專利名稱：一種太陽熱反射隔熱節(jié)能涂料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及涂料技術(shù)，具體的說，涉及一種太陽熱反射隔熱節(jié)能涂料及其制備方法。
背景技術(shù)：
太陽熱反射隔熱節(jié)能涂料的基本原理是通過涂料中的功能材料和顏填料粒子來 反射日光中的近紅外和可見光(主要熱量來源)；采用太陽熱反射隔熱節(jié)能涂料涂裝在物 體的表面，能夠大大降低太陽熱吸收，使物體內(nèi)部溫度降低，起到隔熱降溫作用，且太陽照 射越強烈，降溫的效果越顯著。太陽熱反射隔熱節(jié)能涂料在建筑業(yè)、石油化工領(lǐng)域、糧儲倉 庫部門以及車輛、船舶制造業(yè)等方面應(yīng)用廣泛。據(jù)美國加利福尼亞能源委員會測算，屋面僅 采用反射性涂料即可將建筑物能耗降低20%，從電力來計算全美國可節(jié)省20億美元，同時 也可大大降低二氧化碳排放量。因此，高性能太陽熱反射隔熱節(jié)能涂料的開發(fā)對我國節(jié)能 減排和可持續(xù)發(fā)展具有重要的意義。中國專利200510028388. 7中公開了一種建筑用太陽熱反射涂料的制備方法。采 用純丙類樹脂為成膜物，加入金紅石型二氧化鈦、硫酸鋇、高嶺石粉、海泡石、真空玻璃微珠 等為主要顏填料，制備的熱反射涂料反射率達(dá)90%，但是其導(dǎo)熱系數(shù)較高，隔熱性能不佳。 中國專利200910029797. 7中述及一種反射隔熱涂料及其組成。涂料主要由底漆、中間層、 面漆三個漆層組成，主要由成膜物質(zhì)、空心陶瓷隔熱材料和反射材料組成，不僅能夠達(dá)到隔 熱降溫的效果，還具有良好的抗腐蝕性能。中國專利200710035834. 6公開了一種反射太陽 熱射線的隔熱涂料，由底涂涂料與面涂涂料兩層組成，底涂涂料主要由中空微珠和熱反射 材料及樹脂組成，面涂涂料主要由表面包覆復(fù)合熱反射材料以及其它熱反射材料和樹脂組 成，對熱射線的總反射率可達(dá)到85-90%。上述兩種反射涂料的共同缺點是制備和使用過程 較為復(fù)雜，并且使用了昂貴并且易碎的空心微珠。蛭石是一種層狀硅酸鹽礦物，其特殊的納米層狀結(jié)構(gòu)使其具有質(zhì)輕、導(dǎo)熱系數(shù)低、 隔熱、吸濕抗菌、耐腐蝕等優(yōu)點，同時蛭石耐火性高、化學(xué)性能穩(wěn)定、無毒無味、對環(huán)境無危 害，是一種環(huán)保材料。本發(fā)明在太陽熱反射隔熱節(jié)能涂料中采用蛭石/改性蛭石作為功能 填料，替代常用的空心微珠，在具有良好隔熱效果的同時可提高涂料的整體強度，降低其成 本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種太陽熱反射隔熱節(jié)能涂料，該涂料是由成膜樹脂、金 紅石型鈦白粉、超細(xì)硫酸鋇、超細(xì)氧化鋅、蛭石粉體、溶劑醋酸丁酯和助劑組成，采用將成膜 樹脂加入分散桶內(nèi)，加入溶劑醋酸丁酯，在1000-1200轉(zhuǎn)速下依次加入鈦白粉、硫酸鋇、氧 化鋅，然后將轉(zhuǎn)速調(diào)為2300-2500轉(zhuǎn)，高速攪拌半小時后加入蛭石粉體，繼續(xù)攪拌加入助 劑，再繼續(xù)攪拌，調(diào)整粘度，經(jīng)砂磨機研磨過濾細(xì)度達(dá)到30微米，即可制得反射隔熱節(jié)能涂 料。本發(fā)明所述的涂料具有太陽熱反射率高、導(dǎo)熱率低、耐久性高，同時具有良好的隔熱性能和自清潔性好、成本較低等優(yōu)點。并且采用納米層狀硅酸鹽礦物-蛭石粉體替代常用的 空心微珠，提高了涂料的強度，降低其成本，可廣泛應(yīng)用于石化儲罐、糧庫、房屋等領(lǐng)域。本發(fā)明所述的一種太陽熱反射隔熱節(jié)能涂料，該涂料各組分配比為質(zhì)量百分比 成膜樹脂30-55 %、金紅石型鈦白粉15-20 %、超細(xì)硫酸鋇8-12 %、超細(xì)氧化鋅8_12 %、蛭石 粉體2-6%、溶劑醋酸丁酯8-12%和助劑為分散劑科寧S43和消泡劑科寧E14_8%。所述的太陽熱反射隔熱節(jié)能涂料中成膜樹脂為丙烯酸樹脂或有機硅改性丙烯酸 樹脂。所述的太陽熱反射隔熱節(jié)能涂料中蛭石粉體為原礦蛭石粉體或經(jīng)有機改性蛭石 粉體。所述的太陽熱反射隔熱節(jié)能涂料的制備方法，按下列步驟進行a、按比例質(zhì)量百分比稱取成膜樹脂30-55%加入分散桶內(nèi)，加入溶劑醋酸丁酯 8-12%，在1000-1200轉(zhuǎn)速下依次加入金紅石型鈦白粉15-20%、超細(xì)硫酸鋇8-12%和超細(xì) 氧化鋅8-12% ；b、然后將轉(zhuǎn)速調(diào)為2300-2500轉(zhuǎn)，高速攪拌半小時后加入蛭石粉體2_6%，繼續(xù)攪 拌5分鐘后加入助劑4-8% ；C、再繼續(xù)攪拌15-25分鐘，調(diào)整粘度在45-55秒，經(jīng)砂磨機研磨過濾，細(xì)度達(dá)到30 微米即可得到太陽熱反射隔熱節(jié)能涂料。本發(fā)明所述的太陽熱反射隔熱節(jié)能涂料，具有較高的太陽熱反射率(即較低的太 陽吸收率)、較低的導(dǎo)熱系數(shù)和良好的耐久性以及自清潔性，夏天可顯著降低物體的表面溫 度，冬天也能起到一定保溫作用，可廣泛應(yīng)用于不同地區(qū)的石化儲罐、糧庫、房屋等領(lǐng)域。其 另一個突出特點是采用成本低、隔熱性良好的層狀硅酸鹽礦物-蛭石粉體代替了常用的空 心微珠，提高了涂料的強度，降低了其成本
具體實施例方式實施例1 (以20公斤為基數(shù)，質(zhì)量百分比)a、按比例稱取成膜樹脂為有機硅改性丙烯酸樹脂30%加入分散桶內(nèi)，加入溶劑醋 酸丁酯12%，在1000轉(zhuǎn)速下依次加入金紅石型鈦白粉(杜邦R960)20%、硫酸鋇(< 20微 米)12%和氧化鋅((20微米)12% ；b、然后將轉(zhuǎn)速調(diào)為2300轉(zhuǎn)，高速攪拌半小時后加入原礦蛭石粉體(<30微 米)6%，繼續(xù)攪拌5分鐘后加入助劑市售的分散劑(科寧S43)6%和消泡劑(科寧El)2%;c、再繼續(xù)攪拌15分鐘，調(diào)整粘度在45秒，經(jīng)砂磨機研磨過濾，細(xì)度達(dá)到30微米即 可得到太陽熱反射隔熱節(jié)能涂料。然后采用帶有積分球的紫外-可見-近紅外分光光度計(UV-3600)測試太陽熱 反射隔熱節(jié)能涂料的反射率為89%，DRM-I型導(dǎo)熱系數(shù)測試儀測試其導(dǎo)熱系數(shù)為0. 06Iff/
(m · k) ο實施例2 (以20公斤為基數(shù)，質(zhì)量百分比)a、按比例稱取成膜樹脂為有機硅改性丙烯酸樹脂45 %加入分散桶內(nèi)，加入溶劑醋 酸丁酯10%，在1200轉(zhuǎn)速下依次加入金紅石型鈦白粉(杜邦R960) 17%、硫酸鋇(< 20微 米)9%和氧化鋅20微米)9% ；
b、然后將轉(zhuǎn)速調(diào)為2500轉(zhuǎn)，高速攪拌半小時后加入有機改性蛭石粉體(< 30微 米)4%，繼續(xù)攪拌5分鐘后加入助劑市售的分散劑(科寧S43)4%和消泡劑(科寧El)2%;c、再繼續(xù)攪拌20分鐘，調(diào)整粘度在50秒，經(jīng)砂磨機研磨過濾，細(xì)度達(dá)到30微米即 可得到太陽熱反射隔熱節(jié)能涂料。采用帶有積分球的紫外-可見-近紅外分光光度計(UV-3600)測試太陽熱反射隔 熱節(jié)能涂料的反射率為92%，DRM-I型導(dǎo)熱系數(shù)測試儀測試其導(dǎo)熱系數(shù)為0. 054ff/(m · k)。實施例3 (以20公斤為基數(shù)，質(zhì)量百分比)a、按比例稱取成膜樹脂有機硅改性丙烯酸樹脂55 %加入分散桶內(nèi)，加入溶劑醋酸 丁酯8%，在1000-1200轉(zhuǎn)速下依次加入金紅石型鈦白粉(杜邦R960) 15%、硫酸鋇(< 20 微米)8和氧化鋅(<20微米)8% ；b、然后將轉(zhuǎn)速調(diào)為2300-2500轉(zhuǎn)，高速攪拌半小時后加入有機改性蛭石粉體 (<30微米)2%，繼續(xù)攪拌5分鐘后加入助劑市售分散劑(科寧S43)3%和消泡劑(科寧 El)l% ；C、再繼續(xù)攪拌25分鐘，調(diào)整粘度在55秒，經(jīng)砂磨機研磨過濾，細(xì)度達(dá)到30微米即 可得到太陽熱反射隔熱節(jié)能涂料。采用帶有積分球的紫外-可見-近紅外分光光度計(UV-3600)測試太陽熱反射隔 熱節(jié)能涂料的反射率為87%，DRM-I型導(dǎo)熱系數(shù)測試儀測試其導(dǎo)熱系數(shù)為0. 064ff/(m · k)。實施例4 (以20公斤為基數(shù)，質(zhì)量百分比)a、按比例稱取成膜樹脂丙烯酸樹脂35%加入分散桶內(nèi)，加入溶劑醋酸丁酯18%， 在1050轉(zhuǎn)速下依次加入金紅石型鈦白粉(杜邦R960) 19%、硫酸鋇((20微米)10%和氧 化鋅(< 2O微米)10% ；b、然后將轉(zhuǎn)速調(diào)為MOO轉(zhuǎn)，高速攪拌半小時后加入有機改性蛭石粉體(< 30微 米)3%，繼續(xù)攪拌5分鐘后加入助劑市售分散劑(科寧S43)3%和消泡劑(科寧El)2% ；C、再繼續(xù)攪拌8分鐘，調(diào)整粘度在48秒，經(jīng)砂磨機研磨過濾，細(xì)度達(dá)到30微米即 可得到太陽熱反射隔熱節(jié)能涂料。采用帶有積分球的紫外-可見-近紅外分光光度計(UV-3600)測試太陽熱反射隔 熱節(jié)能涂料的反射率為90%，DRM-I型導(dǎo)熱系數(shù)測試儀測試其導(dǎo)熱系數(shù)為0. 065ff/(m · k)。實施例5 (以20公斤為基數(shù)，質(zhì)量百分比)a、按比例稱取成膜樹脂丙烯酸樹脂40 %加入分散桶內(nèi)，加入溶劑醋酸丁酯11%， 在1150轉(zhuǎn)速下依次加入金紅石型鈦白粉(杜邦R960) 19%、硫酸鋇((20微米)8%和氧 化鋅(< 20微米)8% ；b、然后將轉(zhuǎn)速調(diào)為2350轉(zhuǎn)，高速攪拌半小時后加入原礦蛭石粉體(<30微 米)6%，繼續(xù)攪拌5分鐘后加入助劑市售分散劑(科寧S43)5%和消泡劑(科寧El)3% ；C、再繼續(xù)攪拌23分鐘，調(diào)整粘度在52秒，經(jīng)砂磨機研磨過濾，細(xì)度達(dá)到30微米即 可得到太陽熱反射隔熱節(jié)能涂料。采用帶有積分球的紫外-可見-近紅外分光光度計(UV-3600)測試太陽熱反射隔 熱節(jié)能涂料的反射率為85%，DRM-I型導(dǎo)熱系數(shù)測試儀測試其導(dǎo)熱系數(shù)為0. 078ff/(m · k)。實施例6 (以20公斤為基數(shù)，質(zhì)量百分比)a、按比例稱取成膜樹脂有機硅改性丙烯酸樹脂48 %加入分散桶內(nèi)，加入溶劑醋酸丁酯9%，在1200轉(zhuǎn)速下依次加入金紅石型鈦白粉(杜邦R960) 16%、硫酸鋇(< 20微 米)9%和氧化鋅9% ；b、然后將轉(zhuǎn)速調(diào)為M50轉(zhuǎn)，高速攪拌半小時后加入有機改性蛭石粉體(< 30微 米)5%，繼續(xù)攪拌5分鐘后加入助劑市售分散劑(科寧S43)3%和消泡劑(科寧El)l% ；C、再繼續(xù)攪拌25分鐘，調(diào)整粘度在50秒，經(jīng)砂磨機研磨過濾，細(xì)度達(dá)到30微米即 可得到太陽熱反射隔熱節(jié)能涂料。采用帶有積分球的紫外-可見-近紅外分光光度計(UV-3600)測試太陽熱反射隔 熱節(jié)能涂料的反射率為91%，DRM-I型導(dǎo)熱系數(shù)測試儀測試其導(dǎo)熱系數(shù)為0. 056ff/(m · k)。實施例7 (以20公斤為基數(shù)，質(zhì)量百分比)a、按比例稱取成膜樹脂有機硅改性丙烯酸樹脂50 %加入分散桶內(nèi)，加入溶劑醋酸 丁酯10%，在1100轉(zhuǎn)速下依次加入金紅石型鈦白粉(杜邦R960) 15%、硫酸鋇(< 20微 米)8%和氧化鋅20微米)8% ；b、然后將轉(zhuǎn)速調(diào)為MOO轉(zhuǎn)，高速攪拌半小時后加入有機改性蛭石粉體(< 30微 米)4%，繼續(xù)攪拌5分鐘后加入助劑市售分散劑(科寧S43)4%和消泡劑(科寧El)l% ；C、再繼續(xù)攪拌25分鐘，調(diào)整粘度在53秒，經(jīng)砂磨機研磨過濾，細(xì)度達(dá)到30微米即 可得到太陽熱反射隔熱節(jié)能涂料。采用帶有積分球的紫外-可見-近紅外分光光度計(UV-3600)測試太陽熱反射隔 熱節(jié)能涂料的反射率為90%，DRM-I型導(dǎo)熱系數(shù)測試儀測試其導(dǎo)熱系數(shù)為0. 055ff/(m · k)。
權(quán)利要求
1.一種太陽熱反射隔熱節(jié)能涂料，其特征在于該涂料各組分配比為質(zhì)量百分比成膜 樹脂30-55%、金紅石型鈦白粉15-20%、超細(xì)硫酸鋇8-12%、超細(xì)氧化鋅8_12%、蛭石粉體 2-6%、溶劑醋酸丁酯8-12%和助劑為分散劑科寧S43和消泡劑科寧E14_8%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽熱反射隔熱節(jié)能涂料，其特征在于成膜樹脂為丙烯酸樹 脂或有機硅改性丙烯酸樹脂。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的太陽熱反射隔熱節(jié)能涂料，其特征在于蛭石粉體為原礦蛭石 粉體或有機改性蛭石粉體。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種太陽熱反射隔熱節(jié)能涂料的制備方法，其特征在于按下 列步驟進行a、按質(zhì)量百分比稱取成膜樹脂為丙烯酸樹脂或有機硅改性丙烯酸樹脂30-55%加 入分散桶內(nèi)，加入溶劑醋酸丁酯8-12 %，在1000-1200轉(zhuǎn)速下依次加入金紅石型鈦白粉 15-20%、超細(xì)硫酸鋇8-12%和超細(xì)氧化鋅8-12% ；b、然后將轉(zhuǎn)速調(diào)為2300-2500轉(zhuǎn)，高速攪拌半小時后加入蛭石粉體為原礦蛭石粉體或 有機改性蛭石粉體2-6%，繼續(xù)攪拌5分鐘后加入助劑4-8% ；c、再繼續(xù)攪拌15-25分鐘，調(diào)整粘度在45-55秒，經(jīng)砂磨機研磨過濾，細(xì)度達(dá)到30微米 即可得到太陽熱反射隔熱節(jié)能涂料。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種太陽熱反射隔熱節(jié)能涂料及其制備方法，該涂料是由成膜樹脂、金紅石型鈦白粉、超細(xì)硫酸鋇、超細(xì)氧化鋅、蛭石粉體、醋酸丁酯、助劑組成，采用將成膜樹脂加入分散桶內(nèi)，加入溶劑醋酸丁酯，在1000-1200轉(zhuǎn)速下依次加入鈦白粉、硫酸鋇、氧化鋅，然后將轉(zhuǎn)速調(diào)為2300-2500轉(zhuǎn)，高速攪拌后加入蛭石粉體，繼續(xù)攪加入助劑，再繼續(xù)攪拌，調(diào)整粘度，經(jīng)砂磨機研磨過濾細(xì)度達(dá)到30微米，即可得到太陽熱反射隔熱節(jié)能涂料。本發(fā)明所述涂料具有太陽熱反射率高、導(dǎo)熱率低、耐久性高、自清潔性好、成本較低等優(yōu)點，可廣泛應(yīng)用于石化儲罐、糧庫、房屋等領(lǐng)域。
文檔編號C09D7/12GK102127350SQ201110072070
公開日2011年7月20日 申請日期2011年3月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月24日
發(fā)明者劉 文, 王軍華, 范艷偉, 閆世友, 陳朝陽 申請人:中國科學(xué)院新疆理化技術(shù)研究所