CN108264813A - 一种纳米隔热涂料及其制备方法 - Google Patents

一种纳米隔热涂料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种纳米隔热涂料及其制备方法,其主要由以下重量份的原料制备而成:硅丙乳液30‑40份、陶瓷微珠6‑10份、硅胶5‑10份、钛白粉14‑20份、碳纳米管1.5‑2份、纳米二氧化锡2‑6份、纳米氧化锆3‑5份、石英粉8‑12份、纤维素类增稠剂0.4‑0.8份、分散剂0.4‑0.7份、消泡剂0.2‑0.6份、流平剂0.3‑0.5份、成膜助剂1.3‑1.7份、去离子水22‑26份。本发明的纳米隔热涂料可有效解决涂料于墙体粘结强度偏低问题,且隔热效果好、固化时间快、附着力强、使用寿命长等优点。

Description

一种纳米隔热涂料及其制备方法
技术领域
本发明涉及涂料技术领域,具体涉及一种纳米隔热涂料及其制备方法。
背景技术
隔热涂料是近几年发展起来的一种具有隔热、防晒、节能、环保、施工简易、工期短、见效快的功能性涂料。目前用的比较多隔热涂料为隔绝型涂料,通过涂料自身的高热阻来实现隔热的一种涂料,属于厚膜涂料,由于存在自身材料结构带来的缺陷,如干燥周期燥收缩大,吸湿率大,对墙体的粘结强度偏低以及装饰性有待进一步改善等。
同时市场上已有的隔热涂料其有效隔热效率普遍低于70%,隔热效率低,热有大量的热量穿透,节能效果不明显,仍需空调大功率开启实时降温,无法满足节能环保的需求。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足,提供一种纳米隔热涂料及其制备方法,可有效解决涂料于墙体粘结强度偏低问题,且隔热效果好、固化时间快、附着力强、使用寿命长等优点。
为了解决上述技术问题,本发明采用如下技术方案:
一种纳米隔热涂料,其主要由以下重量份的原料制备而成:硅丙乳液30-40份、陶瓷微珠6-10份、硅胶5-10份、钛白粉14-20份、碳纳米管1.5-2份、纳米二氧化锡2-6份、纳米氧化锆3-5份、石英粉8-12份、纤维素类增稠剂0.4-0.8份、分散剂0.4-0.7份、消泡剂0.2-0.6份、流平剂0.3-0.5份、成膜助剂1.3-1.7份、去离子水22-26份。
作为优选,其主要由以下重量份的原料制备而成:硅丙乳液35份、陶瓷微珠8份、硅胶7.5份、钛白粉17份、碳纳米管1.7份、纳米二氧化锡4份、纳米氧化锆4份、石英粉10份、纤维素类增稠剂0.6份、分散剂0.5份、消泡剂0.4份、流平剂0.4份、成膜助剂1.5份、去离子水24份。
作为优选,所述硅胶的BET比表面积为550-1000m2/g且细孔径为0.5-15nm。
作为优选,所述消泡剂为矿物油类消泡剂;所述分散剂为丙烯酸铵盐类分散剂;所述流平剂为聚氨酯类流平剂。
作为优选,所述成膜助剂为2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇-异丁酸单酯。
一种纳米隔热涂料的制备方法,包括以下步骤:
(1)预混合:在分散缸中加入所需水量的70-80%,分别再加入分散剂、所需消泡剂量的1/2、成膜助剂以及纤维素类增稠剂,充分搅拌混合形成胶状的混合物,混合搅拌的转速控制在400-500rpm;
(2)研磨分散:在分散缸中加入陶瓷微珠、硅胶、钛白粉、碳纳米管、纳米二氧化锡、纳米氧化锆、石英粉,控制转速在1400-1800rpm下打浆研磨20-25分钟,然后进行过滤;
(3)添加乳液:在分散缸中加入所需水量的15-18%,然后添加硅丙乳液, 搅拌混合均匀,混合的搅拌速度控制在800-1200rpm;
(4)添加助剂:在分散缸中依次加入余下的水、剩余的消泡剂、流平剂,搅拌混合均匀,混合搅拌的转速控制在600-800rpm,即得所述纳米隔热涂料。
作为优选,步骤 (2)中使用80-120目的滤网进行过滤。
作为优选,步骤(2)中所述研磨为:加入组分重量0.5-1倍的研磨珠进行研磨,所述研磨珠为粒径0.5-1.5mm的玛瑙珠、陶瓷珠或不锈钢珠。
与现有技术相比,本发明具有如下的有益效果:本发明的纳米隔热涂料可有效解决涂料于墙体粘结强度偏低问题,且隔热效果好、固化时间快、附着力强、使用寿命长等优点,具体情况如下:
(1)本发明采用的硅丙乳液与填料及相关助剂配合,并通过优化各原料的含量,得到了隔热性好、耐高温、附着力强且使用寿命长的纳米隔热涂料,通过使用的硅胶,使得各组分的结合力增强,增加涂料的稳定性,使得涂料形成致密的漆膜,有效地隔绝了外界的热量;
(2)本发明使用的陶瓷微珠、硅胶、钛白粉、碳纳米管、纳米二氧化锡、纳米氧化锆等纳米填料使得涂料的粒径更小,结合力增强,附着力增大,通过纳米填料相互配合,使得涂料中的间隙很少,可有效隔绝外部的热量;
(3)本发明的涂料制备工艺简单,容易实现工业化生产。
具体实施方式
下面结合具体实施例,进一步阐述本发明。这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
实施例1
一种纳米隔热涂料,其主要由以下重量份的原料制备而成:硅丙乳液35份、陶瓷微珠8份、硅胶7.5份、钛白粉17份、碳纳米管1.7份、纳米二氧化锡4份、纳米氧化锆4份、石英粉10份、纤维素类增稠剂0.6份、分散剂0.5份、消泡剂0.4份、流平剂0.4份、成膜助剂1.5份、去离子水24份。
其中,所述硅胶的BET比表面积为750m2/g且细孔径为7.5nm。
作为优选,所述消泡剂为矿物油类消泡剂;所述分散剂为丙烯酸铵盐类分散剂;所述流平剂为聚氨酯类流平剂。
作为优选,所述成膜助剂为2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇-异丁酸单酯。
一种纳米隔热涂料的制备方法,包括以下步骤:
(1)预混合:在分散缸中加入所需水量的75%,分别再加入分散剂、所需消泡剂量的1/2、成膜助剂以及纤维素类增稠剂,充分搅拌混合形成胶状的混合物,混合搅拌的转速控制在450rpm;
(2)研磨分散:在分散缸中加入陶瓷微珠、硅胶、钛白粉、碳纳米管、纳米二氧化锡、纳米氧化锆、石英粉,控制转速在16000rpm下打浆研磨22.5分钟,然后进行过滤;
(3)添加乳液:在分散缸中加入所需水量的16.5%,然后添加硅丙乳液, 搅拌混合均匀,混合的搅拌速度控制在1000rpm;
(4)添加助剂:在分散缸中依次加入余下的水、剩余的消泡剂、流平剂,搅拌混合均匀,混合搅拌的转速控制在600-800rpm,即得所述纳米隔热涂料。
其中,步骤 (2)中使用100目的滤网进行过滤。
其中,步骤(2)中所述研磨为:加入组分重量0.5-1倍的研磨珠进行研磨,所述研磨珠为粒径0.5-1.5mm的玛瑙珠、陶瓷珠或不锈钢珠。
实施例2
一种纳米隔热涂料,其主要由以下重量份的原料制备而成:硅丙乳液30份、陶瓷微珠6份、硅胶5份、钛白粉14份、碳纳米管1.5份、纳米二氧化锡2份、纳米氧化锆3份、石英粉8份、纤维素类增稠剂0.4份、分散剂0.4份、消泡剂0.2份、流平剂0.3份、成膜助剂1.3份、去离子水22份。
其中,所述硅胶的BET比表面积为600m2/g且细孔径为1nm。
其中,所述消泡剂为矿物油类消泡剂;所述分散剂为丙烯酸铵盐类分散剂;所述流平剂为聚氨酯类流平剂。
其中,所述成膜助剂为2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇-异丁酸单酯。
一种纳米隔热涂料的制备方法,包括以下步骤:
(1)预混合:在分散缸中加入所需水量的70%,分别再加入分散剂、所需消泡剂量的1/2、成膜助剂以及纤维素类增稠剂,充分搅拌混合形成胶状的混合物,混合搅拌的转速控制在400rpm;
(2)研磨分散:在分散缸中加入陶瓷微珠、硅胶、钛白粉、碳纳米管、纳米二氧化锡、纳米氧化锆、石英粉,控制转速在1400rpm下打浆研磨20分钟,然后进行过滤;
(3)添加乳液:在分散缸中加入所需水量的15%,然后添加硅丙乳液, 搅拌混合均匀,混合的搅拌速度控制在800rpm;
(4)添加助剂:在分散缸中依次加入余下的水、剩余的消泡剂、流平剂,搅拌混合均匀,混合搅拌的转速控制在600rpm,即得所述纳米隔热涂料。
其中,步骤 (2)中使用80目的滤网进行过滤。
其中,步骤(2)中所述研磨为:加入组分重量0.5-1倍的研磨珠进行研磨,所述研磨珠为粒径0.5-1.5mm的玛瑙珠、陶瓷珠或不锈钢珠。
实施例3
一种纳米隔热涂料,其主要由以下重量份的原料制备而成:硅丙乳液40份、陶瓷微珠10份、硅胶10份、钛白粉20份、碳纳米管2份、纳米二氧化锡6份、纳米氧化锆5份、石英粉12份、纤维素类增稠剂0.8份、分散剂0.7份、消泡剂0.6份、流平剂0.5份、成膜助剂1.7份、去离子水26份。
其中,所述硅胶的BET比表面积为1000m2/g且细孔径为15nm。
其中,所述消泡剂为矿物油类消泡剂;所述分散剂为丙烯酸铵盐类分散剂;所述流平剂为聚氨酯类流平剂。
其中,所述成膜助剂为2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇-异丁酸单酯。
一种纳米隔热涂料的制备方法,包括以下步骤:
(1)预混合:在分散缸中加入所需水量的80%,分别再加入分散剂、所需消泡剂量的1/2、成膜助剂以及纤维素类增稠剂,充分搅拌混合形成胶状的混合物,混合搅拌的转速控制在500rpm;
(2)研磨分散:在分散缸中加入陶瓷微珠、硅胶、钛白粉、碳纳米管、纳米二氧化锡、纳米氧化锆、石英粉,控制转速在1800rpm下打浆研磨25分钟,然后进行过滤;
(3)添加乳液:在分散缸中加入所需水量的18%,然后添加硅丙乳液, 搅拌混合均匀,混合的搅拌速度控制在1200rpm;
(4)添加助剂:在分散缸中依次加入余下的水、剩余的消泡剂、流平剂,搅拌混合均匀,混合搅拌的转速控制在800rpm,即得所述纳米隔热涂料。
其中,步骤 (2)中使用120目的滤网进行过滤。
其中,步骤(2)中所述研磨为:加入组分重量0.5-1倍的研磨珠进行研磨,所述研磨珠为粒径0.5-1.5mm的玛瑙珠、陶瓷珠或不锈钢珠。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例,凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种纳米隔热涂料,其特征在于,其主要由以下重量份的原料制备而成:硅丙乳液30-40份、陶瓷微珠6-10份、硅胶5-10份、钛白粉14-20份、碳纳米管1.5-2份、纳米二氧化锡2-6份、纳米氧化锆3-5份、石英粉8-12份、纤维素类增稠剂0.4-0.8份、分散剂0.4-0.7份、消泡剂0.2-0.6份、流平剂0.3-0.5份、成膜助剂1.3-1.7份、去离子水22-26份。
2.根据权利要求1所述的纳米隔热涂料,其特征在于,其主要由以下重量份的原料制备而成:硅丙乳液35份、陶瓷微珠8份、硅胶7.5份、钛白粉17份、碳纳米管1.7份、纳米二氧化锡4份、纳米氧化锆4份、石英粉10份、纤维素类增稠剂0.6份、分散剂0.5份、消泡剂0.4份、流平剂0.4份、成膜助剂1.5份、去离子水24份。
3.根据权利要求1所述的纳米隔热涂料,其特征在于,所述硅胶的BET比表面积为550-1000m2/g且细孔径为0.5-15nm。
4.根据权利要求1所述的纳米隔热涂料,其特征在于,所述消泡剂为矿物油类消泡剂;所述分散剂为丙烯酸铵盐类分散剂;所述流平剂为聚氨酯类流平剂。
5.根据权利要求1所述的纳米隔热涂料,其特征在于,所述成膜助剂为2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇-异丁酸单酯。
6.一种根据权利要求1-5任一项所述的纳米隔热涂料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)预混合:在分散缸中加入所需水量的70-80%,分别再加入分散剂、所需消泡剂量的1/2、成膜助剂以及纤维素类增稠剂,充分搅拌混合形成胶状的混合物,混合搅拌的转速控制在400-500rpm;
(2)研磨分散:在分散缸中加入陶瓷微珠、硅胶、钛白粉、碳纳米管、纳米二氧化锡、纳米氧化锆、石英粉,控制转速在1400-1800rpm下打浆研磨20-25分钟,然后进行过滤;
(3)添加乳液:在分散缸中加入所需水量的15-18%,然后添加硅丙乳液, 搅拌混合均匀,混合的搅拌速度控制在800-1200rpm;
(4)添加助剂:在分散缸中依次加入余下的水、剩余的消泡剂、流平剂,搅拌混合均匀,混合搅拌的转速控制在600-800rpm,即得所述纳米隔热涂料。
7.根据权利要求6所述的纳米隔热涂料的制备方法,其特征在于,步骤 (2)中使用80-120目的滤网进行过滤。
8.根据权利要求6所述的纳米隔热涂料的制备方法,其特征在于,步骤(2)中所述研磨为:加入组分重量0.5-1倍的研磨珠进行研磨,所述研磨珠为粒径0.5-1.5mm的玛瑙珠、陶瓷珠或不锈钢珠。
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