一種熱反射隔熱防腐蝕涂料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種熱反射隔熱防腐蝕涂料及其制備方法，主要用在船舶表面或者船 舶上的器材表面上。
【背景技術(shù)】
[0002] 熱量傳遞分為三種形式：傳導、對流和輻射。根據(jù)熱的三種傳導機理，可以把保溫 隔熱涂料分成阻隔型隔熱涂料、反射型涂料和輻射型涂料。反射型涂料也稱日光熱反射涂 料，從在鋁基反光涂料的基礎(chǔ)上發(fā)展而來。反射型涂料一般由對太陽光反射率較高、吸收率 很低的顏料和填料，基料和助劑制備而成。這樣制備而成的涂膜具有很高的太陽光反射率。 可以將太陽的熱輻射反射回外部空間，從而降低涂層表面和船體內(nèi)部溫度。由于太陽能量 主要集中在波長為0.4-1.8μπι的可見光和近紅外區(qū)，因此在該波長范圍內(nèi)，反射率越高，則 涂膜的絕熱效果越好。盡管我國在太陽熱反射隔熱涂料領(lǐng)域已公布了很多專利，但該領(lǐng)域 產(chǎn)品或多或少會存在如下問題:太陽熱反射率比較低，與基面的粘結(jié)力不夠，導熱系數(shù)高， 易粉化，易積塵，耐久性差，壽命較短等缺點。
[0003] 通常人們對遠洋輪船的防腐蝕處理采用鍍鋅和防腐涂料的方法，鍍鋅成本高，施 工工藝復雜且對人體有害，可造成二次污染，從而被慢慢淘汰。以前人們用的防腐涂料是有 機涂料，如環(huán)氧樹脂類、聚氨酯類等技術(shù)防腐蝕涂料，由于有機涂料耐熱性極差、耐候性差、 易產(chǎn)生靜電、吸收大氣中的塵埃、易粉化等缺點，所以現(xiàn)在研究人員在尋找效果更好的無機 涂料。
[0004] 目前用于輪船的涂料大多僅具備一種功能，或是熱反射或是防腐蝕。而應用僅具 備一種功能的涂料時，需要在涂料上再涂抹另一種涂料以期能同時達到兩種功能。然而，兩 種涂料相疊加會大大影響下層涂料的功效。且在涂料磨損之后補刷新的涂料時，還需要根 據(jù)磨損程度分別補刷兩種涂料，否則只能重新再次粉刷兩種涂料。整個過程費時費力，并會 造成浪費。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足且同時實現(xiàn)熱反射和防腐蝕功能，本發(fā)明旨在提供一種對 人體及周圍環(huán)境危害小的熱反射隔熱防腐蝕涂料。
[0006] 本發(fā)明解決其技術(shù)問題是采取以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：
[0007] -種熱反射隔熱防腐蝕涂料，其原料包括:成膜物質(zhì)、熱反射物質(zhì)、防腐蝕物質(zhì)、熱 反射顏料、填料和助劑;所述熱反射物質(zhì)包含金屬納米粉體;所述金屬納米粉體的金屬電位 低于鋼鐵的電位;所述防腐蝕物質(zhì)包含水性納米無機硅酸鋅。
[0008] 在優(yōu)選方式下，所述金屬納米粉體為納米氧化鋅；所述成膜物質(zhì)包含：丙烯酸乳 液，少數(shù)氟碳乳液及硅丙乳液中的一種或兩種以上;所述顏料為鈦白、鍶黃、酞青藍、甲苯胺 紅、華藍、群青中的一種或兩種以上;所述的填料主要包含空心玻璃微珠或空心陶瓷微珠中 的一種或兩種，以及重質(zhì)碳酸鈣、云母、沉淀硫酸鋇以及滑石粉中的一種或者兩種以上;所 述助劑包括分散劑、流平劑、消泡劑、防腐劑、PH值調(diào)節(jié)劑、增稠劑、成膜助劑、防凍劑中的一 種或多種。
[0009] 本發(fā)明還保護制備所述的一種熱反射隔熱防腐蝕涂料的方法，包含下列步驟：
[0010] 1)熱反射防腐蝕納米漿體的制備，按各原料所占質(zhì)量百分比為：
[0011] 金屬納米粉體:10.5-25 %
[0012]分散劑：1.5-3 %
[0013] 消泡劑：卜5 %
[0014] 成膜助劑：1-5%
[0015] 填料:5-11 %
[0016] 顏料:5-11 %
[0017] 其他涂料助劑：15-20% ;
[0018] 稀釋劑：15-60 %;
[0019] 其中，所述金屬納米粉體分別為納米氧化鋅和納米硅酸鋅;分散劑為BYK-111;消 泡劑為水性涂料消泡劑JY-821、成膜助劑為TEXAN0L1321成膜助劑;顏料為鈦白粉;填料為 滑石粉以及沉淀硫酸鋇;其他涂料助劑為偶聯(lián)劑、防水劑、平流劑;稀釋劑為去離子水。
[0020] 在調(diào)速分散機內(nèi)，依次加入步驟1原料，以1000_3000r/min的速率高速分散25-35 分鐘，研磨10-20分鐘，超聲波分散攪拌20-30分鐘；
[0021] 2)熱反射防腐蝕涂料的制備，按各原料所占質(zhì)量百分比為：
[0022]熱反射防腐蝕漿料:50-60 %
[0023]成膜物質(zhì)：23-41.6%
[0024] 填料：8-15 %
[0025] 增稠劑:0.2-1 %
[0026] PH 值調(diào)節(jié)劑：0.2-1 %
[0027] 其中，所述成膜物質(zhì)為丙烯酸乳液，所述填料包含空心陶瓷微珠；
[0028]在所述調(diào)速分散劑內(nèi)，以300-500r/min的速率低速攪拌，依次加入步驟2原料攪拌 均勻，過濾包裝即得成品。
[0029] 本發(fā)明的優(yōu)點和積極效果是：
[0030] (1)采用納米氧化鋅，無毒無味對人體無刺激性，且熱穩(wěn)定性好，價格便宜，吸收紫 外線能力強，對UVA(長波320-400nm)和UVB(中波280-320nm)均有屏蔽作用。除此之外，納米 氧化鋅也具備一定防腐蝕的作用。
[0031] (2)納米硅酸鋅可以在鋼鐵表面形成鋅鐵配合物層，具有優(yōu)異的防腐性、耐候性、 導熱性、耐水性、耐多種有機溶劑性；同時具有良好的導靜電性和長期的陰極保護作用，且 焊接性能優(yōu)良，能帶漆焊接，長期耐400攝氏度高溫，長期抵抗pH在5.5-10.5范圍內(nèi)的化學 腐蝕，對環(huán)境無污染，對人體健康無影響。
[0032] (3)采用納米級材料，與涂層形成較強的氫鍵結(jié)合，增強涂層的致密性和抗離子滲 透性。納米材料改變涂料的流變性，提高了涂層的附著力、硬度、光潔度和耐老化性。納米硅 酸鋅與納米氧化鋅配合，進一步增強涂層的致密性和抗離子滲透性。
[0033] (4)通過一種油漆同時實現(xiàn)了兩種功能，即熱反射以及防腐蝕，避免了重疊粉刷涂 料造成的涂料效果減弱。采用納米材料大大增加了涂料的表面積，增強涂料熱反射效果。
【具體實施方式】
[0034] 下面通過具體實施例對本發(fā)明作進一步詳述。以下實施例只是描述性的，不是限 定性的，不能以此限定本發(fā)明的保護范圍。實施例中所述實驗方法如無特殊說明，均為常規(guī) 方法;如無特殊說明，所述試劑和材料，均可從商業(yè)途徑獲得。
[0035] 實施例1
[0036] 納米氧化鋅粉體的合成過程如下：
[0037] 稱取一定量的Na2C03溶于去離子水中，制成lmol/L的Na 2C03溶液。加入摩爾分數(shù) 2%的表面活性劑十二烷基苯磺酸鈉溶液，置于磁力攪拌機上攪拌。待溶液混合均勻后，將 制得的Na2C03溶液逐滴滴加到用磁力攪拌機持續(xù)攪拌中的lmol/L的Ζη(Ν03) 2溶液中，滴加 結(jié)束后繼續(xù)攪拌熟化15min，反應得到的堿式碳酸鋅，即為納米氧化鋅前驅(qū)體。然后將納米 氧化鋅前驅(qū)體洗滌，先用去離子水洗滌，后用丙酮洗滌。然后抽濾。再置于烘箱中在110攝氏 度下