CN110982360B - 一种用于建筑外墙的复合型隔热保温涂料及制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于建筑外墙的复合型隔热保温涂料及制备方法，属于外墙保温涂料技术领域，保温涂料的原料包括原料A、原料B；原料A包括硅丙乳液、弹性苯丙乳液、颜填料、水、成膜助剂、硅烷偶联剂、润湿剂、分散剂、消泡剂、疏水剂，颜填料包括膨胀珍珠岩、二氧化硅气凝胶、金红石型二氧化钛、复合反射粉、纳米碳化硅、氧化钴改性纳米活性炭、玻璃鳞片；原料B包括增稠剂、pH调节剂。该用于建筑外墙的复合型隔热保温涂料，通过原料之间的协同作用，将阻隔、反射、辐射三种机理结合在一起，使保温涂料达到既隔热又保温的目的，满足夏热冬冷地区建筑节能的需要，而且还具有储存稳定的优点。

Description

一种用于建筑外墙的复合型隔热保温涂料及制备方法
技术领域
本发明涉及外墙保温涂料技术领域，更具体的说，它涉及一种用于建筑外墙的复合型隔热保温涂料及制备方法。
背景技术
建筑外墙保温材料通过低导热***和高热阻来实现隔热保温。外墙保温涂料包括阻隔性隔热保温涂料、反射隔热涂料、辐射隔热保温涂料。阻隔性保温涂料是通过低导热系数和高热阻来实现保温的一种涂料；反射隔热涂料是通过选择合适的原料和配方等制成高反射率涂层，反射太阳光来达到隔热目的；辐射隔热保温涂料是通过辐射的形式把建筑物吸收的太阳能以长波形式发射到空气中，从而达到隔热的效果。随着社会的发展，生活水平的不断提高、科技技术不断进步，单一机理的保温涂料已经无法满足夏热冬冷地区建筑节能的需要，因此，急需研究一种多种机理组合在一起的复合型隔热保温涂料，以使保温涂料达到既隔热又保温的目的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于建筑外墙的复合型隔热保温涂料，通过原料之间的协同作用，将阻隔、反射、辐射三种机理结合在一起，使保温涂料达到既隔热又保温的目的，满足夏热冬冷地区建筑节能的需要。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种用于建筑外墙的复合型隔热保温涂料，按重量百分数计，保温涂料的原料包括原料A、原料B；
所述原料A包括硅丙乳液25-40％、弹性苯丙乳液8-12％、颜填料15-32％、水15-30％、成膜助剂2-3％、硅烷偶联剂0.8-1.2％、润湿剂0.2-0.8％、分散剂0.3-1.2％、消泡剂0.2-1.2％、疏水剂3-5％，所述颜填料包括膨胀珍珠岩6-10％、二氧化硅气凝胶3-7％、金红石型二氧化钛6-10％、复合反射粉25-45％、纳米碳化硅8-15％、氧化钴改性纳米活性炭20-24％、玻璃鳞片5-15％；
所述原料B包括增稠剂、pH调节剂，所述增稠剂的添加量为原料A总重量的1.5-3.5％，所述pH调节剂的添加量为原料A总重量的0.1-0.3％。
通过采用上述技术方案，颜填料之间的协同作用，将阻隔、反射、辐射三种机理结合在一起，满足夏热地区将太阳能阻隔在建筑外内的需求，也满足冬冷地区对建筑内的热量进行保温的需求，从而满足夏热冬冷地区建筑节能的需要，而且在颜填料中加入玻璃鳞片，通过玻璃鳞片和原料之间的协同作用，提高漆膜的附着力和使用寿命。
较优选地，所述原料A包括硅丙乳液30％、弹性苯丙乳液10％、颜填料25.5％、水25％、成膜助剂2.5％、硅烷偶联剂1％、润湿剂0.5％、分散剂0.9％、消泡剂0.5％、疏水剂4％，所述颜填料包括膨胀珍珠岩8％、二氧化硅气凝胶5％、金红石型二氧化钛8％、复合反射粉35％、纳米碳化硅12％、氧化钴改性纳米活性炭22％、玻璃鳞片10％；
所述原料B包括增稠剂、pH调节剂，所述增稠剂的添加量为原料A总重量的2.5％，所述pH调节剂的添加量为原料A总重量的0.2％。
通过采用上述技术方案，进一步对保温涂料的原料配比进行限定，并提高保温涂料的保温隔热总体使用效果。
较优选地，所述成膜助剂为二丙二醇正丁醚。
通过采用上述技术方案，二丙二醇正丁醚能够促进乳胶粒子的塑性流动和弹性形变，暂时降低保温涂料的玻璃化温度，达到降低保温涂料成膜温度的目的，在保温涂料成膜完毕以后，二丙二醇正丁醚会逐渐从漆膜中逸出，使保温涂料恢复初始的玻璃化温度，而且二丙二醇正丁醚还能够提高漆膜的致密度，提高漆膜的使用寿命。
较优选地，所述增稠剂为憎水剂ZC501。
通过采用上述技术方案，憎水剂ZC501为一种缔合型聚氨酯增稠剂，能够通过次价键连接成网状结构，达到增加保温涂料的粘度，而且还能够使保温涂料具有良好的分散性、储存稳定性，同时憎水剂ZC501对pH不敏感，具有良好的抗飞溅性及流平性的优点。
较优选地，所述疏水剂为疏水剂6600。
通过采用上述技术方案，疏水剂6600为一种聚硅氧烷树脂和硅烷混合的乳液，在水随着保温涂料成膜而蒸发时，疏水剂6600从漆膜内部迁移到表面，并在漆膜表面形成疏水屏障，降低漆膜的表面张力，提高漆膜表面的耐水性，也提高漆膜表面的耐沾污性。
较优选地，所述硅烷偶联剂为硅烷偶联剂KH550。
通过采用上述技术方案，硅烷偶联剂KH550是一种低分子有机硅化物，在保温涂料成膜时，硅烷偶联剂KH550从漆膜内部迁移到漆膜和板材表面，并与水发生反应生成硅醇，硅醇与板材表面的羟基形成氢键或共价键，增加漆膜和板材之间的结合强度，提高漆膜的附着力。
较优选地，所述二氧化硅气凝胶为疏水性微细二氧化硅气凝胶。
通过采用上述技术方案，二氧化硅气凝胶是一种轻质纳米多孔结构，疏水性微细二氧化硅气凝胶内部不仅具有较多的孔隙，而且还具有较低的导热系数和较高的透明性，能够在保温涂料中均匀分散，并提高漆膜的保温效果。
较优选地，所述氧化钴改性纳米活性炭采用以下方法制备：包括如下步骤：
(1)、将六水合硝酸钴配制成溶液，然后加入醋酸，混合均匀，得到混合溶液；
(2)、将混合溶液喷洒在纳米活性炭表面，混合溶液全部被纳米活性炭吸收，静置3-4h，然后在温度为70-80℃的条件下，烘干，得到负载活性炭a；
(3)、将醋酸配制成溶液，得到醋酸溶液；
(4)、将醋酸溶液喷洒在负载活性炭a表面，醋酸溶液全部被负载活性炭a吸收，静置1-2h，然后在温度为70-80℃的条件下，烘干，得到负载活性炭b；
(5)、在惰性气体保护、温度为790-800℃的条件下，将负载活性炭b焙烧1-2h，冷却，得到氧化钴改性纳米活性炭。
通过采用上述技术方案，六水合硝酸钴相比硝酸钴更容易溶解，而且混合溶液中的硝酸钴、醋酸负载在纳米活性炭中的孔隙内，由于活性炭对醋酸的吸附能力大于硝酸钴，醋酸优先进入纳米活性炭的孔隙内，并被纳米活性炭吸附在中心位置处，硝酸钴进入纳米活性炭的孔隙内，并被纳米活性炭吸附在醋酸四周，得到负载活性炭a，醋酸溶液中的醋酸负载在负载活性炭a中的孔隙内，醋酸被负载活性炭a吸附在硝酸钴四周，得到负载活性炭b，负载活性炭b中由外到内依次负载醋酸、硝酸钴、醋酸，然后经过焙烧，硝酸钴分解得到氧化钴，得到氧化钴改性纳米活性炭，不仅能够实现对太阳能的吸收，而且氧化钴通过辐射的形式将太阳能以长波形式发射到空气中，提高保温涂料的隔热效果，同时氧化钴改性纳米活性炭还具有分散均匀、使用稳定的优点。
较优选地，所述纳米活性炭、六水合硝酸钴、醋酸的重量配比为100:(5.8-9.7):(1-2)，且步骤(1)中醋酸和步骤(3)中醋酸的重量配比为(3-4):1。
通过采用上述技术方案，对纳米活性炭、六水合硝酸钴、醋酸的配比进行限定，避免硝酸钴的负载量过小而降低保温涂料的隔热效果，也避免硝酸钴的负载量过大而影响其在纳米活性炭内的分散性，而且也避免了醋酸的负载量过小而使硝酸钴伸入纳米活性炭中心位置，也避免醋酸的负载量过大而降低硝酸钴的负载量和分散性。
本发明的目的二在于提供一种制备上述用于建筑外墙的复合型隔热保温涂料的方法，将消泡剂分为三份，且在加入颜填料时，加入较多的消泡剂，能够快速去除保温涂料内的气泡，并使颜填料分散均匀，提高保温涂料储存的稳定性。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种制备上述用于建筑外墙的复合型隔热保温涂料的方法，包括如下步骤：
S1、将膨胀珍珠岩、二氧化硅气凝胶、金红石型二氧化钛、复合反射粉、纳米碳化硅、氧化钴改性纳米活性炭、玻璃鳞片，混合均匀，得到颜填料；
S2、将消泡剂分为三份，分别为消泡剂a、消泡剂b、消泡剂c，其中消泡剂a的重量占消泡剂总重量的20％，消泡剂b的重量占消泡剂总重量的60％；
S3、在水中加入润湿剂、分散剂、消泡剂a，搅拌3-5min，得到混料a；
S4、在混料a中加入硅丙乳液、弹性苯丙乳液，搅拌3-5min，得到混料b；
S5、在混料b中加入颜填料、消泡剂b，搅拌30-40min，得到混料c；
S6、在混料c中加入成膜助剂、硅烷偶联剂、疏水剂、消泡剂c，搅拌10-20min，得到原料A；
S7、在原料A中加入增稠剂，搅拌5-10min，得到混料d；
S8、在混料d中加入pH调节剂，继续搅拌5-10min，得到保温涂料。
通过采用上述技术方案，将消泡剂分为三份且分别加入，由于颜填料内部含有气泡，在加入颜填料时，颜填料内部的气泡受到压力及水的作用，会有部分气泡从颜填料内部逸出，而且在加入颜填料时，颜填料表面也会将少量气泡带入混料b中，从而使得混料b中含有大量的气泡，此时加入消泡剂b，消泡剂b的重量占消泡剂总重量的60％，能够快速去除气泡，而且使颜填料分散均匀。在原料A中加入增稠剂、pH调节剂，能够有效提高保温涂料储存的稳定性。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
第一、本发明的用于建筑外墙的复合型隔热保温涂料，通过原料之间的协同作用，以及颜填料之间的协同作用，将阻隔、反射、辐射三种机理结合在一起，使保温涂料达到既隔热又保温的目的，提高保温涂料的整体使用效果，满足夏热冬冷地区建筑节能的需要。
第二、膨胀珍珠岩、二氧化硅气凝胶具有低导热系数和多孔隙，金红石型二氧化钛、复合反射粉具有高的反射性和低导热系数，纳米碳化硅、氧化钴改性纳米活性炭具有低导热系数和高发射性，通过颜填料之间的协同作用，使漆膜表现出良好的保温和隔热的效果，而且在颜填料中加入玻璃鳞片，通过玻璃鳞片和原料之间的协同作用，增加了漆膜的附着力。
第三、在氧化钴改性纳米活性炭的制备中，加入醋酸，使负载活性炭b中由外到内依次负载醋酸、硝酸钴、醋酸，然后经过焙烧，硝酸钴分解得到氧化钴，得到氧化钴改性纳米活性炭，不仅能够实现对太阳能的吸收，而且氧化钴通过辐射的形式将太阳能以长波形式发射到空气中，提高保温涂料的隔热效果，同时氧化钴改性纳米活性炭还具有分散均匀、使用稳定的优点。
第四、本发明的制备用于建筑外墙的复合型隔热保温涂料的方法，将消泡剂分为三份，且在加入颜填料时，加入较多的消泡剂，能够快速去除保温涂料内的气泡，并使颜填料分散均匀，提高保温涂料储存的稳定性。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步详细说明。应该理解的是，本发明实施例所述制备方法仅仅是用于说明本发明，而不是对本发明的限制，在本发明的构思前提下对本发明制备方法的简单改进都属于本发明要求保护的范围。
表1实施例中颜填料的各原料含量(单位：％)
一 二 三 四 五 六
膨胀珍珠岩 9 10 8 7 6 9
二氧化硅气凝胶 6 7 5 4 3 5
金红石型二氧化钛 9 10 8 7 6 9
复合反射粉 28 25 35 40 45 31
纳米碳化硅 13 10 12 8 15 13
玻璃鳞片 15 14 10 13 5 13
氧化钴改性纳米活性炭 20 24 22 21 20 20
总计 100 100 100 100 100 100
表2实施例中保温涂料的各原料含量(单位：kg)
Figure BDA0002285134870000051
实施例1
一种用于建筑外墙的复合型隔热保温涂料，其原料配比见表1、表2所示。
S1、将膨胀珍珠岩、二氧化硅气凝胶、金红石型二氧化钛、复合反射粉、纳米碳化硅、氧化钴改性纳米活性炭、玻璃鳞片，混合均匀，得到颜填料，其中，二氧化硅气凝胶为疏水性微细二氧化硅气凝胶，且选自大城县腾硕保温材料厂；复合反射粉选自美国薛特颜料公司；
S2、将消泡剂SN1340分为三份，分别为消泡剂a、消泡剂b、消泡剂c，其中消泡剂a的重量占消泡剂SN1340总重量的20％，消泡剂b的重量占消泡剂SN1340总重量的60％；
S3、在水中加入润湿剂X405、分散剂5040、消泡剂a，搅拌3.5min，得到混料a；
S4、在混料a中加入硅丙乳液、弹性苯丙乳液，搅拌3.5min，得到混料b，其中，硅丙乳液选自广州市旷轩化工有限公司；弹性苯丙乳液选自广州市启华化工有限公司；
S5、在混料b中加入颜填料、消泡剂b，搅拌40min，得到混料c；
S6、在混料c中加入成膜助剂、硅烷偶联剂KH550、疏水剂6600、消泡剂c，搅拌20min，得到原料A，其中，成膜助剂为二丙二醇正丁醚；
S7、在原料A中加入憎水剂ZC501，搅拌10min，得到混料d；
S8、在混料d中加入pH调节剂，继续搅拌9min，得到保温涂料，其中，pH调节剂为重量分数为5％的氨水。
氧化钴改性纳米活性炭采用以下方法制备：
(1)、将六水合硝酸钴配制成溶液，然后加入醋酸，混合均匀，得到混合溶液；
(2)、将混合溶液喷洒在纳米活性炭表面，混合溶液全部被纳米活性炭吸收，静置3.3h，然后在温度为75℃的条件下，烘干，得到负载活性炭a；
(3)、将醋酸配制成溶液，得到醋酸溶液；
(4)、将醋酸溶液喷洒在负载活性炭a表面，醋酸溶液全部被负载活性炭a吸收，静置1.7h，然后在温度为75℃的条件下，烘干，得到负载活性炭b；
(5)、在氮气保护、温度为790℃的条件下，将负载活性炭b焙烧2h，冷却，得到氧化钴改性纳米活性炭。
纳米活性炭、六水合硝酸钴、醋酸的重量配比为100:6.8:1.3；
步骤(1)中醋酸和步骤(3)中醋酸的重量配比为3.3:1；
步骤(1)中，混合溶液中水的重量和纳米活性炭的重量配比为5.3:10；
步骤(4)中，醋酸溶液中水的重量和负载活性炭a的重量配比为5.1:10。
实施例2
一种用于建筑外墙的复合型隔热保温涂料，其原料配比见表1、表2所示。
S1、将膨胀珍珠岩、二氧化硅气凝胶、金红石型二氧化钛、复合反射粉、纳米碳化硅、氧化钴改性纳米活性炭、玻璃鳞片，混合均匀，得到颜填料，其中，二氧化硅气凝胶为疏水性微细二氧化硅气凝胶，且选自大城县腾硕保温材料厂；复合反射粉选自美国薛特颜料公司；
S2、将消泡剂SN1340分为三份，分别为消泡剂a、消泡剂b、消泡剂c，其中消泡剂a的重量占消泡剂SN1340总重量的20％，消泡剂b的重量占消泡剂SN1340总重量的60％；
S3、在水中加入润湿剂X405、分散剂5040、消泡剂a，搅拌4.5min，得到混料a；
S4、在混料a中加入硅丙乳液、弹性苯丙乳液，搅拌4.5min，得到混料b，其中，硅丙乳液选自广州市旷轩化工有限公司；弹性苯丙乳液选自广州市启华化工有限公司；
S5、在混料b中加入颜填料、消泡剂b，搅拌30min，得到混料c；
S6、在混料c中加入成膜助剂、硅烷偶联剂KH550、疏水剂6600、消泡剂c，搅拌10min，得到原料A，其中，成膜助剂为二丙二醇正丁醚；
S7、在原料A中加入憎水剂ZC501，搅拌5min，得到混料d；
S8、在混料d中加入pH调节剂，继续搅拌6min，得到保温涂料，其中，pH调节剂为重量分数为10％的氨水。
氧化钴改性纳米活性炭采用以下方法制备：
(1)、将六水合硝酸钴配制成溶液，然后加入醋酸，混合均匀，得到混合溶液；
(2)、将混合溶液喷洒在纳米活性炭表面，混合溶液全部被纳米活性炭吸收，静置3.5h，然后在温度为75℃的条件下，烘干，得到负载活性炭a；
(3)、将醋酸配制成溶液，得到醋酸溶液；
(4)、将醋酸溶液喷洒在负载活性炭a表面，醋酸溶液全部被负载活性炭a吸收，静置1.5h，然后在温度为75℃的条件下，烘干，得到负载活性炭b；
(5)、在氮气保护、温度为797℃的条件下，将负载活性炭b焙烧1.3h，冷却，得到氧化钴改性纳米活性炭。
纳米活性炭、六水合硝酸钴、醋酸的重量配比为100:8.7:1.7；
步骤(1)中醋酸和步骤(3)中醋酸的重量配比为4.8:1；
步骤(1)中，混合溶液中水的重量和纳米活性炭的重量配比为5.7:10；
步骤(4)中，醋酸溶液中水的重量和负载活性炭a的重量配比为5.5:10。
实施例3
一种用于建筑外墙的复合型隔热保温涂料，其原料配比见表1、表2所示。
S1、将膨胀珍珠岩、二氧化硅气凝胶、金红石型二氧化钛、复合反射粉、纳米碳化硅、氧化钴改性纳米活性炭、玻璃鳞片，混合均匀，得到颜填料，其中，二氧化硅气凝胶为疏水性微细二氧化硅气凝胶，且选自大城县腾硕保温材料厂；复合反射粉选自美国薛特颜料公司；
S2、将消泡剂SN1340分为三份，分别为消泡剂a、消泡剂b、消泡剂c，其中消泡剂a的重量占消泡剂SN1340总重量的20％，消泡剂b的重量占消泡剂SN1340总重量的60％；
S3、在水中加入润湿剂X405、分散剂5040、消泡剂a，搅拌4min，得到混料a；
S4、在混料a中加入硅丙乳液、弹性苯丙乳液，搅拌4min，得到混料b，其中，硅丙乳液选自广州市旷轩化工有限公司；弹性苯丙乳液选自广州市启华化工有限公司；
S5、在混料b中加入颜填料、消泡剂b，搅拌35min，得到混料c；
S6、在混料c中加入成膜助剂、硅烷偶联剂KH550、疏水剂6600、消泡剂c，搅拌15min，得到原料A，其中，成膜助剂为二丙二醇正丁醚；
S7、在原料A中加入憎水剂ZC501，搅拌7min，得到混料d；
S8、在混料d中加入pH调节剂，继续搅拌8min，得到保温涂料，其中，pH调节剂为重量分数为7％的氨水。
氧化钴改性纳米活性炭采用以下方法制备：
(1)、将六水合硝酸钴配制成溶液，然后加入醋酸，混合均匀，得到混合溶液；
(2)、将混合溶液喷洒在纳米活性炭表面，混合溶液全部被纳米活性炭吸收，静置3.5h，然后在温度为75℃的条件下，烘干，得到负载活性炭a；
(3)、将醋酸配制成溶液，得到醋酸溶液；
(4)、将醋酸溶液喷洒在负载活性炭a表面，醋酸溶液全部被负载活性炭a吸收，静置1.5h，然后在温度为75℃的条件下，烘干，得到负载活性炭b；
(5)、在氮气保护、温度为795℃的条件下，将负载活性炭b焙烧1.5h，冷却，得到氧化钴改性纳米活性炭。
纳米活性炭、六水合硝酸钴、醋酸的重量配比为100:7.8:1.5；
步骤(1)中醋酸和步骤(3)中醋酸的重量配比为3.5:1；
步骤(1)中，混合溶液中水的重量和纳米活性炭的重量配比为5.5:10；
步骤(4)中，醋酸溶液中水的重量和负载活性炭a的重量配比为5.2:10。
实施例4
一种用于建筑外墙的复合型隔热保温涂料，其原料配比见表1、表2所示。
S1、将膨胀珍珠岩、二氧化硅气凝胶、金红石型二氧化钛、复合反射粉、纳米碳化硅、氧化钴改性纳米活性炭、玻璃鳞片，混合均匀，得到颜填料，其中，二氧化硅气凝胶为疏水性微细二氧化硅气凝胶，且选自大城县腾硕保温材料厂；复合反射粉选自美国薛特颜料公司；
S2、将消泡剂SN1340分为三份，分别为消泡剂a、消泡剂b、消泡剂c，其中消泡剂a的重量占消泡剂SN1340总重量的20％，消泡剂b的重量占消泡剂SN1340总重量的60％；
S3、在水中加入润湿剂X405、分散剂5040、消泡剂a，搅拌3min，得到混料a；
S4、在混料a中加入硅丙乳液、弹性苯丙乳液，搅拌3min，得到混料b，其中，硅丙乳液选自广州市旷轩化工有限公司；弹性苯丙乳液选自广州市启华化工有限公司；
S5、在混料b中加入颜填料、消泡剂b，搅拌40min，得到混料c；
S6、在混料c中加入成膜助剂、硅烷偶联剂KH550、疏水剂6600、消泡剂c，搅拌20min，得到原料A，其中，成膜助剂为二丙二醇正丁醚；
S7、在原料A中加入憎水剂ZC501，搅拌9min，得到混料d；
S8、在混料d中加入pH调节剂，继续搅拌10min，得到保温涂料，其中，pH调节剂为重量分数为6％的氨水。
氧化钴改性纳米活性炭采用以下方法制备：
(1)、将六水合硝酸钴配制成溶液，然后加入醋酸，混合均匀，得到混合溶液；
(2)、将混合溶液喷洒在纳米活性炭表面，混合溶液全部被纳米活性炭吸收，静置3h，然后在温度为80℃的条件下，烘干，得到负载活性炭a；
(3)、将醋酸配制成溶液，得到醋酸溶液；
(4)、将醋酸溶液喷洒在负载活性炭a表面，醋酸溶液全部被负载活性炭a吸收，静置1h，然后在温度为80℃的条件下，烘干，得到负载活性炭b；
(5)、在氮气保护、温度为795℃的条件下，将负载活性炭b焙烧1.7h，冷却，得到氧化钴改性纳米活性炭。
纳米活性炭、六水合硝酸钴、醋酸的重量配比为100:5.8:1；
步骤(1)中醋酸和步骤(3)中醋酸的重量配比为3:1；
步骤(1)中，混合溶液中水的重量和纳米活性炭的重量配比为5:10；
步骤(4)中，醋酸溶液中水的重量和负载活性炭a的重量配比为4.8:10。
实施例5
一种用于建筑外墙的复合型隔热保温涂料，其原料配比见表1、表2所示。
S1、将膨胀珍珠岩、二氧化硅气凝胶、金红石型二氧化钛、复合反射粉、纳米碳化硅、氧化钴改性纳米活性炭、玻璃鳞片，混合均匀，得到颜填料，其中，二氧化硅气凝胶为疏水性微细二氧化硅气凝胶，且选自大城县腾硕保温材料厂；复合反射粉选自美国薛特颜料公司；
S2、将消泡剂SN1340分为三份，分别为消泡剂a、消泡剂b、消泡剂c，其中消泡剂a的重量占消泡剂SN1340总重量的20％，消泡剂b的重量占消泡剂SN1340总重量的60％；
S3、在水中加入润湿剂X405、分散剂5040、消泡剂a，搅拌4min，得到混料a；
S4、在混料a中加入硅丙乳液、弹性苯丙乳液，搅拌4min，得到混料b，其中，硅丙乳液选自广州市旷轩化工有限公司；弹性苯丙乳液选自广州市启华化工有限公司；
S5、在混料b中加入颜填料、消泡剂b，搅拌33min，得到混料c；
S6、在混料c中加入成膜助剂、硅烷偶联剂KH550、疏水剂6600、消泡剂c，搅拌12min，得到原料A，其中，成膜助剂为二丙二醇正丁醚；
S7、在原料A中加入憎水剂ZC501，搅拌6min，得到混料d；
S8、在混料d中加入pH调节剂，继续搅拌5min，得到保温涂料，其中，pH调节剂为重量分数为9％的氨水。
氧化钴改性纳米活性炭采用以下方法制备：
(1)、将六水合硝酸钴配制成溶液，然后加入醋酸，混合均匀，得到混合溶液；
(2)、将混合溶液喷洒在纳米活性炭表面，混合溶液全部被纳米活性炭吸收，静置3.7h，然后在温度为70℃的条件下，烘干，得到负载活性炭a；
(3)、将醋酸配制成溶液，得到醋酸溶液；
(4)、将醋酸溶液喷洒在负载活性炭a表面，醋酸溶液全部被负载活性炭a吸收，静置1.3h，然后在温度为70℃的条件下，烘干，得到负载活性炭b；
(5)、在氮气保护、温度为793℃的条件下，将负载活性炭b焙烧1.7h，冷却，得到氧化钴改性纳米活性炭。
纳米活性炭、六水合硝酸钴、醋酸的重量配比为100:9.7:2；
步骤(1)中醋酸和步骤(3)中醋酸的重量配比为5:1；
步骤(1)中，混合溶液中水的重量和纳米活性炭的重量配比为6:10；
步骤(4)中，醋酸溶液中水的重量和负载活性炭a的重量配比为5.8:10。
实施例6
一种用于建筑外墙的复合型隔热保温涂料，其原料配比见表1、表2所示。
S1、将膨胀珍珠岩、二氧化硅气凝胶、金红石型二氧化钛、复合反射粉、纳米碳化硅、氧化钴改性纳米活性炭、玻璃鳞片，混合均匀，得到颜填料，其中，二氧化硅气凝胶为疏水性微细二氧化硅气凝胶，且选自大城县腾硕保温材料厂；复合反射粉选自美国薛特颜料公司；
S2、将消泡剂SN1340分为三份，分别为消泡剂a、消泡剂b、消泡剂c，其中消泡剂a的重量占消泡剂SN1340总重量的20％，消泡剂b的重量占消泡剂SN1340总重量的60％；
S3、在水中加入润湿剂X405、分散剂5040、消泡剂a，搅拌5min，得到混料a；
S4、在混料a中加入硅丙乳液、弹性苯丙乳液，搅拌5min，得到混料b，其中，硅丙乳液选自广州市旷轩化工有限公司；弹性苯丙乳液选自广州市启华化工有限公司；
S5、在混料b中加入颜填料、消泡剂b，搅拌37min，得到混料c；
S6、在混料c中加入成膜助剂、硅烷偶联剂KH550、疏水剂6600、消泡剂c，搅拌17min，得到原料A，其中，成膜助剂为二丙二醇正丁醚；
S7、在原料A中加入憎水剂ZC501，搅拌8min，得到混料d；
S8、在混料d中加入pH调节剂，继续搅拌7min，得到保温涂料，其中，pH调节剂为重量分数为8％的氨水。
氧化钴改性纳米活性炭采用以下方法制备：
(1)、将六水合硝酸钴配制成溶液，然后加入醋酸，混合均匀，得到混合溶液；
(2)、将混合溶液喷洒在纳米活性炭表面，混合溶液全部被纳米活性炭吸收，静置4h，然后在温度为70℃的条件下，烘干，得到负载活性炭a；
(3)、将醋酸配制成溶液，得到醋酸溶液；
(4)、将醋酸溶液喷洒在负载活性炭a表面，醋酸溶液全部被负载活性炭a吸收，静置2h，然后在温度为70℃的条件下，烘干，得到负载活性炭b；
(5)、在氮气保护、温度为800℃的条件下，将负载活性炭b焙烧1h，冷却，得到氧化钴改性纳米活性炭。
纳米活性炭、六水合硝酸钴、醋酸的重量配比为100:8.7:1.7；
步骤(1)中醋酸和步骤(3)中醋酸的重量配比为4.8:1；
步骤(1)中，混合溶液中水的重量和纳米活性炭的重量配比为5.7:10；
步骤(4)中，醋酸溶液中水的重量和负载活性炭a的重量配比为5.4:10。
对比例1
采用市售大邦隔热漆。
对比例2
本对比例和实施例3的区别之处在于，颜填料中未添加氧化钴改性纳米活性炭。
对比例3
本对比例和实施例3的区别之处在于，颜填料中未添加纳米碳化硅、氧化钴改性纳米活性炭。
对比例4
本对比例和实施例3的区别之处在于，颜填料中仅有纳米碳化硅、氧化钴改性纳米活性炭。
对比例5
本对比例和实施例3的区别之处在于，颜填料中仅有膨胀珍珠岩、二氧化硅气凝胶。
对比例6
本对比例和实施例3的区别之处在于，颜填料中仅有金红石型二氧化钛、复合反射粉。
对比例7
本对比例和实施例3的区别之处在于，颜填料中未添加玻璃鳞片。
对实施例1-6和对比例1-7得到的保温涂料，进行下述性能检测，检测结果如表3所示。
其中，根据JG/T 235-2014《建筑反射隔热涂料》，检测漆膜的隔热温差；
根据JG/T 1040-2007《建筑外表面用热反射隔热涂料》，检测漆膜的太阳反射比、漆膜的半球发射率；
根据GB/T 17371-2008《硅酸盐复合绝热涂料》，检测漆膜在25℃下的导热系数；
根据GB/T 9286-1998《色漆和清漆划格试验》，检测漆膜附着力级别。
表3检测结果
Figure BDA0002285134870000121
从表3中可以看出，本发明的保温涂料，通过原料之间的协同作用，将阻隔、反射、辐射三种机理结合在一起，并通过颜填料之间的协同作用，漆膜隔热温差最高达到8.5℃，漆膜太阳反射比最高达到81.62％，半球发射率最高达到91％，导热系数最低达到0.135w/m.k，附着力达到0级，使保温涂料达到既隔热又保温的目的，提高保温涂料的整体使用效果，满足夏热地区将太阳能阻隔在建筑外内的需求，也满足冬冷地区对建筑内的热量进行保温的需求，从而满足夏热冬冷地区建筑节能的需要。
本发明中，膨胀珍珠岩、二氧化硅气凝胶不仅具有较低的导热系数，而且二氧化硅气凝胶内部不仅具有较多的孔隙，而且还具有较高的透明性，能够在保温涂料中均匀分散，能够阻断漆膜内的“热桥”，通过对太阳能的显著热阻抗来实现隔热保温；金红石型二氧化钛、复合反射粉具有较高的反射性和低导热系数，通过将太阳能的反射，阻止太阳能向漆膜内进行传导，部分传导进入漆膜内的太阳能，被纳米碳化硅转换为波长，且发射到空气中，剩余传导入漆膜内的太阳能，快速被氧化钴改性纳米活性炭吸收并转换，达到隔热保温的目的。同时，本发明中，通过在颜填料中加入玻璃鳞片，玻璃鳞片和原料之间的协同作用，增加了漆膜的附着力，提高漆膜的使用寿命。

Claims (8)

1.一种用于建筑外墙的复合型隔热保温涂料，其特征在于：按重量百分数计，保温涂料的原料包括原料A、原料B；
所述原料A包括硅丙乳液25-40%、弹性苯丙乳液8-12%、颜填料15-32%、水15-30%、成膜助剂2-3%、硅烷偶联剂0.8-1.2%、润湿剂0.2-0.8%、分散剂0.3-1.2%、消泡剂0.2-1.2%、疏水剂3-5%，所述颜填料包括膨胀珍珠岩6-10%、二氧化硅气凝胶3-7%、金红石型二氧化钛6-10%、复合反射粉25-45%、纳米碳化硅8-15%、氧化钴改性纳米活性炭20-24%、玻璃鳞片5-15%；
所述原料B包括增稠剂、pH调节剂，所述增稠剂的添加量为原料A总重量的1.5-3.5%，所述pH调节剂的添加量为原料A总重量的0.1-0.3%；
所述氧化钴改性纳米活性炭采用以下方法制备：包括如下步骤：
（1）、将六水合硝酸钴配制成溶液，然后加入醋酸，混合均匀，得到混合溶液；
（2）、将混合溶液喷洒在纳米活性炭表面，混合溶液全部被纳米活性炭吸收，静置3-4h，然后在温度为70-80℃的条件下，烘干，得到负载活性炭a；
（3）、将醋酸配制成溶液，得到醋酸溶液；
（4）、将醋酸溶液喷洒在负载活性炭a表面，醋酸溶液全部被负载活性炭a吸收，静置1-2h，然后在温度为70-80℃的条件下，烘干，得到负载活性炭b；
（5）、在惰性气体保护、温度为790-800℃的条件下，将负载活性炭b焙烧1-2h，冷却，得到氧化钴改性纳米活性炭；
所述纳米活性炭、六水合硝酸钴、醋酸的重量配比为100: (5.8-9.7):(1-2)，且步骤（1）中醋酸和步骤（3）中醋酸的重量配比为(3-4):1。
2.根据权利要求1所述的一种用于建筑外墙的复合型隔热保温涂料，其特征在于：所述原料A包括硅丙乳液30%、弹性苯丙乳液10%、颜填料25.5%、水25%、成膜助剂2.5%、硅烷偶联剂1.1%、润湿剂0.5%、分散剂0.9%、消泡剂0.5%、疏水剂4%，所述颜填料包括膨胀珍珠岩8%、二氧化硅气凝胶5%、金红石型二氧化钛8%、复合反射粉35%、纳米碳化硅12%、氧化钴改性纳米活性炭22%、玻璃鳞片10%；
所述原料B包括增稠剂、pH调节剂，所述增稠剂的添加量为原料A总重量的2.5%，所述pH调节剂的添加量为原料A总重量的0.2%。
3.根据权利要求1所述的一种用于建筑外墙的复合型隔热保温涂料，其特征在于：所述成膜助剂为二丙二醇正丁醚。
4.根据权利要求1所述的一种用于建筑外墙的复合型隔热保温涂料，其特征在于：所述增稠剂为憎水剂ZC501。
5.根据权利要求1所述的一种用于建筑外墙的复合型隔热保温涂料，其特征在于：所述疏水剂为疏水剂6600。
6.根据权利要求1所述的一种用于建筑外墙的复合型隔热保温涂料，其特征在于：所述硅烷偶联剂为硅烷偶联剂KH550。
7.根据权利要求1所述的一种用于建筑外墙的复合型隔热保温涂料，其特征在于：所述二氧化硅气凝胶为疏水性微细二氧化硅气凝胶。
8.一种制备权利要求1-7中任意一项所述的用于建筑外墙的复合型隔热保温涂料的方法，其特征在于：包括如下步骤：
S1、将膨胀珍珠岩、二氧化硅气凝胶、金红石型二氧化钛、复合反射粉、纳米碳化硅、氧化钴改性纳米活性炭、玻璃鳞片，混合均匀，得到颜填料；
S2、将消泡剂分为三份，分别为消泡剂a、消泡剂b、消泡剂c，其中消泡剂a的重量占消泡剂总重量的20%，消泡剂b的重量占消泡剂总重量的60%；
S3、在水中加入润湿剂、分散剂、消泡剂a，搅拌3-5min，得到混料a；
S4、在混料a中加入硅丙乳液、弹性苯丙乳液，搅拌3-5min，得到混料b；
S5、在混料b中加入颜填料、消泡剂b，搅拌30-40min，得到混料c；
S6、在混料c中加入成膜助剂、硅烷偶联剂、疏水剂、消泡剂c，搅拌10-20min，得到原料A；
S7、在原料A中加入增稠剂，搅拌5-10min，得到混料d；
S8、在混料d中加入pH调节剂，继续搅拌5-10min，得到保温涂料。
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