復合型水性丙烯酸隔熱涂料及其制備方法
本發明一方面提供一種復合型水性丙烯酸隔熱涂料，包括如下重量份的各組份：水性丙烯酸乳液20-70份，顏填料15-35份，隔熱功能填料0-30份，水10-40份，分散劑1-5份，消泡劑1-5份，另一方面提供其制備方法，包括如下步驟：隔熱功能填料的預處理和隔熱涂料的制備。本發明所述一種復合型水性丙烯酸隔熱涂料及其制備方法，可有效改善工作生活環境、節約能源和提高居住安全性、舒適性，其制備技術適用范圍廣，適用于包括混凝土(建筑物墻體)和鋼結構(如工業建筑廠房、交通工具(汽車船舶高鐵)、工業管道與液化烴儲罐等)在內的多種基體，應用范圍廣，節能效果佳。
技術領域
本發明涉及隔熱保溫功能涂料領域，尤其涉及一種復合型水性丙烯酸隔熱涂料及其制備方法。
背景技術
目前，我國處于建設的鼎盛時期，公共建筑與商品住宅的高速發展，2004年我國峻工房屋面積20億m2，全世界第一，超過所有發達國家的峻工建筑面積總和，預計到2020年，全國建筑面積將超過700億m2。但是，我國的建筑節能水平遠遠落后與發達國家，現有建筑中99％為高能耗建筑，新建及在建項目中95％仍屬高能耗建筑，建筑的單位面積能耗是國際上氣候條件相近的發達國家的2-3倍。在面對各種保溫隔熱材料的選擇中，建筑隔熱保溫涂料因經濟、使用方便和隔熱效果好等優點而越來越受到人們的青睞，運用隔熱保溫涂料進行涂裝是目前各國重點推廣的節能方法，發展前景十分廣闊。
物體的傳熱并非以某一種傳熱方式單獨進行，而大多是導熱、對流、輻射三種方式綜合作用的結果。根據隔熱機理，隔熱涂料主要可分為阻隔型、反射型、輻射型三類。目前，國內硅酸鹽類隔熱涂料是生產和使用最為廣泛的阻隔型隔熱涂料，反射型和輻射型隔熱涂料還沒有得到廣泛的應用。具有協同隔熱效應的復合型隔熱涂料的研究尚處于起步階段，絕大部分隔熱涂料只采用一種或兩種隔熱機理功能填料進行配置，隔熱涂料主要存在隔熱機理單一、良好的隔熱效果與優異的綜合性能難以平衡的矛盾。
發明內容
本發明克服了現有技術中的缺點，提供了一種復合型水性丙烯酸隔熱涂料及其制備方法，集阻隔、反射、輻射三種隔熱功能為一體，其隔熱效果和綜合性能均較佳。
為了解決上述技術問題，本發明是通過以下技術方案實現的：
本發明一方面提供一種復合型水性丙烯酸隔熱涂料，包括如下重量份的各組份：水性丙烯酸乳液20-70份，顏填料15-35份，隔熱功能填料0-30份，水10-40份，分散劑1-5份，消泡劑1-5份。
優選的，所述顏填料為鈦白粉和云母粉中的一種或兩種的混合物。
進一步，所述隔熱功能填料包括阻隔型隔熱功能填料、反射型隔熱功能填料和輻射型隔熱功能填料三種的混合物。
進一步，所述阻隔型隔熱功能填料、反射型隔熱功能填料、輻射型隔熱功能填料的重量配比為15-50：40-75：5-25。
進一步，所述阻隔型隔熱功能填料為閉孔珍珠巖、空心陶瓷微珠中的一種或兩種的混合；所述反射型隔熱功能填料為空心玻璃微珠、陶瓷微粉、二氧化鈦中的一種或至少兩種的混合；所述輻射型隔熱功能填料為納米級氧化錫、氧化錫銻、氧化鋅鋁中的一種或至少兩種的組合，其粒徑均在20-100nm。
進一步，所述分散劑為硅烷偶聯劑、丙烯酸酯類分散劑中的至少一種，硅烷偶聯劑例如KH570、KH560等；丙烯酸酯類分散劑例如甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸-丙烯酸丁酯共聚物等。
本發明另一方面提供一種復合型水性丙烯酸隔熱涂料的制備方法，包括如下步驟：
(1)隔熱功能填料的預處理；
隔熱填料為粒徑小的無機粉體材料，一般具有較大的表面能，凝聚力強，易團聚，尤其對于納米粒子填料，這種團聚的二次粒子難以發揮其納米效應，難以發揮納米粒子的隔熱優勢，因此，為充分發揮隔熱功能填料的隔熱作用，必須對其進行預處理，本發明采用物理和化學改性相結合的方法對隔熱填料粉體進行預處理，首先選用合適的分散劑對粉體的表面進行潤濕分散，靜置浸泡一段時間后再采用機械攪拌和超聲分散相結合的方式將粉體均勻的分散，得到預處理好的隔熱功能填料漿料；
(2)隔熱涂料的制備：將預處理好的隔熱功能的填料漿料加入容器，按配方在攪拌器中以1500～1700r/min的速度低速攪拌均勻，再高速分散(轉速為3000-4000r/min)約30min，即得復合型水性丙烯酸隔熱涂料。
按配比將顏填料，異佛爾酮，分散劑加入PVDF光油中，以1500～2000rpm的轉速攪拌均勻后再以3000～4000rpm的轉速進行攪拌25-35min出料，即得隔熱節能型氟碳涂料漿料。
優選的，所述預處理選用分散劑對粉體的表面進行潤濕分散，靜置浸泡后再采用機械攪拌和超聲分散相結合的方式將粉體均勻的分散。
與現有技術相比，本發明的有益效果是：
本發明所述一種復合型水性丙烯酸隔熱涂料及其制備方法，可有效改善工作生活環境、節約能源和提高居住安全性、舒適性，其制備技術適用范圍廣，適用于包括混凝土(建筑物墻體)和鋼結構(如工業建筑廠房、交通工具(汽車船舶高鐵)、工業管道與液化烴儲罐等)在內的多種基體，應用范圍廣，節能效果佳。
具體實施方式
以下對本發明的優選實施例進行說明，應當理解，此處所描述的優選實施例僅用于說明和解釋本發明，并不用于限定本發明。
實施例1
1、隔熱功能填料的預處理
按如下配方稱取各組份(重量份)：隔熱功能填料20份，水10份，分散劑2.5份。其中隔熱功能填料閉孔珍珠巖(阻隔型)，空心玻璃微珠(反射型)，納米ATO粉(輻射型)按照質量比3：8：1混合而成。
按上述重量份將水和分散劑加入到隔熱功能填料中，靜置浸泡20min，對粉體的表面進行潤濕分散，機械攪拌20min后，超聲波分散30min將粉體均勻的分散，得到預處理好的隔熱功能填料漿料。
2、水性丙烯酸隔熱涂料的制備
按如下配方稱取各組份(重量份)：水性丙烯酸乳液50份，鈦白粉15份，云母粉5份，隔熱功能填料漿料10份，水10-35份，分散劑2份，消泡劑3份。
按上述重量份將顏填料，隔熱功能填料漿料，顏填料，分散劑和消泡劑加入水性丙烯酸乳液中，低速(轉速為2000rpm)攪拌均勻后再以4000rpm的轉速進行攪拌約30分鐘，出料，即得復合型水性丙烯酸隔熱涂料，隔熱溫差為℃。實施例2
本實施例基本與實施例1相同，其不同點在于，在隔熱功能填料的預處理時，隔熱功能填料閉孔珍珠巖(阻隔型)，空心玻璃微珠(反射型)，納米ATO粉(輻射型)按照質量比3：15：3混合而成。
實施例3
1、隔熱功能填料的預處理
按如下配方稱取各組份(重量份)：隔熱功能填料25份，水10g份，分散劑3份。其中隔熱功能填料空心陶瓷微珠(阻隔型)，空心玻璃微珠(反射型)，納米氧化錫(ITO)粉(輻射型)按照質量比4：8：3混合而成。
按上述重量份將水和分散劑加入到隔熱功能填料中，靜置浸泡20min，對粉體的表面進行潤濕分散，機械攪拌20min后，超聲波分散30min將粉體均勻的分散，得到預處理好的隔熱功能填料漿料。
2、水性丙烯酸隔熱涂料的制備
按如下配方稱取各組份(重量份)：水性丙烯酸乳液60份，鈦白粉30份，隔熱功能填料漿料15份，水10-35份，分散劑3份，消泡劑3份。
按上述重量份將顏填料，隔熱功能填料漿料，顏填料，分散劑和消泡劑加入水性丙烯酸乳液中，低速(轉速為2000rpm)攪拌均勻后再以4000rpm的轉速進行攪拌約30分鐘，出料，即得復合型水性丙烯酸隔熱涂料。
實施例4
本實施例基本與實施例3相同，其不同點在于，在制備水性丙烯酸隔熱涂料時，按如下配方稱取各組份(重量份)：水性丙烯酸乳液60份，云母粉25份，隔熱功能填料漿料15份，水10-35份，分散劑3份，消泡劑3份。
實施例5
1、隔熱功能填料的預處理
按如下配方稱取各組份(重量份)：隔熱功能填料30份，水15份，分散劑5份。其中隔熱功能填料閉孔珍珠巖(阻隔型)，陶瓷微粉(反射型)，納米ATO粉(輻射型)按照質量比5：4：3混合而成。
按上述重量份將水和分散劑加入到隔熱功能填料中，靜置浸泡20min，對粉體的表面進行潤濕分散，機械攪拌20min后，超聲波分散30min將粉體均勻的分散，得到預處理好的隔熱功能填料漿料。
2、水性丙烯酸隔熱涂料的制備
按如下配方稱取各組份(重量份)：水性丙烯酸乳液60份，鈦白粉20份，云母粉10份，隔熱功能填料漿料20份，水10-35份，分散劑3份，消泡劑2份。
按上述重量份將顏填料，隔熱功能填料漿料，顏填料，分散劑和消泡劑加入水性丙烯酸乳液中，低速(轉速為2000rpm)攪拌均勻后再以4000rpm的轉速進行攪拌約30分鐘，出料，即得復合型水性丙烯酸隔熱涂料。
參照JG/T235-2008標準，將所制備的隔熱涂料和空白樣(不含隔熱功能填料)涂料分別均勻涂布在鋁片上，自然干燥后，用自制裝置對試樣的隔熱效果進行測試，結果表明：復合型水性丙烯酸隔熱涂料的隔熱溫差可達12.8-16.9℃。
最后應說明的是：以上僅為本發明的優選實施例而已，并不用于限制本發明，盡管參照實施例對本發明進行了詳細的說明，對于本領域的技術人員來說，其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換，但是凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
1.一種復合型水性丙烯酸隔熱涂料，其特征在于，包括如下重量份的各組份：水性丙烯酸乳液20-70份，顏填料15-35份，隔熱功能填料0-30份，水10-40份，分散劑1-5份，消泡劑1-5份。
2.根據權利要求1所述一種復合型水性丙烯酸隔熱涂料，其特征在于，所述顏填料為鈦白粉和云母粉中的一種或兩種的混合物。
3.根據權利要求1所述一種復合型水性丙烯酸隔熱涂料，其特征在于，所述隔熱功能填料包括阻隔型隔熱功能填料、反射型隔熱功能填料和輻射型隔熱功能填料三種的混合物。
4.根據權利要求3所述一種復合型水性丙烯酸隔熱涂料，其特征在于，所述阻隔型隔熱功能填料、反射型隔熱功能填料、輻射型隔熱功能填料的重量配比為15-50：40-75：5-25。
5.根據權利要求3所述一種復合型水性丙烯酸隔熱涂料，其特征在于，所述阻隔型隔熱功能填料為閉孔珍珠巖、空心陶瓷微珠中的一種或兩種的混合；所述反射型隔熱功能填料為空心玻璃微珠、陶瓷微粉、二氧化鈦中的一種或至少兩種的混合；所述輻射型隔熱功能填料為納米級氧化錫、氧化錫銻、氧化鋅鋁中的一種或至少兩種的組合。
6.根據權利要求1所述一種復合型水性丙烯酸隔熱涂料，其特征在于，所述分散劑為硅烷偶聯劑、丙烯酸酯類分散劑中的至少一種。
7.根據權利要求1所述一種復合型水性丙烯酸隔熱涂料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：
(1)隔熱功能填料的預處理；
(2)隔熱涂料的制備：將預處理好的隔熱功能的填料漿料加入容器，按配方在攪拌器中以1500～1700r/min的速度低速攪拌均勻，再高速分散(轉速為3000-4000r/min)約30min，即得復合型水性丙烯酸隔熱涂料。
8.根據權利要求7所述一種復合型水性丙烯酸隔熱涂料的制備方法，其特征在于，所述預處理選用分散劑對粉體的表面進行潤濕分散，靜置浸泡后再采用機械攪拌和超聲分散相結合的方式將粉體均勻的分散。
此文關鍵字：復合型水性丙烯酸隔熱涂料及其制備方法
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