一種雙層殼體微膠囊隔熱水性涂料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明針對目前相變控溫微膠囊涂料太陽反射率低、涂膜不均勻等問題，提出一種基于雙層殼體相變控溫微膠囊的熱反射型外墻建筑隔熱水性涂料及其制備方法，采用雙層殼體相變控溫微膠囊、高折光指數(shù)氧化物的混合物為隔熱功能填料；其中雙層殼體相變控溫微膠囊的芯材為相變溫度在38℃～45℃之間的石蠟，雙層殼體包括聚合物內(nèi)殼層和高折光指數(shù)氧化物顆粒外殼層，且高折光指數(shù)氧化物顆粒粒徑在150～350納米之間，涂料的太陽能反射比達(dá)到85％以上，且具有一定相變控溫功能，并且涂膜均勻。
【專利說明】
一種雙層殼體微膠囊隔熱水性涂料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及外墻用建筑隔熱涂料及其制備方法，特別涉及一種基于雙層殼體相變 控溫微膠囊的熱反射型外墻建筑隔熱水性涂料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前我國建筑能源消耗約占社會(huì)一次能源總消耗的1/3,并且隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā) 展、人民生活水平的提高，建筑能耗比例將繼續(xù)提高，而從能源的利用率來講還非常低，我 國建筑采暖能耗約為發(fā)達(dá)國家的3倍，其中外墻為4~5倍，屋頂為2.5~5.5倍，外窗為1.5~ 2.2倍。由此可見，我國在建筑節(jié)能方面有許多工作要做。
[0003] 隔熱保溫涂料是通過在建筑物內(nèi)外墻和頂部涂覆一層具有阻隔熱傳導(dǎo)、反射、低 輻射等作用的涂層來實(shí)現(xiàn)隔熱保溫的建筑節(jié)能材料。近年來，市場上已有一些隔熱保溫涂 料，主要通過在涂料中加入具有阻隔熱傳導(dǎo)、太陽能熱反射、熱發(fā)射等功能的陶瓷粉末來實(shí) 現(xiàn)隔熱保溫，這些陶瓷粉末包括摻銻氧化錫、氧化鋅、二氧化鈦、碳酸鈣、空心玻璃微珠、以 及相變控溫微膠囊等。
[0004]運(yùn)用相變控溫微膠囊可以達(dá)到控溫和節(jié)能的目的。從結(jié)構(gòu)來看，相變微膠囊由芯 材與壁材兩部分組成。芯材為相變材料，常見的有石蠟類、聚乙二醇、脂肪酸及其酯、水合鹽 等多種類型，傳統(tǒng)的壁材有密胺-甲醛樹脂、脲醛樹脂、聚氨酯等有機(jī)聚合物。這類傳統(tǒng)壁材 包封的相變微膠囊制備路線簡單，工業(yè)比較成熟，但在使用過程中往往會(huì)釋放出甲醛等有 害氣體，不符合環(huán)保要求。無機(jī)材料作為壁材，具有不釋放有害氣體，導(dǎo)熱快，不易燃且熱穩(wěn) 定性高，微球機(jī)械穩(wěn)定性好等優(yōu)勢。近年來，采用純無機(jī)材料或采用無機(jī)-有機(jī)高分子復(fù)合 材料作為壁材的研究已經(jīng)有一些報(bào)導(dǎo)。據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道，作為壁材的無機(jī)材料主要集中在二氧 化硅。例如：公告號(hào)為 CN101503618A、CN100494305C、CN101824307B 以及 CN104449590A 的專 利文獻(xiàn)公開了二氧化硅包覆相變微膠囊以及相變納米膠囊及其制備方法。除此以外，其它 無機(jī)材料作為壁材的報(bào)導(dǎo)還很少見。金紅石型鈦白粉對太陽光有反射作用，是一類常用的 隔熱材料。采用鈦白粉作為壁材，可以結(jié)合相變控溫與熱反射為一體。然而，迄今為止，以純 鈦白粉作為壁材的相變微膠囊未見報(bào)道，而采用鈦白粉與有機(jī)材料復(fù)合作為壁材的報(bào)導(dǎo)也 很少見。目前為止，僅有時(shí)雨醛報(bào)導(dǎo)的以Ti02/尿醛樹脂作為復(fù)合壁材的相變微膠囊的制備 (納米復(fù)合膜相變微膠囊的制備及性質(zhì)，化學(xué)工業(yè)與工程，2006,23(3)，224-227.)，以及 Xiaodong Wang報(bào)導(dǎo)的二十二燒/Ti02的微膠囊的制備（Applied Energy 138(2015)661-674)。然而這些文獻(xiàn)報(bào)道的微膠囊可見光反射率較低，以致于涂料熱反射性能較差。此外， CN 103740204 A的專利文獻(xiàn)公開了一種高反射型相變微膠囊，直接通過硅烷耦聯(lián)劑的氨 基、或者丙烯酰氧基團(tuán)將金紅石二氧化鈦顆粒耦聯(lián)到相變微膠囊表面，盡管可使涂料的太 陽反射比高于80%，但是這種高反射型相變微膠囊為填料制備所得的涂料，涂膜容易發(fā)生 相分離，不均勻，容易脫落。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種基于雙層殼體相變控溫微膠囊的熱反射型 外墻建筑隔熱水性涂料及其制備方法，采用基于雙層殼體相變控溫微膠囊、高折光指數(shù)氧 化物粉體的混合物為隔熱功能填料，所述雙層殼體包括聚合物內(nèi)殼層和高折光指數(shù)氧化物 顆粒外殼層，優(yōu)選的，高折光指數(shù)氧化物顆粒粒徑為150~350納米，保證涂料的太陽能反射 比達(dá)到85%以上，且具有一定的相變控溫功能;還有效防止涂料中的相變微膠囊與氧化物 顆粒發(fā)生相分離，導(dǎo)致涂膜不均勻，發(fā)生脫落等問題。為達(dá)到上述目的，采用技術(shù)方案如下：
[0006] 一種雙層殼體微膠囊隔熱水性涂料，其特征在于，按質(zhì)量計(jì)算，由水20~45份、乳 液35~45份、納米隔熱功能填料5~30份、增稠劑0.1~3.5份、多功能助劑(如AMP-95,主要 成分2-氨基-2-甲基-1-丙醇，純度>95 % )0.4~0.6份、消泡劑(如ΝΧΖ)0.2~0.3份、防霉劑 (如1?0(：1嫩342)0.2~0.3份和抗老化劑(如〇1丨1^88〇4 81)0.2~0.3份組成；
[0007] 所述納米隔熱功能填料為雙層殼體相變控溫微膠囊和高折光指數(shù)氧化物顆粒的 混合物，按質(zhì)量分?jǐn)?shù)100%計(jì)算，雙層殼體相變控溫微膠囊為10~35%，余量為高折光指數(shù) 氧化物顆粒；
[0008] 所述雙層殼體相變控溫微膠囊包括芯材、包裹芯材的內(nèi)殼層、以及包裹內(nèi)殼層的 外殼層，粒徑為1~30μηι，芯材為相變溫度38~45°C的石錯(cuò)，內(nèi)殼層為聚合物，外殼層為高折 光指數(shù)氧化物顆粒；
[0009] 所述微膠囊外殼層的高折光指數(shù)氧化物、所述與微膠囊混合的高折光指數(shù)氧化 物，均分別為折光指數(shù)大于2的寬禁帶氧化物、顆粒粒徑150~350nm。
[0010] 進(jìn)一步地，所述聚合物內(nèi)殼層為聚甲基丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸甲酯共聚物，所 述甲基丙烯酸甲酯共聚物選自甲基丙烯酸甲酯與甲基丙烯酸、丙烯酸丁酯、丙烯酸或者苯 乙烯的共聚物。
[0011] 進(jìn)一步地，所述寬禁帶氧化物選自氧化錫、氧化鋅、二氧化鈦或氧化鋯;所述乳液 選自苯丙乳液、娃丙乳液或純丙乳液;所述增稠劑選自聚氨酯（如0S-6040)、聚醚（如RH-909)或聚氨酯改性聚醚(如SN-621N)。
[0012] 本發(fā)明還提供雙層殼體微膠囊隔熱水性涂料的制備方法，包括以下步驟：
[0013] 首先在水中加入分散劑，調(diào)節(jié)溶液pH至3~5或者8~9,然后加入納米隔熱功能填 料;其中，所述分散劑選自聚丙烯酸、聚丙烯酸銨、聚丙烯酸鈉、聚乙烯醇或聚乙烯亞胺，重 均分子量為20000~40000;納米隔熱功能填料質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8~15%，分散劑與納米隔熱功能 填料的質(zhì)量比為2~6:100;在70~90°C下攪拌反應(yīng)0.5~2小時(shí)，離心分離、乙醇洗滌后，分 散到水與乳液的混合溶液中；然后加入增稠劑、多功能助劑、消泡劑、防霉劑、抗老化劑，混 合攪拌2~4小時(shí);過濾除去聚集體，得到所述雙層殼體微膠囊隔熱水性涂料。
[0014] 進(jìn)一步地，所述雙層殼體相變控溫微膠囊采用如下方法制備：
[0015] (1)將高折光指數(shù)氧化物2粉體烘干，然后分散于乙醇-水的混合溶液中（乙醇-水 的混合溶液中兩者的體積比優(yōu)選為1~2:1)，得到高折光指數(shù)氧化物懸浮液(優(yōu)選為升溫到 80°C、保溫20分鐘后得到懸浮液），濃度為5~20wt%;將修飾劑分散于乙醇中配置成修飾溶 液，濃度為2.5~20vol % ;所述修飾劑為丙烯酸或含雙鍵的硅烷偶聯(lián)劑;將修飾溶液滴加至 高折光指數(shù)氧化物懸浮液中（修飾溶液和懸浮液的體積比優(yōu)選為1:1 )，保溫反應(yīng)(優(yōu)選2小 時(shí))后離心分離，乙醇洗滌，烘干，得到表面修飾雙鍵的氧化物顆粒；
[0016] (2)稱取一定量的表面修飾雙鍵的氧化物顆粒，超聲分散于水中配置成水相，濃度 為5~20wt%;稱取一定量的石蠟、高分子單體、交聯(lián)劑以及引發(fā)劑，攪拌溶解配置成油相， 其中石蠟與氧化物微球的質(zhì)量比為0.1~3.5:1，高分子單體與石蠟的質(zhì)量比為0.2~3:1， 高分子單體與引發(fā)劑的質(zhì)量比為10~50:1，高分子單體與交聯(lián)劑的質(zhì)量比為20~400:1;將 水相與油相(優(yōu)選體積比1:1)混合后進(jìn)行均質(zhì)乳化(可采用高速均質(zhì)儀），形成微乳液;均質(zhì) 乳化速率為8000~20000rpm;氮?dú)夥障?，將微乳液升溫?0~70 °C，保溫反應(yīng)2~12小時(shí)，即 可得微膠囊。
[0017] 優(yōu)選地，所述含雙鍵的硅烷偶聯(lián)劑包括但不限于乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三 乙氧基硅烷、丙烯基(氯甲基）二甲基硅烷、烯丙氧基-叔丁基二甲基硅烷、甲基丙烯酰氧丙 基三(三甲基硅氧烷基)硅烷或3-(異丁烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷；
[0018] 優(yōu)選地，所述高分子單體為甲基丙烯酸甲酯，或者甲基丙烯酸甲酯與甲基丙烯酸、 丙烯酸丁酯、丙烯酸或苯乙烯中的一種的混合物；
[0019] 所述引發(fā)劑選自偶氮二異丁腈、過氧化苯甲?；蚺嫉惛?。
[0020] 所述交聯(lián)劑選自二乙烯基苯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、二甲基丙烯酸丙二醇酯或 二甲基丙烯酸丁二醇酯。
[0021] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的顯著優(yōu)點(diǎn)表現(xiàn)在以下方面：
[0022 ] (1)提出一種基于雙層殼體相變控溫微膠囊的熱反射型外墻建筑隔熱水性涂料及 其制備方法，采用基于雙層殼體相變控溫微膠囊、高折光指數(shù)氧化物粉體的混合物為隔熱 功能填料，所述雙層殼體包括聚合物內(nèi)殼層和高折光指數(shù)氧化物顆粒外殼層，優(yōu)選的，高折 光指數(shù)氧化物顆粒粒徑為150~350納米，保證涂料的太陽能反射比達(dá)到85%以上，且具有 一定的相變控溫功能;還有效防止涂料中的相變微膠囊與氧化物顆粒發(fā)生相分離，導(dǎo)致涂 膜不均勻，發(fā)生脫落等問題。
[0023] (2)本發(fā)明提出的制備方法，首先采用分散劑對隔熱功能填料進(jìn)行表面改性再將 隔熱功能填料分散到乳液基體中，制備所得的涂料分散性好，團(tuán)聚少，涂層均勻，不易脫落。
【附圖說明】
[0024]圖1為實(shí)施例1的溫差測試圖，其中：1-光源500W碘鎢燈;2-固定器;3-固定支架;4-參照物;5-溫度探頭A; 6-溫度探頭B; 7-溫度記錄儀。
[0025] 圖2為實(shí)施例3的可見一近紅外反射光譜，通過可見一近紅外反射計(jì)算得出太陽反 射比為89 %。
[0026] 圖3為實(shí)施例7的可見一近紅外反射光譜，通過可見一近紅外反射計(jì)算得出太陽反 射比為91 %。
【具體實(shí)施方式】
[0027] 采用紫外一可見一近紅外分光光度計(jì)、紅外光譜儀測試材料在200~2500nm的反 射光譜，并利用如下公式計(jì)算涂層的太陽光譜反射比PS:
(2-1)
[0028]
[0029] 其中p (λ)為涂膜在波長λ處的積分反射率，Es (λ)是太陽光譜在波長λ處的輻射能 量。
[0030] 實(shí)施例1
[0031] 基于納米二氧化鈦粉體與二氧化鈦/聚甲基丙烯酸甲酯相變控溫微膠囊的隔熱涂 料，涂料的組成成份包括:水45g、乳液45g、平均粒徑為150納米的二氧化鈦粉體(R-218) 4g、 平均粒徑為1微米的二氧化鈦/聚甲基丙烯酸甲酯相變控溫微膠囊質(zhì)量為lg、聚氨酯改性聚 醚增稠劑(SN-621N)3g、多功能助劑(AMP-95)0.6g、消泡劑(NXZ)0.3g、防霉劑(R0CHMA 342) 0.2g、抗老化劑(Chimassorb 81)0.2g。制備方法如下：
[0032]首先在水中加入重均分子量為2萬的聚丙烯酸分散劑，調(diào)節(jié)溶液pH至3~5;然后加 入隔熱功能填料，其中隔熱功能填料質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8%，分散劑與隔熱功能填料的質(zhì)量比為2: 100,在70~90°C攪拌反應(yīng)0.5~2小時(shí)，離心分離后，采用乙醇洗滌1~2次，得到表面改性的 隔熱功能填料。然后，將表面改性后的隔熱功能填料分散到水與硅丙乳液的混合溶液中；然 后加入消泡劑、增稠劑、多功能助劑、防霉劑、抗老化劑，攪拌混合2~4小時(shí);過濾除去聚集 體，得到隔熱水性涂料。
[0033]其中平均粒徑為1微米的二氧化鈦/聚甲基丙烯酸甲酯相變控溫微膠囊的制備方 法如下：
[0034] (1)將平均粒徑為150納米的二氧化鈦烘干，然后分散于乙醇-水(體積比為1~2: 1，下同）的混合溶液中，升溫到80 °C，保溫20分鐘，得到二氧化鈦懸浮液，濃度為5wt % ;將修 飾劑乙烯基三甲氧基硅烷分散于乙醇中配置成修飾溶液，濃度為2.5vol % ;將修飾劑溶液 滴加至二氧化鈦懸浮液中（體積比1:1 )，保溫反應(yīng)2小時(shí);最后離心分離，乙醇洗滌，烘干，得 到表面修飾雙鍵的氧化物微球；
[0035] (2)稱取5g表面修飾雙鍵的二氧化鈦微球，超聲分散于水中配置成水相，濃度為 稱取一定量的相變溫度38°C的石蠟lg、高分子單體（甲基丙烯酸甲酯）3g、交聯(lián)劑二 乙烯基苯〇.15g以及引發(fā)劑偶氮二異丁腈0.3g，攪拌溶解配置成油相，其中石蠟與氧化物微 球的質(zhì)量比為0.2:1，高分子單體與石蠟的質(zhì)量比為3:1，高分子單體與引發(fā)劑的質(zhì)量比為 10:1，高分子單體與交聯(lián)劑的質(zhì)量比為20:1;按體積比1:1將水相與油相混合，采用高速均 質(zhì)儀進(jìn)行均質(zhì)乳化，形成微乳液；均質(zhì)乳化速率為8000~20000rpm;氮?dú)夥障?，將微乳液?溫至60~70°C，保溫反應(yīng)2小時(shí)，即可得微膠囊。
[0036]涂膜均勻，太陽光譜反射比達(dá)到85%，隔熱溫差達(dá)到12°C(測試裝置見圖1，將涂料 涂在100mm*100mm*5mm的硅鈣板上，自然干燥后用自制的溫差測試裝置（參照J(rèn)G/T 235-2008標(biāo)準(zhǔn))測試，以硅鈣板為空白對照樣品）。
[0037] 實(shí)施例2
[0038]基于納米氧化鋯粉體與氧化鋯/聚甲基丙烯酸甲酯相變控溫微膠囊的隔熱涂料， 涂料的組成成份包括:水20g、乳液35g、平均粒徑為250納米的氧化鋯粉體24g、平均粒徑為 15微米的氧化鋯/聚甲基丙烯酸甲酯相變控溫微膠囊6g、聚氨酯改性聚醚增稠劑(SN-621N) 〇.18、多功能助劑(4103-95)0.48、消泡劑(似2)0.28、防霉劑(1?0(：頂4 342)0.28、抗老化劑 (Chimassorb 8l)0.3g。制備方法如下：
[0039]首先在水中加入重均分子量為4萬的聚丙烯酸銨分散劑，調(diào)節(jié)溶液pH至3~5;然后 加入隔熱功能填料，在70~90°C攪拌反應(yīng)0.5~2小時(shí);其中隔熱功能填料質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%， 分散劑與隔熱功能填料的質(zhì)量比為4:100;離心分離后，采用乙醇洗滌1~2次，得到表面改 性的隔熱功能填料。然后，將表面改性后的隔熱功能填料分散到水與硅丙乳液的混合溶液 中；然后加入消泡劑、增稠劑、多功能助劑、防霉劑、抗老化劑，攪拌混合2~4小時(shí);過濾除去 聚集體，得到隔熱水性涂料。
[0040]其中平均粒徑為15微米的氧化鋯/聚甲基丙烯酸甲酯相變控溫微膠囊的制備方法 如下：
[0041] (1)將平均粒徑為250納米的氧化鋯粉體烘干，然后分散于乙醇-水的混合溶液中， 升溫到80 °C，保溫20分鐘，得到納米氧化鋯懸浮液，濃度為20wt % ;將修飾劑乙烯基三乙氧 基硅烷分散于乙醇中配置成修飾溶液，濃度為20vol%;將修飾溶液滴加至納米氧化鋯懸浮 液中（體積比1:1 )，保溫反應(yīng)2小時(shí);最后離心分離，乙醇洗滌，烘干，得到表面修飾雙鍵的納 米氧化鋯微球；
[0042] (2)稱取20g表面修飾雙鍵的納米氧化鋯微球，超聲分散于水中配置成水相，濃度 為20wt%;稱取相變溫度45°C的石蠟50g、甲基丙烯酸甲酯25g、交聯(lián)劑二甲基丙烯酸乙二醇 酯0.0625g以及引發(fā)劑過氧化苯甲酰0.5g，攪拌溶解配置成油相，其中石蠟與氧化物微球的 質(zhì)量比為2.5:1，高分子單體與石蠟的質(zhì)量比為0.5:1，高分子單體與引發(fā)劑的質(zhì)量比為50: 1，高分子單體與交聯(lián)劑的質(zhì)量比為400:1;按體積比1:1將水相與油相混合，采用高速均質(zhì) 儀進(jìn)行均質(zhì)乳化，形成微乳液；均質(zhì)乳化速率為8000~20000rpm;氮?dú)夥障拢瑢⑽⑷橐荷郎?至60~70°C，保溫反應(yīng)2~12小時(shí)，即可得氧化鋯/聚甲基丙烯酸甲酯相變控溫微膠囊。 [0043]涂膜均勻，太陽光譜反射比達(dá)到87%，隔熱溫差達(dá)到13°C。
[0044] 實(shí)施例3
[0045] 基于納米氧化錫粉體與氧化錫/甲基丙烯酸甲酯與甲基丙烯酸共聚物相變控溫微 膠囊的隔熱涂料，涂料的組成成份包括:水30g、乳液40g、平均粒徑為350納米的氧化錫粉體 18g、平均粒徑為15微米的氧化錫/甲基丙烯酸甲酯與甲基丙烯酸共聚物相變控溫微膠囊 2g、聚氨酯改性聚醚增稠劑(SN-612N)0.5g、多功能助劑(AMP-95)0.5g、消泡劑(NXZ)0.25g、 防霉劑(ROCIMA 342)0.25g、抗老化劑(Chimassorb 81)0.2g。制備方法如下：
[0046]首先在水中加入重均分子量為3萬的聚乙烯醇分散劑，調(diào)節(jié)溶液pH至3~5;然后加 入隔熱功能填料，在70~90 °C條件下攪拌反應(yīng)0.5~2小時(shí);其中隔熱功能填料質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 12%，分散劑與隔熱功能填料的質(zhì)量比為6:100;離心分離后，采用乙醇洗滌1~2次，得到表 面改性的隔熱功能填料。然后，將表面改性后的隔熱功能填料分散到純丙乳液中；然后加入 消泡劑、增稠劑、多功能助劑、防霉劑、抗老化劑，攪拌混合2~4小時(shí);過濾除去聚集體，得到 隔熱水性涂料。
[0047]其中平均粒徑為15微米的氧化錫/甲基丙烯酸甲酯與甲基丙烯酸共聚物相變控溫 微膠囊的制備方法如下：
[0048] (1)將平均粒徑為350納米的氧化錫粉體烘干，然后分散于乙醇-水的混合溶液中， 升溫到80°C，保溫20分鐘，得到納米氧化錫懸浮液，濃度為10wt%;將修飾劑丙烯基（氯甲 基)二甲基硅烷分散于乙醇中配置成修飾溶液，濃度為lOvol%;將修飾溶液滴加至納米氧 化錫懸浮液中（體積比1:1 )，保溫反應(yīng)2小時(shí);最后離心分離，乙醇洗滌，烘干，得到表面修飾 雙鍵的納米氧化錫微球；
[0049] (2)稱取10g的表面修飾雙鍵的納米氧化錫微球，超聲分散于水中配置成水相，濃 度為10wt%;稱取相變溫度40°C的石蠟18g、甲基丙烯酸甲酯9g、甲基丙烯酸9g、交聯(lián)劑二甲 基丙烯酸丙二醇酯〇.18g以及引發(fā)劑偶氮二異庚腈0.9g，攪拌溶解配置成油相，其中石蠟與 氧化物微球的質(zhì)量比為1.8:1，高分子單體與石蠟的質(zhì)量比為1:1，高分子單體與交聯(lián)劑的 質(zhì)量比為100:1，高分子單體與引發(fā)劑的質(zhì)量比為20:1;按體積比1:1將水相與油相混合，采 用高速均質(zhì)儀進(jìn)行均質(zhì)乳化，形成微乳液;均質(zhì)乳化速率為8000~20000rpm;氮?dú)夥障?，?微乳液升溫至60~70°C，保溫反應(yīng)2~12小時(shí)，即可得平均粒徑為15微米的氧化錫/甲基丙 烯酸甲酯與甲基丙烯酸共聚物相變微膠囊。
[0050] 涂膜均勻，太陽光譜反射比達(dá)到89% (如圖2所示），隔熱溫差達(dá)到14°C。
[0051 ] 實(shí)施例4
[0052]基于納米氧化鋅粉體與氧化鋅/甲基丙烯酸甲酯與丙烯酸丁酯共聚物相變控溫微 膠囊的隔熱涂料，涂料的組成成份包括:水45g、乳液45g、平均粒徑為350納米的氧化錫粉體 3.5g、平均粒徑為30微米的氧化鋅/甲基丙烯酸甲酯與丙烯酸丁酯共聚物相變控溫微膠囊 1 · 5g、梳形聚醚增稠劑(RH-909)2g、多功能助劑(AMP-95)0 · 6g、消泡劑(NXZ)0 · 3g、防霉劑 (ROCIMA 342)0.3g、抗老化劑（Chimassorb 81)0.3g。制備方法如下：
[0053] (1)采用分散劑對隔熱功能填料進(jìn)行表面改性:首先在水中加入重均分子量為3萬 的聚乙烯亞胺分散劑，調(diào)節(jié)溶液pH至8~10;然后加入隔熱功能填料，在70~90°C條件下攪 拌反應(yīng)0.5~2小時(shí)；其中隔熱功能填料質(zhì)量分?jǐn)?shù)在15%，分散劑與隔熱功能填料的質(zhì)量比 為5:100;離心分離后，采用乙醇洗滌1~2次，得到表面改性的隔熱功能填料。
[0054] (2)將表面改性后的隔熱功能填料分散到硅丙乳液中；然后加入消泡劑、增稠劑、 多功能助劑、防霉劑、抗老化劑，攪拌混合2~4小時(shí);過濾除去聚集體，得到隔熱水性涂料。 [0055]其中平均粒徑為30微米的氧化鋅/甲基丙烯酸甲酯與丙烯酸丁酯共聚物相變控溫 微膠囊的制備方法如下：
[0056] (1)將平均粒徑為350納米的氧化鋅粉體烘干，然后分散于乙醇-水的混合溶液中， 升溫到80°C，保溫20分鐘，得到納米氧化鋅懸浮液，濃度為10wt% ;將修飾劑烯丙氧基-叔丁 基二甲基硅烷分散于乙醇中配置成修飾溶液，濃度為lOvol%;將修飾溶液滴加至納米氧化 鋅懸浮液中（體積比1:1)，保溫反應(yīng)2小時(shí);最后離心分離，乙醇洗滌，烘干，得到表面修飾雙 鍵的納米氧化鋅微球；
[0057] (2)稱取10g表面修飾雙鍵的納米氧化鋅微球，超聲分散于水中配置成水相，濃度 為10wt% ;稱取相變溫度40°C的石錯(cuò)35g、甲基丙稀酸甲酯3.5g與丙稀酸丁酯3.5g、交聯(lián)劑 二甲基丙烯酸丁二醇酯〇.14g以及引發(fā)劑偶氮二異丁腈0.35g，攪拌溶解配置成油相，其中 石蠟與氧化物微球的質(zhì)量比為3.5:1，高分子單體與石蠟的質(zhì)量比為0.2:1，高分子單體與 交聯(lián)劑的質(zhì)量比為50:1，高分子單體與引發(fā)劑的質(zhì)量比為20:1;按體積比1:1將水相與油相 混合，采用高速均質(zhì)儀進(jìn)行均質(zhì)乳化，形成微乳液;均質(zhì)乳化速率為8000~20000rpm;氮?dú)?氛下，將微乳液升溫至60~70°C，保溫反應(yīng)2~12小時(shí)，即可得平均粒徑為30微米的氧化鋅/ 甲基丙烯酸甲酯與丙烯酸丁酯共聚物相變控溫微膠囊.
[0058]涂膜均勻，太陽光譜反射比達(dá)到85%，隔熱溫差達(dá)到12°C。
[0059] 實(shí)施例5
[0060]基于納米二氧化鈦粉體與二氧化鈦/甲基丙烯酸甲酯與丙烯酸共聚物相變控溫微 膠囊的隔熱涂料，涂料的組成成份包括:水45g、乳液45g、平均粒徑為350納米的二氧化鈦粉 體3.25g、平均粒徑為25微米的二氧化鈦/甲基丙烯酸甲酯與丙烯酸共聚物相變控溫微膠囊 1.75g、聚氨酯增稠劑(0S-6040)2g、多功能助劑(AMP-95)0.6g、消泡劑NXZ(0.3)g、防霉劑 (ROCIMA 342)0.3g、抗老化劑（Chimassorb 81)0.2g。制備方法如下：
[0061] (1)采用分散劑對隔熱功能填料進(jìn)行表面改性:首先在水中加入重均分子量為3萬 的聚丙烯酸鈉分散劑，調(diào)節(jié)溶液pH至3~5;然后加入隔熱功能填料，在70~90°C條件下攪拌 反應(yīng)0.5~2小時(shí);其中隔熱功能填料質(zhì)量分?jǐn)?shù)在8%~15%，分散劑與隔熱功能填料的質(zhì)量 比為5:100;離心分離后，采用乙醇洗滌1~2次，得到表面改性的隔熱功能填料。
[0062] (2)將表面改性后的隔熱功能填料分散到苯丙乳液中；然后加入消泡劑、增稠劑、 多功能助劑、防霉劑、抗老化劑，攪拌混合2~4小時(shí);過濾除去聚集體，得到隔熱水性涂料。
[0063] 其中平均粒徑為25微米的二氧化鈦/甲基丙烯酸甲酯與丙烯酸共聚物相變控溫微 膠囊的制備方法如下：
[0064] (1)將平均粒徑為350納米的二氧化鈦粉體烘干，然后分散于乙醇-水的混合溶液 中，升溫到80°C，保溫20分鐘，得到納米二氧化鈦懸浮液，濃度為10wt% ;將修飾劑乙烯基三 乙氧基硅烷分散于乙醇中配置成修飾溶液，濃度為lOvol%;將修飾溶液滴加至納米二氧化 鈦懸浮液中（體積比1:1)，保溫反應(yīng)2小時(shí);最后離心分離，乙醇洗滌，烘干，得到表面修飾雙 鍵的二氧化鈦微球；
[0065] (2)稱取10g表面修飾雙鍵的二氧化鈦微球，超聲分散于水中配置成水相，濃度為 10wt% ;稱取相變溫度40°C的石錯(cuò)30g、甲基丙稀酸甲酯4.5g、丙稀酸4.5g、交聯(lián)劑二甲基丙 烯酸丁二醇酯〇.18g以及引發(fā)劑偶氮二異丁腈0.45g，攪拌溶解配置成油相，其中石蠟與氧 化物微球的質(zhì)量比為3:1，高分子單體與石蠟的質(zhì)量比為0.3:1，高分子單體與交聯(lián)劑的質(zhì) 量比為50:1，高分子單體與引發(fā)劑的質(zhì)量比為20:1;按體積比1:1將水相與油相混合，采用 高速均質(zhì)儀進(jìn)行均質(zhì)乳化，形成微乳液;均質(zhì)乳化速率為8000~20000rpm;氮?dú)夥障拢瑢⑽?乳液升溫至60~70°C，保溫反應(yīng)2~12小時(shí)，即可得平均粒徑為25微米的二氧化鈦/甲基丙 烯酸甲酯與丙烯酸共聚物相變控溫微膠囊。
[0066]涂膜均勻，太陽光譜反射比達(dá)到85%，隔熱溫差達(dá)到12°C。
[0067] 實(shí)施例6
[0068]基于納米氧化鋅粉體與氧化鋅/甲基丙烯酸甲酯與苯乙烯共聚物相變控溫微膠囊 的隔熱涂料，涂料的組成成份包括：水45g、乳液45g、平均粒徑為300納米的氧化鋅粉體 3.25g、平均粒徑為1微米的二氧化鈦/甲基丙烯酸甲酯與苯乙烯共聚物相變控溫微膠囊 1.75g、梳形聚醚增稠劑(RH-909) 3~3.5g、多功能助劑(AMP-95) 0.6g、消泡劑(NXZ) 0.3g、防 霉劑(ROCIMA 342)0.3g、抗老化劑(Chimassorb 81)0.3g。制備方法如下：
[0069]首先在水中加入重均分子量為3萬的聚乙烯醇分散劑，調(diào)節(jié)溶液pH至3~5;然后加 入隔熱功能填料，在70~90 °C條件下攪拌反應(yīng)0.5~2小時(shí);其中隔熱功能填料質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 10%，分散劑與隔熱功能填料的質(zhì)量比為5:100;離心分離后，采用乙醇洗滌1~2次，得到表 面改性的隔熱功能填料。然后，將表面改性后的隔熱功能填料分散到純丙乳液與水的混合 溶液中，接著加入消泡劑、增稠劑、多功能助劑、防霉劑、抗老化劑，攪拌混合2~4小時(shí);過濾 除去聚集體，得到隔熱水性涂料。
[0070]其中1微米的二氧化鈦/甲基丙烯酸甲酯與苯乙烯共聚物相變控溫微膠囊的制備 方法如下：
[0071] (1)將平均粒徑為300納米的二氧化鈦烘干，然后分散于乙醇-水的混合溶液中，升 溫到80°C，保溫20分鐘，得到納米二氧化鈦懸浮液，濃度為10wt%;將修飾劑甲基丙烯酰氧 丙基三(三甲基硅氧烷基)硅烷分散于乙醇中配置成修飾溶液，濃度為1 Ονο 1 % ;將修飾溶液 滴加至納米二氧化鈦懸浮液中（體積比1:1 )，保溫反應(yīng)2小時(shí);最后離心分離，乙醇洗滌，烘 干，得到表面修飾雙鍵的二氧化鈦微球；
[0072] (2)稱取10g表面修飾雙鍵的二氧化鈦微球，超聲分散于水中配置成水相，濃度為 10wt%;稱取相變溫度40°C的石蠟lg、甲基丙烯酸甲酯2g、苯乙烯lg、交聯(lián)劑二甲基丙烯酸 丁二醇酯0.06g以及引發(fā)劑偶氮二異丁腈0.15g，攪拌溶解配置成油相，其中石蠟與氧化物 微球的質(zhì)量比為〇. 1:1，高分子單體與石蠟的質(zhì)量比為3:1，高分子單體與交聯(lián)劑的質(zhì)量比 為50 :1，高分子單體與引發(fā)劑的質(zhì)量比為20 :1;按體積比1:1將水相與油相混合，采用高速 均質(zhì)儀進(jìn)行均質(zhì)乳化，形成微乳液;均質(zhì)乳化速率為8000~20000rpm;氮?dú)夥障?，將微乳?升溫至60~70°C，保溫反應(yīng)2~12小時(shí)，即可得1微米的二氧化鈦/甲基丙烯酸甲酯與苯乙烯 共聚物相變控溫微膠囊
[0073]涂膜均勻，太陽光譜反射比達(dá)到85%，隔熱溫差達(dá)到12°C。
[0074] 實(shí)施例7
[0075] 基于納米氧化錫粉體與氧化錫/甲基丙烯酸甲酯與甲基丙烯酸共聚物相變控溫微 膠囊的隔熱涂料，涂料的組成成份包括:水45g、乳液45g、平均粒徑為300納米的氧化錫粉體 4g、平均粒徑為1微米的氧化錫/甲基丙烯酸甲酯與甲基丙烯酸共聚物相變控溫微膠囊lg、 聚氨酯增稠劑（〇S_6040)3~3.5g、多功能助劑(AMP-95)0.6g、消泡劑(NXZ)0.3g、防霉劑 (R0CIMA 342)0.3g、抗老化劑（Chimassorb 81)0.25g。制備方法如下：
[0076] (1)采用分散劑對隔熱功能填料進(jìn)行表面改性:首先在水中加入重均分子量為3萬 的聚丙烯酸分散劑，調(diào)節(jié)溶液pH至3~5;其中隔熱功能填料質(zhì)量分?jǐn)?shù)8%~15%，分散劑與 隔熱功能填料的質(zhì)量比為5:100;然后加入隔熱功能填料，在70~90°C條件下攪拌反應(yīng)0.5 ~2小時(shí);離心分離后，采用乙醇洗滌1~2次，得到表面改性的隔熱功能填料。
[0077] (2)將表面改性后的隔熱功能填料分散到硅丙乳液中；然后加入消泡劑、增稠劑、 多功能助劑、防霉劑、抗老化劑，攪拌混合2~4小時(shí);過濾除去聚集體，得到隔熱水性涂料。
[0078] 其中1微米的氧化錫/甲基丙烯酸甲酯與甲基丙烯酸共聚物相變控溫微膠囊的制 備方法如下：
[0079] (1)將平均粒徑為300納米的氧化錫烘干，然后分散于乙醇-水的混合溶液中，升溫 到80°C，保溫20分鐘，得到納米氧化錫懸浮液，濃度為10wt%;將修飾劑3-(異丁烯酰氧）丙 基三甲氧基硅烷分散于乙醇中配置成修飾溶液，濃度為lOvol%;將修飾溶液滴加至納米氧 化錫懸浮液中（體積比1:1 )，保溫反應(yīng)2小時(shí);最后離心分離，乙醇洗滌，烘干，得到表面修飾 雙鍵的納米氧化錫微球；
[0080] (2)稱取10g表面修飾雙鍵的納米氧化錫微球，超聲分散于水中配置成水相，濃度 為10wt%;稱取相變溫度40°C的石蠟lg、甲基丙烯酸甲酯lg、甲基丙烯酸2g、交聯(lián)劑二甲基 丙烯酸丁二醇酯〇.〇6g以及引發(fā)劑偶氮二異丁腈0.15g;攪拌溶解配置成油相，其中石蠟與 氧化物微球的質(zhì)量比為0.1:1，高分子單體與石蠟的質(zhì)量比為3:1，高分子單體與交聯(lián)劑的 質(zhì)量比為50:1，高分子單體與引發(fā)劑的質(zhì)量比為20:1;按體積比1:1將水相與油相混合，采 用高速均質(zhì)儀進(jìn)行均質(zhì)乳化，形成微乳液;均質(zhì)乳化速率為8000~20000rpm;氮?dú)夥障拢瑢?微乳液升溫至60~70°C，保溫反應(yīng)2~12小時(shí)，即可得1微米的氧化錫/甲基丙烯酸甲酯與甲 基丙烯酸共聚物相變控溫微膠囊。
[0081] 涂膜均勻，太陽光譜反射比達(dá)到91% (如圖2所示），隔熱溫差達(dá)到15°C。
[0082] 實(shí)施例8
[0083]基于納米二氧化鈦粉體與二氧化鈦/甲基丙烯酸甲酯與丙烯酸共聚物相變控溫微 膠囊的隔熱涂料，涂料的組成成份包括:水45g、乳液45g、平均粒徑為350納米的二氧化鈦粉 體4g、平均粒徑為15微米的二氧化鈦/甲基丙烯酸甲酯與丙烯酸共聚物相變控溫微膠囊lg、 梳形聚醚增稠劑(RH-909)3~3.5g、多功能助劑(ΑΜΡ-95)0·4~0.6g、消泡劑(ΝΧΖ)0·2~ 0.3g、防霉劑(ROCIMA 342)0.3g、抗老化劑(Chimassorb 81)0.25g。制備方法如下：
[0084]首先在水中加入重均分子量為3萬的聚丙烯酸銨分散劑，調(diào)節(jié)溶液pH至3~5;然后 加入隔熱功能填料，在70~90°C條件下攪拌反應(yīng)0.5~2小時(shí);其中隔熱功能填料質(zhì)量分?jǐn)?shù) 為10%，分散劑與隔熱功能填料的質(zhì)量比為5:100;離心分離后，采用乙醇洗滌1~2次，得到 表面改性的隔熱功能填料。然后，將表面改性后的隔熱功能填料分散到水與苯丙乳液混合 液中；接著加入消泡劑、增稠劑、多功能助劑、防霉劑、抗老化劑，攪拌混合2~4小時(shí);過濾除 去聚集體，得到隔熱水性涂料。
[0085]其中平均粒徑為15微米的二氧化鈦/甲基丙烯酸甲酯與丙烯酸共聚物相變控溫微 膠囊的制備方法如下：
[0086] (1)將平均粒徑為350納米的二氧化鈦烘干，然后分散于乙醇-水的混合溶液中，升 溫到80°C，保溫20分鐘，得到納米二氧化鈦懸浮液，濃度為10wt%;將修飾劑丙烯酸分散于 乙醇中配置成修飾溶液，濃度為ΙΟνο 1 % ;將修飾溶液滴加至納米二氧化鈦懸浮液中（體積 比1:1)，保溫反應(yīng)2小時(shí);最后離心分離，乙醇洗滌，烘干，得到表面修飾雙鍵的納米二氧化 鈦微球；
[0087] (2)稱取10g表面修飾雙鍵的納米二氧化鈦微球，超聲分散于水中配置成水相，濃 度為10wt% ;稱取相變溫度40°C的石錯(cuò)18g、甲基丙稀酸甲酯4.5g、丙稀酸4.5g、交聯(lián)劑二甲 基丙烯酸丁二醇酯〇.〇9g以及引發(fā)劑偶氮二異丁腈0.45g;攪拌溶解配置成油相，其中石蠟 與氧化物微球的質(zhì)量比為1.8:1，高分子單體與石蠟的質(zhì)量比為0.5:1，高分子單體與交聯(lián) 劑的質(zhì)量比為100:1，高分子單體與引發(fā)劑的質(zhì)量比為20:1;按體積比1:1將水相與油相混 合，采用高速均質(zhì)儀進(jìn)行均質(zhì)乳化，形成微乳液;均質(zhì)乳化速率為8000~20000rpm;氮?dú)夥?下，將微乳液升溫至60~70°C，保溫反應(yīng)2~12小時(shí)，即可得平均粒徑為15微米的二氧化鈦/ 甲基丙烯酸甲酯與丙烯酸共聚物相變控溫微膠囊。
[0088]涂膜均勻，太陽光譜反射比達(dá)到88%，隔熱溫差達(dá)到14°C。
[0089]表一各實(shí)施例參數(shù)
[0090]
[0092] 對比例1
[0093] 基于納米氧化鋯粉體與氧化鋯/聚甲基丙烯酸甲酯相變控溫微膠囊的隔熱涂料， 涂料的組成成份包括:水20g、乳液35g、平均粒徑為15微米的氧化鋯/丙烯酸酯與丙烯酸酯 共聚物相變控溫微膠囊30g、聚氨酯改性聚醚增稠劑（SN-621N)3~3.5g、多功能助劑(AMP-95)0.4g、消泡劑(NXZ)0.2g、防霉劑(ROCMA 342)0.3g、抗老化劑0.2~0.3g。制備方法如 下：
[0094] 首先在水中加入聚丙烯酸銨分散劑，調(diào)節(jié)溶液pH至3~5;然后加入隔熱功能填料， 在70~90 °C攪拌反應(yīng)0.5~2小時(shí);離心分離后，采用乙醇洗滌1~2次，得到表面改性的隔熱 功能填料;其中隔熱功能填料質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15 %之間，分散劑與隔熱功能填料的質(zhì)量比為4: 100。然后，將表面改性后的隔熱功能填料分散到水與硅丙乳液的混合溶液中；然后加入消 泡劑、增稠劑、多功能助劑、防霉劑、抗老化劑，攪拌混合2~4小時(shí);過濾除去聚集體，得到隔 熱水性涂料。
[0095] 其中氧化鋯/聚甲基丙烯酸甲酯相變控溫微膠囊的制備方法如下：
[0096] (1)將平均粒徑為250納米的氧化鋯粉體烘干，然后分散于乙醇-水的混合溶液中， 升溫到80 °C，保溫20分鐘，得到納米氧化鋯懸浮液，濃度為20wt % ;將修飾劑乙烯基三乙氧 基硅烷分散于乙醇中配置成修飾溶液，濃度為20vol%;將修飾溶液滴加至納米氧化鋯懸浮 液中（體積比1:1 )，保溫反應(yīng)2小時(shí);最后離心分離，乙醇洗滌，烘干，得到表面修飾雙鍵的納 米氧化鋯微球；
[0097] (2)稱取20g表面修飾雙鍵的納米氧化鋯微球，超聲分散于100g水中配置成水相， 濃度為20wt%;稱取相變溫度40°C的石蠟50g、甲基丙烯酸甲酯25g、交聯(lián)劑二甲基丙烯酸乙 二醇酯0.0625g以及引發(fā)劑過氧化苯甲酰0.5g，攪拌溶解配置成油相，其中石蠟與氧化物微 球的質(zhì)量比為2.5:1，高分子單體與石蠟的質(zhì)量比為0.5:1，高分子單體與引發(fā)劑的質(zhì)量比 為50:1，高分子單體與交聯(lián)劑的質(zhì)量比為400:1;按體積比1:1將水相與油相混合，采用高速 均質(zhì)儀進(jìn)行均質(zhì)乳化，形成微乳液;均質(zhì)乳化速率為8000~20000rpm;氮?dú)夥障?，將微乳?升溫至60~70°C，保溫反應(yīng)2~12小時(shí)，即可得氧化鋯/聚甲基丙烯酸甲酯相變控溫微膠囊。 [0098]涂料的太陽光譜反射比達(dá)到81 %，隔熱溫差達(dá)到8°C。
[0099]通過比較實(shí)施例和對比例，可以看出，通過將雙層殼體相變控溫微膠囊、高折光指 數(shù)氧化物的混合物作為隔熱功能填料，可以有效提高涂料的太陽光譜反射比和隔熱溫差。 [0100] 對比例2
[0101] 基于納米二氧化鈦粉體與二氧化鈦/相變控溫微膠囊的隔熱涂料，涂料的組成成 份包括:水20g、乳液35g、平均粒徑為250納米的二氧化鈦粉體(R-218)24g、二氧化鈦/相變 控溫微膠囊6g、聚氨酯改性聚醚增稠劑（SN-621N)0. lg、多功能助劑(AMP-95)0.4g、消泡劑 (NXZ)0.2g、防霉劑(R0CIMA 342)0.故、抗老化劑(Chimassorb 81)0.3g。制備方法如下：
[0102] 首先在水中加入重均分子量為4萬的聚丙烯酸銨分散劑，調(diào)節(jié)溶液pH至3~5;然后 加入隔熱功能填料，在70~90°C攪拌反應(yīng)0.5~2小時(shí);其中隔熱功能填料質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%， 分散劑與隔熱功能填料的質(zhì)量比為4:100;離心分離后，采用乙醇洗滌1~2次，得到表面改 性的隔熱功能填料。然后，將表面改性后的隔熱功能填料分散到水與硅丙乳液的混合溶液 中；然后加入消泡劑、增稠劑、多功能助劑、防霉劑、抗老化劑，攪拌混合2~4小時(shí);過濾除去 聚集體，得到隔熱水性涂料。
[0103] 其中二氧化鈦/相變控溫微膠囊的制備方法如下：
[0104] (1)將平均粒徑為250納米的二氧化鈦粉體(R-218)烘干，然后分散于乙醇溶液中， 升溫到80°C，保溫20分鐘，得到納米二氧化鈦懸浮液，濃度為20wt% ;將修飾劑3-氨基丙基 三乙氧基硅烷分散于乙醇中配置成修飾溶液，濃度為20vol%;將同體積修飾溶液滴加至納 米二氧化鈦懸浮液中，保溫反應(yīng)2小時(shí)；最后離心分離，乙醇洗滌，烘干，得到3-氨基丙基三 乙氧基硅烷改性的納米二氧化鈦微球；
[0105] (2)稱取石蠟型相變微膠囊(采用型號(hào)RUBITHERM RT27)200g置于燒杯中，并加入 乙醇800ml，混合均勻后向燒杯中加入3-氨基丙基三乙氧基硅烷改性金紅石型二氧化鈦 80g，并置于冷凝回流裝置中，調(diào)節(jié)水浴溫度為80°C，進(jìn)行冷凝回流操作4小時(shí)，回流后經(jīng)過 濾、洗滌獲得高反射型二氧化鈦/相變控溫微膠囊。
[0106] 涂膜不均勻，相變微膠囊與二氧化鈦發(fā)生相分離，太陽光譜反射比達(dá)到85%，隔熱 溫差達(dá)到11°C。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種雙層殼體微膠囊隔熱水性涂料，其特征在于，按質(zhì)量計(jì)算，由水20~45份、乳液 35~45份、納米隔熱功能填料5~30份、增稠劑0.1~3.5份、多功能助劑0.4~0.6份、消泡劑 0.2~0.3份、防霉劑0.2~0.3份和抗老化劑0.2~0.3份組成； 所述納米隔熱功能填料為雙層殼體相變控溫微膠囊和高折光指數(shù)氧化物顆粒的混合 物，按質(zhì)量分?jǐn)?shù)100%計(jì)算，雙層殼體相變控溫微膠囊為10~35%，余量為高折光指數(shù)氧化 物顆粒； 所述雙層殼體相變控溫微膠囊包括芯材、包裹芯材的內(nèi)殼層、以及包裹內(nèi)殼層的外殼 層，粒徑為1~30μηι，芯材為相變溫度38~45 °C的石錯(cuò)，內(nèi)殼層為聚合物，外殼層為高折光指 數(shù)氧化物顆粒； 所述微膠囊外殼層的高折光指數(shù)氧化物、所述與微膠囊混合的高折光指數(shù)氧化物，均 分別為折光指數(shù)大于2的寬禁帶氧化物、顆粒粒徑150~350nm。2. 如權(quán)利要求1所述的雙層殼體微膠囊隔熱水性涂料，其特征在于，所述聚合物為聚甲 基丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸甲酯共聚物，所述甲基丙烯酸甲酯共聚物選自甲基丙烯酸甲酯 與甲基丙烯酸、丙烯酸丁酯、丙烯酸或者苯乙烯的共聚物。3. 如權(quán)利要求1或2所述的雙層殼體微膠囊隔熱水性涂料，其特征在于，所述寬禁帶氧 化物選自氧化錫、氧化鋅、二氧化鈦或氧化鋯； 所述乳液選自苯丙乳液、硅丙乳液或純丙乳液； 所述增稠劑選自聚氨酯、聚醚或聚氨酯改性聚醚。4. 如權(quán)利要求1~3任一所述雙層殼體微膠囊隔熱水性涂料的制備方法，其特征在于， 包括以下步驟： 首先在水中加入分散劑，調(diào)節(jié)溶液pH至3~5或者8~9,然后加入納米隔熱功能填料;其 中，所述分散劑選自聚丙烯酸、聚丙烯酸銨、聚丙烯酸鈉、聚乙烯醇或聚乙烯亞胺，重均分子 量為20000~40000;納米隔熱功能填料質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8~15%，分散劑與納米隔熱功能填料的 質(zhì)量比為2~6:100;在70~90°C下攪拌反應(yīng)0.5~2小時(shí)，離心分離、乙醇洗滌后，分散到水 與乳液的混合溶液中；然后加入增稠劑、多功能助劑、消泡劑、防霉劑、抗老化劑，混合攪拌2 ~4小時(shí);過濾除去聚集體，得到所述雙層殼體微膠囊隔熱水性涂料。5. 如權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述雙層殼體相變控溫微膠囊采用如下 方法制備： (1) 將高折光指數(shù)氧化物粉體烘干，然后分散于乙醇-水的混合溶液中得到高折光指數(shù) 氧化物懸浮液，濃度為5~20wt % ;將修飾劑分散于乙醇中配置成修飾溶液，濃度為2.5~ 20vol % ;所述修飾劑為丙烯酸或含雙鍵的硅烷偶聯(lián)劑;將修飾溶液滴加至高折光指數(shù)氧化 物懸浮液中，保溫反應(yīng)后離心分離，乙醇洗滌，烘干，得到表面修飾雙鍵的氧化物顆粒； (2) 稱取一定量的表面修飾雙鍵的氧化物顆粒，超聲分散于水中配置成水相，濃度為5 ~20wt%;稱取一定量的石蠟、高分子單體、交聯(lián)劑以及引發(fā)劑，攪拌溶解配置成油相，其中 石蠟與氧化物微球的質(zhì)量比為〇 . 1~3.5 :1，高分子單體與石蠟的質(zhì)量比為0.2~3:1，高分 子單體與引發(fā)劑的質(zhì)量比為10~50:1，尚分子單體與交聯(lián)劑的質(zhì)量比為20~400:1;將水相 與油相混合后進(jìn)行均質(zhì)乳化，形成微乳液;均質(zhì)乳化速率為8000~20000rpm;氮?dú)夥障?，?微乳液升溫至60~70°C，保溫反應(yīng)2~12小時(shí)，即可得微膠囊。6. 如權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于， 所述含雙鍵的硅烷偶聯(lián)劑選自乙烯基二甲氧基硅烷、乙烯基二乙氧基硅烷、丙烯基(氣 甲基)二甲基硅烷、烯丙氧基-叔丁基二甲基硅烷、甲基丙烯酰氧丙基三(三甲基硅氧烷基） 硅烷或3-(異丁烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷； 所述高分子單體為甲基丙烯酸甲酯，或者甲基丙烯酸甲酯與甲基丙烯酸、丙烯酸丁酯、 丙烯酸或苯乙烯中的一種的混合物； 所述引發(fā)劑選自偶氮二異丁腈、過氧化苯甲酰或偶氮二異庚腈； 所述交聯(lián)劑選自二乙烯基苯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、二甲基丙烯酸丙二醇酯或二甲 基丙烯酸丁二醇酯。
【文檔編號(hào)】C09D5/33GK106010036SQ201610580117
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年7月21日
【發(fā)明人】徐雪青, 付小藝, 何新華, 徐得華, 徐剛
【申請人】中國科學(xué)院廣州能源研究所, 華南理工大學(xué)