外墻用隔熱保溫涂料的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種隔熱涂料的制備方法，特別是一種外墻隔熱保溫涂料及其制備方 法，屬于化學(xué)組合物及其制備技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 建筑節(jié)能是我國(guó)節(jié)能工作的重點(diǎn)之一，而外墻外保溫已成為建筑節(jié)能的主產(chǎn)品。 對(duì)于熱工設(shè)計(jì)時(shí)以保溫為主的地區(qū)，如嚴(yán)寒地區(qū)和寒冷地區(qū)，外墻外保溫不僅合理，而且適 用，發(fā)展較快。而對(duì)于熱工設(shè)計(jì)時(shí)一般只考慮隔熱的夏熱冬暖地區(qū)，或熱工設(shè)計(jì)時(shí)以隔熱為 主的夏熱冬冷地區(qū)，目前的一些外墻外保溫存在進(jìn)一步完善的空間。針對(duì)不同地區(qū)的氣候 特點(diǎn)，合理選擇和使用各種隔熱保溫涂料，組成復(fù)合體系，既保溫又隔熱，達(dá)到室內(nèi)熱環(huán)境 舒適和節(jié)能降耗的目的。
[0003] 而說(shuō)到隔熱保溫涂料，人們還要考慮其耐候性和防污性，因?yàn)橥鈮ν苛鲜桥c外界 大氣環(huán)境直接接觸的，需要經(jīng)受氣候、雨水、紫外線等的挑戰(zhàn)，因此需要具備耐酸雨、耐沾污 以及易清洗等性能，目前在建筑防水領(lǐng)域，溶劑型聚氨酯涂料（WPU)應(yīng)用比較廣泛，但隨著 環(huán)保的力度的加大，涂料勢(shì)必要向無(wú)溶劑、水性化方向發(fā)展。WPU由于引入親水基團(tuán)，涂料的 耐水性不佳，無(wú)法滿(mǎn)足建筑防水涂料的需求，所以可以通過(guò)改性來(lái)提高和改善相應(yīng)性能。目 前公開(kāi)文獻(xiàn)報(bào)道了許多改性方法，例如 1、 中國(guó)專(zhuān)利，名稱(chēng)：水性聚氨酯丙烯酸酯、水性聚氨酯紫外光固化涂料及其制備方法 ，申請(qǐng)(專(zhuān)利）號(hào)：CN201310545598. 8，申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán)）人：中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研宄 所公開(kāi)了一種水性聚氨酯丙烯酸酯、水性聚氨酯紫外光固化涂料及其制備方法，解決了現(xiàn) 有技術(shù)中水性聚氨酯涂料危害環(huán)境、不能進(jìn)行紫外光固化的技術(shù)問(wèn)題。本發(fā)明的涂料包括 68-97重量份的水性聚氨酯丙烯酸酯，0. 1-0. 5重量份的水性流平劑，0. 2-0. 6重量份的水 性潤(rùn)濕劑，0. 2-0. 5重量份的水性消泡劑，3-7重量份的水性助溶劑和0. 1-0. 5重量份光引 發(fā)劑。本發(fā)明還提供了水性聚氨酯丙烯酸酯的結(jié)構(gòu)及制備方法。該水性聚氨酯紫外光固化 涂料具有良好的水溶性，并可進(jìn)行紫外光固化，不含有稀釋劑等污染物，綠色環(huán)保。 2、 中國(guó)專(zhuān)利，名稱(chēng)：復(fù)合改性水性聚氨酯乳液的制備方法申請(qǐng)(專(zhuān)利)號(hào)：CN200310117 505.8申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán)）人：中國(guó)科學(xué)院廣州化學(xué)研宄所一種涉及有機(jī)和無(wú)機(jī)硅化合物復(fù) 合改性水性聚氨酯乳液的制備方法，該制備方法是采用高分子化學(xué)合成反應(yīng)中或水乳化擴(kuò) 鏈過(guò)程中將有機(jī)硅化合物引入到聚氨酯中，再在乳液中加入一定量的無(wú)機(jī)硅化合物進(jìn)一步 擴(kuò)鏈交聯(lián)反應(yīng)。本發(fā)明的方法不僅操作方便，且制備的水性聚氨酯乳液，其涂膜具有耐水 性好、光澤、軟硬度與應(yīng)用性能要求適宜等優(yōu)點(diǎn)，與未改性水性聚氨酯涂料相比，各主要技 術(shù)性能都有明顯的提高，可用于木器漆等的有機(jī)和無(wú)機(jī)硅化合物復(fù)合改性的水性聚氨酯涂 料。主權(quán)項(xiàng)：1、一種有機(jī)和無(wú)機(jī)硅化合物復(fù)合改性水性聚氨酯乳液的制備方法，是將100 份二異氰酸酯、1~30份有機(jī)硅化合物、100~300份聚醚、5~30份2, 2-二羥甲基丙酸在 室溫?cái)嚢柘录尤胫镣ㄓ械獨(dú)獾姆磻?yīng)容器中，控溫60~100°C反應(yīng)3~6小時(shí)，得到預(yù)聚體； 在0~15°C下，將上述預(yù)聚體緩慢滴加到溶有3~20份三乙胺的400~900份去離子水 中，高速攪拌乳化，再在高速攪拌下繼續(xù)加入2~50份無(wú)機(jī)娃化合物，在5~50°C反應(yīng)1~ 6h，得到固含量在20~55wt%的乳液。 但要制備一種具有輕質(zhì)、高耐火、高耐候、環(huán)保、不易老化、長(zhǎng)效性的外保溫隔熱的涂 料，進(jìn)而達(dá)到建筑節(jié)能的目的，還沒(méi)有很成熟的技術(shù)，因此目前人們還在水性涂料方面還在 不斷的研宄試驗(yàn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的提供一種外墻用隔熱保溫涂料及其制備方法，該涂料具有隔熱效果 好、高耐候、環(huán)保、不易老化、長(zhǎng)效的效果。
[0005] 本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的： 外墻用隔熱保溫涂料，制成該涂料包括以下重量份數(shù)的原料： 苯乙烯和丙烯酸酯的共聚乳液40~50份； 鋯-鋁酸酯類(lèi)偶聯(lián)劑 4~6份； 鈦白粉 5~7份； 碳酸鈣 10~13份； 絹云母粉 5~7份 空心微珠 5~10份； 金屬氧化物 1~5份； 流平劑 1~3份； 顏料分散劑 0. 5~0. 7份； 殺菌防霉劑 0. 5~0. 7份； pH調(diào)節(jié)劑 0.5~0.7份； 羥乙基纖維素 0.5~0.7份； 消泡劑 0. 5~0. 7份； 所述的苯乙烯和丙烯酸酯的共聚乳液為不透明聚合物乳液。該乳液粒子呈球形，由 中空的苯乙烯芯/丙烯酸酯殼組成。起初，在乳液態(tài)和涂料中時(shí)，該聚合物的芯中充滿(mǎn)水， 當(dāng)涂料涂覆在基層表面干燥后，水由微球的芯中擴(kuò)散出來(lái)而被空氣所代替，形成微球內(nèi)充 滿(mǎn)氣體的空氣穴，使其成為具有極好的光散射介質(zhì)，賦予干膜光散射效果和不透明度，再者 由于干膜中粒徑均勻的中空不透明聚合物球體具有抗聚集效應(yīng)，充分填充空心微珠中的空 隙，使涂層中多級(jí)組合排列的空心球體更加緊密，從而進(jìn)一步提高了涂層的太陽(yáng)光熱反射 率，也提高了涂料的白度和遮蓋力。
[0006] 所述的鋯-鋁酸酯類(lèi)偶聯(lián)劑是一種兩性物質(zhì)，具有特殊功能"分子橋"的作用，其 一端可與填料金紅石型鈦白粉、重質(zhì)碳酸鈣和絹云母粉發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成強(qiáng)有力的化學(xué) 鍵和，另一端可與纖維表面的電荷形成靜電結(jié)合，從而使兩種性質(zhì)差異很大的材料牢固地 結(jié)合起來(lái)。該類(lèi)偶聯(lián)劑與填料的反應(yīng)主要是通過(guò)鋯_鋁之間的螯合實(shí)現(xiàn)的，對(duì)無(wú)機(jī)材料界 面改性是不可逆的，不但可以改善其分散性及降低體系粘度，而且由于產(chǎn)生有機(jī)官能團(tuán)的 作用，還可提高填料與基材的結(jié)合力。通過(guò)添加鋯-鋁酸酯類(lèi)偶聯(lián)劑，可顯著降低本發(fā)明的 無(wú)機(jī)填充體系的粘度，改善其流動(dòng)性，應(yīng)用于本發(fā)明的涂料可降低粘度，提高產(chǎn)品質(zhì)量。
[0007] 所述的鈦白粉為金紅石型二氧化鈦，由于金紅石型二氧化鈦反射系數(shù)彡80,折射 率為2. 71，通過(guò)加入二氧化鈦(金紅石型)材料，能增強(qiáng)光線的折射與散射。因此，具有較優(yōu) 的反射和隔熱性能，還具有很好的光線遮蓋效果和很高的著色力，從而反射太陽(yáng)近紅外波 段，提高太陽(yáng)熱輻射反射，降低太陽(yáng)熱吸收，不讓太陽(yáng)在物體表面累計(jì)升溫。
[0008] 所述的碳酸鈣為重質(zhì)碳酸鈣，其是常用的粉狀無(wú)機(jī)填料，具有化學(xué)純度高、惰性 大、不易化學(xué)反應(yīng)、熱穩(wěn)定性好、在400°C以下不會(huì)分解、白度高、吸油率低、折光率低、質(zhì)軟、 干燥、不含結(jié)晶水、硬度低磨耗值小、無(wú)毒、無(wú)味、無(wú)臭、分散性好等優(yōu)點(diǎn)。
[0009] 所述的云母粉為片巖型優(yōu)質(zhì)絹云母粉，其晶片的徑厚比為50-60倍。晶體的偏光 效附和層間水分子介入效應(yīng)以及片巖型絹云母在漆膜內(nèi)形成基本平行的取向排列特點(diǎn)，通 過(guò)加入絹云母(片巖型）材料，能增強(qiáng)光線的折射與散射及強(qiáng)烈阻隔水和其它腐蝕性物質(zhì)對(duì) 漆膜的滲透。因此，具有較優(yōu)的反射和隔熱性能，還具有很好的光線遮蓋效果，從而反射太 陽(yáng)近紅外波段，提高太陽(yáng)熱輻射反射，降低太陽(yáng)熱吸收，不讓太陽(yáng)在物體表面累計(jì)升溫。絹 云母具備很好的屏障紫外線、微波、紅外線的功能，比所有無(wú)機(jī)礦物填料要強(qiáng)，能夠大大抬 高制品的耐老化功能。因此，絹云母常用在保溫、隔熱及反光材料中，如涂料，橡膠等。除此 之外，片巖型的絹云母還具有很好的防水效果。
[0010] 所述的空心微珠為陶瓷空心微珠，其中微珠的粒徑為270~325目占微珠重量份 數(shù)的20%，500~600目占微珠重量份數(shù)的60%，800~1250目微珠重量份數(shù)的20%。采用陶 瓷空心微珠，球體壁堅(jiān)硬，抗壓強(qiáng)度高（1000~7000kg/m)，在高速分散、研磨過(guò)程中，球體 完整無(wú)損，便于涂料的工業(yè)化生產(chǎn)。陶瓷空心微珠在本發(fā)明作為隔熱填料有