專利名稱：一種灰色隔熱阻燃外墻涂料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及建筑涂料技術(shù)領(lǐng)域，具體說是涉及到一種灰色隔熱阻燃外墻涂料。
背景技術(shù)：
目前，EPS板、XPS板、PU硬質(zhì)泡沫等有機保溫材料占據(jù)了外墻保溫市場的80%以上。雖然有機保溫材料具有導(dǎo)熱系數(shù)小、保溫性能好的特點，但是其防火性能差。為了降低建筑物外墻保溫層工程引發(fā)的火災(zāi)事故，現(xiàn)行建筑標(biāo)準(zhǔn)明確規(guī)定民用建筑外保溫材料采用燃燒性能為BI級以上產(chǎn)品。一般有機保溫材料的燃燒性能是B2級以下，經(jīng)過多年的技術(shù)改造，目前能達(dá)到BI級的標(biāo)準(zhǔn)；采用BI級有機保溫材料做外保溫層時，必須做好包括抗裂抹面砂漿、外墻膩子及飾面涂料組成的不燃保護(hù)層，以便達(dá)到保溫裝飾一體化系統(tǒng)的整體不燃防火要求。而作為EPS、XPS板、PU發(fā)泡材料的外墻保溫系統(tǒng)的飾面涂料，除應(yīng)具有高裝飾性、高耐候性、高耐沾污性、低污染性外，還應(yīng)具有柔韌抗裂性、熱反射隔熱性、防火阻燃性等功能。目前常用的發(fā)泡材料的外墻保溫系統(tǒng)的飾面涂料是太陽熱反射隔熱外墻涂料，這種涂料能有效反射太陽光熱，降低建筑物表面溫度，減少太陽輻射熱向室內(nèi)傳導(dǎo)，節(jié)省空調(diào)制冷耗電量。但是目前市場上應(yīng)用的太陽光反射隔熱涂料80%以上為白色，不能滿足建筑物對不同彩色的裝飾要求，且涂膜氧指數(shù)低于27，阻燃防火性能較差。盡快研制出具有不同彩色裝飾性、隔熱節(jié)能性和安全防火性強的彈性隔熱阻燃外墻涂料，來滿足民用建筑實現(xiàn)不同彩色裝飾性、隔熱節(jié)能性和安全防火性三兼顧的要求，是目前本技術(shù)領(lǐng)域中當(dāng)前急需研究解決的重要任務(wù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于為EPS、XPS、聚氨酯硬質(zhì)發(fā)泡外墻外保溫體系提供一種具有灰色色彩、高太陽能反射率、彈性防裂、阻燃防火的彩色彈性飾面涂料及其制備工藝。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:一種灰色隔熱阻燃外墻涂料，以表面紫外光固化彈性丙烯酸 乳液與改性硅溶膠復(fù)配為成膜物，以ALTIRIS紅外反射顏料為白色顏料，以復(fù)配黑色漿為著色顏料，以密胺改性聚磷酸銨為阻燃劑，在去離子水和多種助劑的配合下，通過分散、研磨、調(diào)漆、調(diào)色制備而成；其配方中各組分構(gòu)成如下:去離子水5-10
分散劑 50400.4-0.6
潤濕劑 X-4050.1-0.2
多功能助劑AMP-950.1-0.2
消泡劑 A360.2-0.4
防腐劑 EXL0.1-0.2
乙二醇1-2
ALTIRIS紅外反射顏料15-25
密胺改性聚磷酸銨15-25 表面紫外光固化彈性丙烯酸乳液 30-40
硅溶膠3-5
復(fù)配黑色漿1-2
增稠劑 TT9350.2-0.3；以上各組分計量單位以質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%計?；疑魺嶙枞纪?墻涂料制備工藝如下:將去離子水加入分散罐內(nèi)，中速攪拌下加入分散劑5040、潤濕劑x-405、消泡劑A36、多功能助劑AMP-95、防腐劑EXL及乙二醇進(jìn)行預(yù)分散，再加入ALTIRIS紅外反射顏料及密胺改性聚磷酸銨，高速分散30min，經(jīng)砂磨機研磨細(xì)度至40 μ m成漿料，將研磨漿打入調(diào)漆罐內(nèi)，中低速攪拌下加入表面紫外光固化彈性丙烯酸乳液、硅溶膠、增稠劑TT935及復(fù)配黑色漿，中速攪拌20min，過濾，包裝，制備成為灰色隔熱阻燃外墻涂料。其中復(fù)配黑色漿由氧化鐵紅、鈦鉻黃、鈦箐藍(lán)復(fù)配成黑色顏料與適量去離子水、分散劑、潤濕劑、消泡劑混合、分散及研磨而成。本發(fā)明配方中原材料的選擇及其機理:1.基料樹脂的選擇:基料樹脂是構(gòu)成涂料的主要成膜物，是決定涂膜理化性能優(yōu)劣的關(guān)鍵材料。本研究的外墻涂料，其基本特性要求是彩色、彈性、隔熱、阻燃，因此所選用的樹脂必須符合下述性能:(1)具有優(yōu)異的彈性；(2)涂膜透明度高，對太陽能的吸收率低，樹脂中應(yīng)少含C-0-C、C = 0、-0H等吸熱基團，丙烯酸乳液符合上述要求；(3)盡可能高的氧指數(shù)，以便對涂料體系涂層的耐燃性能減少負(fù)面影響。 本發(fā)明選擇的表面紫外光固化彈性丙烯酸乳液，具有固含量高、成膜溫度低、表面紫外光固化、廣泛溫度下優(yōu)異的彈性、高耐候性、高耐沾污性和機械穩(wěn)定性等特點，并且涂膜還具有高透明性、透氣“呼吸”功能、低吸熱性能。由于該乳液涂膜的氧指數(shù)(< 22)較低，屬于可燃性材料，且在配方中用量(35-45% )較大，勢必會削弱涂料的阻燃性能，故此，又選擇了無機不燃的硅溶膠與之復(fù)配作基料。為了解決二者直接復(fù)配存在著貯存不穩(wěn)定性問題，本發(fā)明對硅溶膠進(jìn)行了改性處理，從而提高了有機-無機復(fù)合基料的相容性和貯存穩(wěn)定性；當(dāng)丙烯酸彈性乳液與硅溶膠質(zhì)量比為8: 1、且復(fù)合基料用量為45%時，制備的涂料其涂膜主要性能為:拉伸強度> 1.5MPa ;延伸率> 150% ;陽光反射率> 70% ;半球發(fā)射率> 85% ;氧指數(shù)> 32。2.顏料的選擇為了提高涂料的太陽熱反射隔熱性能，選用的顏料應(yīng)有盡可能高的光散射性能，對可見光和近紅外光的反射率越大越好；為了將涂層吸收的太陽輻射熱通過大氣窗口(8-13.5um)發(fā)射出去，還要選擇有較高發(fā)射率的顏填料配合使用。一般隔熱涂料選用金紅石型鈦白粉、空心玻璃微珠、紅外粉、礦物粉搭配作顏填料，且顏色單一，95%以上為白色。為了制備對總太陽能具有高反射率的不同色調(diào)的彩色外墻涂料，本發(fā)明選用亨斯邁公司的ALTIRIS紅外反射顏料作白色顏料，以反射率較高的有機、無機彩色顏料復(fù)配作著色顏料，無論選擇哪種顏色，ALTIRIS顏料都可提 供高太陽能反射率。ALTIRIS紅外反射顏料是一種以反射紅外波原理、經(jīng)過精心設(shè)計和改性二氧化鈦高反射率顏料，是由近紅外線反射顏料、白色填料、超細(xì)熱紅外線反射顏料組成的顏料體系，該顏料既有對太陽光的高反射功能，又有對吸收熱的高發(fā)射功能，同時還有超強的耐用性和弱電性，可有效降低涂層的電荷積累，減少帶電污染物附著。黑色顏料的選擇:白色和淺色太陽熱反射涂料對太陽能反射率最高，隨著涂料色調(diào)的變深，其涂膜對光熱反射率降低、吸熱率增加，為了提高灰色涂料涂膜的隔熱降溫性能，本發(fā)明不用碳黑而選用由鐵紅、鈦鉻黃、鈦箐藍(lán)復(fù)配成的黑色顏料，制備的灰色隔熱阻燃涂料具有低紅外吸收率、高反射率的特性，反射率達(dá)到70.2%。3.阻燃劑的選擇含鹵聚合物或含鹵阻燃劑具有優(yōu)良的阻燃性，曾被廣泛采用。但是因其在火災(zāi)發(fā)生時會產(chǎn)生大量煙霧和有毒的腐蝕性鹵化氫氣體，造成二次危害，所以在建筑材料及制品燃燒性能等級標(biāo)準(zhǔn)中屬于限制使用。因此無鹵阻燃劑磷系化合物、金屬氧化物、硅系阻燃齊U、氮系阻燃劑等將成為阻燃劑的主流產(chǎn)品。密胺樹脂改性聚磷酸銨(APP)是一種無鹵無毒磷氮系阻燃劑。其在290°C左右發(fā)生分解，放出氨氣和聚磷酸，氨氣可稀釋氣相中的氧氣濃度，起阻燃作用；聚磷酸是一種強脫水劑，可使聚合物脫水碳化形成碳化層，隔絕氧氣與基層的接觸，在固相起阻燃作用。密胺樹脂改性聚磷酸銨，是一種用胺類物質(zhì)包覆處理的高聚合度結(jié)晶II型APP粉末產(chǎn)品，含磷量P > 31(%，含氮量N> 14%，聚合度η彡1500，細(xì)度1000目，熱分解溫度285°C，水溶性(g/lOOcm3水)彡0.25。與普通APP相比具有水溶性低、結(jié)構(gòu)純度高、熱穩(wěn)定性好、磷氮元素含量高、粒徑小且均勻、阻燃效果好等優(yōu)點。由于粉體流動性好，與基料樹脂和顏填料相容性好，且白度值較高，不會影響外墻涂料貯存穩(wěn)定性及著色性能，因此本發(fā)明選擇密胺樹脂改性聚磷酸銨作阻燃劑。本發(fā)明經(jīng)過檢測，其性能如下表:灰色彈性隔熱阻燃外墻涂料的性能指標(biāo)
權(quán)利要求
1.一種灰色隔熱阻燃外墻涂料，以表面紫外光固化彈性丙烯酸乳液與改性硅溶膠復(fù)配為成膜物，以ALTIRIS紅外反射顏料為白色顏料，以復(fù)配黑色漿為著色顏料，以密胺改性聚磷酸銨為阻燃劑，在去離子水和多種助劑的配合下，通過分散、研磨、調(diào)漆、調(diào)色制備而成；其配方中各組分構(gòu)成如下:去離子水5-10分散劑 50400.4-0.6潤濕劑 X-4050.1-0.2多功能助劑AMP-950.1-0.2消泡劑 A360.2-0.4防腐劑 EXL0.1-0.2 乙二醇1-2ALTIRIS紅外反射顏料15-25 密胺改性聚磷酸銨15-25 表面紫外光固化彈性丙烯酸乳液 30-40桂溶膠3-5復(fù)配黑色漿1-2增稠劑 TT9350.2-0.3； 以上各組分計量單位以質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%計。
2.如權(quán)利要求1所述灰色隔熱阻燃外墻涂料的制備方法:其制備工藝如下: 將去離子水加入分散罐內(nèi)，中速攪拌下加入分散劑5040、潤濕劑X-405、消泡劑A36、多功能助劑AMP-95、防腐劑EXL及乙二醇進(jìn)行預(yù)分散，再加入ALTIRIS紅外反射顏料及密胺改性聚磷酸銨，高速分散30min，經(jīng)砂磨機研磨細(xì)度至40 μ m成漿料，將研磨漿打入調(diào)漆罐內(nèi)，中低速攪拌下加入表面紫外光固化彈性丙烯酸乳液、硅溶膠、增稠劑TT935及復(fù)配黑色漿，中速攪拌20min，過濾，包裝，制備成為灰色隔熱阻燃外墻涂料。
其中復(fù)配黑色漿由氧化鐵紅、鈦鉻黃、鈦箐藍(lán)復(fù)配成黑色顏料與適量去離子水、分散劑、潤濕劑、消泡劑混合、 分散及研磨而成。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種灰色隔熱阻燃外墻涂料，以表面紫外光固化彈性丙烯酸乳液與改性硅溶膠復(fù)配為成膜物，以ALTIRIS紅外反射顏料為白色顏料，以復(fù)配黑色漿為著色顏料，以密胺改性聚磷酸銨為阻燃劑，在去離子水和多種助劑的配合下，通過分散、研磨、調(diào)漆、調(diào)色制備而成；其中復(fù)配黑色漿由氧化鐵紅、鈦鉻黃、鈦箐藍(lán)復(fù)配成黑色顏料與適量去離子水、分散劑、潤濕劑、消泡劑混合、分散及研磨制成。本發(fā)明具有灰色色彩、太陽能反射率高、彈性防裂、隔熱降溫及阻燃防火的特性，適用于為EPS、XPS、聚氨酯硬質(zhì)發(fā)泡外墻外保溫體系作飾面涂料涂刷，具有推廣應(yīng)用的前景。
文檔編號C09D7/12GK103146275SQ201310068838
公開日2013年6月12日 申請日期2013年3月5日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月5日
發(fā)明者劉成樓, 唐國軍 申請人:北京國泰瑞華精藻硅特種材料有限公司