保溫涂料及其制備方法和保溫涂層與流程

本發明涉及建筑工程領域，尤其涉及一種保溫涂料及其制備方法和保溫涂層。

背景技術：

使建筑物具有隔熱保溫作用不僅能夠節約能源，還能提高居住質量。據統計，建筑能耗在整個能源消耗中所占比例一般在30～40％，而且大多數是在取暖和降溫方面的能耗，而隔熱保溫涂料作為建筑節能的一個重要部分，已成為行業研究的熱門課題，受到世界各國的重視，然而，現有的涂料的保溫效果仍然較差，不能滿足人們的需要。

技術實現要素：

鑒于此，有必要提供一種隔熱保溫效果較好的保溫涂料。

此外，還提供一種保溫涂料的制備方法和保溫涂層。

一種保溫涂料，按照質量份數包括如下組分：15～30份的主料、3～22份的丙烯酸聚合物空心球、15～40份的水及0.5～1.5份的增稠劑，其中，所述主料為彈性伸長率在800％以上、玻璃化溫度在-10℃以下的聚合物樹脂。

在其中一個實施例中，所述主料選自水性丙烯酸樹脂和水性聚氨酯樹脂中的一種。

在其中一個實施例中，所述丙烯酸聚合物空心球為甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯的共聚物空心球。

在其中一個實施例中，所述丙烯酸聚合物空心球的粒徑為20～50微米。

在其中一個實施例中，所述增稠劑為甲基纖維素或羥乙基纖維素。

在其中一個實施例中，還包括質量份數0.1～10份的顏料。

在其中一個實施例中，還包括質量份數為0.1～20份的填充劑，所述填充劑為高嶺土或碳酸鈣。

在其中一個實施例中，還包括質量份數為0.5～1份的分散劑。

一種保溫涂料的制備方法，包括如下步驟：

按照質量份數稱取如下組分：15～30份的主料、3～22份的丙烯酸聚合物空心球、15～40份的水及0.5～1.5份的增稠劑，其中，所述主料為彈性伸長率在800％以上、玻璃化溫度在-10℃以下的聚合物樹脂；及

將所述水、主料、丙烯酸聚合物空心球和增稠劑混合，得到粘度為90～110ku的漿料。

一種保溫涂層，所述保溫涂層由上述保溫涂料制備形成，且所述保溫涂層的厚度為1～1.5毫米。

上述保溫涂料包括質量份數分別15～30份的主料、3～22份的丙烯酸聚合物空心球、15～40份的水及0.5～1.5份的增稠劑，其中的丙烯酸聚合物空心球能夠使用上述保溫涂料制備得到的保溫涂層為多孔結構，從而在保溫涂層中形成空間位阻，該空間位阻會阻斷熱傳導，并使熱量流失減少，從而實現保溫涂層的保溫隔熱；而主料為彈性伸長率在800％以上、玻璃化溫度在-10℃以下的聚合物樹脂彈性好，可以確保產品在厚涂施工的情況下，不會開裂，同時使得保溫涂料具有很好的防水效果。

附圖說明

圖1為一實施方式的保溫涂料的制備方法流程圖；

圖2為實施例1的保溫涂料制備得到的保溫涂層的掃描電鏡圖。

具體實施方式

下面主要結合附圖及具體實施例對保溫涂料及其制備方法和保溫涂層作進一步詳細的說明。

一實施方式保溫涂層，由保溫涂料制備形成。該保溫涂料按照質量份數包括如下組分：15～30份的主料、3～22份的丙烯酸聚合物空心球、15～40份的水及0.5～1.5份的增稠劑。

其中，主料為彈性伸長率在800％以上、玻璃化溫度在-10℃以下的聚合物樹 脂。使用低的玻璃化溫度的聚合物樹脂能夠防止水蒸汽導致的保溫涂層的開裂。

具體的，主料選自水性丙烯酸樹脂和水性聚氨酯樹脂中的一種。

其中，水性丙烯酸樹脂為丙烯酸樹脂乳液、丙烯酸樹脂水分散體(亦稱水可稀釋丙烯酸)或丙烯酸樹脂水溶液。其中，丙烯酸樹脂可以為德國巴斯夫公司的Primac HA-8。

其中，水性聚氨酯樹脂是一種極細的脂肪族聚氨酯分散液。其中，水性聚氨酯樹脂可以為德國拜爾水性聚氨酯乳液DISPERCOLL U54。

其中，丙烯酸聚合物空心球為甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯的共聚物空心球。例如，丙烯酸聚合物空心球可以為伊卡化學公司的551WE40d36空心粉。丙烯酸聚合物空心球的粒徑為20～50微米。

其中，增稠劑為甲基纖維素或羥乙基纖維素。

其中，保溫涂料還包括質量份數為0.1～10份的顏料。顏料選自二氧化鈦粉、永固黃、吲哚啉、苯並咪唑銅、永固紅、永固桃紅、吡咯紅、酞菁藍、酞菁綠、炭黑及永固紫中的一種。其中，永固黃的國際顏料索引號可以為PY-74或PY-83；吲哚啉的國際顏料索引號可以為PY-110；苯并咪唑銅的國際顏料索引號可以為PY-151或PY154；永固紅的國際顏料索引號可以為PR-112；永固桃紅的國際顏料索引號可以為PR-146；吡咯紅的國際顏料索引號可以為PR-254；酞菁藍的國際顏料索引號可以為PB-15:1、PB-15:2或PB-15:3；酞菁綠的國際顏料索引號可以為PG-7；炭黑的國際顏料索引號可以為PBk-7；永固紫的國際顏料索引號可以為PV-19。

其中，保溫涂料還包括質量份數為0.1～20份的填充劑。其中，填充劑為高嶺土或碳酸鈣。

其中，保溫涂料還包括質量份數為0.1～0.7份的防腐劑。防腐劑能夠防止保溫涂料受到細菌的侵蝕。具體的，防腐劑為異噻唑啉酮或苯并異噻吩啉酮。

其中，保溫涂料還包括質量份數為0.5～1份的分散劑。其中，分散劑可以為聚丙烯酸鈉或聚羧酸鈉。

其中，保溫涂料還包括質量份數為0.6～1.1份的消泡劑。消泡劑能夠避免保溫涂料中產生泡沫。其中，消泡劑為礦物油、有機硅或硅酮。例如，消泡劑可 以為漢高公司的Nopco 8034。

其中，保溫涂料還包括質量份數為1.2～1.8份的丙二醇。由于涂料一般都是存儲在容器中，丙二醇能夠使存儲涂料的容器具有一個較好的開蓋效果。

上述保溫涂料可用在房屋的外屋頂或墻壁上，且可涂覆在混泥土建筑、木材和金屬的表面。

其中，保溫涂層可通過滾涂、涂刷或噴涂的方法制備得到。保溫涂層的厚度優選為1～1.5毫米，以達到足夠的絕熱效果。

上述保溫涂料包括質量份數分別15～30份的主料、3～22份的丙烯酸聚合物空心球、15～40份的水及0.5～1.5份的增稠劑，其中的丙烯酸聚合物空心球能夠使使用上述保溫涂料得到的保溫涂層為多孔結構，從而在保溫涂層中形成空間位阻，該空間位阻會阻斷熱傳導，使得熱量流失減少，從而實現保溫涂層的保溫隔熱。

同時上述保溫涂料中的主料為彈性伸長率在800％以上、玻璃化溫度在-10℃以下的聚合物樹脂，能夠使保溫涂料具有很好的防水效果。

如圖1所示，一實施方式的保溫涂料的制備方法，為上述保溫涂料的一種制備方法，該保溫涂料的制備方法包括如下步驟：

步驟S110：按照質量份數稱取如下組分：15～30份的主料、3～22份的丙烯酸聚合物空心球、15～40份的水及0.5～1.5份的增稠劑。

其中，主料為彈性伸長率在800％以上、玻璃化溫度在-10℃以下的聚合物樹脂。

具體的，主料選自水性丙烯酸樹脂和水性聚氨酯樹脂中的一種。其中，丙烯酸樹脂可以為德國巴斯夫公司的Primac HA-8。，水性聚氨酯樹脂可以為德國拜爾水性聚氨酯乳液DISPERCOLL U54。

其中，丙烯酸聚合物空心球為甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯的共聚物空心球。例如，丙烯酸聚合物空心球可以為伊卡化學公司的551WE40d36空心粉。丙烯酸聚合物空心球的粒徑為20～50微米。

其中，增稠劑為甲基纖維素或羥乙基纖維素。

步驟S120：將水、主料、丙烯酸聚合物空心球和增稠劑混合，得到粘度為90～110ku的漿料。

具體的，步驟S110中，還包括稱取質量份數為0.1～10份的顏料、0.1～20份的填充劑、0.5～1.0份的分散劑、0.6～1.1份的消泡劑及1.2～1.8份的丙二醇，此時，將水、主料、丙烯酸聚合物空心球和增稠劑混合的步驟具體為：在水中加入填充劑、分散劑、顏料、丙二醇及消泡劑，攪拌混合，得到混合液，然后在混合液中加入主料、丙烯酸聚合物空心球和增稠劑攪拌混合。

其中，顏料選自二氧化鈦粉、永固黃、吲哚啉、苯並咪唑銅、永固紅、永固桃紅、吡咯紅、酞菁藍、酞菁綠、炭黑及永固紫中的一種。其中，永固黃的國際顏料索引號可以為PY-74或PY-83；吲哚啉的國際顏料索引號可以為PY-110；苯并咪唑銅的國際顏料索引號可以為PY-151或PY154；永固紅的國際顏料索引號可以為PR-112；永固桃紅的國際顏料索引號可以為PR-146；吡咯紅的國際顏料索引號可以為PR-254；酞菁藍的國際顏料索引號可以為PB-15:1、PB-15:2或PB-15:3；酞菁綠的國際顏料索引號可以為PG-7；炭黑的國際顏料索引號可以為PBk-7；永固紫的國際顏料索引號可以為PV-19。

其中，填充劑為高嶺土或碳酸鈣。

其中，分散劑聚丙烯酸鈉或者為聚羧酸鈉；比如日本諾普科公司的SN-5040。

其中，消泡劑為礦物油、有機硅或硅酮。例如，消泡劑可以為漢高公司的Nopco 8034。

具體的，步驟S110中，還包括稱取質量份數為0.1～0.7份的防腐劑，此時，將水、主料、丙烯酸聚合物空心球和增稠劑混合的步驟中還加入了防腐劑。

其中，防腐劑為異噻唑啉酮或苯并異噻吩啉酮。

上述保溫涂料的制備方法操作簡單，易于工業化生產。

以下為具體實施例部分：

實施例1

本實施例的保溫涂料的制備過程如下：

按照質量份數稱取如下組分：25份的主料、13份的丙烯酸聚合物空心球、30份的水、1份的增稠劑，5份的顏料、15份的填充劑、0.5份的分散劑、1份 的消泡劑、1.5份的丙二醇及0.2份的防腐劑。其中，主料為水性丙烯酸樹脂，彈性伸長率為800％、玻璃化溫度為-10℃；丙烯酸聚合物空心球為甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯的共聚物空心球，粒徑為40微米；增稠劑為甲基纖維素；防腐劑為異噻唑啉酮；消泡劑為礦物油；填充劑為高嶺土；其中，顏料為二氧化鈦粉。

將水、分散劑、丙二醇、顏料、填充劑于分散機中1500轉/分鐘分散混合，混合過程中加入消泡劑；然后將分散劑的轉速將至500轉/分鐘，加入主料、丙烯酸聚合物空心球、防腐劑和增稠劑，得到粘度為100ku的漿料，即為保溫涂料。

將本實施例的保溫涂料涂刷在建筑物的表面，涂覆厚度為1.5毫米，干燥后，形成保溫涂層，采用EN12664測定法測試本實施例的保溫涂層的熱導率，其中，熱導率直接反應了保溫涂層的隔熱保溫效果，本實施例的保溫涂料制備形成的保溫涂層的熱導率見表1。

根據GB/23415-2009的防水涂料國家標準測試本實施例的保溫涂層的防水效果，其中，本實施例的保溫涂層的防水性能，見表1。

其中，圖2為本實施例的保溫涂層的掃描電鏡圖，從圖2中可以看出，保溫涂層為多孔結構，因此，本實施例的保溫涂層具有較好的隔熱效果。

實施例2

本實施例的保溫涂料的制備過程如下：

按照質量份數稱取如下組分：15份的主料、22份的丙烯酸聚合物空心球、40份的水、0.5份的增稠劑，0.1份的顏料、20份的填充劑、1份的分散劑、1.1份的消泡劑、1.2份的丙二醇及0.7份的防腐劑。其中，主料為水性聚氨酯樹脂，彈性伸長率為1200％、玻璃化溫度為-20℃；丙烯酸聚合物空心球為甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯的共聚物空心球，粒徑為40微米，增稠劑為羥乙基纖維素；防腐劑為苯并異噻吩啉酮；消泡劑為有機硅；填充劑為碳酸鈣；顏料為吲哚啉。

將水、分散劑、丙二醇、顏料、填充劑于分散機中1500轉/分鐘分散混合，混合過程中加入消泡劑；然后將分散劑的轉速將至500轉/分鐘，加入主料、丙 烯酸聚合物空心球、防腐劑和增稠劑，得到粘度為110ku的漿料，即為保溫涂料。

將本實施例的保溫涂料噴涂在建筑物的表面，涂覆厚度為1毫米，干燥后，形成保溫涂層，采用實施例1的測試方法得到本實施例的保溫涂料制備形成的保溫涂層的熱導率見表1。

采用實施例1相同的測試方法得到本實施例的保溫涂層的防水性能見表1。

且本實施例的保溫涂層具有與實施例1的保溫涂層相類似多孔結構。

實施例3

本實施例的保溫涂料的制備過程如下：

按照質量份數稱取如下組分：30份的主料、3份的丙烯酸聚合物空心球、15份的水、1份的增稠劑，10份的顏料、0.1份的填充劑、0.5份的分散劑、1份的消泡劑、1.8份的丙二醇及0.1份的防腐劑。其中，主料為水性丙烯酸樹脂，彈性伸長率為1000％、玻璃化溫度為-25℃；丙烯酸聚合物空心球為甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯的共聚物空心球，粒徑為20um，增稠劑為甲基纖維素；防腐劑為苯并異噻吩啉酮；消泡劑為硅酮，顏料為苯並咪唑銅，填充劑為高領土。

將水、分散劑、丙二醇、顏料、填充劑于分散機中1500轉/分鐘分散混合，混合過程中加入消泡劑；然后將分散劑的轉速將至500轉/分鐘，加入主料、丙烯酸聚合物空心球、防腐劑和增稠劑，得到粘度為90ku的漿料，即為保溫涂料。

將本實施例的保溫涂料滾刷在建筑物的表面，涂覆厚度為1.5毫米，干燥后，形成保溫涂層，采用實施例1的測試方法得到本實施例的保溫涂料制備形成的保溫涂層的熱導率見表1。

采用實施例1相同的測試方法得到本實施例的保溫涂層的防水性能見表1。

且本實施例的保溫涂層具有與實施例1的保溫涂層相類似多孔結構。

實施例4

本實施例的保溫涂料的制備過程如下：

按照質量份數稱取如下組分：25份的主料、13份的丙烯酸聚合物空心球、 30份的水、1份的增稠劑，5份的顏料、15份的填充劑、0.5份的分散劑、1份的消泡劑、1.5份的丙二醇及0.4份的防腐劑。其中，主料為水性丙烯酸樹脂，彈性伸長率為800％、玻璃化溫度為-10℃；丙烯酸聚合物空心球為甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯的共聚物空心球，粒徑為50um；增稠劑為甲基纖維素；防腐劑為異噻唑啉酮；消泡劑為礦物油，顏料為永固紅，填充劑為高嶺土。

將水、分散劑、丙二醇、顏料及填充劑于分散機中1500轉/分鐘分散混合，混合過程中加入消泡劑；然后將分散劑的轉速將至500轉/分鐘，加入主料、丙烯酸聚合物空心球、防腐劑和增稠劑，得到粘度為100ku的漿料，即為保溫涂料。

將本實施例的保溫涂料涂刷在建筑物的表面，涂覆厚度為1.5毫米，干燥后，形成保溫涂層，采用實施例1的測試方法得到本實施例的保溫涂料制備形成的保溫涂層的熱導率見表1。

采用實施例1相同的測試方法得到本實施例的保溫涂層的防水性能見表1。

且本實施例的保溫涂層具有與實施例1的保溫涂層相類似多孔結構。

對比例1

對比例1的保溫涂料的制備過程如下：

按照質量份數稱取如下組分：25份的主料、13份的重質碳酸鈣粉、30份的水、1份的增稠劑，5份的顏料、15份的填充劑、0.5份的分散劑、1份的消泡劑、1.5份的丙二醇及0.2份的防腐劑。其中，主料為水性丙烯酸樹脂，彈性伸長率為800％、玻璃化溫度為-10℃；增稠劑為甲基纖維素；防腐劑為異噻唑啉酮；消泡劑為礦物油；填充劑為高嶺土；其中，顏料為二氧化鈦粉。

將水、分散劑、丙二醇、顏料、填充劑于分散機中1500轉/分鐘分散混合，混合過程中加入消泡劑；然后將分散劑的轉速將至500轉/分鐘，加入主料、重質碳酸鈣粉、防腐劑和增稠劑，得到粘度為100ku的漿料，即為保溫涂料。

將對比例1的保溫涂料涂刷在建筑物的表面，涂覆厚度為1.5毫米，干燥后，形成保溫涂層，采用實施例1的測試方法得到對比例1的保溫涂料制備形成的保溫涂層的熱導率見表1。

采用實施例1相同的測試方法得到對比例1的保溫涂層的防水性能見表1。

表1為實施例1～4及對比例1的保溫涂料制備形成的保溫涂層的熱導率和防水性能。

表1

從表1中可以看出，實施例1～4的保溫涂料形成保溫涂層的熱導率最多僅為0.086W/m·K，且丙烯酸聚合物空心球的增加能夠明顯降低保溫涂層的熱傳導率，而對比例1的保溫涂料形成的保溫涂層的熱導率高達0.41W/m·K，其熱導率遠遠高于實施例1～實施例4的保溫涂層的熱導率，顯然，實施例1～4的保溫涂層具有優異的隔熱效果。

從表1中可以看出實施例1～4的保溫涂料制備形成的保溫涂層的防水性能，具有的防水效果。

以上所述實施例僅表達了本發明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本發明專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發明的保護范圍。因此，本發明專利的保護范圍應以所附權利要求為準。