一種低揮發(fā)性的輻射隔熱涂料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及涂料技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種低揮發(fā)性的輻射隔熱涂料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隔熱涂料是通過(guò)阻隔、反射、輻射等機(jī)理來(lái)降低被涂物內(nèi)部的熱量積累，從而達(dá)到節(jié)能和改善工作環(huán)境或安全等目的的一種功能性涂料。一般將隔熱涂料分為阻隔型、反射型和輻射型隔熱涂料三類。其中，輻射型隔熱涂料通過(guò)將吸收到的太陽(yáng)能中的紫外光、可見(jiàn)光及近紅外光能轉(zhuǎn)為熱能，以紅外輻射的方式在8-13.5ym波段內(nèi)穿過(guò)大氣紅外窗口，高效地發(fā)射到大氣外層，從而達(dá)到降低溫度的目的。輻射型隔熱涂料區(qū)別于其他兩類隔熱涂料的一個(gè)顯著特點(diǎn)是:其余兩類隔熱涂料只能減緩但不能阻擋熱量的傳遞，而輻射型隔熱涂料能夠以熱發(fā)射的形式將吸收的熱量輻射掉，從而促使涂層內(nèi)外以同樣的速率降溫。涂料水性化是保護(hù)環(huán)境和節(jié)約石油資源的共同要求。水性涂料以水為主要溶劑，揮發(fā)性小，對(duì)人體與環(huán)境危害小，并且具有施工方便、安全性好、易于儲(chǔ)存運(yùn)輸?shù)忍攸c(diǎn)，己成為現(xiàn)代涂料的重要發(fā)展方向。目前水性涂料在建筑涂料領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。由此可見(jiàn)，研制揮發(fā)性小，對(duì)環(huán)境友好的水性輻射隔熱涂料具有顯著優(yōu)勢(shì)和積極意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種低揮發(fā)性的輻射隔熱涂料及其制備方法。本發(fā)明采用純丙乳液作為成膜物質(zhì)，以堇青石基復(fù)合紅外輻射材料作為填料，制成低揮發(fā)性的水性隔熱涂料，綠色環(huán)保。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明通過(guò)以下方案實(shí)施:
一種低揮發(fā)性的輻射隔熱涂料，由下列重量份的原料制成:堇青石基復(fù)合紅外輻射材料21-23、純丙乳液40-43、水玻璃2.5-3.5、聚乙烯吡咯烷酮1.5_2、金紅石型鈦白粉8-9.5、無(wú)水乙醇22_25、掠桐錯(cuò)1_2、二甲基丙稀酸乙二醇醋2_3、瓜爾I父1-1.5、超細(xì)硫酸鎖4_6、去離子水28-30、甘油硬脂酸酯0.6-0.8 ；
所述堇青石基復(fù)合紅外輻射材料由以下重量份的原料制備而成:堇青石50-60、三氧化二鐵30-35、碳化硅15-20、三氧化二鈷20-25、氧化鋯20-25、二氧化錳10_15、海藻酸鈉
3-5、聚乙烯醇4-5、鋁粉3-4、20%的尿素水溶液22-25 ;制備方法如下:將聚乙烯醇溶于20倍量的去離子水中后加入除海藻酸鈉、鋁粉之外的所有粉體成分，以800轉(zhuǎn)/分的速度攪拌分散均勻，然后加入20%的尿素水溶液，在80°C水浴中攪拌反應(yīng)6小時(shí)后陳化2小時(shí)再進(jìn)行離心，保留固體，最后水洗干燥得到粉料A ;再將海藻酸鈉溶于5倍量的水中，邊攪拌邊加熱至完全溶解，然后與粉料A、鋁粉一同加入到造粒機(jī)中擠出造粒，將制成的顆粒放入電爐中，以250-300°C的溫度烘烤60分鐘，再升高溫度到1150°C，繼續(xù)煅燒2-2.5小時(shí)，取出冷卻至室溫，將煅燒后的顆粒粉碎，過(guò)200目篩即得。
[0005]本發(fā)明所述一種低揮發(fā)性的輻射隔熱涂料，由以下具體步驟制成:
(I)將堇青石基復(fù)合紅外輻射材料與無(wú)水乙醇混合，攪拌均勻形成分散液，再加入聚乙烯吡咯烷酮，攪拌混合均勻后超聲分散20-25分鐘，然后球磨60-90分鐘，球磨時(shí)控制溫度在40-45°C，得到堇青石基復(fù)合紅外輻射材料乙醇分散漿料；
(2)將金紅石型鈦白粉、超細(xì)硫酸鋇放入球磨機(jī)中進(jìn)行球磨30-40分鐘，然后加入甘油硬脂酸酯，繼續(xù)攪拌10分鐘，形成表面活化的混合粉料A，整個(gè)球磨過(guò)程控制球磨轉(zhuǎn)速為2400-2800 轉(zhuǎn) / 分，溫度為 80-90°C ；
(3)將瓜爾膠添加到去離子水中，緩慢加入混合粉料A、棕櫚蠟，以800轉(zhuǎn)/分的速度攪拌40-60分鐘后移至高速攪拌機(jī)，緩慢加入堇青石基復(fù)合紅外輻射材料乙醇分散漿料，以3600-3800轉(zhuǎn)/分的速度分散30分鐘，獲得混合漿料；
(4)向混合漿料中緩慢地加入調(diào)制好的純丙乳液、水玻璃，然后加入其余剩余成分，以350-450轉(zhuǎn)/分的速度攪拌35-40分鐘，然后球磨分散2_3小時(shí)，即得。
[0006]本發(fā)明的優(yōu)異效果是:本發(fā)明首先制備堇青石基復(fù)合紅外輻射材料，將粉體材料分散均勻后加入尿素進(jìn)行沉淀，然后造粒，過(guò)程中加入了造孔劑聚乙烯吡咯烷酮、鋁粉等，在高溫的作用下不僅能夠形成具有蓬松細(xì)密的孔隙；同時(shí)原料中的金屬離子和氧離子重新排列后形成的更穩(wěn)定的尖晶石結(jié)構(gòu)或金紅石型結(jié)構(gòu)，雙重作用提高了紅外發(fā)射率。本發(fā)明采用純丙乳液作為成膜物質(zhì)，以堇青石基復(fù)合紅外輻射材料作為填料，將超細(xì)硫酸鋇等成分進(jìn)行表面活化后與其余成分混合制成低揮發(fā)性的水性隔熱涂料，綠色環(huán)保，揮發(fā)性低，分散性好，固化溫度低，可以在冬天使用，成本低，具有極高的應(yīng)用價(jià)值。
【具體實(shí)施方式】
[0007]下面通過(guò)具體實(shí)例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0008]一種低揮發(fā)性的輻射隔熱涂料，由下列重量份(公斤)的原料制成:堇青石基復(fù)合紅外輻射材料21、純丙乳液40、水玻璃2.5、聚乙烯吡咯烷酮1.5、金紅石型鈦白粉8、無(wú)水乙醇22、棕櫚蠟1、二甲基丙烯酸乙二醇酯2、瓜爾膠1、超細(xì)硫酸鋇4、去離子水28、甘油硬脂酸酯0.6 ；
所述堇青石基復(fù)合紅外輻射材料由以下重量份(公斤)的原料制備而成:堇青石50、三氧化二鐵30、碳化硅15、三氧化二鈷20、氧化鋯20、二氧化錳10、海藻酸鈉3、聚乙烯醇4、鋁粉3、20%的尿素水溶液22 ;制備方法如下:將聚乙烯醇溶于20倍量的去離子水中后加入除海藻酸鈉、鋁粉之外的所有粉體成分，以800轉(zhuǎn)/分的速度攪拌分散均勻，然后加入20%的尿素水溶液，在80°C水浴中攪拌反應(yīng)6小時(shí)后陳化2小時(shí)再進(jìn)行離心，保留固體，最后水洗干燥得到粉料A ;再將海藻酸鈉溶于5倍量的水中，邊攪拌邊加熱至完全溶解，然后與粉料A、鋁粉一同加入到造粒機(jī)中擠出造粒，將制成的顆粒放入電爐中，以250-300 0C的溫度烘烤60分鐘，再升高溫度到1150°C，繼續(xù)煅燒2小時(shí)，取出冷卻至室溫，將煅燒后的顆粒粉碎，過(guò)200目篩即得。
[0009]本發(fā)明所述一種低揮發(fā)性的輻射隔熱涂料，由以下具體步驟制成:
(1)將堇青石基復(fù)合紅外輻射材料與無(wú)水乙醇混合，攪拌均勻形成分散液，再加入聚乙烯吡咯烷酮，攪拌混合均勻后超聲分散20分鐘，然后球磨60分鐘，球磨時(shí)控制溫度在40-450C，得到堇青石基復(fù)合紅外輻射材料乙醇分散漿料；
(2)將金紅石型鈦白粉、超細(xì)硫酸鋇放入球磨機(jī)中進(jìn)行球磨30分鐘，然后加入甘油硬脂酸酯，繼續(xù)攪拌10分鐘，形成表面活化的混合粉料A，整個(gè)球磨過(guò)程控制球磨轉(zhuǎn)速為2400轉(zhuǎn)/分，溫度為80-90°C ；
(3)將瓜爾膠添加到去離子水中，緩慢加入混合粉料A、棕櫚蠟，以800轉(zhuǎn)/分的速度攪拌40分鐘后移至高速攪拌機(jī)，緩慢加入堇青石基復(fù)合紅外輻射材料乙醇分散漿料，以3600轉(zhuǎn)/分的速度分散30分鐘，獲得混合漿料；
(4)向混合漿料中緩慢地加入調(diào)制好的純丙乳液、水玻璃，然后加入其余剩余成分，以350轉(zhuǎn)/分的速度攪拌35分鐘，然后球磨分散2小時(shí)，即得。
[0010]本發(fā)明生產(chǎn)的涂料外觀正常，無(wú)沉淀，無(wú)結(jié)塊，通過(guò)160小時(shí)耐水性試驗(yàn)、50小時(shí)耐堿性試驗(yàn)、10000次耐洗刷性試驗(yàn)均無(wú)異常；耐人工老化試驗(yàn):2000小時(shí)不起泡，不剝落，無(wú)裂紋；半球發(fā)射率測(cè)試符合JC/T 1040-2007《建筑外表面用熱反射隔熱涂料》中規(guī)定涂層半球發(fā)射率多85%的要求。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種低揮發(fā)性的輻射隔熱涂料，其特征在于，由下列重量份的原料制成:堇青石基復(fù)合紅外輻射材料21-23、純丙乳液40-43、水玻璃2.5-3.5、聚乙烯吡咯烷酮1.5_2、金紅石型欽白粉8-9.5、無(wú)水乙醇22_25、掠桐錯(cuò)1_2、二甲基丙稀酸乙二醇醋2_3、瓜爾Jj父1-1.5、超細(xì)硫酸鋇4-6、去離子水28-30、甘油硬脂酸酯0.6-0.8 ； 所述堇青石基復(fù)合紅外輻射材料由以下重量份的原料制備而成:堇青石50-60、三氧化二鐵30-35、碳化硅15-20、三氧化二鈷20-25、氧化鋯20-25、二氧化錳10_15、海藻酸鈉3-5、聚乙烯醇4-5、鋁粉3-4、20%的尿素水溶液22-25 ;制備方法如下:將聚乙烯醇溶于20倍量的去離子水中后加入除海藻酸鈉、鋁粉之外的所有粉體成分，以800轉(zhuǎn)/分的速度攪拌分散均勻，然后加入20%的尿素水溶液，在80°C水浴中攪拌反應(yīng)6小時(shí)后陳化2小時(shí)再進(jìn)行離心，保留固體，最后水洗干燥得到粉料A ;再將海藻酸鈉溶于5倍量的水中，邊攪拌邊加熱至完全溶解，然后與粉料A、鋁粉一同加入到造粒機(jī)中擠出造粒，將制成的顆粒放入電爐中，以250-300°C的溫度烘烤60分鐘，再升高溫度到1150°C，繼續(xù)煅燒2-2.5小時(shí)，取出冷卻至室溫，將煅燒后的顆粒粉碎，過(guò)200目篩即得。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種低揮發(fā)性的輻射隔熱涂料，其特征在于，由以下具體步驟制成: (1)將堇青石基復(fù)合紅外輻射材料與無(wú)水乙醇混合，攪拌均勻形成分散液，再加入聚乙烯吡咯烷酮，攪拌混合均勻后超聲分散20-25分鐘，然后球磨60-90分鐘，球磨時(shí)控制溫度在40-45°C，得到堇青石基復(fù)合紅外輻射材料乙醇分散漿料； (2)將金紅石型鈦白粉、超細(xì)硫酸鋇放入球磨機(jī)中進(jìn)行球磨30-40分鐘，然后加入甘油硬脂酸酯，繼續(xù)攪拌10分鐘，形成表面活化的混合粉料A，整個(gè)球磨過(guò)程控制球磨轉(zhuǎn)速為2400-2800 轉(zhuǎn) / 分，溫度為 80-90°C ； (3)將瓜爾膠添加到去離子水中，緩慢加入混合粉料A、棕櫚蠟，以800轉(zhuǎn)/分的速度攪拌40-60分鐘后移至高速攪拌機(jī)，緩慢加入堇青石基復(fù)合紅外輻射材料乙醇分散漿料，以3600-3800轉(zhuǎn)/分的速度分散30分鐘，獲得混合漿料； (4)向混合漿料中緩慢地加入調(diào)制好的純丙乳液、水玻璃，然后加入其余剩余成分，以350-450轉(zhuǎn)/分的速度攪拌35-40分鐘，然后球磨分散2_3小時(shí)，即得。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種低揮發(fā)性的輻射隔熱涂料，其特征在于，由下列重量份的原料制成：堇青石基復(fù)合紅外輻射材料21-23、純丙乳液40-43、水玻璃2.5-3.5、聚乙烯吡咯烷酮1.5-2、金紅石型鈦白粉8-9.5、無(wú)水乙醇22-25、棕櫚蠟1-2、二甲基丙烯酸乙二醇酯2-3、瓜爾膠1-1.5、超細(xì)硫酸鋇4-6、去離子水28-30、甘油硬脂酸酯0.6-0.8；本發(fā)明采用純丙乳液作為成膜物質(zhì)，以堇青石基復(fù)合紅外輻射材料作為填料，將超細(xì)硫酸鋇等成分進(jìn)行表面活化后與其余成分混合制成低揮發(fā)性的水性隔熱涂料，綠色環(huán)保，揮發(fā)性低，分散性好，固化溫度低，可以在冬天使用，成本低，具有極高的應(yīng)用價(jià)值。
【IPC分類】C09D133-04, C09D7-12
【公開(kāi)號(hào)】CN104761981
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510120113
【發(fā)明人】劉孝峰
【申請(qǐng)人】蚌埠市英路光電有限公司
【公開(kāi)日】2015年7月8日
【申請(qǐng)日】2015年3月18日