一種能夠降低制冷設(shè)備能耗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，特別是一種能夠降低制冷設(shè)備能耗的輻射隔熱涂料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)，隨著國(guó)家城鎮(zhèn)化進(jìn)程的不斷加快，建筑產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，人們的居住環(huán)境得到不斷改善。但是由于絕大部分的建筑沒(méi)有采用節(jié)能結(jié)構(gòu)與節(jié)能材料，導(dǎo)致建筑能耗在我國(guó)社會(huì)總能耗中占了很大的比重，因此研宄和開(kāi)發(fā)建筑節(jié)能材料以減少建筑能耗已成為當(dāng)前社會(huì)要解決的刻不容緩的問(wèn)題。
[0003]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(lèi)。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(lèi)隔熱涂料的一個(gè)顯著特點(diǎn)是:其余兩類(lèi)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。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種能夠降低制冷設(shè)備能耗的輻射隔熱涂料及其制備方法。通過(guò)本發(fā)明科學(xué)合理的成分配比以及便于工業(yè)控制的工藝制備成的產(chǎn)品能夠降低室內(nèi)外溫差，減少制冷設(shè)備的用電消耗，達(dá)到節(jié)能減排的環(huán)保要求。
[0005]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:
一種能夠降低制冷設(shè)備能耗的輻射隔熱涂料，由下列重量份的原料制成:堇青石基復(fù)合紅外輻射材料22-24、聚乙烯吡咯烷酮1.5-2、聚酯樹(shù)脂粉末4-6、金紅石型鈦白粉8-9、純丙乳液39-42、無(wú)水乙醇22-25、石棉纖維3-4、硅灰石粉2.5-3.5、聚乙烯醇1.5_2、聚丙烯酸酯0.7-0.9、去離子水26-29、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。
[0006]本發(fā)明所述一種能夠降低制冷設(shè)備能耗的輻射隔熱涂料，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20-30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、硅灰石粉放入球磨機(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)將聚乙烯醇添加到去離子水中，緩慢加入混合粉料A、聚丙烯酸酯，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3500-3700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，然后加入其余剩余成分，以400-450轉(zhuǎn)/分的速度攪拌35-45分鐘，然后球磨分散2-3小時(shí)，即得。
[0007]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)明成分配比科學(xué)合理，在工藝上將硅灰石粉等填料先進(jìn)行表面活化后再與其余成分混合，使得產(chǎn)品分散效果極佳，可廣泛應(yīng)用在建筑外墻面上，同時(shí)具有極高的紅外發(fā)射率，從而降低建筑物表面的溫度，減少室內(nèi)外的溫差，減少制冷設(shè)備用電消耗，達(dá)到節(jié)能的效果；同時(shí)本發(fā)明制備方法精細(xì)便于控制，生產(chǎn)成本低，值得推廣。
【具體實(shí)施方式】
[0008]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。
[0009]一種能夠降低制冷設(shè)備能耗的輻射隔熱涂料，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22、聚乙烯吡咯烷酮1.5、聚酯樹(shù)脂粉末4、金紅石型鈦白粉8、純丙乳液39、無(wú)水乙醇22、石棉纖維3、硅灰石粉2.5、聚乙烯醇1.5、聚丙烯酸酯0.7、去離子水26、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。
[0010]本發(fā)明所述一種能夠降低制冷設(shè)備能耗的輻射隔熱涂料，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、硅灰石粉放入球磨機(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)將聚乙烯醇添加到去離子水中，緩慢加入混合粉料A、聚丙烯酸酯，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3500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，然后加入其余剩余成分，以400轉(zhuǎn)/分的速度攪拌35分鐘，然后球磨分散2小時(shí)，即得。
[0011]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)】
1.一種能夠降低制冷設(shè)備能耗的輻射隔熱涂料，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22-24、聚乙烯吡咯烷酮1.5-2、聚酯樹(shù)脂粉末4-6、金紅石型鈦白粉8-9、純丙乳液39-42、無(wú)水乙醇22-25、石棉纖維3-4、硅灰石粉2.5-3.5、聚乙烯醇1.5-2、聚丙烯酸酯0.7-0.9、去離子水26-29、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所述一種能夠降低制冷設(shè)備能耗的輻射隔熱涂料，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20-30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、硅灰石粉放入球磨機(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)將聚乙烯醇添加到去離子水中，緩慢加入混合粉料A、聚丙烯酸酯，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3500-3700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，然后加入其余剩余成分，以400-450轉(zhuǎn)/分的速度攪拌35-45分鐘，然后球磨分散2-3小時(shí)，即得。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種能夠降低制冷設(shè)備能耗的輻射隔熱涂料，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22-24、聚乙烯吡咯烷酮1.5-2、聚酯樹(shù)脂粉末4-6、金紅石型鈦白粉8-9、純丙乳液39-42、無(wú)水乙醇22-25、石棉纖維3-4、硅灰石粉2.5-3.5、聚乙烯醇1.5-2、聚丙烯酸酯0.7-0.9、去離子水26-29、甘油硬脂酸酯0.6-0.8；本發(fā)明成分配比科學(xué)合理，在工藝上將硅灰石粉等填料先進(jìn)行表面活化后再與其余成分混合，進(jìn)一步提高分散效果，同時(shí)紅外發(fā)射率高，能降低建筑物表面溫度，減少室內(nèi)外溫差，減少制冷設(shè)備用電消耗；同時(shí)本發(fā)明制備方法精細(xì)便于控制，生產(chǎn)成本低，值得推廣。
【IPC分類(lèi)】C09D133-04, C09D7-12
【公開(kāi)號(hào)】CN104761983
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510120116
【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