專利名稱：水性耐沾污熱反射相變隔熱涂料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及涂料技術(shù)領(lǐng)域，是一種用于建筑外墻、油氣儲(chǔ)罐等外部設(shè)備的水 性耐沾污熱反射隔熱涂料及其制備方法。
背景技術(shù)：
地球受到太陽(yáng)的照射每秒有1.765xl017J能量到達(dá)地球，給人類帶來(lái)了光和 熱。但夏日的強(qiáng)烈輻射也給人們的生產(chǎn)、生活帶來(lái)不利影響。建筑和戶外設(shè)備降 溫使用的空調(diào)、冷氣機(jī)、噴淋降溫和電風(fēng)扇等設(shè)備耗費(fèi)了大量的能源。
目前我國(guó)建筑物絕大多數(shù)是高能耗非節(jié)能型建筑，現(xiàn)有的400億平方米建筑 大多數(shù)未達(dá)到節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)。改造原有建筑或?yàn)樾陆ńㄖ峁┯行Ч?jié)能隔熱技術(shù)和材 料的方法目前主要有以下幾種建筑物表面加掛使用發(fā)泡聚苯乙烯板等，然后涂 敷水泥砂漿層和外墻涂料；混凝土中摻入發(fā)泡聚苯乙烯或膨脹珍珠巖等中空隔熱 填料，使混凝土墻具有一定隔熱效果；各種建筑外墻防熱隔熱涂料。
現(xiàn)有的專利技術(shù)文獻(xiàn)當(dāng)中，許多屬于溶劑型涂料。如中國(guó)專利公開(kāi)號(hào) CN103014和CN1204677公開(kāi)的白色隔熱涂料，是醇酸樹(shù)脂類溶劑型的隔熱涂 料，耐候性僅為3-5年，且溶劑為二甲苯。公開(kāi)號(hào)CN1405248A是一種以丙烯 酸樹(shù)脂為主要成膜物的發(fā)射隔熱涂料，但其中仍含了高沸點(diǎn)的芳烴類溶劑或易燃 的汽油。中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?00410048047.1的涂料中也使用了溶劑二甲苯。這些 溶劑型涂料非環(huán)境友好涂料。
水性涂料中一類是低熱傳導(dǎo)隔熱型涂料，如中國(guó)專利申請(qǐng)CN0314736LX以 高嶺土為主要隔熱填料；CN9510625.3是以滑石粉和防水隔熱粉達(dá)到隔熱效果 的。但所用填料的隔熱功效不顯著。
另一類是太陽(yáng)熱反射型涂料，是一種直接將大部分輻射陽(yáng)光反射的涂料。如 中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)200510120766.4，為水性反射涂料，但未考慮到耐沾污性。中 國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)2006100034700.8，以含氟助劑為主，考慮到耐沾污性。單純利 用反射隔熱方式還是比較單一。另外單一顏色白色也會(huì)使城市外墻色彩單調(diào)，在 應(yīng)用上受到一定限制。
建筑及戶外設(shè)施的防熱涂層是一個(gè)綜合性的問(wèn)題，需要從熱反射、能量發(fā)射、熱傳導(dǎo)及表面防沾污多個(gè)層面采取措施，防熱隔熱才會(huì)取得較好的效果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于從熱反射、熱能發(fā)射、熱傳導(dǎo)阻滯及表面防沾污多個(gè)層面 采取有效措施，提出一種環(huán)境友好，高太陽(yáng)光反射、高熱能發(fā)射、低熱傳導(dǎo)及防 沾污的防熱隔熱涂層系統(tǒng)。
本發(fā)明提出的防熱隔熱涂層系統(tǒng)是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的
本發(fā)明的涂層系統(tǒng)由高太陽(yáng)光反射、高熱發(fā)射、防沾污面涂涂料和低熱傳導(dǎo) 隔熱底涂涂料兩部分組成。
水性高反射、高發(fā)射隔熱面涂涂料，以質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)，其組分配比如下
成膜乳液 25 50
熱反射顏料 10~25 紅外發(fā)射填料 2~15 空心玻璃微珠 0 5 其它顏填料 0 5 助劑 1 6 去離子水 余量
所述的成膜乳液為硅丙乳液、氟碳乳液，丙烯酸乳液、親水性丙烯酸乳液、 彈性丙烯酸乳液、苯丙乳液。優(yōu)先使用低表面能的硅丙乳液、氟碳乳液或親水性 丙烯酸乳液。
所述的熱反射顏料為鈦白粉，氧化鋅，硫酸鋇，硅酸鋁，優(yōu)先使用金紅石型 鈦白粉。
所述的紅外發(fā)射填料為遠(yuǎn)紅外陶瓷粉，其優(yōu)選成分為A1203, MgO, ZnO, Si02,
Zr02及稀土氧化物。
所述的其它顏料為氧化鐵紅、氧化鐵黃、氧化鐵綠、永固橙； 所述的空心玻璃微球粒徑為10-180微米，優(yōu)先選用的粒徑為10-15微米； 所述的助劑為分散劑，消泡劑，增稠劑，防霉劑，成膜助劑。 制備工藝為先將顏填料加分散劑配制成顏料漿，研磨至規(guī)定細(xì)度，加入成
膜乳液，中速攪拌均勻，再加入其它助劑，中速攪拌后轉(zhuǎn)至低速，過(guò)篩包裝。 本發(fā)明還涉及與此反射輻射相變涂料配合使用的隔熱底層，組成涂層系統(tǒng)。所述的隔熱底層涂料按重量比配比如下
成膜物 30-50，
中空填料 20-30，
石臘相變微膠囊 0-5
其它顏填料 1-10
助劑 1-4，
去離子水 余量 所述的底層涂料成膜乳液為苯丙乳液，純丙乳液，彈性丙烯酸乳液，優(yōu)選彈 性丙烯酸乳液或彈性丙烯酸乳液與其它乳液的混合物。
所述的中空填料為為膨脹珍珠巖，中空陶瓷微球，蛭石，中空玻璃微球，石 臘相變微膠囊；石臘相變微膠囊是以石蠟為囊芯，脲醛為囊壁，其粒徑為 10-25,。
所述的助劑為分散劑，消泡劑，增稠劑，防霉劑，成膜助劑。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于
1) 本發(fā)明從熱反射、熱能發(fā)射、熱傳導(dǎo)阻滯三個(gè)防熱隔熱機(jī)制多層面采取 措施，取得可靠防熱隔熱效果。
2) 本發(fā)明將相變石臘微膠囊引入建筑保溫隔熱涂料，利用石臘球體的固-液相變吸熱加強(qiáng)防熱效果。
3) 本發(fā)明的耐沾污性是通過(guò)兩種方法實(shí)現(xiàn)， 一種是憎水型表面，另一種是 親水型表面。這可以適應(yīng)不同的氣候環(huán)境，并且可以有效地保證面涂反射效應(yīng)的 長(zhǎng)期可靠。
4) 本發(fā)明的隔熱層由于加入多種中空微珠與相變微膠囊配伍，比傳統(tǒng)的隔 熱涂料效果更好；
具體實(shí)施實(shí)例
下面結(jié)合實(shí)例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述 實(shí)施例1高反射、高發(fā)射隔熱涂料高反射、高發(fā)射隔熱涂料配方
組分含量/g組分含量/g
去離子水20-30分散劑2
金紅石鈦白粉10-12消泡劑1
超細(xì)硅酸鋁5-10防霉殺菌劑0.1
遠(yuǎn)紅外陶瓷粉10-13增稠劑1.5
硅丙乳液25-35成膜助劑1.5
經(jīng)測(cè)定其可見(jiàn)光反射率達(dá)95%，全波段反射率達(dá)86.5%， 3-5|im的發(fā)射率 0.93， 8-13.5的發(fā)射率為0.94%。 5次循環(huán)，耐沾污率10%。
將上述制得的反射面涂涂料與隔熱底涂涂料配合組成涂層系統(tǒng)，其外表面溫
度降低達(dá)i7'c，背面溫度降低達(dá)irc。
權(quán)利要求
1、一種水性耐沾污熱反射隔熱涂料，其特征在于，按重量比計(jì)，該涂料的組成及配比如下成膜乳液 25～50熱反射顏料10～25紅外發(fā)射填料 2～15空心玻璃微珠 0～3其它顏填料0～5助劑 適量去離子水 適量
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的成膜物是硅丙乳液、氟碳乳液，丙烯酸乳液、親 水性丙烯酸乳液、彈性丙烯酸乳液、苯丙乳液。優(yōu)先使用低表面能的硅丙乳液、 氟碳乳液，親水性丙烯酸乳液，其重量份優(yōu)先選擇30-40份。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱反射顏料為鈦白粉，氧化鋅，硫酸鋇，硅酸鋁， 優(yōu)先使用金紅石型鈦白粉，其優(yōu)先使用量在13-18重量份。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的紅外發(fā)射填料為遠(yuǎn)紅外陶瓷粉，其優(yōu)選成分為 Al203,MgO,ZnO，Si02,Zr02及稀土氧化物。
5、 一種與權(quán)利要求1所述水性耐沾污熱反射隔熱涂料配套的隔熱底層涂 料，按重量份，其組分與配比如下成膜物 30-50，中空填料 20-30，石臘相變微膠囊 0-5其它顏填料 1-10助劑 1-4，去離子水 余量。
6、 權(quán)利要求5所述的底層涂料成膜乳液為苯丙乳液，純丙乳液，彈性丙烯 酸乳液，優(yōu)選彈性丙烯酸乳液或彈性丙烯酸乳液與其它乳液的混合物，其重量份 數(shù)優(yōu)選35-40。
7、 所述的中空填料為膨脹珍珠巖，中空陶瓷微球，中空玻璃微球，膨脹蛭石。
8、權(quán)利要求5所述的石臘相變微膠囊是以石蠟為囊芯，脲醛為囊壁，其粒 徑為10-25pm。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種水性耐沾污熱反射相變隔熱涂料體系及其制備方法，該涂料體系由反射輻射面涂和相變隔熱底涂組成。面涂主要包括成膜物，熱反射顏料，紅外發(fā)射填料，空心玻璃微珠。其可見(jiàn)光反射率達(dá)95％，全波段反射率達(dá)87％，3-5μm的發(fā)射率0.92，8-13.5μm的發(fā)射率為0.93％。5次循環(huán)，耐沾污率10％。隔熱底涂主要由成膜物，相變微珠、空心玻璃微珠、膨脹珍珠巖組成。底涂3mm+面涂60～80μm，其外表面溫度降低15-20℃，背面溫度降低8-15℃。
文檔編號(hào)C09D183/07GK101481583SQ20081005573
公開(kāi)日2009年7月15日 申請(qǐng)日期2008年1月8日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月8日
發(fā)明者童曉晨, 鄒靖華, 鄭天亮 申請(qǐng)人:北京航空航天大學(xué)