本發(fā)明涉及建筑涂料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種低導(dǎo)熱系數(shù)墻體保溫涂料及其制備方法。
背景技術(shù)：
目前,隔熱保溫涂料在國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域得到廣泛地應(yīng)用，然而，一般的隔熱保溫涂料對(duì)降低對(duì)流和輻射傳熱效果差，且保溫層較厚、不抗振動(dòng)、吸水率高、使用壽命短，防腐能力差，應(yīng)用最廣泛的阻隔型保溫涂料是復(fù)合硅酸鹽保溫涂料，已有廣泛的實(shí)際應(yīng)用。但該涂料仍存在自身材料結(jié)構(gòu)帶來的缺陷，如干燥周期長(zhǎng)、施工條件受季節(jié)和氣候影響大、耐沖擊性較差、干燥收縮大、吸濕率大、對(duì)墻體的粘結(jié)強(qiáng)度偏低等不足。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是提供一種低導(dǎo)熱系數(shù)墻體保溫涂料及其制備方法，固干后在墻體上形成封閉微孔和網(wǎng)狀纖維結(jié)構(gòu)，形成低導(dǎo)熱保護(hù)層，還具有良好的抗腐蝕性能、粘結(jié)性和抗壓強(qiáng)度，有效地解決了涂料保溫性能和耐沖擊性較差、對(duì)墻體的粘結(jié)強(qiáng)度偏低等問題。
本發(fā)明提供了如下的技術(shù)方案：一種低導(dǎo)熱系數(shù)墻體保溫涂料，包括以下份計(jì)的原料：聚酰胺樹脂75~85份、環(huán)氧樹脂55~65份、改性空心陶瓷微珠45~55份、二氧化硅氣凝膠35~40份、滑石粉30~33份、玻璃棉25~27份、無機(jī)添加劑20~23份、紅外反射顏料15~20份、助劑15~18份和去離子水85~95份；
所述改性空心陶瓷微珠包括以下份計(jì)的原料：空心陶瓷微珠22~25份、氫氟酸溶液10~13份和磷酸鉻鋁溶液5~8份；
所述助劑包括以下份計(jì)的原料：成膜助劑3~5份、防凍劑3~5份、固化劑1~2份、分散劑1~2份、消泡劑0.2~1.2份和潤(rùn)濕劑0.2~0.8份。
優(yōu)選地，包括以下份計(jì)的原料：聚酰胺樹脂80份、環(huán)氧樹脂60份、改性空心陶瓷微珠50份、二氧化硅氣凝膠37.5份、滑石粉31.5份、玻璃棉26份、無機(jī)添加劑21.5份、紅外反射顏料17.5份、助劑17.5份和去離子水90份；
所述改性空心陶瓷微珠包括以下份計(jì)的原料：空心陶瓷微珠23.5份、氫氟酸溶液11.5份和磷酸鉻鋁溶液6.5份；
所述助劑包括以下份計(jì)的原料：成膜助劑4份、防凍劑4份、固化劑1.5份、分散劑1.5份、消泡劑0.7份和潤(rùn)濕劑0.5份。
優(yōu)選地，所述空心陶瓷微珠的粒徑為30~60微米，所述氫氟酸溶液的濃度為0.3~0.5%，所述磷酸鉻鋁溶液的濃度為0.5~1%。
優(yōu)選地，所述玻璃棉為由廢舊碎玻璃熔融再離心噴吹制成的細(xì)、短、絮狀玻璃棉。
優(yōu)選地，所述無機(jī)添加劑為硅灰石、硅微粉、蛭石和云母粉中的一種或幾種。
優(yōu)選地，所述紅外反射顏料為金紅石二氧化鈦、銳鈦型二氧化鈦、氧化銻和氧化鋅中的一種或幾種。
優(yōu)選地，所述成膜助劑為醇酯十二，所述防凍劑為氯化鈣或者碳酸鈣，所述固化劑為酚醛胺，所述分散劑為聚羧酸銨鹽分散劑，所述消泡劑為礦物油類或有機(jī)硅類消泡劑，所述潤(rùn)濕劑為聚醚改性聚二甲基硅氧烷共聚物潤(rùn)濕劑。
本發(fā)明提供一種低導(dǎo)熱系數(shù)墻體保溫涂料的制備方法，包括如下步驟：
（1）、制備改性空心陶瓷微珠
稱取空心陶瓷微珠，將空心陶瓷微珠放入氫氟酸溶液中，以30~40r/min轉(zhuǎn)速攪拌5~10min，使其均勻分散，過濾將空心陶瓷微珠取出，水洗直至ph為7，放入干燥箱中干燥，控制溫度為70~80℃，直至空心陶瓷微珠完全干燥，取出；
將前述完全干燥后的空心玻璃微珠放入磷酸鉻鋁溶液中，以50~60r/min轉(zhuǎn)速混合攪拌15~20min，使用圓柱形試樣壓制模具壓制成生坯，將制得生坯干燥至含水率低于5%，然后于馬弗爐中煅燒，煅燒溫度為500～600℃，冷卻后得到所述改性空心玻璃微珠，備用；
（2）、制備二氧化硅氣凝膠漿料
稱取分散劑、潤(rùn)濕劑和消泡劑加入去離子水中，攪拌分散均勻，緩慢加入二氧化硅氣凝膠，分散均勻后超聲波振蕩1~2h，再經(jīng)研磨機(jī)研磨制備成氣凝膠漿料，備用；
（3）、將玻璃棉放入球磨機(jī)以20r/min的速度球磨15min，取出球磨后的玻璃棉，放入混合攪拌機(jī)，向混合攪拌機(jī)中加入步驟（1）得到的改性空心玻璃微珠、步驟（2）得到的二氧化硅氣凝膠漿料和剩余原料，混合攪拌均勻，得到所述低導(dǎo)熱系數(shù)墻體保溫涂料。
本發(fā)明的有益效果：固干后在墻體上形成封閉微孔和網(wǎng)狀纖維結(jié)構(gòu)，形成低導(dǎo)熱保護(hù)層，還具有良好的抗腐蝕性能、粘結(jié)性和抗壓強(qiáng)度，有效地解決了涂料保溫性能和耐沖擊性較差、對(duì)墻體的粘結(jié)強(qiáng)度偏低等問題，具體如下：
（1）、本發(fā)明中添加的聚酰胺樹脂，易于加工，具有耐熱性、耐磨損性、耐化學(xué)藥品性和自潤(rùn)滑性，且摩擦系數(shù)低，有一定的阻燃性；添加的環(huán)氧樹脂，對(duì)金屬和非金屬材料的表面具有優(yōu)異的粘接強(qiáng)度，介電性能良好，變定收縮率小，制品尺寸穩(wěn)定性好，硬度高，柔韌性較好，對(duì)堿及大部分溶劑穩(wěn)定且起防腐作用；添加的滑石粉，具有潤(rùn)滑性、抗黏、助流、耐火性、抗酸性、絕緣性、熔點(diǎn)高和吸附力強(qiáng)等優(yōu)良的特性；
（2）、本發(fā)明中添加酚醛胺作為固化劑，可在低溫環(huán)境下快速固化，并具有良好的防腐性能；該固化劑的苯環(huán)結(jié)構(gòu)與環(huán)氧樹脂具有更好的相容性，從而可進(jìn)一步降低體系的黏度，提高主劑與助劑的兼容性；
（3）、本發(fā)明中添加的玻璃棉，是將處于熔融狀態(tài)的玻璃用離心噴吹法工藝進(jìn)行纖維化噴涂熱固性樹脂制成的絲狀材料，再經(jīng)過熱固化深加工處理，具有阻燃、無毒、耐腐蝕、容重小、導(dǎo)熱系數(shù)低、化學(xué)穩(wěn)定性強(qiáng)、吸濕率低、憎水性能好等性能；
（4）、本發(fā)明中添加的二氧化硅氣凝膠，為輕質(zhì)納米多孔非晶固體材料，其孔隙率高、室溫導(dǎo)熱系數(shù)低，利用固體熱傳導(dǎo)、對(duì)流熱傳導(dǎo)和輻射熱傳導(dǎo)三重方式進(jìn)行保溫隔熱；
（5）、本發(fā)明克服了厚質(zhì)保溫涂料裝飾感較差不宜用于面涂的缺點(diǎn)，也克服了薄質(zhì)涂料厚涂易開裂的缺點(diǎn)，施工方便，敷涂、刷涂均可，可塑性強(qiáng)；易于保管及運(yùn)輸，質(zhì)優(yōu)價(jià)廉；
（6）、本發(fā)明中添加改性空心陶瓷微珠，由氫氟酸溶液和磷酸鉻鋁溶液對(duì)其表面改性并配合高溫煅燒制得，具有高反射率，高輻射率，低導(dǎo)熱率和低蓄熱率的優(yōu)良熱工性能。同時(shí)陶瓷微珠具有色相好、外觀如輕質(zhì)碳酸鈣，可與任何顏色相配；比重輕體積大，可以大大減少基料的用量，與其他原料的混合工藝較為簡(jiǎn)單，采用氫氟酸對(duì)空心陶瓷微珠進(jìn)行親水性處理，改善微珠表面的潤(rùn)濕性，同時(shí)以水基的磷酸鉻鋁作為粘結(jié)劑，連接陶瓷微珠，提高空心陶瓷微珠的強(qiáng)度。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。這些實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。
實(shí)施例1
一種低導(dǎo)熱系數(shù)墻體保溫涂料，包括以下份計(jì)的原料：聚酰胺樹脂75份、環(huán)氧樹脂55份、改性空心陶瓷微珠45份、二氧化硅氣凝膠35份、滑石粉30份、玻璃棉25份、無機(jī)添加劑20份、紅外反射顏料15份、助劑15份和去離子水85份；
所述改性空心陶瓷微珠包括以下份計(jì)的原料：空心陶瓷微珠22份、氫氟酸溶液10份和磷酸鉻鋁溶液5份；
所述助劑包括以下份計(jì)的原料：成膜助劑3份、防凍劑3份、固化劑1份、分散劑1份、消泡劑0.2份和潤(rùn)濕劑0.2份。
其中，所述空心陶瓷微珠的粒徑為30微米，所述氫氟酸溶液的濃度為0.3%，所述磷酸鉻鋁溶液的濃度為0.5%。
其中，所述玻璃棉為由廢舊碎玻璃熔融再離心噴吹制成的細(xì)、短、絮狀玻璃棉。
其中，所述無機(jī)添加劑為硅灰石。
其中，所述紅外反射顏料為金紅石二氧化鈦。
其中，所述成膜助劑為醇酯十二，所述防凍劑為氯化鈣，所述固化劑為酚醛胺，所述分散劑為聚羧酸銨鹽分散劑，所述消泡劑為礦物油類消泡劑，所述潤(rùn)濕劑為聚醚改性聚二甲基硅氧烷共聚物潤(rùn)濕劑。
本實(shí)施例提供一種低導(dǎo)熱系數(shù)墻體保溫涂料的制備方法，包括如下步驟：
（1）、制備改性空心陶瓷微珠
稱取空心陶瓷微珠，將空心陶瓷微珠放入氫氟酸溶液中，以30r/min轉(zhuǎn)速攪拌5min，使其均勻分散，過濾將空心陶瓷微珠取出，水洗直至ph為7，放入干燥箱中干燥，控制溫度為70℃，直至空心陶瓷微珠完全干燥，取出；
將前述完全干燥后的空心玻璃微珠放入磷酸鉻鋁溶液中，以50r/min轉(zhuǎn)速混合攪拌15min，使用圓柱形試樣壓制模具壓制成生坯，將制得生坯干燥至含水率為4%，然后于馬弗爐中煅燒，煅燒溫度為500℃，冷卻后得到所述改性空心玻璃微珠，備用；
（2）、制備二氧化硅氣凝膠漿料
稱取分散劑、潤(rùn)濕劑和消泡劑加入去離子水中，攪拌分散均勻，緩慢加入二氧化硅氣凝膠，分散均勻后超聲波振蕩1h，再經(jīng)研磨機(jī)研磨制備成氣凝膠漿料，備用；
（3）、將玻璃棉放入球磨機(jī)以20r/min的速度球磨15min，取出球磨后的玻璃棉，放入混合攪拌機(jī)，向混合攪拌機(jī)中加入步驟（1）得到的改性空心玻璃微珠、步驟（2）得到的二氧化硅氣凝膠漿料和剩余原料，混合攪拌均勻，得到所述低導(dǎo)熱系數(shù)墻體保溫涂料。
實(shí)施例2
一種低導(dǎo)熱系數(shù)墻體保溫涂料，包括以下份計(jì)的原料：聚酰胺樹脂85份、環(huán)氧樹脂65份、改性空心陶瓷微珠55份、二氧化硅氣凝膠40份、滑石粉33份、玻璃棉27份、無機(jī)添加劑23份、紅外反射顏料20份、助劑18份和去離子水95份；
所述改性空心陶瓷微珠包括以下份計(jì)的原料：空心陶瓷微珠25份、氫氟酸溶液13份和磷酸鉻鋁溶液8份；
所述助劑包括以下份計(jì)的原料：成膜助劑5份、防凍劑5份、固化劑2份、分散劑2份、消泡劑1.2份和潤(rùn)濕劑0.8份。
其中，所述空心陶瓷微珠的粒徑為60微米，所述氫氟酸溶液的濃度為0.5%，所述磷酸鉻鋁溶液的濃度為1%。
其中，所述玻璃棉為由廢舊碎玻璃熔融再離心噴吹制成的細(xì)、短、絮狀玻璃棉。
其中，所述無機(jī)添加劑為硅微粉。
其中，所述紅外反射顏料為銳鈦型二氧化鈦。
其中，所述成膜助劑為醇酯十二，所述防凍劑為碳酸鈣，所述固化劑為酚醛胺，所述分散劑為聚羧酸銨鹽分散劑，所述消泡劑為有機(jī)硅類消泡劑，所述潤(rùn)濕劑為聚醚改性聚二甲基硅氧烷共聚物潤(rùn)濕劑。
本實(shí)施例提供一種低導(dǎo)熱系數(shù)墻體保溫涂料的制備方法，包括如下步驟：
（1）、制備改性空心陶瓷微珠
稱取空心陶瓷微珠，將空心陶瓷微珠放入氫氟酸溶液中，以40r/min轉(zhuǎn)速攪拌10min，使其均勻分散，過濾將空心陶瓷微珠取出，水洗直至ph為7，放入干燥箱中干燥，控制溫度為80℃，直至空心陶瓷微珠完全干燥，取出；
將前述完全干燥后的空心玻璃微珠放入磷酸鉻鋁溶液中，以60r/min轉(zhuǎn)速混合攪拌20min，使用圓柱形試樣壓制模具壓制成生坯，將制得生坯干燥至含水率為3%，然后于馬弗爐中煅燒，煅燒溫度為600℃，冷卻后得到所述改性空心玻璃微珠，備用；
（2）、制備二氧化硅氣凝膠漿料
稱取分散劑、潤(rùn)濕劑和消泡劑加入去離子水中，攪拌分散均勻，緩慢加入二氧化硅氣凝膠，分散均勻后超聲波振蕩2h，再經(jīng)研磨機(jī)研磨制備成氣凝膠漿料，備用；
（3）、將玻璃棉放入球磨機(jī)以20r/min的速度球磨15min，取出球磨后的玻璃棉，放入混合攪拌機(jī)，向混合攪拌機(jī)中加入步驟（1）得到的改性空心玻璃微珠、步驟（2）得到的二氧化硅氣凝膠漿料和剩余原料，混合攪拌均勻，得到所述低導(dǎo)熱系數(shù)墻體保溫涂料。
實(shí)施例3
一種低導(dǎo)熱系數(shù)墻體保溫涂料，包括以下份計(jì)的原料：聚酰胺樹脂80份、環(huán)氧樹脂60份、改性空心陶瓷微珠50份、二氧化硅氣凝膠37.5份、滑石粉31.5份、玻璃棉26份、無機(jī)添加劑21.5份、紅外反射顏料17.5份、助劑17.5份和去離子水90份；
所述改性空心陶瓷微珠包括以下份計(jì)的原料：空心陶瓷微珠23.5份、氫氟酸溶液11.5份和磷酸鉻鋁溶液6.5份；
所述助劑包括以下份計(jì)的原料：成膜助劑4份、防凍劑4份、固化劑1.5份、分散劑1.5份、消泡劑0.7份和潤(rùn)濕劑0.5份。
其中，所述空心陶瓷微珠的粒徑為45微米，所述氫氟酸溶液的濃度為0.4%，所述磷酸鉻鋁溶液的濃度為0.7%。
其中，所述玻璃棉為由廢舊碎玻璃熔融再離心噴吹制成的細(xì)、短、絮狀玻璃棉。
其中，所述無機(jī)添加劑為蛭石。
其中，所述紅外反射顏料為氧化銻。
其中，所述成膜助劑為醇酯十二，所述防凍劑為碳酸鈣，所述固化劑為酚醛胺，所述分散劑為聚羧酸銨鹽分散劑，所述消泡劑為礦物油類消泡劑，所述潤(rùn)濕劑為聚醚改性聚二甲基硅氧烷共聚物潤(rùn)濕劑。
本實(shí)施例中提供一種低導(dǎo)熱系數(shù)墻體保溫涂料的制備方法，包括如下步驟：
（1）、制備改性空心陶瓷微珠
稱取空心陶瓷微珠，將空心陶瓷微珠放入氫氟酸溶液中，以35r/min轉(zhuǎn)速攪拌7min，使其均勻分散，過濾將空心陶瓷微珠取出，水洗直至ph為7，放入干燥箱中干燥，控制溫度為75℃，直至空心陶瓷微珠完全干燥，取出；
將前述完全干燥后的空心玻璃微珠放入磷酸鉻鋁溶液中，以55r/min轉(zhuǎn)速混合攪拌17min，使用圓柱形試樣壓制模具壓制成生坯，將制得生坯干燥至含水率為2%，然后于馬弗爐中煅燒，煅燒溫度為550℃，冷卻后得到所述改性空心玻璃微珠，備用；
（2）、制備二氧化硅氣凝膠漿料
稱取分散劑、潤(rùn)濕劑和消泡劑加入去離子水中，攪拌分散均勻，緩慢加入二氧化硅氣凝膠，分散均勻后超聲波振蕩1.5h，再經(jīng)研磨機(jī)研磨制備成氣凝膠漿料，備用；
（3）、將玻璃棉放入球磨機(jī)以20r/min的速度球磨15min，取出球磨后的玻璃棉，放入混合攪拌機(jī)，向混合攪拌機(jī)中加入步驟（1）得到的改性空心玻璃微珠、步驟（2）得到的二氧化硅氣凝膠漿料和剩余原料，混合攪拌均勻，得到所述低導(dǎo)熱系數(shù)墻體保溫涂料。
參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。