一種抗凍輻射隔熱涂料及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及涂料技術領域，特別是一種抗凍輻射隔熱涂料及其制備方法。
【背景技術】
[0002]隨著我國建筑行業的迅速發展以及能源危機的日益突出，建筑物的節能降耗就越發重要。我國的建筑能耗約占全國能源總消費量的27%，居全國各類能耗之首。采暖和空調的能耗占建筑總能耗的55%，而且還在以每年I個百分點的速度增加。因些，研宄和開發建筑隔熱涂料具有重大的經濟效益、環境效益和社會效益。在建筑外墻使用具有隔熱功能的涂料不僅可以實現涂料原有的裝飾、保護和防霉等功能，而且還使涂層具有隔熱的功能，保持室內溫度恒定，增大室內外的溫差，在夏季減少溫能耗，在冬季降低取暖費用。
[0003]隔熱涂料是通過阻隔、反射、輻射等機理來降低被涂物內部的熱量積累，從而達到節能和改善工作環境或安全等目的的一種功能性涂料。一般將隔熱涂料分為阻隔型、反射型和輻射型隔熱涂料三類。其中，輻射型隔熱涂料通過將吸收到的太陽能中的紫外光、可見光及近紅外光能轉為熱能，以紅外輻射的方式在8-13.5ym波段內穿過大氣紅外窗口，高效地發射到大氣外層，從而達到降低溫度的目的。輻射型隔熱涂料區別于其他兩類隔熱涂料的一個顯著特點是:其余兩類隔熱涂料只能減緩但不能阻擋熱量的傳遞，而輻射型隔熱涂料能夠以熱發射的形式將吸收的熱量輻射掉，從而促使涂層內外以同樣的速率降溫。
[0004]目前使用的隔熱涂料存在以下缺點:常年被太陽紫外線作用，涂料老化；冬天溫度過低，導致涂料粉化，產生露底現象。以上這些問題綜合作用的結果，就會使得涂料膜的隔熱效果變差、使用壽命縮短。
【發明內容】
[0005]本發明的目的是提供一種抗凍輻射隔熱涂料及其制備方法。本發明針對現有隔熱涂料存在的缺點，將特殊工藝制成的堇青石基復合紅外輻射材料作為填料添加到涂料中，提高涂料的紅外發射效率，更好的隔熱降溫，減少室內外溫差，節能環保；內含尿素、丙二醇，配合作用，提高抗凍性，提高涂料的使用壽命。
[0006]為了實現本發明的目的，本發明通過以下方案實施:
一種抗凍輻射隔熱涂料，由下列重量份的原料制成:堇青石基復合紅外輻射材料21-23、純丙乳液40-43、無水乙醇21-23、金紅石型鈦白粉8-9、聚丙烯酸鈉1-2、氫化蓖麻油
2-3、云母粉8-10、尿素1-1.5、丙二醇0.8-1、十二烷基硫酸鈉1_2、去離子水27-30、甘油硬脂酸酯0.6-0.8 ；
所述堇青石基復合紅外輻射材料由以下重量份的原料制備而成:堇青石50-60、三氧化二鐵30-35、碳化硅15-20、三氧化二鈷20-25、氧化鋯20-25、二氧化錳10_15、海藻酸鈉
3-5、聚乙烯醇4-5、鋁粉3-4、20%的尿素水溶液22-25;制備方法如下:將聚乙烯醇溶于20倍量的去離子水中后加入除海藻酸鈉、鋁粉之外的所有粉體成分，以800轉/分的速度攪拌分散均勻，然后加入20%的尿素水溶液，在80°C水浴中攪拌反應6小時后陳化2小時再進行離心，保留固體，最后水洗干燥得到粉料A ;再將海藻酸鈉溶于5倍量的水中，邊攪拌邊加熱至完全溶解，然后與粉料A、鋁粉一同加入到造粒機中擠出造粒，將制成的顆粒放入電爐中，以250-300°C的溫度烘烤60分鐘，再升高溫度到1150°C，繼續煅燒2-2.5小時，取出冷卻至室溫，將煅燒后的顆粒粉碎，過200目篩即得。
[0007]本發明所述一種抗凍輻射隔熱涂料，由以下具體步驟制成:
(1)將堇青石基復合紅外輻射材料與無水乙醇混合，攪拌均勻形成分散液，再加入聚丙烯酸鈉，攪拌混合均勻后超聲分散15-25分鐘，然后球磨60-90分鐘，球磨時控制溫度在40-450C，得到堇青石基復合紅外輻射材料乙醇分散漿料；
(2)將金紅石型鈦白粉、云母粉放入球磨機中進行球磨30-40分鐘，然后加入甘油硬脂酸酯，繼續攪拌10分鐘，形成表面活化的混合粉料A，整個球磨過程控制球磨轉速為2400-2800 轉 / 分，溫度為 80-90°C ；
(3)將十二烷基硫酸鈉添加到去離子水中，緩慢加入混合粉料A、尿素、丙二醇，以800轉/分的速度攪拌40-60分鐘后移至高速攪拌機，緩慢加入堇青石基復合紅外輻射材料乙醇分散漿料，以3500-4000轉/分的速度分散30分鐘，獲得混合漿料；
(4)將純丙乳液與其余剩余成分一起緩慢地加入調制好的混合漿料中，以400-480轉/分的速度攪拌40-50分鐘，然后球磨分散2-2.5小時，即得。
[0008]本發明的優異效果是:本發明首先制備堇青石基復合紅外輻射材料，將粉體材料分散均勻后加入尿素進行沉淀，然后造粒，過程中加入了造孔劑聚乙烯吡咯烷酮、鋁粉等，在高溫的作用下不僅能夠形成具有蓬松細密的孔隙；同時原料中的金屬離子和氧離子重新排列后形成的更穩定的尖晶石結構或金紅石型結構，雙重作用提高了紅外發射率。本發明將堇青石基復合紅外輻射材料作為填料可提高紅外發射效率，更好的隔熱降溫，減少室內外溫差，節能環保；內含尿素、丙二醇，提高抗凍性，提高涂料的使用壽命；本發明將云母粉等成分活化后與剩余成分混合，產品涂膜細密、紅外發射率高，有利于隔熱降溫，節能環保，降低室內外溫差。
【具體實施方式】
[0009]下面通過具體實例對本發明進行詳細說明。
[0010]一種抗凍輻射隔熱涂料，由下列重量份(公斤)的原料制成:堇青石基復合紅外輻射材料21、純丙乳液40、無水乙醇21、金紅石型鈦白粉8、聚丙烯酸鈉1、氫化蓖麻油2、云母粉8、尿素1、丙二醇0.8、十二烷基硫酸鈉1、去離子水27、甘油硬脂酸酯0.6 ；
所述堇青石基復合紅外輻射材料由以下重量份(公斤)的原料制備而成:堇青石50、三氧化二鐵30、碳化硅15、三氧化二鈷20、氧化鋯20、二氧化錳10、海藻酸鈉3、聚乙烯醇4、鋁粉3、20%的尿素水溶液22 ;制備方法如下:將聚乙烯醇溶于20倍量的去離子水中后加入除海藻酸鈉、鋁粉之外的所有粉體成分，以800轉/分的速度攪拌分散均勻，然后加入20%的尿素水溶液，在80°C水浴中攪拌反應6小時后陳化2小時再進行離心，保留固體，最后水洗干燥得到粉料A ;再將海藻酸鈉溶于5倍量的水中，邊攪拌邊加熱至完全溶解，然后與粉料A、鋁粉一同加入到造粒機中擠出造粒，將制成的顆粒放入電爐中，以250-300 0C的溫度烘烤60分鐘，再升高溫度到1150°C，繼續煅燒2小時，取出冷卻至室溫，將煅燒后的顆粒粉碎，過200目篩即得。
[0011]本發明所述一種抗凍輻射隔熱涂料，由以下具體步驟制成:
(1)將堇青石基復合紅外輻射材料與無水乙醇混合，攪拌均勻形成分散液，再加入聚丙烯酸鈉，攪拌混合均勻后超聲分散15分鐘，然后球磨60分鐘，球磨時控制溫度在40-45°C，得到堇青石基復合紅外輻射材料乙醇分散漿料；
(2)將金紅石型鈦白粉、云母粉放入球磨機中進行球磨30分鐘，然后加入甘油硬脂酸酯，繼續攪拌10分鐘，形成表面活化的混合粉料A，整個球磨過程控制球磨轉速為2400轉/分，溫度為80-90 °C ；
(3)將十二烷基硫酸鈉添加到去離子水中，緩慢加入混合粉料A、尿素、丙二醇，以800轉/分的速度攪拌40分鐘后移至高速攪拌機，緩慢加入堇青石基復合紅外輻射材料乙醇分散漿料，以3500轉/分的速度分散30分鐘，獲得混合漿料；
(4)將純丙乳液與其余剩余成分一起緩慢地加入調制好的混合漿料中，以400轉/分的速度攪拌40分鐘，然后球磨分散2小時，即得。
[0012]本發明生產的涂料外觀正常，無沉淀，無結塊，通過160小時耐水性試驗、50小時耐堿性試驗、10000次耐洗刷性試驗均無異常；耐人工老化試驗:2000小時不起泡，不剝落，無裂紋；半球發射率測試符合JC/T 1040-2007《建筑外表面用熱反射隔熱涂料》中規定涂層半球發射率多85%的要求。
【主權項】
1.一種抗凍輻射隔熱涂料，其特征在于，由下列重量份的原料制成:堇青石基復合紅外輻射材料21-23、純丙乳液40-43、無水乙醇21-23、金紅石型鈦白粉8-9、聚丙烯酸鈉1-2、氫化蓖麻油2-3、云母粉8-10、尿素1-1.5、丙二醇0.8-1、十二烷基硫酸鈉1_2、去離子水27-30、甘油硬脂酸酯0.6-0.8 ； 所述堇青石基復合紅外輻射材料由以下重量份的原料制備而成:堇青石50-60、三氧化二鐵30-35、碳化硅15-20、三氧化二鈷20-25、氧化鋯20-25、二氧化錳10_15、海藻酸鈉3-5、聚乙烯醇4-5、鋁粉3-4、20%的尿素水溶液22-25 ;制備方法如下:將聚乙烯醇溶于20倍量的去離子水中后加入除海藻酸鈉、鋁粉之外的所有粉體成分，以800轉/分的速度攪拌分散均勻，然后加入20%的尿素水溶液，在80°C水浴中攪拌反應6小時后陳化2小時再進行離心，保留固體，最后水洗干燥得到粉料A ;再將海藻酸鈉溶于5倍量的水中，邊攪拌邊加熱至完全溶解，然后與粉料A、鋁粉一同加入到造粒機中擠出造粒，將制成的顆粒放入電爐中，以250-300°C的溫度烘烤60分鐘，再升高溫度到1150°C，繼續煅燒2-2.5小時，取出冷卻至室溫，將煅燒后的顆粒粉碎，過200目篩即得。
2.根據權利要求1所述一種抗凍輻射隔熱涂料，其特征在于，由以下具體步驟制成: (1)將堇青石基復合紅外輻射材料與無水乙醇混合，攪拌均勻形成分散液，再加入聚丙烯酸鈉，攪拌混合均勻后超聲分散15-25分鐘，然后球磨60-90分鐘，球磨時控制溫度在40-450C，得到堇青石基復合紅外輻射材料乙醇分散漿料； (2)將金紅石型鈦白粉、云母粉放入球磨機中進行球磨30-40分鐘，然后加入甘油硬脂酸酯，繼續攪拌10分鐘，形成表面活化的混合粉料A，整個球磨過程控制球磨轉速為2400-2800 轉 / 分，溫度為 80-90°C ； (3)將十二烷基硫酸鈉添加到去離子水中，緩慢加入混合粉料A、尿素、丙二醇，以800轉/分的速度攪拌40-60分鐘后移至高速攪拌機，緩慢加入堇青石基復合紅外輻射材料乙醇分散漿料，以3500-4000轉/分的速度分散30分鐘，獲得混合漿料； (4)將純丙乳液與其余剩余成分一起緩慢地加入調制好的混合漿料中，以400-480轉/分的速度攪拌40-50分鐘，然后球磨分散2-2.5小時，即得。
【專利摘要】本發明公開了一種抗凍輻射隔熱涂料，其特征在于，由下列重量份的原料制成：堇青石基復合紅外輻射材料21-23、純丙乳液40-43、無水乙醇21-23、金紅石型鈦白粉8-9、聚丙烯酸鈉1-2、氫化蓖麻油2-3、云母粉8-10、尿素1-1.5、丙二醇0.8-1、十二烷基硫酸鈉1-2、去離子水27-30、甘油硬脂酸酯0.6-0.8；本發明將堇青石基復合紅外輻射材料作為填料可提高紅外發射效率，更好的隔熱降溫，減少室內外溫差，節能環保；內含尿素、丙二醇，提高抗凍性，提高涂料的使用壽命；本發明將云母粉等成分活化后與剩余成分混合，產品涂膜細密、紅外發射率高，有利于隔熱降溫，節能環保，降低室內外溫差。
【IPC分類】C09D7-12, C09D133-04
【公開號】CN104761969
【申請號】CN201510118874
【發明人】肖憲書, 張俊
【申請人】蚌埠市高華電子有限公司
【公開日】2015年7月8日
【申請日】2015年3月18日