CN110964394A - 高效阻燃型陶瓷微粒水性隔热涂料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种高效阻燃型陶瓷微粒水性隔热涂料，包括按质量比7：0.2～0.4：3～4混合的液体组分I、液体组分II和固体组分。液体组分I，以质量百分比计，由以下组分组成：丙烯酸酯类乳液35.0%～55.0%、醇酯十二1.5%～3.0%、2‑氨基‑2‑甲基‑1‑丙醇0.5%～1.5%、消泡剂0.5%～1.0%、润湿剂1.0%～2.0%、流平剂0.5%～1.5%、分散剂3.0%～6.0%、液体阻燃剂10.0%～20.0%和余量的水。液体组分II，以质量百分比计，由以下组分组成：增稠剂50%和水50%。固体组分，以质量百分比计，由以下组分组成：滑石粉10.0%～20.0%、云母粉5.0%～15.0%、钛白粉5.0%～15.0%、隔热粉15.0%～30.0%、中空陶瓷微粒30.0%～60.0%。本发明能够显著提升隔热涂料的阻燃性能，同时又不影响涂料本身的隔热性能。

Description

高效阻燃型陶瓷微粒水性隔热涂料及其制备方法
技术领域
本发明属于涂料技术领域，特别是涉及一种高效阻燃型陶瓷微粒水性隔热涂料及其制备方法。
背景技术
水性隔热涂料主要由丙烯酸酯类乳液、水性助剂和功能性固体填料等材料构成，该类水性涂料兼具防水和隔热的优点，涂覆后形成的涂层往往密实度高、粘结力强，通过调节功能性固体填料和乳液的比例，可以满足不同工程对涂膜强度和柔韧性的要求，是近几年来发展较快的一种产品。
水性隔热涂料广泛适用于建筑、桥梁、交通、海上钻井平台，化工储罐，石油管道等领域的保温隔热工程。但是该类材料由于使用材料为丙烯酸酯类乳液，其成膜后的涂层通常都不具备阻燃特性，即使市面上很多具有阻燃特性的隔热涂料，大多数是通过添加大量固体粉末阻燃剂进行改性，但改性的结果会导致功能性粉体在体系中的比例降低，最终影响隔热涂料的隔热效果。在国家对安全生产的日益重视，水性隔热涂料的阻燃性问题，极大的限制了其在对防火等级有一定要求的领域推广与应用。
发明内容
基于此，有必要针对背景技术中存在的不足，提供一种既具有优异的阻燃性能，同时又不影响隔热效果的高效阻燃型陶瓷微粒水性隔热材料。
此外，本发明还提供一种高效阻燃型陶瓷微粒水性隔热材料的制备方法。
一种高效阻燃型陶瓷微粒水性隔热涂料，包括按质量比7：0.2～0.4：3～4 混合的液体组分I、液体组分II和固体组分；
所述液体组分I，以质量百分比计，由以下组分组成：
Figure RE-GDA0002365853440000011
Figure RE-GDA0002365853440000021
所述液体组分II，以质量百分比计，由以下组分组成：
增稠剂 50％；
水 50％。
所述固体组分，以质量百分比计，由以下组分组成：
Figure RE-GDA0002365853440000022
在其中一个实施例中，所述丙烯酸酯类乳液为醇丙乳液、或苯丙乳液、或硅丙乳液。
在其中一个实施例中，所述消泡剂为硬脂酸盐类消泡剂或有机硅类消泡剂。
在其中一个实施例中，所述润湿剂为聚氧化乙烯烷化醚类润湿剂。
在其中一个实施例中，所述流平剂为聚醚聚酯改性有机硅氧烷流平剂或烷基改性有机硅氧烷流平剂。
在其中一个实施例中，所述分散剂为水解聚马来酸酐类分散剂。
在其中一个实施例中，所述液体阻燃剂为无色均匀透明且粘稠的复合型液体阻燃剂。
在其中一个实施例中，所述增稠剂为非缔合型的阴离子碱酸溶胀增稠剂，是一种含有酸性基团的交联型聚丙烯酸乳液，当用碱中和时，乳液粒子很快膨胀。
在其中一个实施例中，所述滑石粉为白色且细度1000目以上的化工级滑石粉。
所述云母粉为白色且细度为1000目以上的超细白云母粉。
所述钛白粉为金红石型、白色、细度为1000目以上的纳米级钛白粉。
所述隔热粉由硅酸盐和硫酸盐通过煅烧、提纯、分级工艺制得，所述隔热粉为白色、细度为2000目以上的超细硅酸盐类隔热粉。
所述中空陶瓷微粒是由钛—硼硅酸盐原料经高科技加工而成，所述中空陶瓷微粒为白色球状、有坚硬外壳、平均粒径为18.4μm的超细中空陶瓷微粒。
一种上述的高效阻燃型陶瓷微粒水性隔热涂料的制备方法，包括以下步骤：
1)按质量百分比将35.0％～55.0％丙烯酸酯类乳液、1.5％～3.0％醇酯十二、0.5％～1.5％的2-氨基-2-甲基-1-丙醇、0.5％～1.0％消泡剂、1.0％～2.0％润湿剂、0.5％～1.5％流平剂、3.0％～6.0％分散剂、10.0％～20.0％液体阻燃剂以及余量的水混合，得到液体组分Ⅰ。
2)按质量百分比将10.0％～20.0％滑石粉、5.0％～15.0％云母粉、5.0％～15.0％钛白粉、15.0％～30.0％隔热粉、30.0％～60.0％中空陶瓷微粒均匀混合，得到固体组分。
3)按质量百分比将50％的增稠剂和50％的水混合，得到液体组分II。
4)7份步骤1)得到的液体组分Ⅰ在转速为1000r/min的高速分散机高速搅拌过程中，缓慢倒入3～4份步骤2)中得到的固体组分，两者充分混合后得到低粘度固液混合物。
5)步骤4)得到的低粘度固液混合物在转速为500r/min的高速分散机高速搅拌过程中，缓慢滴加0.2～0.4份步骤3)中得到的液体组分Ⅱ，将黏度调至所需，得到高效阻燃型陶瓷微粒水性隔热涂料。
本发明优点及其有益效果
1、本发明的隔热涂料利用大量液体阻燃剂，能够显著提升隔热涂料的阻燃性能，同时又不影响涂料本身的隔热性能，适应电力、石油化工等对防火要求等级较高的工业领域，所制涂层与基层粘结牢固，柔韧性、耐化学性、耐水性和耐候性优良。
2、本发明制备方法简单、易操作，体系环保，适于工业大批量生产。
3、本发明醇酯十二为成膜助剂，可明显降低乳胶漆的最低成膜温度外，还可以改善乳胶漆的聚结性、耐候性、耐擦洗性及展色性，使漆膜同时具有良好的储存稳定性。
4、本发明2-氨基-2-甲基-1-丙醇为多功能助剂，对涂料体系有分散、pH调整和防锈作用。
5、本发明滑石粉细度1000目以上，具有良好的悬浮性和易分散性，且腐蚀性低，可起到骨架作用，降低制造成本的同时提高涂料的漆膜硬度；还具有提高涂料形状的稳定性，增加张力强度、剪切强度、压力强度，降低变形、伸张率、热膨胀系数，白度高、粒度均匀分散性强等特点。
6、本发明云母粉为结晶成单斜晶系，晶体呈假六方薄片状、或鳞片状、或板状，有时呈假六方柱状，细度1000目以上，在涂料体系中可提高其机械强度，增强韧性、附着力抗老化及耐腐蚀性。
7、本发明钛白粉白度、亮度、光泽度好，遮盖力、消色力高，易于分散，细度1000目以上，提高涂料体系的耐候性和抗粉化能力。
8、本发明隔热粉为白色，细度2000目以上，导热系数低、增强涂料体系整体结构强度的超细粉体。
9、本发明隔热涂料中添加了中空陶瓷微粒，由钛—硼硅酸盐原料经高科技加工而成，白色，平均粒径为18.4μm标准球形，松散，流动性好，中空、有坚硬外壳的轻质非金属多功能材料；高压喷涂施工过程中不易碎。
10、本发明制作液体组分I、液体组分II、固体组分所用的物质以及各物质的质量百分比范围的限定，是通过无数的实验确定的，组成本发明的物质缺一不可；组成本发明的各物质以及各物质的质量百分比范围使得本发明制得的涂料形成的涂层具有良好的阻燃型、隔热性、耐水性和抗裂性。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。
实施例1
一种高效阻燃型陶瓷微粒水性隔热涂料，该涂料由液体组分Ⅰ、液体组分Ⅱ和固体组分按质量比7.0:0.4:3.0组成。
液体组分Ⅰ，按质量百分比计，包括以下组分：丙烯酸酯类乳液35.0％、醇酯十二1.5％、2-氨基-2-甲基-1-丙醇0.5％，消泡剂0.5％、润湿剂1.0％、流平剂 0.5％、分散剂4.0％、液体阻燃剂10.0％和水47.0％。
所述液体组分Ⅱ，以质量百分比计，包括以下的物质：增稠剂50％、水50％。
所述固体组分，以质量百分比计，包括以下的物质：滑石粉20.0％、云母粉15.0％、钛白粉15.0％、隔热粉20.0％、中空陶瓷微粒30.0％。
所述丙烯酸酯类乳液为醇丙乳液、或苯丙乳液、或硅丙乳液。所述消泡剂为硬脂酸盐类消泡剂或有机硅类消泡剂。所述润湿剂为聚氧化乙烯烷化醚类润湿剂。所述流平剂为聚醚聚酯改性有机硅氧烷流平剂或烷基改性有机硅氧烷流平剂。所述分散剂为水解聚马来酸酐类分散剂。所述液体阻燃剂为无色均匀透明且粘稠的复合型液体阻燃剂。所述增稠剂为非缔合型的阴离子碱酸溶胀增稠剂，是一种含有酸性基团的交联型聚丙烯酸乳液，当用碱中和时，乳液粒子很快膨胀。
所述滑石粉为白色且细度1000目以上的化工级滑石粉。所述云母粉为白色且细度为1000目以上的超细白云母粉。所述钛白粉为金红石型、白色、细度为 1000目以上的纳米级钛白粉。所述隔热粉由硅酸盐和硫酸盐通过煅烧、提纯、分级工艺制得，所述隔热粉为白色、细度为2000目以上的超细硅酸盐类隔热粉。所述中空陶瓷微粒是由钛—硼硅酸盐原料经高科技加工而成，所述中空陶瓷微粒为白色球状、有坚硬外壳、平均粒径为18.4μm的超细中空陶瓷微粒。
上述高效阻燃型陶瓷微粒水性隔热涂料的制备方法，包括以下步骤：
1)按质量百分比将丙烯酸酯类乳液35.0％、醇酯十二1.5％、2-氨基-2-甲基 -1-丙醇0.5％，消泡剂0.5％、润湿剂1.0％、流平剂0.5％、分散剂4.0％、液体阻燃剂10.0％和水47.0％混合，得到液体组分Ⅰ。
2)按质量百分比将滑石粉20.0％、云母粉15.0％、钛白粉15.0％、隔热粉 20.0％、中空陶瓷微粒30.0％均匀混合，得到固体组分。
3)按质量百分比将50％的增稠剂和50％的水混合，得到液体组分II。
4)7份步骤1)得到的液体组分Ⅰ在转速为1000r/min的高速分散机高速搅拌过程中，缓慢倒入3份步骤2)中得到的固体组分，搅拌10分钟，待两者充分混合后得到低粘度固液混合物。
5)步骤4)得到的低粘度固液混合物在转速为500r/min的高速分散机高速搅拌过程中，缓慢滴加0.2～0.4份步骤3)中得到的液体组分Ⅱ，将黏度调至所需，得到高效阻燃型陶瓷微粒水性隔热涂料。然后刮涂成膜，测试其应用性能。
实施例2
一种高效阻燃型陶瓷微粒水性隔热涂料，该涂料由液体组分Ⅰ、液体组分Ⅱ和固体组分按质量比7.0:0.3:3.5组成。
液体组分Ⅰ，按质量百分比计，包括以下组分：丙烯酸酯类乳液45.0％、醇酯十二2.2％、2-氨基-2-甲基-1-丙醇1.0％，消泡剂0.8％、润湿剂1.5％、流平剂 1.0％、分散剂5.0％、液体阻燃剂15.0％和水28.5％。
所述液体组分Ⅱ，以质量百分比计，包括以下的物质：增稠剂50％、水50％。
所述固体组分，以质量百分比计，包括以下的物质：滑石粉15.0％、云母粉10.0％、钛白粉15.0％、隔热粉15.0％、中空陶瓷微粒45.0％。
所述丙烯酸酯类乳液为醇丙乳液、或苯丙乳液、或硅丙乳液。所述消泡剂为硬脂酸盐类消泡剂或有机硅类消泡剂。所述润湿剂为聚氧化乙烯烷化醚类润湿剂。所述流平剂为聚醚聚酯改性有机硅氧烷流平剂或烷基改性有机硅氧烷流平剂。所述分散剂为水解聚马来酸酐类分散剂。所述液体阻燃剂为无色均匀透明且粘稠的复合型液体阻燃剂。所述增稠剂为非缔合型的阴离子碱酸溶胀增稠剂，是一种含有酸性基团的交联型聚丙烯酸乳液，当用碱中和时，乳液粒子很快膨胀。
所述滑石粉为白色且细度1000目以上的化工级滑石粉。所述云母粉为白色且细度为1000目以上的超细白云母粉。所述钛白粉为金红石型、白色、细度为 1000目以上的纳米级钛白粉。所述隔热粉由硅酸盐和硫酸盐通过煅烧、提纯、分级工艺制得，所述隔热粉为白色、细度为2000目以上的超细硅酸盐类隔热粉。所述中空陶瓷微粒是由钛—硼硅酸盐原料经高科技加工而成，所述中空陶瓷微粒为白色球状、有坚硬外壳、平均粒径为18.4μm的超细中空陶瓷微粒。
上述高效阻燃型陶瓷微粒水性隔热涂料的制备方法，包括以下步骤：
1)按质量百分比将丙烯酸酯类乳液45.0％、醇酯十二2.2％、2-氨基-2-甲基 -1-丙醇1.0％，消泡剂0.8％、润湿剂1.5％、流平剂1.0％、分散剂5.0％、液体阻燃剂15.0％和水28.5％混合，得到液体组分Ⅰ。
2)按质量百分比将滑石粉15.0％、云母粉10.0％、钛白粉15.0％、隔热粉 15.0％、中空陶瓷微粒45.0％均匀混合，得到固体组分。
3)按质量百分比将50％的增稠剂和50％的水混合，得到液体组分II。
4)7份步骤1)得到的液体组分Ⅰ在转速为1000r/min的高速分散机高速搅拌过程中，缓慢倒入3.5份步骤2)中得到的固体组分，搅拌10分钟，待两者充分混合后得到低粘度固液混合物。
5)步骤4)得到的低粘度固液混合物在转速为500r/min的高速分散机高速搅拌过程中，缓慢滴加0.2～0.4份步骤3)中得到的液体组分Ⅱ，将黏度调至所需，得到高效阻燃型陶瓷微粒水性隔热涂料。然后刮涂成膜，测试其应用性能。
实施例3
一种高效阻燃型陶瓷微粒水性隔热涂料，该涂料由液体组分Ⅰ、液体组分Ⅱ和固体组分按质量比7.0:0.2:4.0组成。
液体组分Ⅰ，按质量百分比计，包括以下组分：丙烯酸酯类乳液55.0％、醇酯十二3.0％、2-氨基-2-甲基-1-丙醇1.5％，消泡剂1.0％、润湿剂2.0％、流平剂1.5％、分散剂6.0％、液体阻燃剂20.0％和水10.0％。
所述液体组分Ⅱ，以质量百分比计，包括以下的物质：增稠剂50％、水50％。
所述固体组分，以质量百分比计，包括以下的物质：滑石粉10.0％、云母粉6.0％、钛白粉6.0％、隔热粉18.0％、中空陶瓷微粒60.0％。
所述丙烯酸酯类乳液为醇丙乳液、或苯丙乳液、或硅丙乳液。所述消泡剂为硬脂酸盐类消泡剂或有机硅类消泡剂。所述润湿剂为聚氧化乙烯烷化醚类润湿剂。所述流平剂为聚醚聚酯改性有机硅氧烷流平剂或烷基改性有机硅氧烷流平剂。所述分散剂为水解聚马来酸酐类分散剂。所述液体阻燃剂为无色均匀透明且粘稠的复合型液体阻燃剂。所述增稠剂为非缔合型的阴离子碱酸溶胀增稠剂，是一种含有酸性基团的交联型聚丙烯酸乳液，当用碱中和时，乳液粒子很快膨胀。
所述滑石粉为白色且细度1000目以上的化工级滑石粉。所述云母粉为白色且细度为1000目以上的超细白云母粉。所述钛白粉为金红石型、白色、细度为 1000目以上的纳米级钛白粉。所述隔热粉由硅酸盐和硫酸盐通过煅烧、提纯、分级工艺制得，所述隔热粉为白色、细度为2000目以上的超细硅酸盐类隔热粉。所述中空陶瓷微粒是由钛—硼硅酸盐原料经高科技加工而成，所述中空陶瓷微粒为白色球状、有坚硬外壳、平均粒径为18.4μm的超细中空陶瓷微粒。
上述高效阻燃型陶瓷微粒水性隔热涂料的制备方法，包括以下步骤：
1)按质量百分比将丙烯酸酯类乳液55.0％、醇酯十二3.0％、2-氨基-2-甲基 -1-丙醇1.5％，消泡剂1.0％、润湿剂2.0％、流平剂1.5％、分散剂6.0％、液体阻燃剂20.0％和水10.0％混合，得到液体组分Ⅰ。
2)按质量百分比将滑石粉10.0％、云母粉6.0％、钛白粉6.0％、隔热粉18.0％、中空陶瓷微粒60.0％均匀混合，得到固体组分。
3)按质量百分比将50％的增稠剂和50％的水混合，得到液体组分II。
4)7份步骤1)得到的液体组分Ⅰ在转速为1000r/min的高速分散机高速搅拌过程中，缓慢倒入4份步骤2)中得到的固体组分，搅拌10分钟，待两者充分混合后得到低粘度固液混合物。
5)步骤4)得到的低粘度固液混合物在转速为500r/min的高速分散机高速搅拌过程中，缓慢滴加0.2～0.4份步骤3)中得到的液体组分Ⅱ，将黏度调至所需，得到高效阻燃型陶瓷微粒水性隔热涂料。然后刮涂成膜，测试其应用性能。
对比例1
本对比例1为不添加阻燃剂的陶瓷微粒水性隔热涂料，该涂料由第一液体组分、液体组分II和固体组分按质量比7.0:0.4:3.0组成。
在本对比例1中，第一液体组分，以质量百分比计，包括以下物质：丙烯酸酯类乳液35.0％、醇酯十二1.5％、2-氨基-2-甲基-1-丙醇0.5％，消泡剂0.5％、润湿剂1.0％、流平剂0.5％、分散剂4.0％和水57.0％。
液体组分II，以质量百分比计，包括以下的物质：增稠剂50.0％、水50.0％。
固体组分，以质量百分比计，包括以下的物质：滑石粉20.0％、云母粉15.0％、钛白粉15.0％、隔热粉20.0％、中空陶瓷微粒30.0％。
所用滑石粉、云母粉、钛白粉细度都为1000目以上，隔热粉的细度为2000 目以上。
本对比例1的陶瓷微粒水性隔热涂料的制备方法，将7份第一液体组分在转速为1000r/min的高速分散机高速搅拌过程中，缓慢倒入3份固体组分，搅拌10 分钟，待两者充分混合后得到混合液，混合液在高速搅拌且转速为500r/min的过程中缓慢滴加0.4份液体组分Ⅱ，制得陶瓷微粒水性隔热涂料，然后刮涂成膜，测试其应用性能。
对比例2
本对比例2也为不添加阻燃剂的陶瓷微粒水性隔热涂料，该涂料由第一液体组分、液体组分II和固体组分按质量比7.0:0.3:3.5组成。
在本对比例2中，第一液体组分，以质量百分比计，包括以下物质：丙烯酸酯类乳液45.0％、醇酯十二2.2％、2-氨基-2-甲基-1-丙醇1.0％，消泡剂0.8％、润湿剂1.5％、流平剂1.0％、分散剂5.0％和水43.5％。
液体组分II，以质量百分比计，包括以下的物质：增稠剂50.0％、水50.0％。
固体组分，以质量百分比计，包括以下的物质：滑石粉15.0％、云母粉10％、钛白粉15％、隔热粉15％、中空陶瓷微粒45％。
所用滑石粉、云母粉、钛白粉细度都为1000目以上，隔热粉的细度为2000 目以上。
本对比例2的陶瓷微粒水性隔热涂料的制备方法，将7份第一液体组分在转速为1000r/min的高速分散机高速搅拌过程中，缓慢倒入3.5份固体组分，搅拌 10分钟，待两者充分混合后得到混合液，混合液在高速搅拌且转速为500r/min 的过程中缓慢滴加0.3份液体组分Ⅱ，制得陶瓷微粒水性隔热涂料，然后刮涂成膜，测试其应用性能。
对比例3
本对比例3也为不添加阻燃剂的陶瓷微粒水性隔热涂料，该涂料由第一液体组分、液体组分II和固体组分按质量比7.0:0.2:4.0组成。
在本对比例3中，第一液体组分，以质量百分比计，包括以下物质：丙烯酸酯类乳液55％、醇酯十二3.0％、2-氨基-2-甲基-1-丙醇1.5％，消泡剂1.0％、润湿剂2.0％、流平剂1.5％、分散剂6.0％和水30.0％。
液体组分II，以质量百分比计，包括以下的物质：增稠剂50.0％、水50.0％。
固体组分，以质量百分比计，包括以下的物质：滑石粉10.0％、云母粉6.0％、钛白粉6.0％、隔热粉18.0％、中空陶瓷微粒60.0％。
所用滑石粉、云母粉、钛白粉细度都为1000目以上，隔热粉的细度为2000 目以上。
本对比例3的陶瓷微粒水性隔热涂料的制备方法，将7份第一液体组分在转速为1000r/min的高速分散机高速搅拌过程中，缓慢倒入4份固体组分，搅拌10 分钟，待两者充分混合后得到混合液，混合液在高速搅拌且转速为500r/min的过程中缓慢滴加0.2份液体组分Ⅱ，制得陶瓷微粒水性隔热涂料，然后刮涂成膜，测试其应用性能。
对比例4
本实施例4为添加固体粉末阻燃剂的陶瓷微粒水性隔热涂料，该涂料由第一液体组分、液体组分II、固体组分I、固体组分II按质量比7.0:0.2:4.0：1.5组成。
在本对比例4中，第一液体组分，以质量百分比计，包括以下物质：丙烯酸酯类乳液55％、醇酯十二3.0％、2-氨基-2-甲基-1-丙醇1.5％，消泡剂1.0％、润湿剂2.0％、流平剂1.5％、分散剂6.0％和水30.0％。
液体组分II，以质量百分比计，包括以下的物质：增稠剂50.0％、水50.0％。
固体组分I，以质量百分比计，包括以下的物质：滑石粉10.0％、云母粉6.0％、钛白粉6.0％、隔热粉18.0％、中空陶瓷微粒60.0％。
固体组分II包括：固体有机磷类阻燃剂100％。
所用滑石粉、云母粉、钛白粉细度都为1000目以上，隔热粉的细度为2000 目以上。
本对比例4的制备方法，将7份第一液体组分在转速为1000r/min的高速分散机高速搅拌过程中，缓慢倒入4份固体组分I和1.5份固体组分II，搅拌10 分钟，待两者充分混合后得到混合液，混合液在高速搅拌且转速为500r/min的过程中缓慢滴加0.2份液体组分Ⅱ，制得陶瓷微粒水性隔热涂料，然后刮涂成膜，测试其应用性能。
性能评价
参照标准：
1、ASTM C518-04用热流计法测定稳态热通量和热传递特性的试验方法；
2、GB/T10295-2008绝热材料稳态热阻及有关特性的测试(热流计法)；
3、GB/T8624-2006建筑材料及制品燃烧性能分级；
4、GBT 5464-2010建筑材料不燃性试验方法；
5、GB/T1733-1993-T漆膜耐水性测定法；
6、GB/T 1731-1993漆膜柔韧性测定法；
7、GB/T1763-1979漆膜耐化学试剂性测定法；
8、GB/T1865-2009色漆和清漆人工气候老化和人工辐射曝露滤过的氙弧辐射。
将本发明实施例1～3与对比例1～4制得的样品分别进行性能测试，其结果如表1和表2所示。
表1为本发明实施例1至实施例3制得的高效阻燃型陶瓷微粒水性隔热涂料的性能测试表
Figure 1
表2为对比例1至对比例4制得的陶瓷微粒水性涂料的性能测试表
Figure 2
Figure RE-GDA0002365853440000131
具体的，对比例1、对比例2和对比例3未添加任何阻燃剂，从表2可以看出，对比例1、对比例2和对比例3制得的陶瓷微粒水性隔热涂料的阻燃性差 (可燃)。对比例4中添加的物质是固体阻燃剂，从表2可以看出，虽然对比例 4制得的陶瓷微粒隔热涂料的阻燃性较好(难燃)，但是其导热系数却较高，导致其隔热性差。
将表1对比表2，可明显看出，本发明的高效阻燃型陶瓷微粒水性隔热涂料能够显著提升阻燃性能，同时又不影响涂料本身的隔热性能。
本发明优点及其有益效果
1、本发明的隔热涂料利用大量液体阻燃剂，能够显著提升隔热涂料的阻燃性能，同时又不影响涂料本身的隔热性能，适应电力、石油化工等对防火要求等级较高的工业领域，所制涂层与基层粘结牢固，柔韧性、耐化学性、耐水性和耐候性优良。
2、本发明制备方法简单、易操作，体系环保，适于工业大批量生产。
3、本发明醇酯十二为成膜助剂，可明显降低乳胶漆的最低成膜温度外，还可以改善乳胶漆的聚结性、耐候性、耐擦洗性及展色性，使漆膜同时具有良好的储存稳定性。
4、本发明2-氨基-2-甲基-1-丙醇为多功能助剂，对涂料体系有分散、pH调整和防锈作用。
5、本发明滑石粉细度1000目以上，具有良好的悬浮性和易分散性，且腐蚀性低，可起到骨架作用，降低制造成本的同时提高涂料的漆膜硬度；还具有提高涂料形状的稳定性，增加张力强度、剪切强度、压力强度，降低变形、伸张率、热膨胀系数，白度高、粒度均匀分散性强等特点。
6、本发明云母粉为结晶成单斜晶系，晶体呈假六方薄片状、或鳞片状、或板状，有时呈假六方柱状，细度1000目以上，在涂料体系中可提高其机械强度，增强韧性、附着力抗老化及耐腐蚀性。
7、本发明钛白粉白度、亮度、光泽度好，遮盖力、消色力高，易于分散，细度1000目以上，提高涂料体系的耐候性和抗粉化能力。
8、本发明隔热粉为白色，细度2000目以上，导热系数低、增强涂料体系整体结构强度的超细粉体。
9、本发明隔热涂料中添加了中空陶瓷微粒，由钛—硼硅酸盐原料经高科技加工而成，白色，平均粒径为18.4μm标准球形，松散，流动性好，中空、有坚硬外壳的轻质非金属多功能材料；高压喷涂施工过程中不易碎。
10、本发明制作液体组分I、液体组分II、固体组分所用的物质以及各物质的质量百分比范围的限定，是通过无数的实验确定的，组成本发明的物质缺一不可；组成本发明的各物质以及各物质的质量百分比范围使得本发明制得的涂料形成的涂层具有良好的阻燃型、隔热性、耐水性和抗裂性。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种高效阻燃型陶瓷微粒水性隔热涂料，其特征在于，包括按质量比7：0.2～0.4：3～4混合的液体组分I、液体组分II和固体组分；
所述液体组分I，以质量百分比计，由以下组分组成：
丙烯酸酯类乳液 35.0%～55.0%；
醇酯十二 1.5%～3.0%；
2-氨基-2-甲基-1-丙醇 0.5%～1.5%；
消泡剂 0.5%～1.0%；
润湿剂 1.0%～2.0%；
流平剂 0.5%～1.5%；
分散剂 3.0%～6.0%；
液体阻燃剂 10.0%～20.0%；
余量为水；
所述液体组分II，以质量百分比计，由以下组分组成：
增稠剂 50%；
水 50%；
所述固体组分，以质量百分比计，由以下组分组成：
滑石粉 10.0%～20.0%；
云母粉 5.0%～15.0%；
钛白粉 5.0%～15.0%；
隔热粉 15.0%～30.0%；
中空陶瓷微粒 30.0%～60.0%。
2.根据权利要求1所述的高效阻燃型陶瓷微粒水性隔热涂料，其特征在于，所述丙烯酸酯类乳液为醇丙乳液、或苯丙乳液、或硅丙乳液。
3.根据权利要求1所述的高效阻燃型陶瓷微粒水性隔热涂料，其特征在于，所述消泡剂为硬脂酸盐类消泡剂或有机硅类消泡剂。
4.根据权利要求1所述的高效阻燃型陶瓷微粒水性隔热涂料，其特征在于，所述润湿剂为聚氧化乙烯烷化醚类润湿剂。
5.根据权利要求1所述的高效阻燃型陶瓷微粒水性隔热涂料，其特征在于，所述流平剂为聚醚聚酯改性有机硅氧烷流平剂或烷基改性有机硅氧烷流平剂。
6.根据权利要求1所述的高效阻燃型陶瓷微粒水性隔热涂料，其特征在于，所述分散剂为水解聚马来酸酐类分散剂。
7.根据权利要求1所述的高效阻燃型陶瓷微粒水性隔热涂料，其特征在于，所述液体阻燃剂为无色均匀透明且粘稠的复合型液体阻燃剂。
8.根据权利要求1所述的高效阻燃型陶瓷微粒水性隔热涂料，其特征在于，所述增稠剂为非缔合型的阴离子碱酸溶胀增稠剂，是一种含有酸性基团的交联型聚丙烯酸乳液，当用碱中和时，乳液粒子很快膨胀。
9.根据权利要求1所述的高效阻燃型陶瓷微粒水性隔热涂料，其特征在于，所述滑石粉为白色且细度1000目以上的化工级滑石粉；
所述云母粉为白色且细度为1000目以上的超细白云母粉；
所述钛白粉为金红石型、白色、细度为1000目以上的纳米级钛白粉；
所述隔热粉由硅酸盐和硫酸盐通过煅烧、提纯、分级工艺制得，所述隔热粉为白色、细度为2000目以上的超细硅酸盐类隔热粉；
所述中空陶瓷微粒是由钛—硼硅酸盐原料经高科技加工而成，所述中空陶瓷微粒为白色球状、有坚硬外壳、平均粒径为18.4μm的超细中空陶瓷微粒。
10.一种权利要求1所述的高效阻燃型陶瓷微粒水性隔热涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）按质量百分比将35.0%～55.0%丙烯酸酯类乳液、1.5%～3.0%醇酯十二、0.5%～1.5%的2-氨基-2-甲基-1-丙醇、0.5%～1.0%消泡剂、1.0%～2.0%润湿剂、0.5%～1.5%流平剂、3.0%～6.0%分散剂、10.0%～20.0%液体阻燃剂以及余量的水混合，得到液体组分Ⅰ；
2）按质量百分比将10.0%～20.0%滑石粉、5.0%～15.0%云母粉、5.0%～15.0%钛白粉、15.0%～30.0%隔热粉、30.0%～60.0%中空陶瓷微粒均匀混合，得到固体组分；
3）按质量百分比将50%的增稠剂和50%的水混合，得到液体组分II；
4）7份步骤1）得到的液体组分Ⅰ在转速为1000r/min的高速分散机高速搅拌过程中，缓慢倒入3～4份步骤2）中得到的固体组分，两者充分混合后得到低粘度固液混合物；
5）步骤4）得到的低粘度固液混合物在转速为500r/min的高速分散机高速搅拌过程中，缓慢滴加0.2～0.4份步骤3）中得到的液体组分Ⅱ，将黏度调至所需，得到高效阻燃型陶瓷微粒水性隔热涂料。
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