專利名稱：：中空玻璃微珠熱反射涂料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及太陽熱反射隔熱涂料領(lǐng)域，特別涉及一種中空玻璃微珠熱反射涂料。該涂料具有對可見太陽光和近紅外太陽光有高反射率、熱導(dǎo)系數(shù)低、保溫效果好等優(yōu)點(diǎn)。
背景技術(shù)：
：隨著我國每年以IO億平方米的民用建筑投入使用，建筑能耗占全社會總能耗的比例已從1978年的10%上升到目前的27.5%，使得建筑成為我國當(dāng)前的能耗大戶，持續(xù)消耗著大量的能源，對工業(yè)用能造成嚴(yán)重的威脅。為此，國家從1997年開始強(qiáng)制實(shí)施建筑節(jié)能50%的標(biāo)準(zhǔn)，大力發(fā)展節(jié)能型住宅成為當(dāng)務(wù)之急。在建筑中，外墻圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱損耗較大，墻體又是外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的主要組成部分，按價(jià)值工程原理，發(fā)展外墻保溫技術(shù)成了實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能的重要課題，節(jié)約大量能源的同時(shí)，還能給住戶提供舒適的環(huán)境，產(chǎn)生綜合經(jīng)濟(jì)效應(yīng)。在我國20世紀(jì)90年代初開始實(shí)施了外墻內(nèi)保溫技術(shù)，已有了較長時(shí)間，其造價(jià)低，施工方便，技術(shù)相對成熟，但存在不少缺點(diǎn)，諸如減少了住戶的使用面積；"熱橋"問題不易解決，保溫隔熱效果差；易出現(xiàn)結(jié)露現(xiàn)象；容易出現(xiàn)內(nèi)保溫面層的開裂；影響住戶的二次裝修；裝修中對保溫層的破壞大，產(chǎn)生新的建筑垃圾。外墻外保溫技術(shù)經(jīng)過多年的實(shí)踐，證明采用該保溫系統(tǒng)使用壽命延長；壽命期費(fèi)用減少；同樣可達(dá)到各種外裝飾效果；減少了外墻裂縫、滲水現(xiàn)象的出現(xiàn)；隔熱節(jié)能效果明顯優(yōu)于內(nèi)保溫；節(jié)省保溫材料40%左右，綜合經(jīng)濟(jì)效益顯著，是種積極的外保溫技術(shù)，適用范圍廣泛。但是"熱橋"問題依然難以解決，施工工序繁瑣；持久性差。由于陽光直射曝曬，有些非金屬材料會逐漸失去原有性能而限制使用大型設(shè)備，陽光可以使容器內(nèi)部溫度陡增，從而極大地影響使用，對于產(chǎn)品的貯運(yùn)上形成極大損害。建筑、橋梁也會用因高溫引起結(jié)構(gòu)膨脹而影響使用。太陽光的波段分紫外區(qū)(0.2-0.4pm)，可見光區(qū)(0.4_8ym)和近紅外區(qū)(0.8-2.6pm)，其能量分布約為紫外光5%，可見光45%，近紅外50%;太陽光照射在物體表面時(shí)，物體的能量吸收以其表面太陽吸收率Qs計(jì)算，Qs是太陽光在紫外、可見光和近紅外三個(gè)波段區(qū)域能量吸收的加權(quán)平均求和值。根據(jù)基爾霍夫定律，在熱平衡狀態(tài)下，物體表面的太陽吸收率越大，其表面溫度就越高。因此用低太陽吸收率涂料涂覆在物體表面上，以降低由于太陽光照射造成的表面溫度升高，是一個(gè)簡捷的技術(shù)方法。在相關(guān)專利技術(shù)文獻(xiàn)報(bào)告中，中國專利公告CN1030142和CN1204672公開的白色隔熱涂料配方，是以聚乙烯醇縮醛樹脂，醇酸樹脂和丙烯酸改性醇酸樹脂為成膜物質(zhì)，具有一定的隔熱降溫功效。但作為太陽熱反射涂料，其另外一項(xiàng)重要技術(shù)要求是戶外耐候性，而上述三種樹脂的戶外壽命僅有3-5年，并非是理想的太陽熱反射涂料成膜物質(zhì)。另外這三種樹脂涂料需用二甲苯等溶劑溶解，為與環(huán)境不友好的涂料并且，還未見有深色太陽熱反射涂料配方的公開。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種中空玻璃微珠熱反射涂料，以解決現(xiàn)有太陽熱反射隔熱涂料所存在的諸多不足之處，具有對可見太陽光和近紅外太陽光有高反射率、熱導(dǎo)系數(shù)低、保溫效果好等優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明所需要解決的技術(shù)問題，可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)—種中空玻璃微珠熱反射涂料，由面層涂料和底層涂料組成，其中在面層涂料中至少含有硅丙乳液、金紅石型鈦白粉、納米復(fù)合功能材料，所述底層涂料中至少含有硅丙乳液、空心玻璃微球、空心無機(jī)纖維、工程纖維素、填料。在本發(fā)明中，所述面層涂料由以下重量份(W/W)的原料組成硅丙乳液35-45;16-18;15-20;6-10;8-15;5-8;3-5。顏料或金紅石型鈦白粉水納米復(fù)合功能材料填料特種高分子聚合物助劑在本發(fā)明中，所述底層涂料由以下重量份(W/W)的原料組成硅丙乳液空心玻璃微球空心無機(jī)纖維工程纖維素特種高分子聚合物水助劑30-40;8-15;2-5;2-7;5-8;15-20;2-5。在上述面層涂料中，采用的顏料為特種功能顏料，如德國凱佰的特種高反射率氧化鐵紅、氧化鐵黑、無機(jī)藍(lán)、無機(jī)綠、酞青綠等中的一種或兩種以上的混合物。底層涂料配方中為金紅石鈦白粉、高反射率填料玻璃粉等。納米復(fù)合功能材料為紅外線反射劑，如貴金屬銦、錳或鈷的納米氧化物微粉。特種高分子聚合物是采用特殊工藝合成的具有中空結(jié)構(gòu)的聚合物，具有優(yōu)良的反射隔熱功能。如美國羅門哈斯的樂派酷TM優(yōu)創(chuàng)TM-E、韓國HANKKLE公司對應(yīng)產(chǎn)品。助劑包括分散劑、潤濕劑、流平劑、消泡劑、防霉劑、防腐劑。其中鈦白粉、氧化鐵紅、氧化鐵黃等無機(jī)顏料，可以采用烯基單體與不飽和羧酸及其酯類共聚物的鈉、銨、胺鹽，例如聚丙烯酸鹽、德國漢高公司的5040、5027分散劑、美國羅門哈斯公司的T-731分散劑，用量為顏料量的0.5-2%。對于酞青蘭、酞青綠等有機(jī)顏料，可以選用帶親顏料基團(tuán)的高分子嵌段共聚物，例如德國畢克公司的ByK184或荷蘭埃夫卡公司的EFKA-4550，用量為顏料量的5-20%;潤濕劑選用聚醚改性炔醇，如美國氣體化學(xué)公司的SURFYNOLGA、SURFYNOLTG，:的o.1-0.3%;流平劑可以選用硅烷或氟碳改性聚醚，例如德國畢克公司的/入用量為涂料jByK348、307，荷蘭埃夫卡公司的EFKA-3570;消泡劑選用聚醚改性有機(jī)硅，例如德國漢高w司的SN313、NXZ、NDW，畢克公司的ByK024，用::為涂料量的o.oi-o.1%;防腐劑可以是東方_羅門哈斯公司的KATH0NLXE，用量為涂料量的0.1_0.3%;防霉劑可以是東方-羅門哈斯公司SKANEM-8、徐州農(nóng)藥廠的BCM防霉劑，用量為涂料量的0.1_0.5%;填料采用玻璃粉、微細(xì)滑石粉、沉淀硫酸鋇、云母粉中的一種或兩種以上的混合。本發(fā)明的空心玻璃微球是以水解度低的玻璃為原料制得的，空心玻璃微球的粒徑范圍為1-200iim，最好是1-200iim?？招臒o機(jī)纖維為玻璃纖維、硅酸鹽纖維、球形閉孔珍珠巖中的一種，優(yōu)選為球形閉孔珍珠巖。本發(fā)明采用的工程纖維素是一種天然纖維素纖維，比重輕、比表面積大，具有良好的保溫隔熱效果，工程纖維素可以采用市售產(chǎn)品，如德國產(chǎn)的TECHNOCEL牌工程纖維素。本發(fā)明采用互穿網(wǎng)絡(luò)技術(shù)合成的納米硅丙乳液透明度高、吸光率低，賦予涂膜優(yōu)異的耐候、耐久性及抗沾污性能，可維持涂層有長久的熱反射性能和隔熱性能。采用合成的納米復(fù)合功能材料對陽光具有強(qiáng)烈的反射效果，反射率可達(dá)到0.9以上，賦予涂膜優(yōu)異的反射隔熱功能。選用的特種高分子材料及真空玻璃微珠能有效阻隔熱量的透過。本發(fā)明的面層涂料的制備方法為按上述配方比例稱取各配料備用，混合后用砂磨機(jī)砂磨至以刮板細(xì)度計(jì)檢驗(yàn)漿體細(xì)度(以小于IOO微米為合格)后，配色，包裝。本發(fā)明的底層涂料的制備方法為按上述配方比例稱取各配料備用，混合后用用捏合機(jī)捏合25-30分鐘，包裝。下面通過太陽能反射比性能來說明本發(fā)明涂料的光反射效果在面積為lOOmmX100mm鐵板上，底涂本發(fā)明的底層涂料，漆膜厚度為2mm，干燥后涂刷本發(fā)明面層涂料，漆膜厚度為0.3mm，制成兩塊本發(fā)明涂料涂層板樣品。經(jīng)S-250太陽熱反射儀的測定，兩塊樣品對350-2100nm波長的太陽光的太陽能反射比(幾何條件S/D全反射比)分別為0.91和0.90(>0.83)，從測定結(jié)果看，本發(fā)明涂料對太陽熱有良好的反射能力。本發(fā)明以乳液為基料的水性熱反射隔熱涂料，與顏料、填料、空心玻璃微珠、助劑配合，經(jīng)研磨、分散等工序加工成涂料。該涂料無毒、不燃，對環(huán)境無污染，附著力強(qiáng)，柔韌性好，反射隔熱效果優(yōu)異。所制備的涂料屬于環(huán)境友好型產(chǎn)品，涂層可降低建筑物表面溫度達(dá)10°C20°C。既節(jié)約資源又有利于環(huán)境保護(hù)，可用于外墻、建筑屋頂?shù)鹊耐獠客垦b。適用于建筑物室內(nèi)隔熱、保溫，建筑物外墻和屋頂熱反射和隔熱，煉油和化工廠貯罐、管道外壁熱反射和隔熱，各種交通工具外表面熱反射和隔熱，內(nèi)表面隔熱涂裝，具有顯著的節(jié)能和環(huán)保效果。本發(fā)明與現(xiàn)有的熱反射型涂料相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)1、太陽熱反射率高，P為0.9以上，居國內(nèi)領(lǐng)先地位。2、一般可降低物體表面溫度2(TC，從而大大降低各種費(fèi)用。3、可顯著減少城市熱島效應(yīng)，改善人們的居住環(huán)境，提高生活質(zhì)量。4、有效保護(hù)被涂設(shè)備、設(shè)施，延長使用壽命。5、產(chǎn)品附著力好，粘結(jié)強(qiáng)度高，可以涂在任何物體表面。本發(fā)明使用后，可以將大部分太陽熱能量反射回去。因而大大降低被涂刷物體的表面溫度。主要用于石油化工容器，反應(yīng)釜，集裝箱，船舶。橋梁的金屬外壁；糧倉、車庫、食品店、藥品等的生產(chǎn)貯運(yùn)設(shè)施外表面，公共民用建筑的屋頂、墻壁等。本發(fā)明的中空玻璃微珠外保溫系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)無接縫涂裝，解決了"熱橋"的系統(tǒng)缺陷問題，施工方便；保溫效果顯著，其將成為外保溫裝飾的主力軍。本發(fā)明的性能參見表l:表1<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。本發(fā)明中所使用的設(shè)備包括江陰雙葉機(jī)械公司W(wǎng)QM型臥式砂磨機(jī)。下面實(shí)施例所用的硅丙乳液為美國國民淀粉公司生產(chǎn)的硅丙乳液，金紅石型鈦白粉為美國杜邦公司生產(chǎn)的；空心無機(jī)纖維為球形閉孔珍珠巖，工程纖維素為上海喜愛福經(jīng)濟(jì)技術(shù)發(fā)展有限公司經(jīng)銷的75微米TECHNOCEL牌工程纖維素，流變劑為羥乙基纖維素，美國維諾斯公司生產(chǎn)，含氟助劑美國杜邦公司生產(chǎn)，聚丙烯酸鹽由日本諾普科公司生產(chǎn)。實(shí)施例1:面層涂料(以重量計(jì))硅丙乳液30份、顏料及金紅石型鈦白粉16、水18份、納米復(fù)合功能材料8份、填料12份、特種高分子聚合物8份、助劑5份。制備方法是按上述配方稱取各配料，混合后用砂磨機(jī)砂磨至細(xì)度合格為止，以刮板細(xì)度計(jì)檢驗(yàn)漿體細(xì)度(以小于100微米為合格)后，配色，添加空心玻璃微珠4份，包裝。底層涂料(以重量計(jì))硅丙乳液30份、空心玻璃微珠15份、工程纖維素5份、特種高分子聚合物8份、球形閉孔珍珠巖5份、水22份、助劑3份。制備方法是按上述配方比例稱取各配料備用，混合后用捏合機(jī)捏合均勻后，包裝。本發(fā)明的中空玻璃微珠熱反射涂料在施工時(shí)，基面要求堅(jiān)實(shí)，含水率《10，pH值《10。無油污、灰塵、砂孔等，如需修整，需用專用膩?zhàn)?。基面如有需要，可涂刷F-3000高滲透底漆以保證基面強(qiáng)度。施工前涂料充分?jǐn)嚢?，不加或用少?%的水進(jìn)行稀釋，以施工方便為宜，可以刷涂、滾涂、噴涂。實(shí)施例2面層涂料(以重量計(jì))硅丙乳液35份、顏料及金紅石型鈦白粉16、水16份、納米復(fù)合功能材料8份、填料8份、特種高分子聚合物6份、助劑5份。制備方法是按上述配方稱取各配料，混合后用砂磨機(jī)砂磨至細(xì)度合格為止，以刮板細(xì)度計(jì)檢驗(yàn)漿體細(xì)度(以小于100微米為合格)后，配色，添加空心玻璃微珠10份，包裝。底層涂料(以重量計(jì))硅丙乳液32份、空心玻璃微珠12份、工程纖維素5份、特種高分子聚合物8份、球形閉孔珍珠巖8份、水21份、助劑4份。制備方法是按上述配方比例稱取各配料備用，混合后用捏合機(jī)捏合均勻，包裝。實(shí)施例3面層涂料(以重量計(jì))硅丙乳液40份、顏料及金紅石型鈦白粉16、水18份、納米復(fù)合功能材料5份、填料10份、特種高分子聚合物4份、助劑3份。制備方法是按上述配方稱取各配料，混合后用砂磨機(jī)砂磨至細(xì)度合格，以刮板細(xì)度計(jì)檢驗(yàn)漿體細(xì)度(以小于IOO微米為合格)后，配色，添加空心玻璃微珠6份，包裝。[OO6]底層涂料(以重量計(jì))硅丙乳液34份、空心玻璃微球10份、工程纖維素5份、特種高分子聚合物10份、填料10份(球形閉孔珍珠巖)、水20份、助劑3份。制備方法是按上述配方比例稱取各配料備用，混合后用捏合均勻?yàn)橹?，包裝。實(shí)施例4面層涂料(以重量計(jì))硅丙乳液40份、顏料及金紅石型鈦白粉16、水16份、納米復(fù)合功能材料5份、填料10份、特種高分子聚合物6份、助劑5份。制備方法是按上述配方稱取各配料，混合后用砂磨機(jī)砂磨至細(xì)度合格，以刮板細(xì)度計(jì)檢驗(yàn)漿體細(xì)度(以小于100微米為合格)后，配色，添加空心玻璃微珠8份，包裝。底層涂料(以重量計(jì))硅丙乳液36份、空心玻璃微球8份、工程纖維素7份、特種高分子聚合物8份、填料8份(球形閉孔珍珠巖)、水18份、助劑4份。制備方法是按上述配方比例稱取各配料備用，混合后用捏合機(jī)捏合均勻，包裝。實(shí)施例5面層涂料(以重量計(jì))硅丙乳液50份、顏料及金紅石型鈦白粉16、水15份、納米復(fù)合功能材料8份、填料12份、特種高分子聚合物8份、助劑5份。制備方法是按上述配方稱取各配料，混合后用砂磨機(jī)砂磨至細(xì)度合格，以刮板細(xì)度計(jì)檢驗(yàn)漿體細(xì)度(以小于100微米為合格)后，配色，添加空心玻璃微珠4份，包裝。[oogo]底層涂料(以重量計(jì))硅丙乳液40份、空心玻璃微球8份、工程纖維素7份、特種高分子聚合物8份、填料6份(球形閉孔珍珠巖)、水27份、助劑4份。制備方法是按上述配方比例稱取各配料備用，混合后用捏合機(jī)捏合均勻，包裝。以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下本發(fā)明還會有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等同物界定。權(quán)利要求一種中空玻璃微珠熱反射涂料，由面層涂料和底層涂料組成，其特征在于，在面層涂料中至少含有硅丙乳液、金紅石型鈦白粉、納米復(fù)合功能材料，所述底層涂料中至少含有硅丙乳液、空心玻璃微球、空心無機(jī)纖維、工程纖維素。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中空玻璃微珠熱反射涂料，其特征在于，所述面層涂料由以下重量份(W/W)的原料組成硅丙乳液35-45;顏料或金紅石型鈦白粉16-18;水15-20;納米復(fù)合功能材料6-10;填料8-15;特種高分子聚合物5-8;助劑3-5。所述底層涂料由以下重量份(W/W)的原料組成硅丙乳液30-40;空心玻璃微球8-15;空心無機(jī)纖維2-5;工程纖維素2-7;特種高分子聚合物5-8;水15-20;助劑3-5。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的中空玻璃微珠熱反射涂料，其特征在于，在上述面層涂料和底層涂料配方中，采用的顏料為特種氧化鐵紅、酞青蘭、酞青綠、鈷藍(lán)、氧化鐵黃中的一種或兩種以上的混合物。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的中空玻璃微珠熱反射涂料，其特征在于，納米復(fù)合功能材料為紅外線反射劑。5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的中空玻璃微珠熱反射涂料，其特征在于，特種高分子聚合物是中空高分子聚合物。6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的中空玻璃微珠熱反射涂料，其特征在于，采用中空隔熱材料作填充料，具有優(yōu)良的反射隔熱性能。7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的中空玻璃微珠熱反射涂料，其特征在于，填料采用微細(xì)滑石粉、煅燒高齡土、沉淀硫酸鋇、云母粉中的一種或兩種以上的混合。8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的中空玻璃微珠熱反射涂料，其特征在于，所述空心無機(jī)纖維為玻璃纖維、硅酸鹽纖維、球形閉孔珍珠巖中的一種。9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的中空玻璃微珠熱反射涂料，其特征在于，所述空心無機(jī)纖維為球形閉孔珍珠巖。全文摘要一種中空玻璃微珠熱反射涂料，由面層涂料和底層涂料組成，其中在面層涂料中至少含有硅丙乳液、金紅石型鈦白粉、納米復(fù)合功能材料，所述底層涂料中至少含有硅丙乳液、空心玻璃微球、空心無機(jī)纖維、工程纖維素。本發(fā)明采用互穿網(wǎng)絡(luò)技術(shù)合成的硅丙乳液透明度高、吸光率低，賦予涂膜優(yōu)異的耐候、耐久性及抗沾污性能，可維持涂層有長久的熱反射性能和隔熱性能。采用合成的納米復(fù)合功能材料對陽光具有強(qiáng)烈的反射效果，反射率可達(dá)到0.9以上，賦予涂膜優(yōu)異的反射隔熱功能。選用的特種高分子材料及真空玻璃微珠能有效阻隔熱量的透過。文檔編號C09D5/33GK101712835SQ20081020091公開日2010年5月26日申請日期2008年10月8日優(yōu)先權(quán)日2008年10月8日發(fā)明者周楊,曹勇兵申請人:上海匯麗涂料有限公司