CN114836113A - 一种水性纳米耐高温保温隔热材料以及制备方法 - Google Patents
一种水性纳米耐高温保温隔热材料以及制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114836113A CN114836113A CN202210636348.4A CN202210636348A CN114836113A CN 114836113 A CN114836113 A CN 114836113A CN 202210636348 A CN202210636348 A CN 202210636348A CN 114836113 A CN114836113 A CN 114836113A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- water
- temperature
- hollow microspheres
- resistant heat
- titanium
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 47
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 title claims abstract description 22
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims description 15
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 29
- 239000000049 pigment Substances 0.000 claims abstract description 28
- 239000004005 microsphere Substances 0.000 claims abstract description 27
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims abstract description 26
- 239000004964 aerogel Substances 0.000 claims abstract description 15
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 claims abstract description 15
- 229910052596 spinel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 14
- 239000011029 spinel Substances 0.000 claims abstract description 14
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 claims abstract description 13
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims abstract description 12
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims abstract description 12
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims abstract description 11
- 238000004321 preservation Methods 0.000 claims abstract description 9
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 239000012752 auxiliary agent Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000004965 Silica aerogel Substances 0.000 claims abstract description 5
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 claims abstract description 4
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 26
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 25
- 238000010304 firing Methods 0.000 claims description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 12
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 claims description 10
- 239000002562 thickening agent Substances 0.000 claims description 9
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 8
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 7
- 239000013530 defoamer Substances 0.000 claims description 7
- 239000003995 emulsifying agent Substances 0.000 claims description 7
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 6
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims description 6
- 238000000498 ball milling Methods 0.000 claims description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 4
- 239000012065 filter cake Substances 0.000 claims description 4
- 239000012774 insulation material Substances 0.000 claims description 4
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 4
- 229920002401 polyacrylamide Polymers 0.000 claims description 4
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 claims description 4
- 238000007873 sieving Methods 0.000 claims description 4
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims description 4
- 150000003608 titanium Chemical class 0.000 claims description 4
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910021538 borax Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 238000001354 calcination Methods 0.000 claims description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 2
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims description 2
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims description 2
- FPAFDBFIGPHWGO-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxomagnesium;hydrate Chemical compound O.[Mg]=O.[Mg]=O.[Mg]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O FPAFDBFIGPHWGO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 2
- 239000008394 flocculating agent Substances 0.000 claims description 2
- 238000005189 flocculation Methods 0.000 claims description 2
- 230000016615 flocculation Effects 0.000 claims description 2
- 229910001676 gahnite Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910001691 hercynite Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 claims description 2
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000011572 manganese Substances 0.000 claims description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 2
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims description 2
- 239000010453 quartz Substances 0.000 claims description 2
- 238000005245 sintering Methods 0.000 claims description 2
- 239000004328 sodium tetraborate Substances 0.000 claims description 2
- 235000010339 sodium tetraborate Nutrition 0.000 claims description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 2
- -1 acrylic ester Chemical class 0.000 claims 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 claims 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 abstract description 21
- 238000000576 coating method Methods 0.000 abstract description 21
- 238000009413 insulation Methods 0.000 abstract description 13
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 10
- 238000001579 optical reflectometry Methods 0.000 abstract description 4
- 239000000945 filler Substances 0.000 abstract description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 7
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 7
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 5
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 4
- 238000004134 energy conservation Methods 0.000 description 3
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 description 3
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 2
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 2
- 239000002518 antifoaming agent Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M Acrylate Chemical compound [O-]C(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 238000003556 assay Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000004566 building material Substances 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 1
- 239000011490 mineral wool Substances 0.000 description 1
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000003075 superhydrophobic effect Effects 0.000 description 1
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D167/00—Coating compositions based on polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Coating compositions based on derivatives of such polymers
- C09D167/08—Polyesters modified with higher fatty oils or their acids, or with natural resins or resin acids
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D175/00—Coating compositions based on polyureas or polyurethanes; Coating compositions based on derivatives of such polymers
- C09D175/04—Polyurethanes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
- C09D5/004—Reflecting paints; Signal paints
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
- C09D5/18—Fireproof paints including high temperature resistant paints
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
- C09D7/40—Additives
- C09D7/60—Additives non-macromolecular
- C09D7/61—Additives non-macromolecular inorganic
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
- C09D7/40—Additives
- C09D7/60—Additives non-macromolecular
- C09D7/61—Additives non-macromolecular inorganic
- C09D7/62—Additives non-macromolecular inorganic modified by treatment with other compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
- C08K3/20—Oxides; Hydroxides
- C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
- C08K2003/2217—Oxides; Hydroxides of metals of magnesium
- C08K2003/222—Magnesia, i.e. magnesium oxide
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
- C08K3/20—Oxides; Hydroxides
- C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
- C08K2003/2262—Oxides; Hydroxides of metals of manganese
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
- C08K3/20—Oxides; Hydroxides
- C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
- C08K2003/2265—Oxides; Hydroxides of metals of iron
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
- C08K3/20—Oxides; Hydroxides
- C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
- C08K2003/2296—Oxides; Hydroxides of metals of zinc
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K2201/00—Specific properties of additives
- C08K2201/011—Nanostructured additives
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2201/00—Properties
- C08L2201/08—Stabilised against heat, light or radiation or oxydation
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
- Y02B30/90—Passive houses; Double facade technology
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Paints Or Removers (AREA)
Abstract
本发明公开了一种水性纳米耐高温保温隔热材料，由下述组分按质量百分比制成：水性树脂16‑22％、红外反射颜料3‑10％、二氧化硅气凝胶3‑26％、空心微珠19‑26％、水18‑38％、乳液6‑10％、助剂2‑5％；本发明添加镀钛纳米陶瓷空心微珠作为填料，镀钛纳米陶瓷空心微珠内部为气体，导热系数低，可以使涂料具有良好的隔热、保温性能，同时添加的苯乙烯和丙烯酸酯的共聚乳液可以填充镀钛纳米陶瓷空心微珠之间的缝隙，使涂料各组分之间连接更紧密，可以提高涂料的光反射率，添加远红外陶瓷粉与尖晶石粉制备的红外反射颜料使涂料具有较高的光反射率，可以减少材料表面的得热，从而达到隔热目的，添加的二氧化硅气凝胶为4％时涂料的附着力较好，且导热率低，可以降低二氧化硅气凝胶的用量。
Description
技术领域
本发明涉及涂料生产领域，尤其涉及一种水性纳米耐高温保温隔热材料以及制备方法。
背景技术
当前,世界能源紧缺问题日益严峻,各行各业对节能减排的要求越来越高。在建筑领域,因其能耗约占全社会总能耗30％,且仅仅是建筑物在建造和使用过程中消耗的能源比例,如果再加上建材生产过程中耗掉的能源,建筑相关能耗将占到社会总耗能的46.7％。建筑节能对实现“双碳”目标十分重要。
建筑保温隔热是减少能耗的重要措施之一,保温隔热涂料作为一种新型涂料，凭借其自身隔热节能、施工便利、适应性强等优势,在实现建筑节能过程中发挥了越来越强大的作用。然而,随着国民经济的发展和科学技术的进步,人们对保温隔热涂料的要求越来越高,薄薄一层的保温隔热涂料能否为建筑穿上防护外衣，成为值得思考的问题。
保温隔热的方法主要集中于两个类别:基于热传导原理的阻传导技术，基于表面反射原理的光反射技术；传导是热量传递的主要路径之一；
所谓“阻传导”是通过增加传导阻力、减缓热量在墙体两端的传递速度。采用导热系数较低的材料，减缓墙面两端由温差引起的热量传导，是这类材料的技术策略，最为典型也是应用最为广泛的是以各类由聚苯乙烯制成的保温材料。各类保温砂浆、保温腻子、无机发泡材料、气凝胶材料和岩棉保温材料，均采取同样的技术路径；
光反射技术在建筑隔热节能上应用，是基于太阳通过光辐射产生地球上主要热量来源的事实，以及“环境中的热量主要来自于太阳照射”的认知。根据物理学光反射原理，入射在材料表面的太阳辐射能被吸收、透射或反射，其吸收率a、透射率r和反射率p之间有如下的关系atr+p＝1。在此前提下，通过提高材料表面对太阳光的反射率以减少材料表面的得热，从而达到隔热目的，是光反射技术的基本策略。
现有的水性纳米保温隔热涂料中的SiO气凝胶在一定范围内的添加量越大制备出的涂料隔热性能就越好，随着SiO气凝胶使用量的增大,导热系数下降，但是增加SiO气凝胶的用量,可能会导致其他原料的性能发生改变，且目前市场上没有将阻传导与光反射技术结合制备的保温隔热涂料。
发明内容
本发明的目的是提供一种水性纳米耐高温保温隔热材料以及制备方法，解决了上述问题。
为了达到上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明提供一种水性纳米耐高温保温隔热材料，由下述组分按质量百分比制成：水性树脂16-22％、红外反射颜料3-10％、二氧化硅气凝胶3-26％、空心微珠19-26％、水18-28％、乳液6-10％、助剂5-8％；
其中：所述水性树脂包括：水溶性酚醛改性醇酸树脂、水性聚氨酯树脂，所述红外反射颜料为远红外陶瓷粉与尖晶石粉的烧结物，所述空心微珠为镀钛纳米陶瓷空心微珠，所述镀钛纳米陶瓷空心微珠的制备方法为：将纳米陶瓷空心微珠混于装有去离子水的反应釜中,调整体系pH值和温度,控制pH值在2.4-2.7之间，控制温度为：80-90℃，缓慢滴加钛盐溶液,同时使用NaOH始终维持体系的pH值在2.4-2.7之间,滴加结束后,提高体系温度至90-98℃,继续反应1-2h后进行过滤,洗涤滤饼,滤饼在干燥箱中以110-130℃干燥2-4h后在马沸炉中煅烧2-3h，得到镀钛纳米陶瓷空心微珠。
优选的，所述红外反射颜料的制备方法为：通过电熔法或烧结法制备尖晶石备用，将20-31％尖晶石、16-20％石英、11-19％硼砂、23-31滑石粉、2-4％聚丙烯酰胺、余量为水，将尖晶石、石英、硼砂、滑石粉、滑石粉作为原料混合均匀，经湿法球磨14-28小时得到浆液，将浆液过100-180目筛后加入絮凝剂进行选择性絮凝，除掉絮凝物，干燥后在氧化性气氛下进行烧制，烧制阶段为：第一阶段：320～580℃下烧制20-40min，第二阶段：600～720℃下烧制30-42min，第三阶段：750～900℃下烧制50-60min，第四阶段：920～1100℃下烧制50-62min，第五阶段：1100～1250℃下烧制20-30min，然后随炉冷却至室温，将烧结后的混合料经干法球磨20-30小时，最后过200-320目筛得到红外反射颜料。
优选的，所述尖晶石包括：镁尖晶石、铁尖晶石、锌尖晶石、锰尖晶石。
优选的，所述絮凝剂为聚丙烯酰胺。
优选的，所述助剂包括乳化剂0.6-1.1％、增稠剂0.5-0.9％、颜料分散剂0.7-1.5％、消泡剂0.5-0.1.1％、流平剂0.2-0.5％，所述颜料分散剂选自日本诺普科助剂有限公司，所述增稠剂选自广州市沛凌贸易有限公司，规格为RM-2020，所述消泡剂选自广州市淬凌贸易有限公司,规格为：NXZ。
优选的，所述镀钛纳米陶瓷空心微珠制备过程中钛盐溶液滴加时间为3-5h，所述反应釜的搅拌速度为50-60r/min。
优选的，所述乳液为苯乙烯和丙烯酸酯的共聚乳液。
优选的，所述二氧化硅气凝胶为4％。
一种水性纳米耐高温保温隔热材料的制备方法，采用上述的水性纳米耐高温保温隔热材料进行制备：具体包括以下步骤：
(1)、将水、红外反射颜料、颜料分散剂加入分散缸中搅拌均匀，搅拌速度为120-160r/min，搅拌时间为5-10min，得到混合物A；
(2)、将镀钛纳米陶瓷空心微珠、助剂、乳液缓慢加入步骤1的混合物A中低速搅拌均匀，搅拌速度为40-50r/min，搅拌时间为40-60min，得到混合物B；
(3)、将二氧化硅气凝胶、水性树脂加入步骤2得到的混合物B中继续以40-50r/min的转速搅拌20-30min得到所述的水性纳米耐高温保温隔热材料。
本发明的有益效果：
(1)、本发明添加镀钛纳米陶瓷空心微珠作为填料，镀钛纳米陶瓷空心微珠内部为气体，导热系数低，可以使涂料具有良好的隔热、保温性能，同时添加的苯乙烯和丙烯酸酯的共聚乳液可以填充镀钛纳米陶瓷空心微珠之间的缝隙，使涂料各组分之间连接更紧密，可以提高涂料的光反射率。
(2)、本发明通过添加远红外陶瓷粉与尖晶石粉制备的红外反射颜料使涂料具有较高的光反射率，可以减少材料表面的得热，从而达到隔热目的。
(3)、本发明添加的二氧化硅气凝胶为4％时涂料的附着力较好，且导热率低，在保证具有良好保温隔热的前提下可以降低二氧化硅气凝胶的用量。
(4)、本发明添加的水性树脂具有耐高温的作用。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
实施例1
制备方法具体步骤如下：
(1)、将26％水、红外反射颜料4％、颜料分散剂0.8％加入分散缸中搅拌均匀，搅拌速度为120r/min，搅拌时间为8min，得到混合物A；
(2)、将镀钛纳米陶瓷空心微珠19％、乳化剂0.6％、增稠剂0.8％、消泡剂0.5％、流平剂0.3％、乳液8％缓慢加入步骤1的混合物A中低速搅拌均匀，搅拌速度为45r/min，搅拌时间为50min，得到混合物B；
(3)、将二氧化硅气凝胶26％、水性树脂16％加入步骤2得到的混合物B中继续以45r/min的转速搅拌27min得到所述的水性纳米耐高温保温隔热材料。
实施例2
制备方法具体步骤如下：
(1)、将18％水、红外反射颜料10％、颜料分散剂0.8％加入分散缸中搅拌均匀，搅拌速度为120r/min，搅拌时间为8min，得到混合物A；
(2)、将镀钛纳米陶瓷空心微珠19％、乳化剂0.6％、增稠剂0.8％、消泡剂0.5％、流平剂0.3％、乳液8％缓慢加入步骤1的混合物A中低速搅拌均匀，搅拌速度为45r/min，搅拌时间为50min，得到混合物B；
(3)、将二氧化硅气凝胶26％、水性树脂16％加入步骤2得到的混合物B中继续以45r/min的转速搅拌27min得到所述的水性纳米耐高温保温隔热材料。
实施例3
制备方法具体步骤如下：
(1)、将38％水、红外反射颜料4％、颜料分散剂0.8％加入分散缸中搅拌均匀，搅拌速度为120r/min，搅拌时间为8min，得到混合物A；
(2)、将镀钛纳米陶瓷空心微珠19％、乳化剂0.6％、增稠剂0.8％、消泡剂0.5％、流平剂0.3％、乳液10％缓慢加入步骤1的混合物A中低速搅拌均匀，搅拌速度为45r/min，搅拌时间为50min，得到混合物B；
(3)、将二氧化硅气凝胶4％、水性树脂22％加入步骤2得到的混合物B中继续以45r/min的转速搅拌27min得到所述的水性纳米耐高温保温隔热材料。
实施例4
制备方法具体步骤如下：
(1)、将32％水、红外反射颜料10％、颜料分散剂0.8％加入分散缸中搅拌均匀，搅拌速度为120r/min，搅拌时间为8min，得到混合物A；
(2)、将镀钛纳米陶瓷空心微珠19％、乳化剂0.6％、增稠剂0.8％、消泡剂0.5％、流平剂0.3％、乳液10％缓慢加入步骤1的混合物A中低速搅拌均匀，搅拌速度为45r/min，搅拌时间为50min，得到混合物B；
(3)、将二氧化硅气凝胶4％、水性树脂22％加入步骤2得到的混合物B中继续以45r/min的转速搅拌27min得到所述的水性纳米耐高温保温隔热材料。
对比例：
以中国发明专利：一种超疏水自清洁保温隔热建筑物外墙涂料，专利号为：CN108997873 B实施例1作为对比。
为进一步验证本发明的技术效果,将本发明实施例将制备出的样品涂在水泥板做成的样板上,图层厚度均为20/μm，分别进行如下测试,测试结果与对比例进行比较，其中各项检测依据或标准为：
(1)表干时间：检验依据GB/T 1728——1979(1989)；(2)实干时间：检验依据GB/T1728——1979(1989)；(1)表面太阳反射比测试,依据JG/T235-2008《建筑反射隔热涂料》检测；(3)导热率:使用导热系数测试仪,按照GB/T10294-2008《绝热材料稳态热阻及有关特性的测定防护热板法》；(4)、附着力检测：检验依据GB/T5210-2006进行；(5)反射率测试：依据JG/T235-2008《建筑反射隔热涂料》检测；
表1
从表1可以看出，实施例1-4的反射率均优于对比例，表明添加的红外反射颜料可以减少材料表面的得热，从而达到隔热目的；
从实施例1-4可以看出在添加的二氧化硅气凝胶为4％时涂料的附着力较好，且导热率均优于对比例。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种水性纳米耐高温保温隔热材料，其特征在于：由下述组分按质量百分比制成：水性树脂16-22％、红外反射颜料3-10％、二氧化硅气凝胶3-26％、空心微珠19-26％、水18-38％、乳液6-10％、助剂2-5％；
其中：所述水性树脂包括：水溶性酚醛改性醇酸树脂、水性聚氨酯树脂，所述红外反射颜料为远红外陶瓷粉与尖晶石粉的烧结物，所述空心微珠为镀钛纳米陶瓷空心微珠，所述镀钛纳米陶瓷空心微珠的制备方法为：将纳米陶瓷空心微珠混于装有去离子水的反应釜中,调整体系pH值和温度,控制pH值在2.4-2.7之间，控制温度为：80-90℃，缓慢滴加钛盐溶液,同时使用NaOH始终维持体系的pH值在2.4-2.7之间,滴加结束后,提高体系温度至90-98℃,继续反应1-2h后进行过滤,洗涤滤饼,滤饼在干燥箱中以110-130℃干燥2-4h后在马沸炉中煅烧2-3h，得到镀钛纳米陶瓷空心微珠。
2.根据权利要求1所述的一种水性纳米耐高温保温隔热材料，其特征在于：所述红外反射颜料的制备方法为：通过电熔法或烧结法制备尖晶石备用，将20-31％尖晶石、16-20％石英、11-19％硼砂、23-31滑石粉、2-4％聚丙烯酰胺、余量为水，将尖晶石、石英、硼砂、滑石粉、滑石粉作为原料混合均匀，经湿法球磨14-28小时得到浆液，将浆液过100-180目筛后加入絮凝剂进行选择性絮凝，除掉絮凝物，干燥后在氧化性气氛下进行烧制，烧制阶段为：第一阶段：320～580℃下烧制20-40min，第二阶段：600～720℃下烧制30-42min，第三阶段：750～900℃下烧制50-60min，第四阶段：920～1100℃下烧制50-62min，第五阶段：1100～1250℃下烧制20-30min，然后随炉冷却至室温，将烧结后的混合料经干法球磨20-30小时，最后过200-320目筛得到红外反射颜料。
3.根据权利要求1所述的一种水性纳米耐高温保温隔热材料，其特征在于：所述尖晶石包括：镁尖晶石、铁尖晶石、锌尖晶石、锰尖晶石。
4.根据权利要求2所述的一种水性纳米耐高温保温隔热材料，其特征在于：所述絮凝剂为聚丙烯酰胺。
5.根据权利要求1所述的一种水性纳米耐高温保温隔热材料，其特征在于：所述助剂包括乳化剂0.6-1.1％、增稠剂0.5-0.9％、颜料分散剂0.7-1.5％、消泡剂0.5-0.1.1％、流平剂0.2-0.5％，所述颜料分散剂选自日本诺普科助剂有限公司，所述增稠剂选自广州市沛凌贸易有限公司，规格为RM-2020，所述消泡剂选自广州市淬凌贸易有限公司,规格为：NXZ。
6.根据权利要求1所述的一种水性纳米耐高温保温隔热材料，其特征在于：所述镀钛纳米陶瓷空心微珠制备过程中钛盐溶液滴加时间为3-5h，所述反应釜的搅拌速度为50-60r/min。
7.根据权利要求1所述的一种水性纳米耐高温保温隔热材料，其特征在于：所述乳液为苯乙烯和丙烯酸酯的共聚乳液。
8.根据权利要求1所述的一种水性纳米耐高温保温隔热材料，其特征在于：所述二氧化硅气凝胶为4％。
9.一种如权利要求1-8任一项所述的一种水性纳米耐高温保温隔热材料的制备方法，其特征在于：具体包括以下步骤：
(1)、将水、红外反射颜料、颜料分散剂加入分散缸中搅拌均匀，搅拌速度为120-160r/min，搅拌时间为5-10min，得到混合物A；
(2)、将镀钛纳米陶瓷空心微珠、乳化剂、增稠剂、消泡剂、流平剂、乳液缓慢加入步骤1的混合物A中低速搅拌均匀，搅拌速度为40-50r/min，搅拌时间为40-60min，得到混合物B；
(3)、将二氧化硅气凝胶、水性树脂加入步骤2得到的混合物B中继续以40-50r/min的转速搅拌20-30min得到所述的水性纳米耐高温保温隔热材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210636348.4A CN114836113A (zh) | 2022-06-07 | 2022-06-07 | 一种水性纳米耐高温保温隔热材料以及制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210636348.4A CN114836113A (zh) | 2022-06-07 | 2022-06-07 | 一种水性纳米耐高温保温隔热材料以及制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114836113A true CN114836113A (zh) | 2022-08-02 |
Family
ID=82574016
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210636348.4A Pending CN114836113A (zh) | 2022-06-07 | 2022-06-07 | 一种水性纳米耐高温保温隔热材料以及制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114836113A (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116693306A (zh) * | 2023-05-31 | 2023-09-05 | 江苏龙冶节能科技有限公司 | 一种耐高温反射材料及其制备方法与用途 |
| CN116814142A (zh) * | 2023-01-06 | 2023-09-29 | 江苏菲华至宁高新材料科技有限公司 | 一种水性复合保温隔热涂料及其制备方法 |
| CN116851235A (zh) * | 2023-07-12 | 2023-10-10 | 浙大宁波理工学院 | 一种反射隔热多彩涂料及其制备方法和应用 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102219492A (zh) * | 2011-05-12 | 2011-10-19 | 官明智 | 一种红外辐射材料、高温红外涂料及其生产工艺 |
| CN103396685A (zh) * | 2013-08-19 | 2013-11-20 | 汤炼芳 | 一种节能涂料的制备方法 |
| CN103570360A (zh) * | 2012-07-30 | 2014-02-12 | 伯鑫科技有限公司 | 远红外线散热陶瓷浆料、纤维布、薄膜及其制备方法 |
| CN106189476A (zh) * | 2016-08-04 | 2016-12-07 | 山东科技大学 | 一种矿物辐射粉体的制备及在建筑隔热涂料中的应用 |
| CN106905752A (zh) * | 2016-12-09 | 2017-06-30 | 西华大学 | 同时具有隔热性和高热反射率的空心陶瓷微珠 |
| CN109207066A (zh) * | 2018-08-08 | 2019-01-15 | 佛山科学技术学院 | 一种水性隔热保温涂料及其制备方法 |
| CN113462285A (zh) * | 2021-07-23 | 2021-10-01 | 中国科学院兰州化学物理研究所 | 一种具有良好太阳能吸收和红外辐射性能的溶剂型功能涂料及其制备方法 |
-
2022
- 2022-06-07 CN CN202210636348.4A patent/CN114836113A/zh active Pending
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102219492A (zh) * | 2011-05-12 | 2011-10-19 | 官明智 | 一种红外辐射材料、高温红外涂料及其生产工艺 |
| CN103570360A (zh) * | 2012-07-30 | 2014-02-12 | 伯鑫科技有限公司 | 远红外线散热陶瓷浆料、纤维布、薄膜及其制备方法 |
| CN103396685A (zh) * | 2013-08-19 | 2013-11-20 | 汤炼芳 | 一种节能涂料的制备方法 |
| CN106189476A (zh) * | 2016-08-04 | 2016-12-07 | 山东科技大学 | 一种矿物辐射粉体的制备及在建筑隔热涂料中的应用 |
| CN106905752A (zh) * | 2016-12-09 | 2017-06-30 | 西华大学 | 同时具有隔热性和高热反射率的空心陶瓷微珠 |
| CN109207066A (zh) * | 2018-08-08 | 2019-01-15 | 佛山科学技术学院 | 一种水性隔热保温涂料及其制备方法 |
| CN113462285A (zh) * | 2021-07-23 | 2021-10-01 | 中国科学院兰州化学物理研究所 | 一种具有良好太阳能吸收和红外辐射性能的溶剂型功能涂料及其制备方法 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116814142A (zh) * | 2023-01-06 | 2023-09-29 | 江苏菲华至宁高新材料科技有限公司 | 一种水性复合保温隔热涂料及其制备方法 |
| CN116814142B (zh) * | 2023-01-06 | 2024-01-30 | 江苏菲华至宁高新材料科技有限公司 | 一种水性复合保温隔热涂料及其制备方法 |
| CN116693306A (zh) * | 2023-05-31 | 2023-09-05 | 江苏龙冶节能科技有限公司 | 一种耐高温反射材料及其制备方法与用途 |
| CN116851235A (zh) * | 2023-07-12 | 2023-10-10 | 浙大宁波理工学院 | 一种反射隔热多彩涂料及其制备方法和应用 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN114836113A (zh) | 一种水性纳米耐高温保温隔热材料以及制备方法 | |
| CN106700789B (zh) | 一种水性建筑节能涂料及其制备方法 | |
| CN103214905B (zh) | 一种温敏变色隔热涂料及其制备方法 | |
| CN106830684B (zh) | 一种反射隔热陶瓷釉面砖的制备方法 | |
| CN107201067B (zh) | 一种耐高温隔热保温涂料及其制作方法 | |
| CN101906261B (zh) | 一种高流平性玻璃隔热涂料 | |
| CN106221323B (zh) | 一种无机反射隔热荷叶涂料及其制备方法 | |
| CN108299979B (zh) | 热反射性真石涂层体系 | |
| CN112745726A (zh) | 一种高性能有机无机复合热反射防水涂料、制备方法及应用 | |
| CN107057479B (zh) | 一种水性隔热保温防火材料及其制备方法 | |
| CN107353739A (zh) | 水性纳米隔热节能涂料及其制备方法 | |
| CN102826810A (zh) | 一种反射隔热粉末涂料及其制备方法 | |
| CN111057433A (zh) | 一种改性丙烯酸隔热涂料及其制备方法 | |
| CN113801527A (zh) | 一种水性透明玻璃隔热涂料及其制备方法 | |
| CN110511638B (zh) | 一种功能性隔热环保涂层材料及其制备方法 | |
| CN107057489A (zh) | 一种用于内墙的防火隔热涂料及其制备方法 | |
| CN115286961A (zh) | 一种建筑外墙用涂料及其制备方法 | |
| CN115322600A (zh) | 一种反射隔热无机涂料及其制备方法 | |
| CN109054556A (zh) | 一种水性纳米复合隔热涂料及其制备方法 | |
| CN108659657A (zh) | 一种建筑外墙涂料及其应用 | |
| CN107892849A (zh) | 一种反射隔热涂料及其制备方法 | |
| CN108504225A (zh) | 隔热涂料 | |
| CN111978807A (zh) | 一种保温隔热涂料及其制备方法 | |
| CN105802409A (zh) | 一种弹性反射隔热建筑涂料及其制备方法 | |
| CN106147477B (zh) | 硅粉作为热反射颜料的明度调节剂的用途 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20220802 |