CN105131764B - 一种反射隔热质感涂料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种反射隔热质感涂料，以重量份计，由60～80份石英砂、20～40份合成树脂乳液、5～10份遮盖型乳液、10～20份复合钛白粉、5～20份填料、20～40份去离子水、1.5～15份助剂组成，通过在涂料中引入复合钛白粉、遮盖乳液等成分，达到反射太阳光辐射尤其是近红外辐射的目的。本发明还公开了一种反射隔热质感涂料的制备方法，包括以下步骤：将去离子水、部分助剂、复合钛白粉、填料添加至分散机中高速分散，得到浆料；将合成树脂乳液、遮盖乳液以及余下助剂加至该浆料中，搅拌分散后，再将石英砂倒入前述浆料，搅拌分散得到反射隔热质感涂料，制备工艺简单、易于实施、操作简便。
Description
技术领域
本发明涉及反射隔热涂料技术领域，具体涉及一种反射隔热质感涂料及其制备方法。
背景技术
反射隔热涂料可以有效反射太阳辐射热，具有显著的隔热效果，已成为夏热冬暖与夏热冬冷地区重要的建筑节能手段。而且反射隔热涂料施工简便，仅需简单的喷涂，成本较低，仅无机隔热保温材料的1/2。因此，利用隔热涂料降低建筑能耗是非常切实可行的节能减排手段。
反射隔热涂料层出不穷，如耐沾污隔热涂料(CN 101481583A)、防水隔热涂料(CN101818013A)、减振隔热涂料(CN 101709188A)等不同功能与特点的产品。然而目前反射隔热涂料基本为薄层涂料，因此饰面效果一般，在饰面要求较高的房地产市场上尚不具备足够的吸引力。公开号为CN101481583A(申请号为200810055733.X)的中国发明专利申请公开了一种水性耐沾污热反射相变隔热涂料及其制备方法，该涂料的组成配比如下：25～50重量份的成膜乳液、10～25重量份的热反射颜料、2～15重量份的红外反射填料、0～3重量份的空心玻璃微珠、0～5重量份的其他颜填料、适量的助剂和适量的去离子水。因此，开发具有反射隔热功能的质感涂料已成为重要的发展方向。
随着技术的不断进步，具有反射隔热功能的质感涂料业已面世。公开号为CN102229772A(申请号为201110165887.6)的中国发明专利申请公开了一种隔热功能弹性质感涂料及其制备方法，该涂料由以下原料组成：20～30％的自交联弹性聚合物乳液，3～7％的纳米二氧化硅、2.5～5.5％的颜料、5～12％的隔热增强剂、2.5～5.5％的功能助剂、4～8％的空心玻璃微珠、35～45％的石英砂、余量为水，其技术原理在于采用4～8％的空心玻璃微珠和5～12％的隔热增强剂，其中空心玻璃微珠能赋予涂料保温隔热与防水功效；而隔热增强剂为硅藻土与纳米远红外添加剂的1：1复配物，其中多空结构的硅藻土可增强隔热功能，而纳米远红外添加剂可提高红外辐射效果。公开号为CN103031028A(申请号为201210580502.7)的中国发明专利申请公开一种反射隔热质感涂料及其制备方法，其技术原理在于采用25～35重量份高反射遮盖力聚合物、15～25重量份中空聚合物微球、以及10～15的玻化微球实现反射隔热。此外，公开号为CN 103421399A(申请号为201310362320.7)的中国发明专利申请还公开了一种隔热质感涂料，其技术原理主要采用5～10％的反射隔热粉，其中的反射隔热粉为表面处理过的氧化锡与氧化锑的混合物。然而上述的专利不能有效反射太阳光辐射热，尤其是不能反射其中的近红外辐射热。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，克服现有技术中的不足，提供了一种反射隔热质感涂料及其制备方法。
一种反射隔热质感涂料，由以下重量份的原料制成：
所述的复合钛白粉是粒径为200～300nm与500～800nm的金红石钛白粉的复合物，且两者的重量比为4～1：2。
本发明中，以石英砂为基础材料，在涂料中添加特定的复合钛白粉，是粒径为200～300nm与500～800nm的金红石钛白粉的复合物，且两者的重量比为4～1：2，200～300nm的金红石钛白粉主要反射400～1000nm的太阳光，而500～800nm的金红石钛白粉主要反射800～2500nm的太阳光；两者复配可提高涂料在太阳光谱范围内的反射性能，从而提高反射隔热效果。涂料中，石英砂、复合钛白粉等组分共同作用，使其具有优异的反射隔热效果。
所述的合成树脂乳液是纯丙乳液、苯丙乳液、乙丙乳液、硅丙乳液、聚氨酯乳液、环氧树脂乳液中的一种，主要发挥成膜物质的功能。
所述的遮盖型乳液是粒径为0.3～1.5μm的空心聚合物乳液，涂料干燥后，空心聚合物重的水分挥发后留下空气，可增强太阳光的散射，从而提高太阳辐射热的反射效果。特定的遮盖型乳液进一步增强太阳光的散射，从而提高太阳辐射热的反射效果。
所述的复合钛白粉是粒径为200～300nm与500～800nm的金红石钛白粉的复合物，且两者的重量比为4～1：2。当涂料颜色偏深时降低200～300nm的金红石钛白粉用量，提高500～800nm的金红石钛白粉的用量。当涂料颜色偏浅时，用量则相反。
所述的填料为高岭土、碳酸钙等中的一种或两种。
所述的助剂为成膜助剂、分散剂、润湿剂、消泡剂、增稠剂、抗菌剂、防冻剂、多功能助剂等中的一种或两种以上。成膜助剂可具体选用2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯，分散剂可具体选用聚羧酸钠盐型分散剂，润湿剂可具体选用丙二醇，消泡剂可具体选用矿物油消泡剂(如甲基硅油)，增稠剂可具体选用羟乙基纤维素型增稠剂，抗菌剂可具体选用异噻唑酮(如苯并异噻唑啉酮)，防冻剂可具体选用丙二醇，多功能助剂可具体选用2-氨基-2-甲基-1-丙醇。
所述的反射隔热质感涂料，由以下重量份的原料制成：
所述的复合钛白粉是粒径为200～300nm与500～800nm的金红石钛白粉的复合物，且两者的重量比为4～1：2；
所述的遮盖型乳液是粒径为0.3～1.5μm的空心聚合物乳液。
优选技术方案中，本发明在各种特定组分的作用下，进一步采用多功能助剂2-氨基-2-甲基-1-丙醇，能够提高分散性、控制pH、提高增稠剂的性能、提高耐擦拭性能和耐水性能，从而更进一步提高本发明反射隔热质感涂料的反射效果和整体性能。
一种反射隔热质感涂料的制备方法，包括以下步骤：
(1)低速搅拌：
将去离子水、部分助剂添加至高速分散机中，在200～1000r/min的速度下搅拌5～10min；
(2)高速分散：
将复合钛白粉、填料继续添加至高速分散机中，在1000～3000r/min的速度下搅拌10～30min，得到浆料；
(3)低速搅拌分散：
将合成树脂乳液、遮盖乳液以及余下助剂加至浆料中，在200～1000r/min的速度下搅拌分散5～15min，得到混合料；
(4)搅拌调漆
将石英砂倒入混合料中，在200～1000r/min的速度下搅拌5～10min，得到反射隔热质感涂料。
作为优选，所述的反射隔热质感涂料的制备方法，包括以下步骤：
(1)低速搅拌：
将去离子水、丙二醇、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯、异噻唑酮、聚羧酸钠盐型分散剂、羟乙基纤维素型增稠剂、2-氨基-2-甲基-1-丙醇添加至高速分散机中，在200～1000r/min的速度下搅拌5～10min；
(2)高速分散：
将复合钛白粉、高岭土、碳酸钙继续添加至高速分散机中，在1000～3000r/min的速度下搅拌10～30min，得到浆料；
(3)低速搅拌分散：
将合成树脂乳液、遮盖乳液以及矿物油消泡剂加至浆料中，在200～1000r/min的速度下搅拌分散5～15min，得到混合料；
(4)搅拌调漆
将石英砂倒入混合料中，在200～1000r/min的速度下搅拌5～10min，得到反射隔热质感涂料。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：
本发明在涂料中引入粒径为200～300nm与500～800nm的金红石钛白粉的复合物，提高涂料在太阳光谱范围内的反射性能。同时，添加粒径为0.3～1.5μm的空心聚合物乳液，进一步增强太阳光的散射，从而提高太阳辐射热的反射效果。本发明制备方法简单，方便，有利于降低工业化生产成本。此外，本发明反射隔热质感涂料的VOC(即挥发性有机化合物)含量较低，能够大幅度减少环境污染，环境友好。
本发明的制备方法，对原料进行研磨和搅拌分散后即可制得涂料，其制备工艺简单、易于实施、操作简便，有利于工业化大规模生产，降低了工业化生产成本，具有较好的经济效益。
本发明的涂料具有良好的反射隔热性能与装饰性，特别适用于居民建筑、商业建筑、公共建筑等场合，具有广阔的应用前景。
具体实施方式
下面结合实施案例对本发明进行进一步说明。下列实施例中的“份”均指重量份。
实施例1
往高速分散机中加入去离子水20份、丙二醇2.5份、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯0.8份、苯并异噻唑啉酮(常州润洋化工，GY-516)0.5份、聚羧酸钠盐型分散剂(诺普科，5040)0.1份、羟乙基纤维素型增稠剂(伊斯曼，HBR-250)2份和2-氨基-2-甲基-1-丙醇1份，在200r/min的速度下分散10min；再加入复合钛白粉(粒径为200～300nm与500～800nm的金红石钛白粉的复合物，且两者的重量比为1：1)15份、碳酸钙10份、在2000r/min的速度下分散10min得到浆料；在600r/min的速度下将纯丙乳液(陶氏，AC261)30份、遮盖型乳液(粒径为0.3～1.5μm的空心聚合物乳液，陶氏，优创E)5份、以及矿物油消泡剂(诺普科，NXZ)0.1份加至该浆料中，在600r/min的速度下搅拌分散10min，得到混合料；将石英砂80份倒入混合料中，在600r/min的速度下搅拌8min，得到本发明反射隔热质感涂料。
实施例2
往高速分散机中加入去离子水40份、丙二醇0.5份、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯5份、苯并异噻唑啉酮(常州润洋化工，GY-516)0.1份、聚羧酸钠盐型分散剂(诺普科，5040)0.5份、羟乙基纤维素型增稠剂(伊斯曼，HBR-250)1.3份和2-氨基-2-甲基-1-丙醇0.6份，在200r/min的速度下分散10min；再加入复合钛白粉(粒径为200～300nm与500～800nm的金红石钛白粉的复合物，且两者的重量比为1：1)20份、高岭土5份、碳酸钙5份，在3000r/min的速度下分散5min得到浆料；在600r/min的速度下将纯丙乳液(陶氏，AC261)40份、遮盖型乳液(粒径为0.3～1.5μm的空心聚合物乳液，陶氏，优创E)8份以及矿物油消泡剂(诺普科，NXZ)0.5份加至该浆料中，在600r/min的速度下搅拌分散10min，得到混合料；将石英砂70份倒入混合料中，在600r/min的速度下搅拌8min，得到本发明反射隔热质感涂料。
实施例3
往高速分散机中加入去离子水40份、丙二醇0.7份、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯0.5份、苯并异噻唑啉酮(常州润洋化工，GY-516)0.2份、聚羧酸钠盐型分散剂(诺普科，5040)1份、羟乙基纤维素型增稠剂(伊斯曼，HBR-250)1份和2-氨基-2-甲基-1-丙醇0.1份，在200r/min的速度下分散10min；再加入复合钛白粉(粒径为200～300nm与500～800nm的金红石钛白粉的复合物，且两者的重量比为1：1)10份、碳酸钙10份，在3000r/min的速度下分散5min得到浆料；在600r/min的速度下将纯丙乳液(陶氏，AC261)20份、遮盖型乳液(粒径为0.3～1.5μm的空心聚合物乳液，陶氏，优创E)10份以及矿物油消泡剂(诺普科，NXZ)1份加至该浆料中，在600r/min的速度下搅拌分散10min，得到混合料；将石英砂60份倒入混合料中，在600r/min的速度下搅拌8min，得到本发明反射隔热质感涂料。
实施例4(作为对比)
往高速分散机机中加入去离子水40份、丙二醇0.5份、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯5份、苯并异噻唑啉酮(常州润洋化工，GY-516)0.1份、聚羧酸钠盐型分散剂(诺普科，5040)0.5份、羟乙基纤维素型增稠剂(伊斯曼，HBR-250)1.3份和2-氨基-2-甲基-1-丙醇1.0份，在200r/min的速度下分散10min；再加入金红石型钛白粉10份、碳酸钙10份，在3000r/min的速度下分散5min得到浆料；在600r/min的速度下将纯丙乳液(陶氏，AC261)20份以及矿物油消泡剂(诺普科，NXZ)0.5份加至该浆料中，在600r/min的速度下搅拌分散10min，得到混合料；将石英砂60份倒入混合料中，在600r/min的速度下搅拌8min，得到本发明反射隔热质感涂料。
将实施例1～4得到的本发明反射隔热质感涂料产品按JG/T 235-2014测试太阳光反射比喻近红外反射比，结果如表1所示。
表1
| 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | |
| 太阳光反射比 | 0.80 | 0.84 | 0.78 | 0.71 |
| 近红外反射比 | 0.76 | 0.82 | 0.69 | 0.48 |
实施例4作为对比，没有采用复合钛白粉以及遮盖乳液，其反射隔热效果不佳。由表1可见，实施例1至3通过复合钛白粉与遮盖乳液改进的本发明反射隔热质感涂料产品具有较高的太阳光反射比与近红外反射比，适用于居民建筑、商业建筑、公共建筑等场合。
Claims (2)
1.一种反射隔热质感涂料，其特征在于，由以下重量份的原料制成：
所述的复合钛白粉是粒径为200～300nm与500～800nm的金红石钛白粉的复合物，且两者的重量比为4～1：2；
所述的遮盖型乳液是粒径为0.3～1.5μm的空心聚合物乳液。
2.根据权利要求1所述的反射隔热质感涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)低速搅拌：
将去离子水、丙二醇、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯、异噻唑酮、聚羧酸钠盐型分散剂、羟乙基纤维素型增稠剂、2-氨基-2-甲基-1-丙醇添加至高速分散机中，在200～1000r/min的速度下搅拌5～10min；
(2)高速分散：
将复合钛白粉、高岭土、碳酸钙继续添加至高速分散机中，在1000～3000r/min的速度下搅拌10～30min，得到浆料；
(3)低速搅拌分散：
将合成树脂乳液、遮盖乳液以及矿物油消泡剂加至浆料中，在200～1000r/min的速度下搅拌分散5～15min，得到混合料；
(4)搅拌调漆
将石英砂倒入混合料中，在200～1000r/min的速度下搅拌5～10min，得到反射隔热质感涂料。
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| Date | Code | Title | Description |
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| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20201217 Address after: 323000 no.328 suisong Road, nanmingshan street, Liandu District, Lishui City, Zhejiang Province Patentee after: Zhejiang Deli New Material Co.,Ltd. Address before: 323000 No.81 Tongji street, Shuige Industrial Zone, Lishui City, Zhejiang Province Patentee before: ZHEJIANG HI-COATING ENERGY SAVING TECHNOLOGY Co.,Ltd. |
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| TR01 | Transfer of patent right |