一種高性能建筑用熱反射隔熱涂料及其制備方法和應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高性能建筑反射隔熱涂料，該反射隔熱涂料包含以下按重量份計算的原料：成膜物質(zhì)：40-50份，金紅石型鈦白粉：15-25份，功能性填料：5-15份，紅外輻射粉：5-15份，高嶺土：5-10份，滑石粉：5-10份，消泡劑：0.2-0.5份，潤濕劑：0.2-0.4份，分散劑：0.2-0.4份，增稠劑：0.3-0.6份，成膜助劑：1-3份，去離子水：添加至100。其中紅外輻射粉是通過幾種金屬氧化物通過高溫燒結(jié)得到的高輻射率的超細粉末。本發(fā)明結(jié)合空心微球的傳統(tǒng)隔熱的效果，形成了以高反射和高輻射為主、傳統(tǒng)隔熱為輔的新型水性隔熱涂料，適用于新建建筑外墻以及既有建筑的改造中的隔熱保溫領(lǐng)域。
【專利說明】一種高性能建筑用熱反射隔熱涂料及其制備方法和應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于建筑涂料【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種高性能水性建筑反射隔熱涂料及其制備方法和應(yīng)用。
技術(shù)背景
[0002]隨著國民經(jīng)濟的高速發(fā)展，能源危機在我國顯得尤為突出。數(shù)據(jù)顯示，建筑物的能耗在我國總能耗中所占的比例約為25%-40%，其中，每年夏季空調(diào)、風扇等降溫設(shè)備所消耗的能量，占每年能源消耗的20%，造成了極大浪費。在當今倡導節(jié)能降耗減排的新形式下，節(jié)約能源顯得尤為重要。
[0003]建筑反射隔熱涂料是近年來得到一定應(yīng)用并受到重視的新型功能性建筑涂料。在我國夏季氣溫過高的夏熱冬暖、夏熱冬冷氣候區(qū)，該涂料除了具有普通外墻涂料的裝飾效果外，還能夠反射太陽輻射熱而降低涂膜表面溫度，并減輕因夏季涂膜表面溫度過高而帶來的一系列問題。建筑反射隔熱涂料雖然研究很多，但是在實際應(yīng)用中還存在諸多問題，如:性能不穩(wěn)定，專利200510028388.7報道的反射隔熱涂料盡管具有相當好的太陽反射率，但是紅外輻射率較差；顏色單一，主要以白色或淺色涂料為主，局限性較大等。因此，現(xiàn)有的建筑用反射隔熱涂料制約著其在建筑節(jié)能領(lǐng)域的應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明目的提 供一種高性能建筑用反射隔熱涂料，是一種節(jié)能、環(huán)保、以太陽反射率高且近紅外輻射率高為主、傳統(tǒng)隔熱為輔的新型水性建筑反射隔熱涂料。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是:
[0006]一種高性能建筑反射隔熱涂料，所述的涂料由以下重量份數(shù)的原料制成:
[0007]成膜物質(zhì):40-50份
金紅石型鈦白粉:15-25份
功能性填料:5-15份
紅外輻射粉:5-15份
高嶺土:5-10份
滑石粉:5-10份
消泡劑:0.2-0.5份
潤濕劑:0.2-0.4份
分散劑:0.2-0.4份
增稠劑:0.3-0.6份
成膜助劑:1-3份
去離子水:添加至100
[0008]其中，本發(fā)明所述的成膜物質(zhì)為按照純丙乳液:硅丙乳液或硅溶膠按照3:3-7:3的質(zhì)量比共混復配而成。
[0009]所述的功能性填料為空心玻璃微珠、陶瓷微珠和漂珠中的一種或者兩種，所述的空心玻璃微珠的平均粒徑為15-85 μ `m,陶瓷微珠和漂珠的平均粒徑1-40 μ m。
[0010]所述的紅外輻射粉為自制紅外輻射粉，其具體制備方法如下:
[0011]在基體Al2O3粉體中，加入15-20%質(zhì)量分數(shù)的MnO2和10-15%質(zhì)量分數(shù)TiO2粉體，經(jīng)充分混合后過篩，再將粉料放入高鋁陶瓷坩堝，在1100~1300°C下保溫I~4小時，合成產(chǎn)物經(jīng)粉碎研磨后，獲得紅外輻射型粉體。
[0012]所述的高嶺土的平均粒徑為4000目，滑石粉的平均粒徑為1250目。
[0013]所述的潤濕劑為非離子型潤濕劑；所述的分散劑為非離子型分散劑；所述的消泡劑有機硅消泡劑、聚醚改性有機硅和礦物油消泡劑中的一種或兩種；所述的增稠劑為:羥乙基纖維素、羥丙基纖維素、聚氨酯類增稠劑或堿溶脹型增稠劑中的一種或兩種以上；所述成膜助劑為二醇、乙二醇、乙二醇二醚或十二脂醇。
[0014]所述的高性能建筑反射隔熱涂料優(yōu)選下面方法制備:
[0015](I)按照配方量將分散劑、潤濕劑、1/2消泡劑助劑加入適量的去離子水中，在300~500r/min的轉(zhuǎn)速下攪拌5min得到充分混合；
[0016](2)向步驟⑴得到的混合物中加入配方量的金紅石型鈦白粉、紅外輻射粉、滑石粉和高嶺土，在1000~2000r/min的轉(zhuǎn)速下分散45min得到細度為60 μ m的混合體系；
[0017](3)在300~600r/min轉(zhuǎn)速下，向步驟(2)得到的混合體系中依次加入配方量的成膜物質(zhì)、功能填料、1/2消泡劑、成膜助劑和增稠劑，攪拌均勻，得到粘度為11000~13000mpa/s的混合體系，停止攪拌，靜置，過濾，得到高性能建筑反射隔熱涂料。
[0018]本發(fā)明所述的高性能建筑反射隔熱涂料的有益效果是:本發(fā)明在傳統(tǒng)基本水性涂料配方的基礎(chǔ)上加入以高反射率功能填料和超細二氧化鈦組成的復合顏填料達到高反射的目的；加入自制的具有高輻射率的紅外輻射粉達到高輻射的目的。由此結(jié)合空心微球的傳統(tǒng)隔熱的效果，形成了以高反射和高輻射為主、傳統(tǒng)隔熱為輔的新型水性隔熱涂料，達到了最佳的隔熱保溫效果。
【具體實施方式】
[0019]下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明做進一步詳細的說明，但本發(fā)明并不限于以下實施例。
[0020]實施例1
[0021](I)紅外輻射粉制備:在基體Al2O3粉體中，加入15%質(zhì)量分數(shù)的MnO2和10%質(zhì)量分數(shù)的TiO2粉體，經(jīng)充分混合后過篩，再將粉料放入高鋁陶瓷坩堝，在1150°C下保溫2小時，合成產(chǎn)物經(jīng)粉碎研磨后，獲得紅外輻射型粉體。
[0022](2)反射隔熱涂料的制備:a.按照配方量將0.3份分散劑、0.2份潤濕劑、0.3份消泡劑等助劑加入16份去離子水中，在300~500r/min的轉(zhuǎn)速下攪拌5min得到充分混合；b.向步驟a得到的混合物中加入16份金紅石型鈦白粉、5份紅外輻射粉、6份滑石粉和6份高嶺土，在1000~2000r/min的轉(zhuǎn)速下分散45min得到細度為60 μ m的混合體系；c.在300~600r/min轉(zhuǎn)速下，向步驟b得到的混合體系中依次加入40份成膜物質(zhì)、10份功能填料、0.2份消泡劑、1份成膜助劑和0.3份增稠劑，攪拌均勻，得到粘度為11000~13000mpa/s的混合體系，停止攪拌，靜置，過濾，得到高性能建筑反射隔熱涂料。
[0023]實施例2`[0024](I)紅外輻射粉制備:在基體Al2O3粉體中，加入20%質(zhì)量分數(shù)的MnO2和10%質(zhì)量分數(shù)的TiO2粉體，經(jīng)充分混合后過篩，再將粉料放入高鋁陶瓷坩堝，在1250°C下保溫2小時，合成產(chǎn)物經(jīng)粉碎研磨后，獲得紅外輻射型粉體。
[0025](2)反射隔熱涂料的制備:a.按照配方量將0.3份分散劑、0.2份潤濕劑、0.3份消泡劑等助劑加入16份去離子水中，在300~500r/min的轉(zhuǎn)速下攪拌5min得到充分混合；b.向步驟a得到的混合物中加入18份金紅石型鈦白粉、6份紅外輻射粉、5份滑石粉和5份高嶺土，在1000~2000r/min的轉(zhuǎn)速下分散45min得到細度為60 μ m的混合體系；c.在300~600r/min轉(zhuǎn)速下，向步驟b得到的混合體系中依次加入40份成膜物質(zhì)、8份功能填料、0.2份消泡劑、1份成膜助劑和0.3份增稠劑，攪拌均勻，得到粘度為11000~13000mpa/s的混合體系，停止攪拌，靜置，過濾，得到高性能建筑反射隔熱涂料。
[0026]實施例3
[0027](I)紅外輻射粉制備:在基體Al2O3粉體中，加入20%質(zhì)量分數(shù)的MnO2和10%質(zhì)量分數(shù)的TiO2粉體，經(jīng)充分混合后過篩，再將粉料放入高鋁陶瓷坩堝，在1150°C下保溫3小時，合成產(chǎn)物經(jīng)粉碎研磨后，獲得紅外輻射型粉體。
[0028](2)反射隔熱涂料的制備:a.按照配方量將0.3份分散劑、0.2份潤濕劑、0.3份消泡劑等助劑加入15份去離子水中，在300~500r/min的轉(zhuǎn)速下攪拌5min得到充分混合；b.向步驟a得到的混合物中加入18份金紅石型鈦白粉、5份紅外輻射粉、5份滑石粉和5份高嶺土，在1000~2000r/min的轉(zhuǎn)速下分散45min得到細度為60 μ m的混合體系；c.在300~600r/min轉(zhuǎn)速下，向步驟b得到的混合體系中依次加入45份成膜物質(zhì)、8份功能填料、0.2份消泡劑、1份成膜助劑和0.3份增稠劑，攪拌均勻，得到粘度為11000~13000mpa/s的混合體系，停止攪拌，靜置，過濾，得到高性能建筑反射隔熱涂料。
[0029]根據(jù)JC/T235-2008《建筑反射隔熱涂料》標準進行檢測，實施例1~3提供的涂料的太陽反射比大于等于0.85，半球發(fā)射率大于等于0.85，隔熱溫差高達15°C，隔熱溫差衰減在5°C以下。
[0030]另外，經(jīng)檢測，實施例1~3提供的涂料的對比率(遮蓋率)≥0.95，耐沾污性(10%,耐人工氣候老化性(^ 600h)，耐水性(^ 96h)、耐堿性(^ 48h)，耐洗刷性(^ 2000次)，滿足GB/T9755-2001《合成樹脂乳液外墻涂料》〃優(yōu)等品〃要求。
[0031]與現(xiàn)有的反射隔熱涂料相比，涂料的太陽反射比和半球發(fā)射率較高，且由于硅溶膠/硅丙乳液的加入，使得涂膜的硬度增加，涂層的耐沾污能力增強，涂層的隔熱溫差和隔熱溫差衰減較優(yōu)異。
[0032]以上所述為本發(fā)明的較佳實施例而已，但本發(fā)明不應(yīng)該局限于該實施例所公開的內(nèi)容。 所以凡是不脫離本發(fā)明所公開的原理下完成的等效或修改，都落入本發(fā)明保護的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種高性能建筑反射隔熱涂料，其特征在于:由以下重量份數(shù)的原料制成:成膜物質(zhì):40-50份金紅石型鈦白粉:15-25份
功能性填料:5-15份
紅外輻射粉:5-15份
高嶺土:5-10份
滑石粉:5-10份消泡劑:0.2-0.5份潤濕齊丨J:0.2-0.4份分散劑:0.2-0.4份增稠劑:0.3-0.6份
成膜助劑:1-3份去離子水:添加至IOOo
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高性能建筑反射隔熱涂料，其特征在于:所述的成膜物質(zhì)為按照純丙乳液:硅丙乳液或硅溶膠按照3:3-7:3的質(zhì)量比共混復配而成。
3.根據(jù)權(quán)利I所述的高性能建筑反射隔熱涂料，其特征在于:所述的功能性填料為空心玻璃微珠、陶瓷微珠和漂珠中的一種或者兩種，所述的空心玻璃微珠的平均粒徑為15-85 μ m,陶瓷微珠和漂珠的平均粒徑為1-40 μ m。
4.根據(jù)權(quán)利I所述的高性能建筑反射隔熱涂料，其特征在于:所述的紅外輻射粉為自制紅外輻射粉，其具體制備方法如下: 在基體Al2O3粉體中，加入15-20%質(zhì)量分數(shù)的MnO2和10-15%質(zhì)量分數(shù)TiO2粉體，經(jīng)充分混合后過篩，再將粉料放入高鋁陶瓷坩堝，在1100~1300°C下保溫I~4小時，合成產(chǎn)物經(jīng)粉碎研磨后，獲得紅外輻射型粉體。
5.根據(jù)權(quán)利I所述的高性能建筑反射隔熱涂料，其特征在于，所述的高嶺土的平均粒徑為4000目，所述的滑石粉的平均粒徑為1250目。
6.根據(jù)權(quán)利I所述的高性能建筑反射隔熱涂料，其特征在于，所述的潤濕劑為非離子型潤濕劑；所述的分散劑為非離子型分散劑；所述的消泡劑有機硅消泡劑、聚醚改性有機硅和礦物油消泡劑中的一種或兩種；所述的增稠劑為:羥乙基纖維素、羥丙基纖維素、聚氨酯類增稠劑或堿溶脹型增稠劑中的一種或兩種以上；所述成膜助劑為二醇、乙二醇、乙二醇二醚或十二脂醇。
7.根據(jù)權(quán)利I~6所述的高性能建筑反射隔熱涂料的制備方法，其特征在于: (1)按照配方量將分散劑、潤濕劑、1/2-3/5消泡劑助劑加入去離子水中，在300~500r/min的轉(zhuǎn)速下攪拌5min得到充分混合； (2)向步驟(1)得到的混合物中加入配方量的金紅石型鈦白粉、紅外輻射粉、滑石粉和高嶺土，在1000~2000r/min的轉(zhuǎn)速下分散45_50min得到細度為60 μ m的混合體系； (3)在300~600r/min轉(zhuǎn)速下，向步驟⑵得到的混合體系中依次加入配方量的成膜物質(zhì)、功能填料、剩余消泡劑、成膜助劑和增稠劑，攪拌均勻，得到粘度為11000~13000mpa/s的混合體系，停止攪拌，靜置，過濾，得到高性能建筑反射隔熱涂料。
8.權(quán)利要求1~7所述的 高性能建筑反射隔熱涂料應(yīng)用于新建建筑外墻以及既有建筑的改造中的隔熱保溫。
【文檔編號】C09D5/33GK103740215SQ201310655260
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2013年12月5日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月5日
【發(fā)明者】楊霞, 夏文麗, 王瓊 申請人:上海市建筑科學研究院(集團)有限公司