一種太陽熱反射隔熱節能塗料及其製備方法
2023-05-20 15:44:21 1
專利名稱：一種太陽熱反射隔熱節能塗料及其製備方法
技術領域：
本發明涉及塗料技術，具體的說，涉及一種太陽熱反射隔熱節能塗料及其製備方法。
背景技術：
太陽熱反射隔熱節能塗料的基本原理是通過塗料中的功能材料和顏填料粒子來 反射日光中的近紅外和可見光(主要熱量來源)；採用太陽熱反射隔熱節能塗料塗裝在物 體的表面，能夠大大降低太陽熱吸收，使物體內部溫度降低，起到隔熱降溫作用，且太陽照 射越強烈，降溫的效果越顯著。太陽熱反射隔熱節能塗料在建築業、石油化工領域、糧儲倉 庫部門以及車輛、船舶製造業等方面應用廣泛。據美國加利福尼亞能源委員會測算，屋面僅 採用反射性塗料即可將建築物能耗降低20%，從電力來計算全美國可節省20億美元，同時 也可大大降低二氧化碳排放量。因此，高性能太陽熱反射隔熱節能塗料的開發對我國節能 減排和可持續發展具有重要的意義。中國專利200510028388. 7中公開了一種建築用太陽熱反射塗料的製備方法。採 用純丙類樹脂為成膜物，加入金紅石型二氧化鈦、硫酸鋇、高嶺石粉、海泡石、真空玻璃微珠 等為主要顏填料，製備的熱反射塗料反射率達90%，但是其導熱係數較高，隔熱性能不佳。 中國專利200910029797. 7中述及一種反射隔熱塗料及其組成。塗料主要由底漆、中間層、 面漆三個漆層組成，主要由成膜物質、空心陶瓷隔熱材料和反射材料組成，不僅能夠達到隔 熱降溫的效果，還具有良好的抗腐蝕性能。中國專利200710035834. 6公開了一種反射太陽 熱射線的隔熱塗料，由底塗塗料與面塗塗料兩層組成，底塗塗料主要由中空微珠和熱反射 材料及樹脂組成，面塗塗料主要由表面包覆複合熱反射材料以及其它熱反射材料和樹脂組 成，對熱射線的總反射率可達到85-90%。上述兩種反射塗料的共同缺點是製備和使用過程 較為複雜，並且使用了昂貴並且易碎的空心微珠。蛭石是一種層狀矽酸鹽礦物，其特殊的納米層狀結構使其具有質輕、導熱係數低、 隔熱、吸溼抗菌、耐腐蝕等優點，同時蛭石耐火性高、化學性能穩定、無毒無味、對環境無危 害，是一種環保材料。本發明在太陽熱反射隔熱節能塗料中採用蛭石/改性蛭石作為功能 填料，替代常用的空心微珠，在具有良好隔熱效果的同時可提高塗料的整體強度，降低其成 本。
發明內容
本發明的目的在於提供一種太陽熱反射隔熱節能塗料，該塗料是由成膜樹脂、金 紅石型鈦白粉、超細硫酸鋇、超細氧化鋅、蛭石粉體、溶劑醋酸丁酯和助劑組成，採用將成膜 樹脂加入分散桶內，加入溶劑醋酸丁酯，在1000-1200轉速下依次加入鈦白粉、硫酸鋇、氧 化鋅，然後將轉速調為2300-2500轉，高速攪拌半小時後加入蛭石粉體，繼續攪拌加入助 劑，再繼續攪拌，調整粘度，經砂磨機研磨過濾細度達到30微米，即可製得反射隔熱節能塗 料。本發明所述的塗料具有太陽熱反射率高、導熱率低、耐久性高，同時具有良好的隔熱性能和自清潔性好、成本較低等優點。並且採用納米層狀矽酸鹽礦物-蛭石粉體替代常用的 空心微珠，提高了塗料的強度，降低其成本，可廣泛應用於石化儲罐、糧庫、房屋等領域。本發明所述的一種太陽熱反射隔熱節能塗料，該塗料各組分配比為質量百分比 成膜樹脂30-55 %、金紅石型鈦白粉15-20 %、超細硫酸鋇8-12 %、超細氧化鋅8_12 %、蛭石 粉體2-6%、溶劑醋酸丁酯8-12%和助劑為分散劑科寧S43和消泡劑科寧E14_8%。所述的太陽熱反射隔熱節能塗料中成膜樹脂為丙烯酸樹脂或有機矽改性丙烯酸 樹脂。所述的太陽熱反射隔熱節能塗料中蛭石粉體為原礦蛭石粉體或經有機改性蛭石 粉體。所述的太陽熱反射隔熱節能塗料的製備方法，按下列步驟進行a、按比例質量百分比稱取成膜樹脂30-55%加入分散桶內，加入溶劑醋酸丁酯 8-12%，在1000-1200轉速下依次加入金紅石型鈦白粉15-20%、超細硫酸鋇8-12%和超細 氧化鋅8-12% ；b、然後將轉速調為2300-2500轉，高速攪拌半小時後加入蛭石粉體2_6%，繼續攪 拌5分鐘後加入助劑4-8% ；C、再繼續攪拌15-25分鐘，調整粘度在45-55秒，經砂磨機研磨過濾，細度達到30 微米即可得到太陽熱反射隔熱節能塗料。本發明所述的太陽熱反射隔熱節能塗料，具有較高的太陽熱反射率(即較低的太 陽吸收率)、較低的導熱係數和良好的耐久性以及自清潔性，夏天可顯著降低物體的表面溫 度，冬天也能起到一定保溫作用，可廣泛應用於不同地區的石化儲罐、糧庫、房屋等領域。其 另一個突出特點是採用成本低、隔熱性良好的層狀矽酸鹽礦物-蛭石粉體代替了常用的空 心微珠，提高了塗料的強度，降低了其成本
具體實施例方式實施例1 (以20公斤為基數，質量百分比)a、按比例稱取成膜樹脂為有機矽改性丙烯酸樹脂30%加入分散桶內，加入溶劑醋 酸丁酯12%，在1000轉速下依次加入金紅石型鈦白粉(杜邦R960)20%、硫酸鋇(< 20微 米)12%和氧化鋅((20微米)12% ；b、然後將轉速調為2300轉，高速攪拌半小時後加入原礦蛭石粉體(<30微 米)6%，繼續攪拌5分鐘後加入助劑市售的分散劑(科寧S43)6%和消泡劑(科寧El)2%;c、再繼續攪拌15分鐘，調整粘度在45秒，經砂磨機研磨過濾，細度達到30微米即 可得到太陽熱反射隔熱節能塗料。然後採用帶有積分球的紫外-可見-近紅外分光光度計(UV-3600)測試太陽熱 反射隔熱節能塗料的反射率為89%，DRM-I型導熱係數測試儀測試其導熱係數為0. 06Iff/
(m · k) ο實施例2 (以20公斤為基數，質量百分比)a、按比例稱取成膜樹脂為有機矽改性丙烯酸樹脂45 %加入分散桶內，加入溶劑醋 酸丁酯10%，在1200轉速下依次加入金紅石型鈦白粉(杜邦R960) 17%、硫酸鋇(< 20微 米)9%和氧化鋅20微米)9% ；
b、然後將轉速調為2500轉，高速攪拌半小時後加入有機改性蛭石粉體(< 30微 米)4%，繼續攪拌5分鐘後加入助劑市售的分散劑(科寧S43)4%和消泡劑(科寧El)2%;c、再繼續攪拌20分鐘，調整粘度在50秒，經砂磨機研磨過濾，細度達到30微米即 可得到太陽熱反射隔熱節能塗料。採用帶有積分球的紫外-可見-近紅外分光光度計(UV-3600)測試太陽熱反射隔 熱節能塗料的反射率為92%，DRM-I型導熱係數測試儀測試其導熱係數為0. 054ff/(m · k)。實施例3 (以20公斤為基數，質量百分比)a、按比例稱取成膜樹脂有機矽改性丙烯酸樹脂55 %加入分散桶內，加入溶劑醋酸 丁酯8%，在1000-1200轉速下依次加入金紅石型鈦白粉(杜邦R960) 15%、硫酸鋇(< 20 微米)8和氧化鋅(<20微米)8% ；b、然後將轉速調為2300-2500轉，高速攪拌半小時後加入有機改性蛭石粉體 (<30微米)2%，繼續攪拌5分鐘後加入助劑市售分散劑(科寧S43)3%和消泡劑(科寧 El)l% ；C、再繼續攪拌25分鐘，調整粘度在55秒，經砂磨機研磨過濾，細度達到30微米即 可得到太陽熱反射隔熱節能塗料。採用帶有積分球的紫外-可見-近紅外分光光度計(UV-3600)測試太陽熱反射隔 熱節能塗料的反射率為87%，DRM-I型導熱係數測試儀測試其導熱係數為0. 064ff/(m · k)。實施例4 (以20公斤為基數，質量百分比)a、按比例稱取成膜樹脂丙烯酸樹脂35%加入分散桶內，加入溶劑醋酸丁酯18%， 在1050轉速下依次加入金紅石型鈦白粉(杜邦R960) 19%、硫酸鋇((20微米)10%和氧 化鋅(< 2O微米)10% ；b、然後將轉速調為MOO轉，高速攪拌半小時後加入有機改性蛭石粉體(< 30微 米)3%，繼續攪拌5分鐘後加入助劑市售分散劑(科寧S43)3%和消泡劑(科寧El)2% ；C、再繼續攪拌8分鐘，調整粘度在48秒，經砂磨機研磨過濾，細度達到30微米即 可得到太陽熱反射隔熱節能塗料。採用帶有積分球的紫外-可見-近紅外分光光度計(UV-3600)測試太陽熱反射隔 熱節能塗料的反射率為90%，DRM-I型導熱係數測試儀測試其導熱係數為0. 065ff/(m · k)。實施例5 (以20公斤為基數，質量百分比)a、按比例稱取成膜樹脂丙烯酸樹脂40 %加入分散桶內，加入溶劑醋酸丁酯11%， 在1150轉速下依次加入金紅石型鈦白粉(杜邦R960) 19%、硫酸鋇((20微米)8%和氧 化鋅(< 20微米)8% ；b、然後將轉速調為2350轉，高速攪拌半小時後加入原礦蛭石粉體(<30微 米)6%，繼續攪拌5分鐘後加入助劑市售分散劑(科寧S43)5%和消泡劑(科寧El)3% ；C、再繼續攪拌23分鐘，調整粘度在52秒，經砂磨機研磨過濾，細度達到30微米即 可得到太陽熱反射隔熱節能塗料。採用帶有積分球的紫外-可見-近紅外分光光度計(UV-3600)測試太陽熱反射隔 熱節能塗料的反射率為85%，DRM-I型導熱係數測試儀測試其導熱係數為0. 078ff/(m · k)。實施例6 (以20公斤為基數，質量百分比)a、按比例稱取成膜樹脂有機矽改性丙烯酸樹脂48 %加入分散桶內，加入溶劑醋酸丁酯9%，在1200轉速下依次加入金紅石型鈦白粉(杜邦R960) 16%、硫酸鋇(< 20微 米)9%和氧化鋅9% ；b、然後將轉速調為M50轉，高速攪拌半小時後加入有機改性蛭石粉體(< 30微 米)5%，繼續攪拌5分鐘後加入助劑市售分散劑(科寧S43)3%和消泡劑(科寧El)l% ；C、再繼續攪拌25分鐘，調整粘度在50秒，經砂磨機研磨過濾，細度達到30微米即 可得到太陽熱反射隔熱節能塗料。採用帶有積分球的紫外-可見-近紅外分光光度計(UV-3600)測試太陽熱反射隔 熱節能塗料的反射率為91%，DRM-I型導熱係數測試儀測試其導熱係數為0. 056ff/(m · k)。實施例7 (以20公斤為基數，質量百分比)a、按比例稱取成膜樹脂有機矽改性丙烯酸樹脂50 %加入分散桶內，加入溶劑醋酸 丁酯10%，在1100轉速下依次加入金紅石型鈦白粉(杜邦R960) 15%、硫酸鋇(< 20微 米)8%和氧化鋅20微米)8% ；b、然後將轉速調為MOO轉，高速攪拌半小時後加入有機改性蛭石粉體(< 30微 米)4%，繼續攪拌5分鐘後加入助劑市售分散劑(科寧S43)4%和消泡劑(科寧El)l% ；C、再繼續攪拌25分鐘，調整粘度在53秒，經砂磨機研磨過濾，細度達到30微米即 可得到太陽熱反射隔熱節能塗料。採用帶有積分球的紫外-可見-近紅外分光光度計(UV-3600)測試太陽熱反射隔 熱節能塗料的反射率為90%，DRM-I型導熱係數測試儀測試其導熱係數為0. 055ff/(m · k)。
權利要求
1.一種太陽熱反射隔熱節能塗料，其特徵在於該塗料各組分配比為質量百分比成膜 樹脂30-55%、金紅石型鈦白粉15-20%、超細硫酸鋇8-12%、超細氧化鋅8_12%、蛭石粉體 2-6%、溶劑醋酸丁酯8-12%和助劑為分散劑科寧S43和消泡劑科寧E14_8%。
2.根據權利要求1所述的太陽熱反射隔熱節能塗料，其特徵在於成膜樹脂為丙烯酸樹 脂或有機矽改性丙烯酸樹脂。
3.根據權利要求2所述的太陽熱反射隔熱節能塗料，其特徵在於蛭石粉體為原礦蛭石 粉體或有機改性蛭石粉體。
4.根據權利要求1所述的一種太陽熱反射隔熱節能塗料的製備方法，其特徵在於按下 列步驟進行a、按質量百分比稱取成膜樹脂為丙烯酸樹脂或有機矽改性丙烯酸樹脂30-55%加 入分散桶內，加入溶劑醋酸丁酯8-12 %，在1000-1200轉速下依次加入金紅石型鈦白粉 15-20%、超細硫酸鋇8-12%和超細氧化鋅8-12% ；b、然後將轉速調為2300-2500轉，高速攪拌半小時後加入蛭石粉體為原礦蛭石粉體或 有機改性蛭石粉體2-6%，繼續攪拌5分鐘後加入助劑4-8% ；c、再繼續攪拌15-25分鐘，調整粘度在45-55秒，經砂磨機研磨過濾，細度達到30微米 即可得到太陽熱反射隔熱節能塗料。
全文摘要
本發明涉及一種太陽熱反射隔熱節能塗料及其製備方法，該塗料是由成膜樹脂、金紅石型鈦白粉、超細硫酸鋇、超細氧化鋅、蛭石粉體、醋酸丁酯、助劑組成，採用將成膜樹脂加入分散桶內，加入溶劑醋酸丁酯，在1000-1200轉速下依次加入鈦白粉、硫酸鋇、氧化鋅，然後將轉速調為2300-2500轉，高速攪拌後加入蛭石粉體，繼續攪加入助劑，再繼續攪拌，調整粘度，經砂磨機研磨過濾細度達到30微米，即可得到太陽熱反射隔熱節能塗料。本發明所述塗料具有太陽熱反射率高、導熱率低、耐久性高、自清潔性好、成本較低等優點，可廣泛應用於石化儲罐、糧庫、房屋等領域。
文檔編號C09D7/12GK102127350SQ201110072070
公開日2011年7月20日 申請日期2011年3月24日 優先權日2011年3月24日
發明者劉 文, 王軍華, 範豔偉, 閆世友, 陳朝陽 申請人:中國科學院新疆理化技術研究所