專利名稱：一種水性彈性保溫隔熱涂料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種涂料，特指一種涂于建筑物內(nèi)外墻表面的水性彈 性保溫隔熱涂料及其制備方法。
背景技術(shù)：
世界工業(yè)日益發(fā)達(dá)，人口日益增多以及人類對(duì)大自然的石皮壞，使 地球地表溫度也日益升高，地球資源日益枯竭，人類的生活和生存受 到越來越大的影響和威脅，因此，節(jié)能降耗工作已引起了世界各國的 關(guān)注和重視，各節(jié)能材料也已成為世界的科學(xué)研究和技術(shù)開發(fā)的基本 目標(biāo)之一，節(jié)能材料也將越來越受到人們的青睞，尤其是與人們生活 密切相關(guān)的建筑業(yè)，
據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國的建筑能耗約占全國能耗的30%以上，這主要是空 調(diào)和供暖所消耗，要想有效降低建筑能耗，節(jié)能建材起主導(dǎo)作用，通 過節(jié)能建材來降低建筑物表面溫度，減少室內(nèi)、外熱量通過墻體互相 對(duì)流和傳遞。過去我國對(duì)建筑物的外表實(shí)行的保溫隔熱材料多為；膨 脹聚苯(EPS )板薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)、膨脹聚苯(EPS )顆粒外墻 外保溫系統(tǒng)以及硅酸鹽隔熱涂料等，但這些系統(tǒng)和涂料都存在著施工 復(fù)雜、使用壽命短、維護(hù)費(fèi)用高、不環(huán)保以及節(jié)能效果達(dá)不到預(yù)期效
果等問題，專利申請(qǐng)?zhí)枮镃N200410048047. 1的專利，雖是通過加入 空心陶資珠來減小導(dǎo)熱系數(shù)達(dá)到隔熱效果，但是該涂料采用了二曱 苯，對(duì)環(huán)境有害，專利申請(qǐng)?zhí)枮镃N02134827. 8的專利是使用苯丙乳 液的水性隔熱涂料，既沒有彈性效果，又不能提供良好的耐候性和耐 老化性，中國專利99106112. 8公開的外墻涂料以純丙乳液為基料， 以鈦白粉、輕質(zhì)碳酸4丐等為填料，這樣的產(chǎn)品的耐老化、耐熱性和隔 熱性能比較差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在解決上述問題，而提供一種水性彈性保溫隔熱涂料及 其制備方法。
這種水性彈性保溫隔熱涂料，其特征在于其各組分和重量份數(shù) 比為水-.240-250,分散劑4. 5-6，
消泡劑A:1. 5-2. 5,pH調(diào)節(jié)劑:適量，
丙二醇25-35,鈦白粉160-200，
4元沾污劑20-40,防霉劑3. 5-4. 5，
消泡劑B:4. 5-6. 5,硅丙乳液70-90,
彈性乳液350-380,成膜助劑3-6,
隔熱材津+:20-40,增稠劑A:1. 5-2. 5，
增稠劑B:5-8,防腐劑1-1. 5,
其中硅丙乳液是具有核殼結(jié)構(gòu)的硅丙乳液，固體含量為47 ±1%;
彈性乳液是具有高彈的丙烯酸乳液，固體含量為48. 5 - 51. 5%;消泡 劑A主要由礦物油、金屬急、表面活性劑和少量有機(jī)硅組成；消泡劑 B主要由改性有機(jī)硅與表面活性物質(zhì)組成；增稠劑A是非離子聚氨酯 締合型增稠劑；增稠劑B是疏水改性堿溶脹締合型增稠劑；pH調(diào)節(jié) 劑為2-氨基-2-曱基-1-丙醇。 優(yōu)選各組分和重量份數(shù)比為
水246,分散劑5，
消泡劑A:2,pH調(diào)節(jié)劑適量，
丙二醇30,鈦白粉180，
防霉劑4，消泡劑B:5，
硅丙乳液80,彈性乳液370,
成膜助劑4，隔熱材料35，
4元沾污劑30，增稠劑A:2，
增稠劑B:6，防腐劑1. 2,
抗沾污劑為水稀釋型硅樹脂乳液，活性物質(zhì)含量41-43%,密度 約為1. 07g/mL。
成膜助劑為2， 2, 4-三曱基-1, 3-戊二醇單異丁酸酯。
鈦白粉為金紅石型進(jìn)口鈦白粉。
分散劑為聚丙烯酸鹽。
隔熱材料為閉式空心玻璃微珠，平均粒徑為55微米，最大粒徑 小于95微米，密度為0. 15g/cc。
防霉劑為亞胺苯唑氨基甲酸脂、2-正辛基-4_異噻唑啉-3-酮和尿
素衍生物的混合物。
防腐劑是一種由5-氯-2-曱基-4-異噻唑啉-3-酮\2-曱基-4-異噻 唑啉-3-嗣和曱醛濃縮物組成的混合物 這種涂料的制備方法是
① 、在生產(chǎn)缸中加入配方中的水，500-800 r/min的攪4半速度下 依次加入分散劑、消泡劑A、適量pH調(diào)節(jié)劑、丙二醇、鈦白粉，加 完后將轉(zhuǎn)速調(diào)至1500-250G r/min，分散細(xì)度至25,以下；
② 、在500-800 r/min的攪拌速度下將抗沾污劑、防霉劑、消泡 劑B、硅丙乳液、彈性乳液以及成膜助劑依次加入，攪拌10分鐘， 再將分散機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)至300-400 r/min，并將2/3的隔熱材料加入，攪 拌20-30分鐘；
③ 、300-400 r/min的轉(zhuǎn)速下將剩余的1/3隔熱材料加入，攪拌 20-30分鐘后，加入增稠劑A和增稠劑B,繼續(xù)攪拌15-25分鐘，再 用pH調(diào)節(jié)劑將漆的pH值調(diào)至7. 5-9之間，加入防腐劑，攪拌10-20 分鐘后可包裝，即制得水性彈性保溫隔熱涂料。
通過以上配比和制備方法生產(chǎn)的涂料具有如下有益效果
1、涂膜對(duì)太陽光具有極高的反射率、低導(dǎo)熱性和低儲(chǔ)熱性，涂
層薄、隔熱效果突出。
2 、涂膜良好的彈性和拉伸力能覆蓋細(xì)小裂紋和防止墻面細(xì)小裂
紋的產(chǎn)生。
3、由于使用了硅丙乳液和抗沾污助劑，涂料成膜后具有良好的 抗沾污性和自潔功能，良好的耐水性、耐光性和耐候性。良好的防霉
防藻性，出色的耐濕擦性，乳液粒子小，對(duì)基層具有良好的滲透性和 附著力等特性。
4、超低VOC的含量，使涂料在使用前后均無毒、環(huán)保、無污染，
施工簡單方便，無需專用工具，施工后的維護(hù)費(fèi)用基本為零。
具體實(shí)施例方式
下面將結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。 實(shí)施例1
這種水性彈性保溫隔熱涂料，其各組分和重量份數(shù)比為
水240:，分散劑4. 5，
消泡劑A:2. 5:, pH調(diào)節(jié)劑適量，
丙二醇25,鈦白粉200,
^L沾污劑20,防霉劑4. 5,
消泡劑B:6. 5， 硅丙乳液90,
彈性乳液380, 成膜助劑6,
隔熱材料40，增稠劑A:2. 5,
增稠劑B:5，防腐劑
其中水為去離子水，是整個(gè)配方的分散介質(zhì)；彈性乳液是具有高彈的丙烯酸乳液，固體含量為48. 5 - 51. 5%，給涂膜提供良好的拉伸 力和彈性效果，同時(shí)為涂料的基料之一；所述的硅丙乳液為核殼結(jié)構(gòu) 的硅丙乳液，其分子對(duì)稱性好，鍵能高，給涂膜提供良好的耐光、耐 老化、耐沾污、耐水性、耐堿性及增強(qiáng)附著力等作用，同時(shí)也是涂料
的基料之一，其固體含量為47 ±1%;分散劑為聚丙烯酸鹽，用于提 高生產(chǎn)效率，改善涂料的儲(chǔ)存穩(wěn)定性和施工性；鈦白粉為進(jìn)口金紅石 型鈦白粉，具有高折光率和高白度，對(duì)太陽光可產(chǎn)生高折射和反射作 用，同時(shí)耐候性良好；防霉劑為亞胺苯唑氨基甲酸脂，2-正辛基-4-異p塞唑啉-3-酮和尿素衍生物的混合物，能有效防止霉類和藻類在涂 膜上生長；消泡劑A和消泡劑B用于消除在生產(chǎn)、包裝、運(yùn)輸、施工 等過程中所產(chǎn)生的機(jī)械泡，提高生產(chǎn)效率，改善儲(chǔ)存穩(wěn)定性和施工性， 本發(fā)明中消泡劑A主要由礦物油、金屬皂、表面活性劑和少量有機(jī)硅 組成，消泡劑B主要由改性有機(jī)硅與表面活性物質(zhì)組成；丙二醇用于 改善涂料的低溫儲(chǔ)存性和調(diào)節(jié)涂料施工后涂膜的千燥速度；成膜助劑 為2， 2， 4-三曱基-l， 3-戊二醇單異丁酸酯，其作用是用來降低乳液的 最低成膜溫度，使涂料能在更低的室外溫度條件下使用；隔熱材料是 一種表面光滑、正圓球狀、質(zhì)輕、粒徑小的進(jìn)口閉式空心玻璃微珠， 這種材料的平均粒徑55微米，最大粒徑小于95微米，密度0. 15g/cc， 具有對(duì)太陽光高反射率、低導(dǎo)熱系數(shù)、低儲(chǔ)熱系數(shù)、耐石成耐腐蝕和隔 音等作用；防腐劑是由5-氯-2-曱基-4-異噻唑啉-3-酮(CIT), 2-曱 基一4-異遙唑啉-3-酮(MIT)和曱醛濃縮物組成的混合物，用于殺死 所有原輔材料有可能攜帶的各種細(xì)菌或細(xì)菌孢子，防止細(xì)菌在涂料中 滋生，延長涂料的保質(zhì)期；增稠劑A是非離子聚氨酯締合型增稠劑， 增稠劑B是疏水改性堿溶脹締合型增稠劑，主要用于調(diào)整涂料的黏 度，改善涂料的儲(chǔ)存性和施工性，提高涂料施工后的流平性等作用； 抗沾污劑是一種水稀釋型硅樹脂乳液，其中活性物質(zhì)含量為41-43%,
密度約為1.07g/mL，主要是提高涂膜的耐沾污效果和耐老化；pH調(diào) 節(jié)劑為2-氨基-2-曱基-1-丙醇，主要用于調(diào)節(jié)涂料最終的pH值，以 保證涂料的儲(chǔ)存穩(wěn)定性。
以上涂料的制備方法如下
① 、在生產(chǎn)缸中加入配方中的水，在500 r/min的攪拌速度下依 次加入分散劑、消泡劑A、適量pH調(diào)節(jié)劑、丙二醇、鈦白粉，加完 后將轉(zhuǎn)速調(diào)至1500 r/min，分散細(xì)度至25Mm以下；
② 、在500 r/min的攪拌速度下將抗沾污劑、防霉劑、消泡劑B、 硅丙乳液、彈性乳液以及成膜助劑依次加入，攪拌10分鐘，再將分 散機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)至300 r/min，并將2/3的隔熱材料加入，攪拌20-30分
鐘；
③ 、在300 r/min的轉(zhuǎn)速下將剩余的1/3隔熱材料加入，攪拌 20-30分鐘后，加入增稠劑A和增稠劑B,繼續(xù)攪拌15-25分鐘，再 用pH調(diào)節(jié)劑將漆的pH值調(diào)至7. 5-9之間，加入防腐劑，攪拌10-20 分鐘后可包裝，即制得水性彈性保溫隔熱涂料。
涂料狀態(tài)無硬塊，攪拌后成均勻狀態(tài)；涂膜外觀無針孔、流 掛，涂膜均勻；施工性涂刷2道無障礙；干燥時(shí)間(表干)< 2h; 耐水性96h無異常；耐;咸性48h無異常；耐溫變性5次循環(huán)無 異常；耐老化(600h):粉化1級(jí)，變色l級(jí)；耐刷洗性> 5000次； 耐沾污性15%;斷裂拉伸率> 230%;太陽反射率〉0.83;半球 發(fā)射率>0. 85。
實(shí)施例2
這種水性彈性保溫隔熱涂料，其各組分和重量份數(shù)比為:水-.250,分散劑6，
消泡劑A:1. 5,pH調(diào)節(jié)劑適量，
丙二醇35，鈦白粉200,
:坑沾污劑40，防霉劑3. 5，
消泡劑B:4. 5,硅丙乳液70，
彈性乳液350,成膜助劑3，
隔熱材料20，增稠劑A:1. 5，
增稠劑B:8,防腐劑1. 5。
制備方法如下
① 、在生產(chǎn)缸中加入配方中的水，在650r/min的攪拌速度下依 次加入分散劑、消泡劑A、適量pH調(diào)節(jié)劑、丙二醇、鈦白粉，加完 后將轉(zhuǎn)速調(diào)至2000r/min，分散細(xì)度至25陶以下；
② 、在600 r/min的攪拌速度下將抗沾污劑、防霉劑、消泡劑B、 硅丙乳液、彈性乳液以及成膜助劑依次加入，攪拌10分鐘，再將分 散機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)至350r/min,并將2/3的隔熱材料加入，攪拌20—30分 鐘；
③ 、在350 r/min的轉(zhuǎn)速下將剩余的1/3隔熱材料加入，攪拌 20—30分鐘后，加入增稠劑A和增稠劑B,繼續(xù)攪拌15 — 25分鐘， 用pH調(diào)節(jié)劑將漆的pH值調(diào)至7. 5-9,加入防腐劑，攪拌10_20分 鐘后可包裝，即制得水性彈性硅丙保溫隔熱涂料。
涂料狀態(tài)無硬塊，攪拌后成均勻狀態(tài)；涂膜外觀:無針孔、流 掛，涂膜均勻；施工性涂刷2道無障礙；干燥時(shí)間(表干)< 2h; 耐水性96h無異常耐^5威性48h無異常；耐溫變性5次循環(huán)無 異常；耐老化(600h):粉化1級(jí)，變色l級(jí)；耐刷洗性> 5000次； 耐沾污性16%;斷裂拉伸率〉200%;太陽反射率〉0.85;半球 發(fā)射率〉0.87。 實(shí)施例3
這種水性彈性保溫隔熱涂料，其各組分和重量份凄t比為
水246,分散劑5,
消泡劑A:2，pH調(diào)節(jié)劑:適量,
丙二醇30，鈦白粉180,
^抗沾污劑30，防霉劑4，
消泡劑B:5，;圭丙乳液80,
彈性乳液370,成膜助劑4，
隔熱材料35,增稠劑A:2，
增稠劑B:6，防腐劑1. 2。
制備方法如下
① 、在生產(chǎn)缸中加入配方中的水，在800 r/min的攪拌速度下依 次加入分散劑、消泡劑A、適量pH調(diào)節(jié)劑、丙二醇、鈦白粉，加完 后將轉(zhuǎn)速調(diào)至2500 r/min,分散細(xì)度至25Mm以下；
② 、在800 r/min的攪拌速度下將抗沾污劑、防霉劑、消泡劑B、 硅丙乳液、彈性乳液以及成膜助劑依次加入，攪拌10分鐘，再將分 散機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)至400 r/min，并將2/3的隔熱材料加入，攪拌20_30
分鐘；
③、在400 r/min的轉(zhuǎn)速下將剩余的1/3隔熱材4'+加入，4覺4半 20—30分鐘后，加入增稠劑A和增稠劑B,繼續(xù)攪拌15 — 25分鐘， 用pH調(diào)節(jié)劑將漆的pH值調(diào)至7. 5-9，加入防腐劑，攪拌10—20分 鐘后可包裝，即制得水性彈性硅丙保溫隔熱涂料。
涂料狀態(tài)無硬塊，攪拌后成均勻狀態(tài)；涂膜外觀無針孔、流 掛，涂膜均勻；施工性涂刷2道無障礙；干燥時(shí)間(表干)< 2h; 耐水性96h無異常；耐^4性48h無異常；耐溫變性5次循環(huán)無 異常；耐老化(600h):粉化1級(jí)，變色1級(jí)；耐刷洗性> 5000次； 耐沾污性17%;斷裂拉伸率〉160%;太陽反射率〉0.86;半球 發(fā)射率〉0.89。
細(xì)說明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實(shí)施只局限于這些說明。對(duì)于本發(fā)明 所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下， 其架構(gòu)形式能夠靈活多變，可以派生系列產(chǎn)品。只是做出若干簡單推 演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明由所提交的權(quán)利要求書確定的專利 保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1、一種水性彈性保溫隔熱涂料，其特征在于其各組分和重量份數(shù)比為水240-250， 分散劑4.5-6，消泡劑A 1.5-2.5， pH調(diào)節(jié)劑 適量，丙二醇25-35， 鈦白粉160-200，抗沾污劑 20-40， 防霉劑3.5-4.5，消泡劑B 4.5-6.5， 硅丙乳液 70-90，彈性乳液 350-380， 成膜助劑 3-6，隔熱材料 20-40， 增稠劑A 1.5-2.5，增稠劑B 5-8， 防腐劑1-1.5，其中硅丙乳液是具有核殼結(jié)構(gòu)的硅丙乳液，固體含量為47±1％；彈性乳液是具有高彈的丙烯酸乳液，固體含量為48.5-51.5％；消泡劑A主要由礦物油、金屬皂、表面活性劑和少量有機(jī)硅組成；消泡劑B主要由改性有機(jī)硅與表面活性物質(zhì)組成；增稠劑A是非離子聚氨酯締合型增稠劑；增稠劑B是疏水改性堿溶脹締合型增稠劑；pH調(diào)節(jié)劑為2-氨基-2-甲基-1-丙醇。
2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的水性彈性保溫隔熱涂料，其特征在于 其各組分和重量份數(shù)比為水 246,分散劑 5,消泡劑A: 2, pH調(diào)節(jié)劑 適量， 丙二醇30，鈦白粉180,防霉劑4，消泡劑B:5，珪丙乳液80,彈性乳液370，成膜助劑4，隔熱材泮十35，」坑沾污劑30,增稠劑A:2，增稠劑B:6，防腐劑1. 2，
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的水性彈性保溫隔熱涂料，其特征在于 所述的抗沾污劑為水稀釋型硅樹脂乳液，活性物質(zhì)含量為41-43%， 密度為1. 07g/mL。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的水性彈性保溫隔熱涂料，其特征在于 所述的成膜助劑為2， 2, 4-三曱基-1, 3-戊二醇單異丁酸酯。
5、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的水性彈性保溫隔熱涂料，其特征在于 所述的鈦白粉為金紅石型進(jìn)口鈦白粉。
6、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的水性彈性保溫隔熱涂料，其特征在于 所述的分散劑為聚丙烯酸鹽。
7、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的水性彈性保溫隔熱涂料，其特征在于 所述的隔熱材料為閉式空心玻璃微珠，平均粒徑為55微米，最大粒 徑小于95微米，密度為0. 15g/cc。
8、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的水性彈性保溫隔熱涂料，其特征在于 所述的防霉劑為亞胺苯唑氨基曱酸脂、2_正辛基-4-異噻唑啉-3-酮和尿素衍生物的混合物。
9、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的水性彈性保溫隔熱涂料，其特征在于 所述的防腐劑是一種由5-氯-2-曱基-4-異噻唑啉-3-酮\2-曱基-4-異 漆唑啉-3-酮和曱醛濃縮物組成的混合物
10、根據(jù)以上任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的涂料的制備方法，其特征在于① 、在生產(chǎn)缸中加入配方中的水，在500-800 r/min的4覺4半速度 下依次加入分散劑、消泡劑A、適量pH調(diào)節(jié)劑、丙二醇、鈦白粉， 加完后將轉(zhuǎn)速調(diào)至1500-2500 r/min，分散細(xì)度至25Mm以下；② 、在500-800 r/min的攪拌速度下將抗沾污劑、防霉劑、消泡 劑B、硅丙乳液、彈性乳液以及成膜助劑依次加入，攪拌10分鐘， 再將分散機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)至300-400 r/min,并將2/3的隔熱材料加入，攪 拌20-30分鐘；③ 、在300-400 r/min的轉(zhuǎn)速下將剩余的1/3隔熱材料加入，攪 拌20-30分鐘后，加入增稠劑A和增稠劑B,繼續(xù)攪拌15-25分鐘， 再用pH調(diào)節(jié)劑將漆的pH值調(diào)至7. 5-9之間，加入防腐劑，攪拌10-20 分鐘后可包裝，即制得水性彈性保溫隔熱涂料。
全文摘要
一種水性彈性保溫隔熱涂料及其制備方法，本發(fā)明采用了彈性純丙和硅丙兩種乳液作為成膜物，還采用了隔熱材料、金紅石型鈦白粉等材料。制備過程在500r/min的攪拌速度下往水中依次加入分散劑、消泡劑A、適量pH調(diào)節(jié)劑、丙二醇、鈦白粉，轉(zhuǎn)速調(diào)至1500r/min，分散細(xì)度至25μm以下；然后在500r/min速度下加入抗沾污劑、防霉劑、消泡劑B、硅丙乳液、彈性乳液以及成膜助劑，攪拌10分鐘，再調(diào)至300r/min，并將2/3的隔熱材料加入，攪拌20分鐘；最后在300r/min的轉(zhuǎn)速下加入剩余的隔熱材料，攪拌20分鐘，加入增稠劑A、B，攪拌15分鐘，將pH值調(diào)至7.5-9之間，后加入防腐劑，攪拌10分鐘后即制得本發(fā)明的涂料。
文檔編號(hào)C09D183/07GK101108931SQ200710075800
公開日2008年1月23日 申請(qǐng)日期2007年8月17日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月17日
發(fā)明者周菊文, 胡基如 申請(qǐng)人:深圳市廣田環(huán)保涂料有限公司