一種納米隔熱涂料的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種納米隔熱涂料，其原料按重量份包括以下組分：有機硅氧烷改性丙烯酸乳液100份、二氧化硅氣凝膠5-12份、陶瓷纖維1-2.6份、碳納米管1-2.5份、硬硅酸鈣0.2-1份、納米氧化鋯2-5份、納米氧化鋅3-7份、碳酸鈣晶須5-9份、海泡石15-20份、膨脹珍珠巖5-20份、納米二氧化鈦8-15份、嵌段共聚物0.8-2.0份、醇酯十二1.5-3.8份、苯并三氮唑0.2-5.0份、消泡劑2-3.5份、丙三醇0.5-2份、增稠劑0-1.5份、偶聯劑3-10份、水30-60份。本發明所述納米隔熱涂料，其隔熱性好、耐高溫、強度高、耐污染，用于建筑物墻面與基體的附著力強，使用壽命長。
【專利說明】一種納米隔熱涂料
【技術領域】
[0001]本發明涉及涂料【技術領域】，尤其涉及一種納米隔熱涂料。
【背景技術】
[0002]近年來，隨著世界科學技術和社會生產的迅速發展，人們越來越意識到環境和能源問題已經成為21世紀亟待解決的問題，能源問題在世界各國經濟發展中起著重要的作用。目前，國家政府不但要提高我國在建的以及未來將要建造的建筑的節能設計標準，而且也要在已經建造的原始建筑物上進行節能改進。所以說節能隔熱的課題已經成為當今社會科學界的一個重要課題。
[0003]建筑物墻面采用粉刷保溫隔熱涂料以保證建筑物具有節能性能的方法已得到了越來越廣泛的應用，現有的建筑物隔熱涂料主要采用了普通的硅酸鹽水泥、粉煤灰、纖維等材料作為隔熱填料，涂料的隔熱、耐熱性以及與墻面的附著力不能滿足社會的要求，有待于改進和提聞。
【發明內容】
[0004]本發明提出了一種納米隔熱涂料，其隔熱性好、耐高溫、強度高、耐污染，用于建筑物墻面與基體的附著力強，使用壽命長。
[0005]本發明提出了一種納米隔熱涂料，其原料按重量份包括以下組分:有機硅氧烷改性丙烯酸乳液100份、二氧化硅氣凝膠5-12份、陶瓷纖維1-2.6份、碳納米管1-2.5份、硬硅酸鈣0.2-1份、納米氧化鋯2-5份、納米氧化鋅3-7份、碳酸鈣晶須5-9份、海泡石15-20份、膨脹珍珠巖5-20份、納米二氧化鈦8-15份、嵌段共聚物0.8-2.0份、醇酯十二 1.5-3.8份、苯并三氮唑0.2-5.0份、消泡劑2-3.5份、丙三醇0.5-2份、增稠劑0-1.5份、偶聯劑3_10份、水30-60份。
[0006]優選地，其原料按重量份包括以下組分:有機硅氧烷改性丙烯酸乳液100份、二氧化硅氣凝膠8-10份、陶瓷纖維1.7-2.4份、碳納米管1.7-2.3份、硬硅酸鈣0.5-0.9份、納米氧化鋯2.7-4.5份、納米氧化鋅3.9-5.7份、碳酸鈣晶須5.9-7.8份、海泡石16-19份、膨脹珍珠巖8-13份、納米二氧化鈦10-13份、嵌段共聚物1.3-1.9份、醇酯十二 2-3.5份、苯并三氮唑2.3-4.6份、消泡劑2.5-3.2份、丙三醇1.2-1.7份、增稠劑0.6-1.3份、偶聯劑5_8份、水40-55份。
[0007]優選地，其原料按重量份包括以下組分:有機硅氧烷改性丙烯酸乳液100份、二氧化硅氣凝膠8.7份、陶瓷纖維2.3份、碳納米管2.2份、硬硅酸鈣0.8份、納米氧化鋯3.9份、納米氧化鋅5.3份、碳酸鈣晶須6.4份、海泡石16.8份、膨脹珍珠巖10份、納米二氧化鈦12份、嵌段共聚物1.55份、醇酯十二 3.3份、苯并三氮唑3.9份、消泡劑2.9份、丙三醇1.6份、增稠劑1.25份、偶聯劑5.9份、水50份。
[0008]優選地，所述二氧化硅氣凝膠的孔隙率為90-95%，比表面積為950-1100m2/g。
[0009]優選地，所述納米氧化錯的粒徑為35_50nm。
[0010]優選地，所述納米氧化鋅的粒徑為50-80nm。
[0011]優選地，所述消泡劑為正辛醇、磷酸三丁酯、磷酸三苯酯、乳化甲基硅油、乳化苯甲基硅油中的一種或者多種的組合。
[0012]本發明中，有機硅氧烷具有防水、高低溫穩定、耐紫外線和紅外輻射以及耐氧化降解等優良性能，用于改性丙烯酸乳液，有效克服了丙烯酸乳液在耐水性、耐候性、抗老化、抗張強度等方面存在的缺陷，將其與填料及相關助劑配合，并優化各原料的含量，使其性能處于最優的狀態，得到了隔熱性好、耐高溫、強度高、耐污染，用于建筑物墻面與基體的附著力強，使用壽命長的納米隔熱涂料；具體地，二氧化硅氣凝膠中獨特的納米孔和三維網狀結構使其具有極低的導熱系數，一方面，納米孔孔徑與聲子的平均自由程相近，納米孔會對聲子產生較強的散射作用，降低聲子的平均自由程，降低氣固耦合的效率，一方面，二氧化硅氣凝膠中的納米孔孔壁會不斷的對熱輻射進行反射、折射，使輻射傳遞的熱量不斷下降，另一方面，二氧化硅氣凝膠的孔隙尺寸與空氣分子的平均自由程相近，納米孔內的氣體分子往往失去自由流動的能力，使得氣孔內處于真空狀態，對流傳熱的效率接近于零，從而起到隔熱的作用；陶瓷纖維作為二氧化硅氣凝膠的遮光劑，添加后二氧化硅氣凝膠會填充在陶瓷纖維的孔隙之間，同時纖維的表面被二氧化硅氣凝膠所包裹，盡可能避免了纖維相互搭接而產生的熱橋效應，兩者之間形成較好的界面結合，降低了纖維的固相熱傳導，且陶瓷纖維的摻入引入了新的能量吸收機制，增加了涂料斷裂過程消耗的能量，進一步提高了涂料的隔熱性和力學性能；碳納米管和硬硅酸鈣作為補強劑可提高復合材料的力學性能；納米氧化鋯加入到涂料中，氧化鋯對紅外線有良好的阻隔效果，納米粒子緊密填充涂層間的空隙，形成了完整的空氣隔熱層，大大提高了涂層的隔熱性能；添加的納米氧化鋅能夠明顯阻止熱循環作用下基底中熱生成氧化物的形成，延長涂層的熱循環壽命；納米二氧化鈦能夠提高涂料的耐污性，它的自清潔作用主要是阻止污染物在涂層表面的沉積，在光照下，納米二氧化鈦依據光催化原理不斷分解聚集于涂層表面的有機物，使涂層表面吸附的灰塵失去和涂層之間的粘合劑，從而很容易被除去，保持涂層表面的潔凈，使涂層具有長期耐潔污效應；海泡石具有管狀貫穿通道和纖維結構，是極易吸附空氣而使之處于相對穩定狀態的鏈層結構，具有堿性中心和酸性中心，是一個雙中心的表面，有很強的極性，和各種高分子聚合物有很好的親和力，膨脹珍珠巖密度小，導熱系數低，吸濕能力小，化學穩定性好，使用溫度范圍寬，具有無味、無毒、不燃、不腐、吸音的特點；碳酸鈣晶須提高耐洗刷性能；各種填料協同作用，與乳液和各種助劑配合都得到的納米隔熱涂料綜合性能好。
【具體實施方式】
[0013]下面結合具體實施例對本發明做出詳細說明，應當了解，實施例只用于說明本發明，而不是用于對本發明進行限定，任何在本發明基礎上所做的修改、等同替換等均在本發明的保護范圍內。
[0014]在具體實施例中，本發明所述納米隔熱涂料，其原料中，有機硅氧烷改性丙烯酸乳液的重量份為100份，二氧化硅氣凝膠的重量份可以為5.6、6、6.4、7、7.8,8.5、9、9.3、
10.6、11、11.5 份，陶瓷纖維的重量份可以為 1.3,1.5,1.68,1.9,2.0,2.1,2.23,2.56 份，碳納米管的重量份可以為 1.3,1.45,1.5,1.56,1.6,1.85,1.9,2.0,2.1,2.23,2.4,2.45 份，硬硅酸鈣的重量份可以為0.3,0.4,0.46,0.53,0.6,0.67,0.7,0.85,0.96份，納米氧化鋯的重量份可以為2.5、3、3.5、4、4.6,4.8份，納米氧化鋅的重量份可以為3.6、4、4.5、5、5.6、
6、6.7份，碳酸鈣晶須的重量份可以為5.4、6、6.3、7、7.5、8、8.6份，海泡石的重量份可以為15.3,16.4、17、17.5、18、18.6,19.4 份，膨脹珍珠巖的重量份可以為 5.4、6、6.3、7、9、9.5、
11、12.3、14、15.6、16、17、17.8、18、18.6、19、19.5 份，納米二氧化鈦的重量份可以為 8.6、9,9.5、11、IL 6,12.3、14、14.8 份，嵌段共聚物的重量份可以為 0.9、1.0、1.1、1.23、1.35、
1.4,1.5,1.6,1.64,1.7,1.8,1.96 份，醇酯十二的重量份可以為 1.6,1.7,1.8,1.96,2.1、
2.2,2.3,2.35,2.4,2.46,2.5,2.7,2.8,2.96,3.1,3.2,3.45,3.6,3.78 份，苯并三氮唑的重量份可以為 0.3,0.5,0.9,1.3,1.56,1.78,1.9,2.6,2.98,3.1,3.5,3.6,3.8,4.2,4.35、4.56,4.TA.8,4.97 份，消泡劑的重量份可以為 2.3,2.78,3.0,3.1,3.23,3.3,3.4 份，丙三醇的重量份可以為 0.6,0.7,0.85,0.9、1.0、1.13、1.26、1.3、1.4、1.45、1.79、1.8、1.9、1.94 份，增稠劑的重量份可以為 0.1,0.2,0.3,0.4,0.55,0.64,0.7,0.8,0.95,1.0,1.12、
1.35,1.4,1.46 份，偶聯劑的重量份可以為 3.6、4、4.5,5.6、6、6.8、7、7.5,8.6、9、9.4 份，水的重量份可以為 31,32,33.5,34,34.6,35,35.9,37,37.9、39、42、43、45.6、47、48、49.5、52、53.6、54、56、57.8、58、59、59.3 份。
[0015]實施例1
[0016]本發明所述納米隔熱涂料，其原料按重量份包括以下組分:有機硅氧烷改性丙烯酸乳液100份、二氧化硅氣凝膠5份、陶瓷纖維2.6份、碳納米管I份、硬硅酸鈣I份、納米氧化鋯2份、納米氧化鋅7份、碳酸鈣晶須5份、海泡石20份、膨脹珍珠巖20份、納米二氧化鈦8份、嵌段共聚物2.0份、醇酯十二 3.8份、苯并三氮唑0.2份、消泡劑3.5份、丙三醇
0.5份、增稠劑1.5份、偶聯劑3份、水30份。
[0017]實施例2
[0018]本發明所述納米隔熱涂料，其原料按重量份包括以下組分:有機硅氧烷改性丙烯酸乳液100份、二氧化硅氣凝膠12份、陶瓷纖維I份、碳納米管2.5份、硬硅酸鈣0.2份、納米氧化鋯5份、納米氧化鋅3份、碳酸鈣晶須9份、海泡石15份、膨脹珍珠巖5份、納米二氧化鈦15份、嵌段共聚物0.8份、醇酯十二 1.5份、苯并三氮唑5.0份、消泡劑2份、丙三醇2份、增稠劑O份、偶聯劑10份、水60份；
[0019]其中，所述二氧化硅氣凝膠的孔隙率為90%，比表面積為950m2/g ;所述納米氧化鋯的粒徑為35nm ;所述納米氧化鋅的粒徑為SOnm ;所述消泡劑為正辛醇。
[0020]實施例3
[0021]本發明所述納米隔熱涂料，其原料按重量份包括以下組分:有機硅氧烷改性丙烯酸乳液100份、二氧化硅氣凝膠8.5份、陶瓷纖維2.0份、碳納米管1.85份、硬硅酸鈣0.7份、納米氧化鋯4.6份、納米氧化鋅6.7份、碳酸鈣晶須7.5份、海泡石18份、膨脹珍珠巖
12.3份、納米二氧化鈦14份、嵌段共聚物1.64份、醇酯十二 2.2份、苯并三氮唑2.98份、消泡劑3.3份、丙三醇1.3份、增稠劑0.64份、偶聯劑9份、水54份；
[0022]其中，所述二氧化硅氣凝膠的孔隙率為95%，比表面積為1100m2/g ;所述納米氧化鋯的粒徑為50nm ;所述納米氧化鋅的粒徑為50nm ;所述消泡劑為磷酸三丁酯、磷酸三苯酯、乳化甲基硅油按任意重量比的組合。
[0023]實施例4
[0024]本發明所述納米隔熱涂料，其原料按重量份包括以下組分:有機硅氧烷改性丙烯酸乳液100份、二氧化硅氣凝膠8.7份、陶瓷纖維2.3份、碳納米管2.2份、硬硅酸鈣0.8份、納米氧化鋯3.9份、納米氧化鋅5.3份、碳酸鈣晶須6.4份、海泡石16.8份、膨脹珍珠巖10份、納米二氧化鈦12份、嵌段共聚物1.55份、醇酯十二 3.3份、苯并三氮唑3.9份、消泡劑
2.9份、丙三醇1.6份、增稠劑1.25份、偶聯劑5.9份、水50份；
[0025]其中，所述二氧化硅氣凝膠的孔隙率為93%，比表面積為1050m2/g ;所述納米氧化鋯的粒徑為45nm ;所述納米氧化鋅的粒徑為66nm ;所述消泡劑為正辛醇、磷酸三丁酯、磷酸三苯酯、乳化甲基硅油、乳化苯甲基硅油按任意重量比的組合。
[0026]以上所述，僅為本發明較佳的【具體實施方式】，但本發明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本【技術領域】的技術人員在本發明揭露的技術范圍內，根據本發明的技術方案及其發明構思加以等同替換或改變，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種納米隔熱涂料，其特征在于，其原料按重量份包括以下組分:有機硅氧烷改性丙烯酸乳液100份、二氧化硅氣凝膠5-12份、陶瓷纖維1-2.6份、碳納米管1-2.5份、硬硅酸鈣0.2-1份、納米氧化鋯2-5份、納米氧化鋅3-7份、碳酸鈣晶須5-9份、海泡石15-20份、膨脹珍珠巖5-20份、納米二氧化鈦8-15份、嵌段共聚物0.8-2.0份、醇酯十二 1.5-3.8份、苯并三氮唑0.2-5.0份、消泡劑2-3.5份、丙三醇0.5-2份、增稠劑0-1.5份、偶聯劑3_10份、水30-60份。
2.根據權利要求1所述納米隔熱涂料，其特征在于，其原料按重量份包括以下組分:有機硅氧烷改性丙烯酸乳液100份、二氧化硅氣凝膠8-10份、陶瓷纖維1.7-2.4份、碳納米管1.7-2.3份、硬硅酸鈣0.5-0.9份、納米氧化鋯2.7-4.5份、納米氧化鋅3.9-5.7份、碳酸鈣晶須5.9-7.8份、海泡石16-19份、膨脹珍珠巖8-13份、納米二氧化鈦10-13份、嵌段共聚物1.3-1.9份、醇酯十二 2-3.5份、苯并三氮唑2.3-4.6份、消泡劑2.5-3.2份、丙三醇1.2-1.7份、增稠劑0.6-1.3份、偶聯劑5-8份、水40-55份。
3.根據權利要求1或2所述納米隔熱涂料，其特征在于，其原料按重量份包括以下組分:有機硅氧烷改性丙烯酸乳液100份、二氧化硅氣凝膠8.7份、陶瓷纖維2.3份、碳納米管2.2份、硬硅酸鈣0.8份、納米氧化鋯3.9份、納米氧化鋅5.3份、碳酸鈣晶須6.4份、海泡石16.8份、膨脹珍珠巖10份、納米二氧化鈦12份、嵌段共聚物1.55份、醇酯十二 3.3份、苯并三氮唑3.9份、消泡劑2.9份、丙三醇1.6份、增稠劑1.25份、偶聯劑5.9份、水50份。
4.根據權利要求1-3中任一項所述納米隔熱涂料，其特征在于，所述二氧化硅氣凝膠的孔隙率為90-95%，比表面積為950-1100m2/g。
5.根據權利要求1-4中任一項所述納米隔熱涂料，其特征在于，所述納米氧化鋯的粒徑為 35_50nm。
6.根據權利要求1-5中任一項所述納米隔熱涂料，其特征在于，所述納米氧化鋅的粒徑為 50_80nm。
7.根據權利要求1-6中任一項所述納米隔熱涂料，其特征在于，所述消泡劑為正辛醇、磷酸三丁酯、磷酸三苯酯、乳化甲基硅油、乳化苯甲基硅油中的一種或者多種的組合。
【文檔編號】C09D133/00GK104277633SQ201410557457
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2014年10月20日 優先權日:2014年10月20日
【發明者】胡昌悌 申請人:蕪湖縣雙寶建材有限公司