隔热涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种复合型水性丙烯酸酯外墙隔热涂料，其原料按重量份包括以下组分：水性丙烯酸树酯20‑40份、玻璃空心微珠2‑5份、硅藻土8‑15份、纳米二氧化钛5‑10份、陶瓷空心微珠6‑10份、纳米远红外陶瓷粉3‑6份、红外辐射粉4‑6份、钛白粉15‑25份、纳米二氧化钛8‑12份、氧化铝粉1‑3份、PH调节剂0.3‑0.9份、分散剂0.5‑1.0份、消泡剂0.2‑0.5份、成膜助剂1.0‑2.5份、增稠剂0.5‑0.8份、防冻剂0.5‑0.8份、润湿剂0.1‑0.3份、去离子水30‑50份。本发明还提供其制备方法，该涂料具有良好的相容性、分散性和稳定性，保温隔热性、环保性、户外耐候性、导热系数低等优点，符合建筑外墙涂料低碳节能环保的发展趋势。

Description

一种复合型水性丙烯酸酯外墙隔热涂料及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种外墙隔热涂料，具体涉及一种复合型水性丙烯酸酯外墙隔热涂料及其制备方法。

背景技术

隔热涂料根据隔热机理可分为阻隔型、反射型及辐射型3 种，其中阻隔型隔热涂料属厚质传统涂料, 其隔热机理是阻抗热传递, 技术已相对成熟；辐射型隔热涂料是通过辐射的形式把建筑物吸收的日照光线热量以一定的波长发射到空气中达到隔热降温；反射型隔热涂料的隔热机理是反射太阳光。

建筑墙体隔热保温涂料，是一种绝热涂料，属于功能性涂料。根据热量传导、对流和辐射三种方式，将建筑墙体隔热保温涂料相应划分为阻隔型建筑墙体隔热保温涂料、反射型建筑墙体隔热保温涂料、辐射型建筑墙体保温涂料三大类，这三类涂料的绝热机理不同，应用也各有不同。

阻隔型隔热建筑墙体保温涂料是以绝热骨料为基础，是一种“绝热砂浆”；反射型隔热建筑墙体保温涂料是通过涂层的反射作用，将日光中的红外辐射反射到外部空间，从而避免因吸收辐射引起的温度升高。

反射型隔热建筑墙体保温涂料能有效地阻止外部热量的流入；阻隔型隔热建筑墙体保温涂料是以绝热骨料有效地阻止热量的流入和流出。这二种隔热保温涂料都是建筑外墙隔热保温的有效方法，但单独使用时与各种隔热保温技术一样，同样存在着一些缺陷，应用中难免有所不足。

发明内容

本发明的目的就是针对单一型涂料的存在的现有问题，提供一种复合型水性丙烯酸酯外墙隔热涂料，该种复合型水性丙烯酸酯外墙隔热涂料以水性丙烯酸树酯乳液为成膜物质，添加的玻璃空心微珠、硅藻土、纳米二氧化钛、陶瓷空心微珠、纳米远红外陶瓷粉、红外辐射粉、钛白粉、纳米二氧化钛、氧化铝粉等复合型的隔热颜、填料，并加入部分助剂和去离子水，制备得到的一种复合型水性丙烯酸酯外墙隔热涂料。该种复合型水性丙烯酸酯外墙隔热涂料不但具有良好的相容性、分散性和稳定性，而且具有良好的透明性、保温隔热性、环保性、户外耐候性、导热系数低等优点，符合建筑外墙涂料低碳节能环保的发展趋势。

本发明的另一目的是提供该种复合型水性丙烯酸酯外墙隔热涂料的制备方法。

为实现本发明上述目的，本发明一种复合型水性丙烯酸酯外墙隔热涂料采用以下技术方案：一种复合型水性丙烯酸酯外墙隔热涂料，其原料按重量份包括以下组分：水性丙烯酸树酯20-40 份、玻璃空心微珠2-5份、硅藻土8-15份、纳米二氧化钛5-10 份、陶瓷空心微珠6-10份、纳米远红外陶瓷粉3-6份、红外辐射粉4-6份 、钛白粉15-25份、纳米二氧化钛8-12份、氧化铝粉1-3份、PH 调节剂0.3-0.9 份、分散剂0.5-1.0 份、消泡剂0.2-0.5 份、成膜助剂1.0-2.5 份、增稠剂0.5-0.8 份、防冻剂0.5-0.8 份、润湿剂0.1-0.3 份、去离子水30-50 份。

进一步地，所述的陶瓷空心微珠为粒径10 ～ 100μm 的中空微珠。

进一步地，所述的玻璃空心微珠为粒径50 ～ 150μm 的中空微珠。

进一步地，所述的纳米二氧化钛为粒径15 ～ 60nm 的金红石型纳米二氧化钛。

进一步地，所述的红外辐射粉是在基体Al2O3粉体中，加入15-20％质量分数的MnO2和10-15％质量分数TiO2粉体，经充分混合后过筛，再将粉料放入高铝陶瓷坩埚，在1100～1300℃下保温1～4小时，合成产物经粉碎研磨后，获得的红外辐射粉。

进一步地，所述的润湿剂为非离子型润湿剂；所述的分散剂为非离子型分散剂；所述的消泡剂有机硅消泡剂、聚醚改性有机硅和矿物油消泡剂中的一种或两种；所述的增稠剂为：羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、聚氨酯类增稠剂或碱溶胀型增稠剂中的一种或两种以上；所述成膜助剂为乙二醇或乙二醇二醚。

进一步地，其制备方法包括以下步骤：

S10、按照配方量将分散剂、润湿剂、防冻剂、1/2-3/5消泡剂加入去离子水中，在300～500r/min的转速下搅拌5-10min得到充分混合；

S11、向步骤S10得到的混合物中按密度先小后大的顺序缓慢加入配方量的玻璃空心微珠、硅藻土、纳米二氧化钛、陶瓷空心微珠、纳米远红外陶瓷粉、红外辐射粉、钛白粉、纳米二氧化钛、氧化铝粉、同时根据情况加入适量的消泡剂，然后缓慢加入成膜助剂、部分增稠剂在1000～2000r/min的转速下分散25-50min得到细度为60μm的混合体系；

S12、在300～600r/min转速下，向步骤S11得到的混合体系中依次加入配方量的水性丙烯酸树酯、剩余消泡剂、增稠剂，搅拌30-40min，调节粘度和PH，停止搅拌，静置，过滤，得到复合型水性丙烯酸酯外墙隔热涂料。

与现有技术对比，本发明具有如下优点：

1、本发明中加入了纳米二氧化钛屏蔽紫外线作用强，防止紫外线的侵害，提高了涂料的使用寿命。同时，其较高的硬度、密度、介电常数及折射率，有助于提高涂料的遮盖力和着色力，而且对阳光中的热辐射有很好的反射作用；

2、本发明中添加了陶瓷空心微珠、玻璃空心微珠、硅藻土，导热率低，能对建筑起到保温隔热的作用，当有热源靠近时能起到隔热的作用，有效的提高了涂膜的着火温度，延长了涂膜的耐火时间，防止火灾迅速发生；

3、本发明中加入的纳米远红外陶瓷粉不仅隔热保温，在太阳光（尤其是紫外线）照射下生成OH-，能有效除去室内外的苯、甲醛、硫化物、氨和臭味物质，并具有杀菌功能，为绿色环保涂料；

4、本发明一种复合型水性丙烯酸酯外墙隔热涂料中采用具有高辐射率的红外辐射粉达到高辐射的目的。由此结合空心微球的传统隔热的效果，形成了以高反射和高辐射为主、传统隔热为辅的新型水性隔热涂料，达到了最佳的隔热保温效果；

5、本发明一种复合型水性丙烯酸酯外墙隔热涂料不但具有良好的相容性、分散性和稳定性，而且具有良好的透明性、保温隔热性、环保性、户外耐候性、导热系数低等优点，符合建筑外墙涂料低碳节能环保的发展趋势。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明

进行进一步详细说明。此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

一种复合型水性丙烯酸酯外墙隔热涂料，其原料按重量份包括以下组分：水性丙烯酸树酯20份、玻璃空心微珠2份、硅藻土8份、纳米二氧化钛5份、陶瓷空心微珠6份、纳米远红外陶瓷粉3份、红外辐射粉4份 、钛白粉15份、纳米二氧化钛8份、氧化铝粉1份、PH 调节剂0.3份、分散剂0.5份、消泡剂0.2份、成膜助剂1.0份、增稠剂0.5份、防冻剂0.5份、润湿剂0.1份、去离子水30份。

所述的陶瓷空心微珠为粒径10 μm 的中空微珠。

所述的玻璃空心微珠为粒径50 μm 的中空微珠。

所述的纳米二氧化钛为粒径15 nm 的金红石型纳米二氧化钛。

所述的红外辐射粉是在基体Al2O3粉体中，加入15％质量分数的MnO2和10％质量分数TiO2粉体，经充分混合后过筛，再将粉料放入高铝陶瓷坩埚，在1100℃下保温1小时，合成产物经粉碎研磨后，获得的红外辐射粉。

所述的润湿剂为非离子型润湿剂；所述的分散剂为非离子型分散剂；所述的消泡剂有机硅消泡剂；所述的增稠剂为：羟乙基纤维素；所述成膜助剂为乙二醇。

其制备方法包括以下步骤：

S10、按照配方量将分散剂、润湿剂、防冻剂、1/2-3/5消泡剂加入去离子水中，在300r/min的转速下搅拌5min得到充分混合；

S11、向步骤S10得到的混合物中按密度先小后大的顺序缓慢加入配方量的玻璃空心微珠、硅藻土、纳米二氧化钛、陶瓷空心微珠、纳米远红外陶瓷粉、红外辐射粉、钛白粉、纳米二氧化钛、氧化铝粉、同时根据情况加入适量的消泡剂，然后缓慢加入成膜助剂、部分增稠剂在1000r/min的转速下分散25min得到细度为60μm的混合体系；

S12、在300r/min转速下，向步骤S11得到的混合体系中依次加入配方量的水性丙烯酸树酯、剩余消泡剂、增稠剂，搅拌30min，调节粘度和PH，停止搅拌，静置，过滤，得到复合型水性丙烯酸酯外墙隔热涂料。

实施例2

一种复合型水性丙烯酸酯外墙隔热涂料，其原料按重量份包括以下组分：水性丙烯酸树酯40 份、玻璃空心微珠5份、硅藻土15份、纳米二氧化钛10 份、陶瓷空心微珠10份、纳米远红外陶瓷粉6份、红外辐射粉6份 、钛白粉25份、纳米二氧化钛12份、氧化铝粉3份、PH 调节剂0.9 份、分散剂1.0 份、消泡剂0.5 份、成膜助剂2.5 份、增稠剂0.8 份、防冻剂0.8份、润湿剂0.3 份、去离子水50 份。

所述的陶瓷空心微珠为粒径100μm 的中空微珠。

所述的玻璃空心微珠为粒径150μm 的中空微珠。

所述的纳米二氧化钛为粒径60nm 的金红石型纳米二氧化钛。

所述的红外辐射粉是在基体Al2O3粉体中，加入20％质量分数的MnO2和15％质量分数TiO2粉体，经充分混合后过筛，再将粉料放入高铝陶瓷坩埚，在1300℃下保温4小时，合成产物经粉碎研磨后，获得的红外辐射粉。

所述的润湿剂为非离子型润湿剂；所述的分散剂为非离子型分散剂；所述的消泡剂聚醚改性有机硅；所述的增稠剂为：羟丙基纤维素；所述成膜助剂为乙二醇二醚。

其制备方法包括以下步骤：

S10、按照配方量将分散剂、润湿剂、防冻剂、1/2-3/5消泡剂加入去离子水中，在500r/min的转速下搅拌10min得到充分混合；

S11、向步骤S10得到的混合物中按密度先小后大的顺序缓慢加入配方量的玻璃空心微珠、硅藻土、纳米二氧化钛、陶瓷空心微珠、纳米远红外陶瓷粉、红外辐射粉、钛白粉、纳米二氧化钛、氧化铝粉、同时根据情况加入适量的消泡剂，然后缓慢加入成膜助剂、部分增稠剂在2000r/min的转速下分散50min得到细度为60μm的混合体系；

S12、在600r/min转速下，向步骤S11得到的混合体系中依次加入配方量的水性丙烯酸树酯、剩余消泡剂、增稠剂，搅拌40min，调节粘度和PH，停止搅拌，静置，过滤，得到复合型水性丙烯酸酯外墙隔热涂料。

实施例3

一种复合型水性丙烯酸酯外墙隔热涂料，其原料按重量份包括以下组分：水性丙烯酸树酯35份、玻璃空心微珠4份、硅藻土12份、纳米二氧化钛8份、陶瓷空心微珠8份、纳米远红外陶瓷粉5份、红外辐射粉5份 、钛白粉18份、纳米二氧化钛9份、氧化铝粉2份、PH 调节剂0.6份、分散剂0.7份、消泡剂0.4份、成膜助剂1.5份、增稠剂0.6 份、防冻剂0.6份、润湿剂0.2份、去离子水35份。

所述的陶瓷空心微珠为粒径80μm 的中空微珠。

所述的玻璃空心微珠为粒径70μm 的中空微珠。

所述的纳米二氧化钛为粒径40nm 的金红石型纳米二氧化钛。

所述的红外辐射粉是在基体Al2O3粉体中，加入18％质量分数的MnO2和12％质量分数TiO2粉体，经充分混合后过筛，再将粉料放入高铝陶瓷坩埚，在1200℃下保温3小时，合成产物经粉碎研磨后，获得的红外辐射粉。

所述的润湿剂为非离子型润湿剂；所述的分散剂为非离子型分散剂；所述的消泡剂有机硅消泡剂、聚醚改性有机硅两种任意配比的组合；所述的增稠剂为：聚氨酯类增稠剂两种以上；所述成膜助剂为乙二醇二醚。

其制备方法包括以下步骤：

S10、按照配方量将分散剂、润湿剂、防冻剂、1/2-3/5消泡剂加入去离子水中，在400r/min的转速下搅拌6min得到充分混合；

S11、向步骤S10得到的混合物中按密度先小后大的顺序缓慢加入配方量的玻璃空心微珠、硅藻土、纳米二氧化钛、陶瓷空心微珠、纳米远红外陶瓷粉、红外辐射粉、钛白粉、纳米二氧化钛、氧化铝粉、同时根据情况加入适量的消泡剂，然后缓慢加入成膜助剂、部分增稠剂在1800r/min的转速下分散40min得到细度为60μm的混合体系；

S12、在500r/min转速下，向步骤S11得到的混合体系中依次加入配方量的水性丙烯酸树酯、剩余消泡剂、增稠剂，搅拌35min，调节粘度和PH，停止搅拌，静置，过滤，得到复合型水性丙烯酸酯外墙隔热涂料。

Claims (7)

1.一种复合型水性丙烯酸酯外墙隔热涂料，其特征在于，其原料按重量份包括以下组分：水性丙烯酸树酯20-40 份、玻璃空心微珠2-5份、硅藻土8-15份、纳米二氧化钛5-10 份、陶瓷空心微珠6-10份、纳米远红外陶瓷粉3-6份、红外辐射粉4-6份 、钛白粉15-25份、纳米二氧化钛8-12份、氧化铝粉1-3份、PH 调节剂0.3-0.9 份、分散剂0.5-1.0 份、消泡剂0.2-0.5 份、成膜助剂1.0-2.5 份、增稠剂0.5-0.8 份、防冻剂0.5-0.8 份、润湿剂0.1-0.3 份、去离子水30-50 份。

2.根据权利要求1 所述的一种复合型水性丙烯酸酯外墙隔热涂料，其特征在于：所述的陶瓷空心微珠为粒径10 ～ 100μm 的中空微珠。

3.根据权利要求1 所述的一种复合型水性丙烯酸酯外墙隔热涂料，其特征在于：所述的玻璃空心微珠为粒径50 ～ 150μm 的中空微珠。

4.根据权利要求1 所述的一种复合型水性丙烯酸酯外墙隔热涂料，其特征在于：所述的纳米二氧化钛为粒径15 ～ 60nm 的金红石型纳米二氧化钛。

5.根据权利要求1 所述的一种复合型水性丙烯酸酯外墙隔热涂料，其特征在于：所述的红外辐射粉是在基体Al2O3粉体中，加入15-20％质量分数的MnO2和10-15％质量分数TiO2粉体，经充分混合后过筛，再将粉料放入高铝陶瓷坩埚，在1100～1300℃下保温1～4小时，合成产物经粉碎研磨后，获得的红外辐射粉。

6.根据权利要求1 所述的一种复合型水性丙烯酸酯外墙隔热涂料，其特征在于：所述的润湿剂为非离子型润湿剂；所述的分散剂为非离子型分散剂；所述的消泡剂有机硅消泡剂、聚醚改性有机硅和矿物油消泡剂中的一种或两种；所述的增稠剂为：羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、聚氨酯类增稠剂或碱溶胀型增稠剂中的一种或两种以上；所述成膜助剂为乙二醇或乙二醇二醚。

7.根据权利要求1 所述的一种复合型水性丙烯酸酯外墙隔热涂料，其特征在于：其制备方法包括以下步骤：

S10、按照配方量将分散剂、润湿剂、防冻剂、1/2-3/5消泡剂加入去离子水中，在300～500r/min的转速下搅拌5-10min得到充分混合；

S11、向步骤S10得到的混合物中按密度先小后大的顺序缓慢加入配方量的玻璃空心微珠、硅藻土、纳米二氧化钛、陶瓷空心微珠、纳米远红外陶瓷粉、红外辐射粉、钛白粉、纳米二氧化钛、氧化铝粉、同时根据情况加入适量的消泡剂，然后缓慢加入成膜助剂、部分增稠剂在1000～2000r/min的转速下分散25-50min得到细度为60μm的混合体系；

S12、在300～600r/min转速下，向步骤S11得到的混合体系中依次加入配方量的水性丙烯酸树酯、剩余消泡剂、增稠剂，搅拌30-40min，调节粘度和PH，停止搅拌，静置，过滤，得到复合型水性丙烯酸酯外墙隔热涂料。