具有隔熱反射功能涂料的制備方法

技術領域

本發明屬于涂料領域，涉及一種具有隔熱反射功能涂料的制備方法。

背景技術

太陽能在作為新型能源的同時，也給居民帶來更多的不良影響，尤其是在夏天，太陽的高輻射是的建筑物表面問題升高，并將熱量傳導到建筑物室內，加大了空調等降溫設備的工作壓力，造成能源的過多消耗。

目前，針對上述問題，市面上比較常見的保溫隔熱產品有巖棉板、酚醛樹脂板、聚苯乙烯泡沫板等作為外墻保溫建材，但是他們在防火問題上飽受質疑，傳統的這些保溫材料不耐火、附著力差，易老化，而且無紅外線反射功能。

近年來，涂料市場上也出現了一些反射隔熱材料以及制造方法，如專利號為CN201410847454.2的中國發明專利于2016年7月27日公開的一種保溫建筑涂料及制備方法，其組成包括：海泡石、祁棉、多孔粉石英、陶纖、膨潤土、濕潤劑、粘合劑、蒸餾水，重量分數為：海泡石0.5-1.5、祁棉3-10、多孔粉石英2-8、陶纖1-3、膨潤土0.2-1、濕潤劑0.25-1、粘合劑5-12、蒸餾水50-80；具有保溫、隔冷的作用，使用本發明涂料可以減少墻的厚度而同樣具有保溫、隔冷功效，可以大大節約建筑材料，涂料導熱系數優良，抗壓強度好，抗凍性好，在-30℃凍融不開裂不變形，涂層薄，節能效果好，組分為不然物，還具有防火隔音的作用。但是主要是通過控制熱傳導，隔熱效果受限。又如，專利號為CN201310497311.9的中國發明專利于2015年4月29日公開的一種建筑用反射隔熱涂料，由以下重量份數的原料制成：空心玻璃25-35份；遠紅外陶瓷粉10-15份；氟碳樹脂20-30份；填料5-10份；鈦白粉10-15份；復合隔熱粉12-20份；防凍劑5-8份；成膜助劑2-5份，使得涂層的耐候性和耐沾污性好，漆膜致密，干膜厚度小，反射隔熱效果好。但是這些隔熱材料的制備，需要針對原料的特異性以及每種配方的不同而針對性采用制備方法，現有的制備方法制備涂料不但不能發揮很多原料的優異性能，甚至會降低原料本身的作用，導致反射隔熱性能不穩定，成型度差，附著性差。

發明內容

本發明的目的是針對現有涂料存在的上述缺陷，提供具有隔熱反射功能涂料的制備方法，采用獨特的涂料配方，采用針對性的工藝，促進每種原料本身優異性能的發揮，涂料具有良好的附著力，反射隔熱性能穩定，成型度好。

為了達到上述目的，本發明采用如下的技術方案：一種具有隔熱反射功能涂料的制備方法，包括如下步驟：（1）配料：將下列組分按重量份備好：基底乳液45-60份、玻璃微珠8-12份、鈦白粉7-10份、填料7-12份、水8-13份、成膜助劑8-13份、流平劑0.1-0.3份、增稠劑0.5-1.5份、潤濕劑0.4-1份、分散劑0.4-0.8份和消泡劑0.1-0.3份以及pH調節劑0.3-0.5份；

（2）先將水、分散劑、成膜助劑、流平劑、潤濕劑、pH調節劑混合，在300-400轉/分的狀態下攪拌20-30分鐘，得到第一混合物；

（3）向第一混合物中加入鈦白粉，在800-1000轉/分的轉速下將體系分散至細度不超過40微米，得到第二混合物；

（4）向第二混合物中加入基底乳液，在100-300轉/分攪拌的狀態下加入玻璃微珠和填料，繼續攪拌至無氣泡，得到第三混合物；

（5）向第三混合物中加入增稠劑，攪拌均勻，得到隔熱反射功能涂料。

通過上述技術方案，針對涂料的組成原料，在合適的步驟加入，并控制好各步驟中的反應參數，在制備過程中，申請人不斷探究，發現，在鈦白粉加入后和基底乳液加入后體系中的狀態對涂料的最終質量尤其重要，在鈦白粉加入后，需要控制體系細度不能超多40微米，這可能跟本申請所選擇的助劑以及基底乳液有關；在基底乳液加入步驟中，體系中有無氣泡對最終的涂料質量有很大影響，有氣泡，得到的涂料不僅僅是隔熱效果會差一些，其附著性能會大打折扣，增大了涂料在施工過程中的難度。

該制備方法是針對涂料的組分，每種組分在何時加入，加入后除了攪拌均勻外還需要控制怎樣的條件，是保證涂料質量的關鍵點，組分在不合適的步驟加入，其本身的功效不能完全起到作用，甚至會對涂料其它組分起到抑制作用，導致涂料質量下降。

采用特定的基底乳液，在填料的共同作用下，能夠保持良好穩定的隔熱效果，基底乳液與玻璃微珠配合，保證了涂料的反射性能，添加填料后，反射性能更有益優異。

作為優選，所述填料為填料一和填料二的混合物，所述填料一為高嶺土、滑石粉、碳酸鈣中的一種或幾種混合，所述填料二為納米氧化錫和/或納米氧化銻。方案中的填料摒棄單一的組分，適當添加納米氧化錫、氧化銻，能夠明顯改善隔熱效果，還能提高涂料的均勻性和防沉降性，改善涂料的附著性能。

作為優選，所述玻璃微珠為硼硅酸鹽玻璃微珠，所述玻璃微珠的粒徑為1-25μm。

作為優選，述成膜助劑為3-乙氧基丙酸乙酯，所述分散劑為聚羧酸鈉鹽，所述pH調節劑為二甲基乙醇胺。為了保證涂料的綜合性能，從各種成膜助劑、分散劑和pH調節劑中，優選了3-乙氧基丙酸乙酯、聚羧酸鈉鹽和二甲基乙醇胺，不會對方案中的其它組分作用的發揮有抑制作用，而且與方案中的基底乳液和填料之間能夠有更好的促進作用，有利于進一步提高涂料的反射隔熱性能和附著性能。

作為優選，步驟（2）中，所述水的溫度為65-80℃，攪拌后，在溫度為65-70℃條件下保溫1.5-2小時，得到第一混合物。

通過將水溫控制在65-80℃加入，結合步驟（3）中對體系細度的控制，能夠更明顯的改善涂料的均勻度，在65-70℃條件下保溫1.5-2小時，效果更明顯，對涂料的附著性能有明顯改善。

作為優選，所述增稠劑為堿溶脹型增稠劑。

作為優選，在加入所述基底乳液的同時，加入丙烯酸樹脂乳液，所述丙烯酸樹脂乳液的加入量為所述基底乳液重量的2-5%。添加少量的丙烯酸樹脂，可以提高涂料的穩定性，還有利于促進分散，提高涂料的均勻性，提高涂料的附著性能。

通過實施上述技術方案，本發明用獨特的涂料配方，采用針對性的工藝，促進每種原料本身優異性能的發揮，涂料具有良好的附著力，反射隔熱性能穩定，成型度好。

具體實施方式

下面通過具體實施例，對本發明作進一步詳細說明。

實施例1：

一種具有隔熱反射功能涂料的制備方法，包括如下步驟：

（1）配料：將下列組分按重量份備好：基底乳液60份、玻璃微珠8、鈦白粉10份、填料7份、水13份、成膜助劑8份、流平劑0.3份、增稠劑0.5份、潤濕劑1份、分散劑0.4份和消泡劑0.3份以及pH調節劑0.3份；基底乳液為氟烯烴和乙烯酯的共聚物乳液；成膜助劑為3-乙氧基丙酸乙酯，流平劑為有機硅類流平劑，增稠劑為堿溶脹型增稠劑，潤濕劑采用高斯的GSK-588，分散劑為聚羧酸鈉鹽，消泡劑為pH調節劑為二甲基乙醇胺；所述填料為滑石粉和納米氧化錫按1:5的混合物；玻璃微珠為硼硅酸鹽玻璃微珠，所述玻璃微珠的粒徑為10-20μm；

（2）先將水、分散劑、成膜助劑、流平劑、潤濕劑、pH調節劑混合，在300轉/分的狀態下攪拌30分鐘，得到第一混合物；

（3）向第一混合物中加入鈦白粉，在900轉/分的轉速下將體系分散至細度10-25微米，得到第二混合物；

（4）向第二混合物中加入基底乳液，在100轉/分攪拌的狀態下加入玻璃微珠和填料，繼續攪拌至無氣泡，得到第三混合物；

（5）向第三混合物中加入增稠劑，攪拌均勻，得到隔熱反射功能涂料。

實施例2：

一種具有隔熱反射功能涂料的制備方法，包括如下步驟：

（1）配料：將下列組分按重量份備好：基底乳液45份、玻璃微珠12份、鈦白粉7份、填料12份、水8份、成膜助劑13份、流平劑0.1份、增稠劑1.5份、潤濕劑0.4份、分散劑0.8份和消泡劑0.1份以及pH調節劑0.5份；基底乳液為氟烯烴和乙烯酯的共聚物乳液，含氟量為20%；成膜助劑為3-乙氧基丙酸乙酯，流平劑為有機硅類流平劑，增稠劑為堿溶脹型增稠劑，潤濕劑采用高斯的GSK-588，分散劑為聚羧酸鈉鹽，消泡劑為pH調節劑為二甲基乙醇胺；所述填料為填料一和填料二按照重量比為1:1混合的混合物，所述填料一為高嶺土和滑石粉的混合物，所述填料二為納米氧化錫；玻璃微珠為硼硅酸鹽玻璃微珠，所述玻璃微珠的粒徑為10-20μm；

（2）先將水、分散劑、成膜助劑、流平劑、潤濕劑、pH調節劑混合，在400轉/分的狀態下攪拌20分鐘，在溫度為70℃條件下保溫1.5小時，得到第一混合物；水溫提前預熱至80℃；

（3）向第一混合物中加入鈦白粉，在800轉/分的轉速下將體系分散至細度不超過40微米，得到第二混合物；

（4）向第二混合物中加入基底乳液，在100轉/分攪拌的狀態下加入玻璃微珠和填料，繼續攪拌至無氣泡，得到第三混合物；

（5）向第三混合物中加入增稠劑，攪拌均勻，得到隔熱反射功能涂料。

實施例3：

一種具有隔熱反射功能涂料的制備方法，包括如下步驟：

（1）配料：將下列組分按重量份備好：基底乳液50份、玻璃微珠10份、鈦白粉8份、填料10份、水10份、成膜助劑10份、流平劑0.2、增稠劑1.0份、潤濕劑0.5份、分散劑0.5份和消泡劑0.2份以及pH調節劑0.4份；基底乳液為氟烯烴和乙烯酯的共聚物乳液，含氟量為20%；成膜助劑為3-乙氧基丙酸乙酯，流平劑為有機硅類流平劑，增稠劑為堿溶脹型增稠劑，潤濕劑采用高斯的GSK-588，分散劑為聚羧酸鈉鹽，消泡劑為pH調節劑為二甲基乙醇胺；所述填料為滑石粉和納米氧化錫按1:5的混合物；玻璃微珠為硼硅酸鹽玻璃微珠，所述玻璃微珠的粒徑為10-20μm；

（2）先將水、分散劑、成膜助劑、流平劑、潤濕劑、pH調節劑混合，在350轉/分的狀態下攪拌25分鐘，在溫度為65℃條件下保溫2小時，得到第一混合物；水溫提前預熱至65℃；

（3）向第一混合物中加入鈦白粉，在850轉/分的轉速下將體系分散至細度為15-20微米，得到第二混合物；

（4）向第二混合物中加入基底乳液，在300轉/分攪拌的狀態下加入玻璃微珠和填料，繼續攪拌至無氣泡，得到第三混合物；

（5）向第三混合物中加入增稠劑，攪拌均勻，得到隔熱反射功能涂料。

實施例4：

一種具有隔熱反射功能涂料的制備方法，包括如下步驟：

（1）配料：將下列組分按重量份備好：基底乳液55份、玻璃微珠12份、鈦白粉8份、填料8份、水12份、成膜助劑8份、流平劑0.1份、增稠劑0.8份、潤濕劑0.6份、分散劑0.8份和消泡劑0.1份以及pH調節劑0.5份；基底乳液為氟烯烴和乙烯酯的共聚物乳液，含氟量為20%；成膜助劑為3-乙氧基丙酸乙酯，流平劑為有機硅類流平劑，增稠劑為堿溶脹型增稠劑，潤濕劑采用高斯的GSK-588，分散劑為聚羧酸鈉鹽，消泡劑為pH調節劑為二甲基乙醇胺；所述填料為滑石粉和納米氧化錫按1:5的混合物；玻璃微珠為硼硅酸鹽玻璃微珠，所述玻璃微珠的粒徑為10-20μm；

（2）先將水、分散劑、成膜助劑、流平劑、潤濕劑、pH調節劑混合，在400轉/分的狀態下攪拌20分鐘，在溫度為65℃條件下保溫2小時，得到第一混合物；水溫提前預熱至70℃；

（3）向第一混合物中加入鈦白粉，在1000轉/分的轉速下將體系分散至細度為20-40微米，得到第二混合物；

（4）向第二混合物中加入基底乳液，同時加入丙烯酸樹脂乳液，在250轉/分攪拌的狀態下加入玻璃微珠和填料，繼續攪拌至無氣泡，得到第三混合物；丙烯酸樹脂乳液的加入量為所述基底乳液重量的2-5%，本實施例為3%；

（5）向第三混合物中加入增稠劑，攪拌均勻，得到隔熱反射功能涂料。

對比例1：

一種具有隔熱反射功能涂料的制備方法，包括如下步驟：

（1）配料：將下列組分按重量份備好：基底乳液50份、玻璃微珠10份、鈦白粉8份、填料10份、水10份、成膜助劑10份、流平劑0.2、增稠劑1.0份、潤濕劑0.5份、分散劑0.5份和消泡劑0.2份以及pH調節劑0.4份；基底乳液為氟烯烴和乙烯酯的共聚物乳液，含氟量為20%；成膜助劑為3-乙氧基丙酸乙酯，流平劑為有機硅類流平劑，增稠劑為堿溶脹型增稠劑，潤濕劑采用高斯的GSK-588，分散劑為聚羧酸鈉鹽，消泡劑為pH調節劑為二甲基乙醇胺；所述填料為滑石粉和納米氧化錫按1:5的混合物；玻璃微珠為硼硅酸鹽玻璃微珠，所述玻璃微珠的粒徑為10-20μm；

（2）先將水、分散劑、成膜助劑、流平劑、潤濕劑、pH調節劑混合，在350轉/分的狀態下攪拌25分鐘，得到第一混合物；

（3）向第一混合物中加入鈦白粉，在850轉/分的轉速下將體系分散至細度為50-60微米，得到第二混合物；

（4）向第二混合物中加入基底乳液，在300轉/分攪拌的狀態下加入玻璃微珠和填料，繼續攪拌至無氣泡，得到第三混合物；

（5）向第三混合物中加入增稠劑，攪拌均勻，得到隔熱反射功能涂料。

對比例2：

一種具有隔熱反射功能涂料的制備方法，包括如下步驟：

（1）配料：將下列組分按重量份備好：基底乳液50份、玻璃微珠10份、鈦白粉8份、填料10份、水10份、成膜助劑10份、流平劑0.2、增稠劑1.0份、潤濕劑0.5份、分散劑0.5份和消泡劑0.2份以及pH調節劑0.4份；基底乳液為氟烯烴和乙烯酯的共聚物乳液，含氟量為20%；成膜助劑為3-乙氧基丙酸乙酯，流平劑為有機硅類流平劑，增稠劑為堿溶脹型增稠劑，潤濕劑采用高斯的GSK-588，分散劑為聚羧酸鈉鹽，消泡劑為pH調節劑為二甲基乙醇胺；所述填料為滑石粉和納米氧化錫按1:5的混合物；玻璃微珠為硼硅酸鹽玻璃微珠，所述玻璃微珠的粒徑為10-20μm；

（2）先將水、分散劑、成膜助劑、流平劑、潤濕劑、pH調節劑混合，在350轉/分的狀態下攪拌25分鐘，在溫度為65℃條件下保溫2小時，得到第一混合物；水溫提前預熱至65℃；

（3）向第一混合物中加入鈦白粉，在850轉/分的轉速下將體系分散至細度為50-60微米，得到第二混合物；

（4）向第二混合物中加入基底乳液，在300轉/分攪拌的狀態下加入玻璃微珠和填料，繼續攪拌均勻，得到第三混合物；

（5）向第三混合物中加入增稠劑，攪拌均勻，得到隔熱反射功能涂料。

對比例3：

一種具有隔熱反射功能涂料的制備方法，包括如下步驟：

（1）配料：將下列組分按重量份備好：基底乳液50份、玻璃微珠10份、鈦白粉8份、填料10份、水10份、成膜助劑10份、流平劑0.2、增稠劑1.0份、潤濕劑0.5份、分散劑0.5份和消泡劑0.2份以及pH調節劑0.4份；基底乳液為氟烯烴和乙烯酯的共聚物乳液，含氟量為20%；成膜助劑為3-乙氧基丙酸乙酯，流平劑為有機硅類流平劑，增稠劑為堿溶脹型增稠劑，潤濕劑采用高斯的GSK-588，分散劑為聚羧酸鈉鹽，消泡劑為pH調節劑為二甲基乙醇胺；所述填料為滑石粉和納米氧化錫按1:5的混合物；玻璃微珠為硼硅酸鹽玻璃微珠，所述玻璃微珠的粒徑為10-20μm；

（2）先將水、分散劑、成膜助劑、流平劑、潤濕劑、pH調節劑混合，在350轉/分的狀態下攪拌25分鐘，在溫度為65℃條件下保溫2小時，得到第一混合物；水的溫度為常溫；

（3）向第一混合物中加入鈦白粉、填料，在850轉/分的轉速下將體系分散至細度為50-60微米，得到第二混合物；

（4）向第二混合物中加入基底乳液，在300轉/分攪拌的狀態下加入玻璃微珠，繼續攪拌均勻，得到第三混合物；

（5）向第三混合物中加入增稠劑，攪拌均勻，得到隔熱反射功能涂料。

對本實施例1-4和對比例1-3所得到的涂料形成的漆膜的基本性能進行檢測，結果如表1：

表1

從表1可以看出，本申請的實施例所得到的涂料都能滿足涂料的性能指標，太陽光反射比達到80%-90%，隔熱溫差能達到15℃以上，半球發射率大于0.80，,相比于對比例所得到的涂料，綜合性能更好。

1.一種具有隔熱反射功能涂料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：（1）配料：將下列組分按重量份備好：基底乳液45-60份、玻璃微珠8-12份、鈦白粉7-10份、填料7-12份、水8-13份、成膜助劑8-13份、流平劑0.1-0.3份、增稠劑0.5-1.5份、潤濕劑0.4-1份、分散劑0.4-0.8份和消泡劑0.1-0.3份以及pH調節劑0.3-0.5份；

（2）先將水、分散劑、成膜助劑、流平劑、潤濕劑、pH調節劑混合，在300-400轉/分的狀態下攪拌20-30分鐘，得到第一混合物；

（3）向第一混合物中加入鈦白粉，在800-1000轉/分的轉速下將體系分散至細度不超過40微米，得到第二混合物；

（4）向第二混合物中加入基底乳液，在100-300轉/分攪拌的狀態下加入玻璃微珠和填料，繼續攪拌至無氣泡，得到第三混合物；

（5）向第三混合物中加入增稠劑，攪拌均勻，得到隔熱反射功能涂料。

2.根據權利要求1所述一種具有隔熱反射功能涂料的制備方法，其特征在于，所述基底乳液為氟烯烴和乙烯酯的共聚物乳液。

3.根據權利要求1所述一種具有隔熱反射功能涂料的制備方法，其特征在于，所述填料為填料一和填料二的混合物，所述填料一為高嶺土、滑石粉、碳酸鈣中的一種或幾種混合，所述填料二為納米氧化錫和/或納米氧化銻。

4.根據權利要求1所述一種具有隔熱反射功能涂料的制備方法，其特征在于，所述玻璃微珠為硼硅酸鹽玻璃微珠，所述玻璃微珠的粒徑為1-25μm。

5.根據權利要求1所述一種具有隔熱反射功能涂料的制備方法，其特征在于，所述成膜助劑為3-乙氧基丙酸乙酯，所述分散劑為聚羧酸鈉鹽，所述pH調節劑為二甲基乙醇胺。

6.根據權利要求1所述一種具有隔熱反射功能涂料的制備方法，其特征在于，步驟（2）中，所述水的溫度為65-80℃，攪拌后，在溫度為65-70℃條件下保溫1.5-2小時，得到第一混合物。

7.根據權利要求1所述一種具有隔熱反射功能涂料的制備方法，其特征在于，所述增稠劑為堿溶脹型增稠劑。