專(zhuān)利名稱(chēng)：粉煤灰建筑保溫隔熱涂料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種保溫隔熱涂料，特別涉及一種粉煤灰建筑保溫隔熱涂料及其制備方法。
背景技術(shù)：
20世紀(jì)70年代，世界性能源危機(jī)，環(huán)境污染以及礦物資源的枯竭等強(qiáng)烈地激發(fā)了粉煤灰利用的研究和開(kāi)發(fā)，粉煤灰資源化利用就一直成為世界各國(guó)政府和專(zhuān)家學(xué)者極為關(guān)注的問(wèn)題。據(jù)有關(guān)資料表明，我國(guó)年排放粉煤灰總存量已超過(guò)10億噸，并且還在以每年
I.2億噸速度增加，而利用率還不到年排放的50%。相對(duì)德國(guó)粉煤灰利用率65%、法國(guó)粉煤灰利用率75%、日本粉煤灰利用率100%而言，我國(guó)粉煤灰的利用率還很低，大部分堆積在貯灰場(chǎng)，不僅污染環(huán)境，而且耗費(fèi)了大量的土地資源。因此，我國(guó)粉煤灰資源化具有緊迫性。 目前，粉煤灰的綜合利用途徑主要體現(xiàn)在粉煤灰加氣混凝土、粉煤灰混凝土空心砌塊、水泥粉煤灰膨脹珍珠巖混凝土保溫砌塊、粉煤灰混凝土路面磚、粉煤灰磚、粉煤灰陶粒及混凝土制品及粉煤灰混凝土輕質(zhì)隔墻板等七種建材產(chǎn)品和合成肥料，廢水、廢氣絮凝劑等化工廣品。由于粉煤灰中大部分微珠具有中空、球形形貌、耐熱、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定以及價(jià)廉等特點(diǎn)，在涂料中的應(yīng)用潛力越來(lái)越受到重視，特別是保溫隔熱、防水等功能性涂料。例如，US6872440公開(kāi)了一種含有粉煤灰的熱反射涂層材料，李文丹等人采用TiO2包覆粉煤灰漂珠為隔熱填料，研制出低成本、高熱反射率的外墻隔熱涂料，US 6500560公開(kāi)了一種含有粉煤灰的浙青防水材料等。值得注意的是，粉煤灰中的中空微珠部分可作為一種良好的保溫隔熱材料在建筑保溫隔熱涂料中的應(yīng)用可實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能。具體而言，一是粉煤灰得到利用，變廢為寶，減少環(huán)境污染和對(duì)人體的傷害，減少?lài)?guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和生態(tài)環(huán)境的壓力，減少環(huán)境治理帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)壓力；二是應(yīng)用粉煤灰中的中空微珠部分開(kāi)發(fā)的建筑涂料具有保溫隔熱功能，降低建筑使用過(guò)程中的空調(diào)制冷取暖能耗，屬于建筑節(jié)能產(chǎn)品。目前，粉煤灰中空微珠作為隔熱填料應(yīng)用在建筑隔熱涂料的研究報(bào)道較多；粉煤灰中空微珠作為保溫隔熱骨料應(yīng)用在建筑保溫隔熱涂料的研究報(bào)道很少，一般作為填料填充保溫隔熱骨料之間的空隙，使涂膜致密，提高附著力。粉煤灰一般為灰色，具有很強(qiáng)的著色效果，作為隔熱填料應(yīng)用在建筑隔熱涂料存在配色問(wèn)題，而且粉煤灰具有很強(qiáng)的吸水性，所配制涂料貯存周期短。粉煤灰的導(dǎo)熱系數(shù)一般為O. 25w/m-k左右，作為保溫隔熱骨料應(yīng)用在建筑保溫隔熱涂料存在國(guó)家建筑節(jié)能不達(dá)標(biāo)問(wèn)題。但是粉煤灰中空微珠作為保溫隔熱骨料應(yīng)用在建筑保溫隔熱涂料中可以使粉煤灰的利用率提高至50-60%，所配制的建筑保溫隔熱涂料性能可替代水泥砂漿。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是提供一種粉煤灰利用率高、無(wú)配色問(wèn)題、貯存周期長(zhǎng)、滿(mǎn)足國(guó)家建筑節(jié)能目標(biāo)和性能可替代水泥砂漿的粉煤灰建筑保溫隔熱涂料及其制備方法。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明粉煤灰建筑保溫隔熱涂料按質(zhì)量份數(shù)包括400份堿性苯丙乳液、140份堿性硅溶膠、280-360份改性粉煤灰中空微珠、20-30份粉煤灰基石蠟復(fù)合相變材料、20-30份玻璃微珠、50-70份滑石粉、50-70份立德粉、16-20份醇酯_12、8份氨水、4-10份四甲基硅氧烷、2-4份異噻唑酮類(lèi)防腐劑、2-4份聚羧酸類(lèi)減水劑和O. 5-1份和纖維素類(lèi)保水劑。本發(fā)明的制備方法如下I)首先，在攪拌作用下按質(zhì)量份數(shù)將8份氨水、16-20份醇酯-12加入400份堿性苯丙乳液中，待攪拌均勻后再向其中加入140份堿性硅溶膠得混合物；2)然后，向混合物中加入2-5份四甲基硅氧烷、2-4份異噻唑酮類(lèi)防腐劑、2-4份聚羧酸類(lèi)減水劑和O. 5-1份纖維素類(lèi)保水劑，280-360份改性粉煤灰中空微珠、50-70份滑石粉和50-70份立德粉預(yù)混合均勻得漿料； 3)最后，向漿料中加入2-5份四甲基硅氧烷，20-30份粉煤灰基石蠟復(fù)合相變材料、20-30份玻璃微珠混合10分鐘后即可。所述的改性粉煤灰中空微珠是將粉煤灰經(jīng)干燥、篩選、磁選、浮選和表面漂白封閉處理而成的粒徑為40-100目、導(dǎo)熱系數(shù)小于O. 2w/m · k、白度為20-40、近紅外反射率為50-70%,吸水率 20-30%。所述的粉煤灰基石蠟復(fù)合相變材料是以粉煤灰基石蠟為核、丙烯酸酯類(lèi)單體為殼的核-殼乳液聚合出乳液經(jīng)噴霧干燥而成，其相變溫度為45-55°C，相變焓為20-60J/g，其中粉煤灰基石蠟是粉煤灰和石蠟以5:1-1:1的質(zhì)量比于60-70°C機(jī)械共混l_2h而成；所述丙烯酸酯類(lèi)單體為甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯和丙烯酸丁酯一種或幾種的混合物，核-殼乳液聚合體系中水油質(zhì)量比為5:1_3:1,引發(fā)劑為氧化_還原體系。本發(fā)明制成的涂料為粘稠狀，生產(chǎn)設(shè)備為高粘度螺帶式攪拌機(jī)或帶刮刀框式攪拌機(jī)。所生產(chǎn)涂料可使粉煤灰直接利用率達(dá)50-60%以上，而且性能可替代水泥砂漿，緩解了粉煤灰作為保溫隔熱骨料應(yīng)用在建筑保溫隔熱涂料中存在的配色問(wèn)題、貯存周期短以及國(guó)家建筑節(jié)能不達(dá)標(biāo)問(wèn)題。


圖I是本發(fā)明制備的粉煤灰建筑保溫隔熱涂料所形成的漆膜斷面形貌圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例I :I)首先，在攪拌作用下按質(zhì)量份數(shù)將8份氨水、16份醇酯-12加入400份堿性苯丙乳液中，待攪拌均勻后再向其中加入140份堿性硅溶膠得混合物；2)然后，向混合物中加入2份四甲基硅氧烷、2份異噻唑酮類(lèi)防腐劑、2份聚羧酸類(lèi)減水劑和O. 5份纖維素類(lèi)保水劑，300份改性粉煤灰中空微珠、55份滑石粉和55份立德粉預(yù)混合均勻得漿料；3)最后，向漿料中加入2份四甲基硅氧烷，20份粉煤灰基石蠟復(fù)合相變材料、20份玻璃微珠混合10分鐘后即可。所述的改性粉煤灰中空微珠是將粉煤灰經(jīng)干燥、篩選、磁選、浮選和表面漂白封閉處理而成的粒徑為40-100目、導(dǎo)熱系數(shù)小于O. 2w/m · k、白度為20-40、近紅外反射率為50-70%,吸水率 20-30%。所述的粉煤灰基石蠟復(fù)合相變材料是以粉煤灰基石蠟為核、丙烯酸酯類(lèi)單體為殼的核-殼乳液聚合出乳液經(jīng)噴霧干燥而成，其相變溫度為45-55°C，相變焓為20-60J/g，其中粉煤灰基石蠟是粉煤灰和石蠟以I: I的質(zhì)量比于65°C機(jī)械共混l_2h而成；所述丙烯酸酯類(lèi)單體為甲基丙烯酸甲酯，核-殼乳液聚合體系中水油質(zhì)量比為5:1，引發(fā)劑為氧化-還原體系。實(shí)施例2 I)首先，在攪拌作用下按質(zhì)量份數(shù)將8份氨水、18份醇酯-12加入400份堿性苯·丙乳液中，待攪拌均勻后再向其中加入140份堿性硅溶膠得混合物；2)然后，向混合物中加入5份四甲基硅氧烷、3份異噻唑酮類(lèi)防腐劑、2. 5份聚羧酸類(lèi)減水劑和O. 8份纖維素類(lèi)保水劑，280份改性粉煤灰中空微珠、70份滑石粉和65份立德粉預(yù)混合均勻得漿料；3)最后，向漿料中加入3份四甲基硅氧烷，25份粉煤灰基石蠟復(fù)合相變材料、28份玻璃微珠混合10分鐘后即可。所述的改性粉煤灰中空微珠是將粉煤灰經(jīng)干燥、篩選、磁選、浮選和表面漂白封閉處理而成的粒徑為40-100目、導(dǎo)熱系數(shù)小于O. 2w/m · k、白度為20-40、近紅外反射率為50-70%,吸水率 20-30%。所述的粉煤灰基石蠟復(fù)合相變材料是以粉煤灰基石蠟為核、丙烯酸酯類(lèi)單體為殼的核-殼乳液聚合出乳液經(jīng)噴霧干燥而成，其相變溫度為45-55°C，相變焓為20-60J/g，其中粉煤灰基石蠟是粉煤灰和石蠟以3:1的質(zhì)量比于63°C機(jī)械共混l_2h而成；所述丙烯酸酯類(lèi)單體為甲基丙烯酸乙酯，核-殼乳液聚合體系中水油質(zhì)量比為3:1，引發(fā)劑為氧化-還原體系。實(shí)施例3 I)首先，在攪拌作用下按質(zhì)量份數(shù)將8份氨水、17份醇酯-12加入400份堿性苯丙乳液中，待攪拌均勻后再向其中加入140份堿性硅溶膠得混合物；2)然后，向混合物中加入3份四甲基硅氧烷、4份異噻唑酮類(lèi)防腐劑、3. 5份聚羧酸類(lèi)減水劑和O. 6份纖維素類(lèi)保水劑，320份改性粉煤灰中空微珠、50份滑石粉和70份立德粉預(yù)混合均勻得漿料；3)最后，向漿料中加入5份四甲基硅氧烷，28份粉煤灰基石蠟復(fù)合相變材料、23份玻璃微珠混合10分鐘后即可。所述的改性粉煤灰中空微珠是將粉煤灰經(jīng)干燥、篩選、磁選、浮選和表面漂白封閉處理而成的粒徑為40-100目、導(dǎo)熱系數(shù)小于O. 2w/m · k、白度為20-40、近紅外反射率為50-70%,吸水率 20-30%。所述的粉煤灰基石蠟復(fù)合相變材料是以粉煤灰基石蠟為核、丙烯酸酯類(lèi)單體為殼的核-殼乳液聚合出乳液經(jīng)噴霧干燥而成，其相變溫度為45-55°C，相變焓為20-60J/g，其中粉煤灰基石蠟是粉煤灰和石蠟以5:1的質(zhì)量比于60°C機(jī)械共混l_2h而成；
所述丙烯酸酯類(lèi)單體為甲基丙烯酸丁酯，核-殼乳液聚合體系中水油質(zhì)量比為4:1，引發(fā)劑為氧化-還原體系。實(shí)施例4 I)首先，在攪拌作用下按質(zhì)量份數(shù)將8份氨水、20份醇酯-12加入400份堿性苯丙乳液中，待攪拌均勻后再向其中加入140份堿性硅溶膠得混合物；2)然后，向混合物中加入4份四甲基硅氧烷、2. 5份異噻唑酮類(lèi)防腐劑、3份聚羧酸類(lèi)減水劑和O. 9份纖維素類(lèi)保水劑，360份改性粉煤灰中空微珠、65份滑石粉和50份立德粉預(yù)混合均勻得漿料；3)最后，向漿料中加入4份四甲基硅氧烷，23份粉煤灰基石蠟復(fù)合相變材料、25份玻璃微珠混合10分鐘后即可。 所述的改性粉煤灰中空微珠是將粉煤灰經(jīng)干燥、篩選、磁選、浮選和表面漂白封閉處理而成的粒徑為40-100目、導(dǎo)熱系數(shù)小于O. 2w/m · k、白度為20-40、近紅外反射率為50-70%,吸水率 20-30%。所述的粉煤灰基石蠟復(fù)合相變材料是以粉煤灰基石蠟為核、丙烯酸酯類(lèi)單體為殼的核-殼乳液聚合出乳液經(jīng)噴霧干燥而成，其相變溫度為45-55°C，相變焓為20-60J/g，其中粉煤灰基石蠟是粉煤灰和石蠟以2:1的質(zhì)量比于68°C機(jī)械共混l_2h而成；所述丙烯酸酯類(lèi)單體為丙烯酸甲酯與丙烯酸乙酯的混合物，核-殼乳液聚合體系中水油質(zhì)量比為3. 5:1，引發(fā)劑為氧化-還原體系。實(shí)施例5 I)首先，在攪拌作用下按質(zhì)量份數(shù)將8份氨水、19份醇酯-12加入400份堿性苯丙乳液中，待攪拌均勻后再向其中加入140份堿性硅溶膠得混合物；2)然后，向混合物中加入3份四甲基硅氧烷、3. 5份異噻唑酮類(lèi)防腐劑、4份聚羧酸類(lèi)減水劑和I份纖維素類(lèi)保水劑，340份改性粉煤灰中空微珠、60份滑石粉和60份立德粉預(yù)混合均勻得漿料；3)最后，向漿料中加入3份四甲基硅氧烷，30份粉煤灰基石蠟復(fù)合相變材料、30份玻璃微珠混合10分鐘后即可。所述的改性粉煤灰中空微珠是將粉煤灰經(jīng)干燥、篩選、磁選、浮選和表面漂白封閉處理而成的粒徑為40-100目、導(dǎo)熱系數(shù)小于O. 2w/m · k、白度為20-40、近紅外反射率為50-70%,吸水率 20-30%。所述的粉煤灰基石蠟復(fù)合相變材料是以粉煤灰基石蠟為核、丙烯酸酯類(lèi)單體為殼的核-殼乳液聚合出乳液經(jīng)噴霧干燥而成，其相變溫度為45-55°C，相變焓為20-60J/g，其中粉煤灰基石蠟是粉煤灰和石蠟以4:1的質(zhì)量比于70°C機(jī)械共混l_2h而成；所述丙烯酸酯類(lèi)單體為甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯和丙烯酸丁酯的混合物，核-殼乳液聚合體系中水油質(zhì)量比為4. 5:1，引發(fā)劑為氧化-還原體系。按本發(fā)明制備方法制成的粉煤灰建筑保溫隔熱涂料所形成漆膜硬度大于3H，附著力O級(jí)，抗壓強(qiáng)度大于12Mpa，表面光滑，參見(jiàn)圖1，漆膜內(nèi)部為多孔結(jié)構(gòu)，隔熱溫差大于15°C ,導(dǎo)熱系數(shù)小于O. 15w/m · k。
權(quán)利要求
1.一種粉煤灰建筑保溫隔熱涂料，其特征在于按質(zhì)量份數(shù)包括400份堿性苯丙乳液、140份堿性硅溶膠、280-360份改性粉煤灰中空微珠、20-30份粉煤灰基石蠟復(fù)合相變材料、20-30份玻璃微珠、50-70份滑石粉、50-70份立德粉、16-20份醇酯_12、8份氨水、4-10份四甲基硅氧烷、2-4份異噻唑酮類(lèi)防腐劑、2-4份聚羧酸類(lèi)減水劑和O. 5-1份和纖維素類(lèi)保水劑。
2.一種粉煤灰建筑保溫隔熱涂料的制備方法，其特征在于 O首先，在攪拌作用下按質(zhì)量份數(shù)將8份氨水、16-20份醇酯-12加入400份堿性苯丙乳液中，待攪拌均勻后再向其中加入140份堿性硅溶膠得混合物； 2)然后，向混合物中加入2-5份四甲基硅氧烷、2-4份異噻唑酮類(lèi)防腐劑、2-4份聚羧酸類(lèi)減水劑和O. 5-1份纖維素類(lèi)保水劑，280-360份改性粉煤灰中空微珠、50-70份滑石粉和50-70份立德粉預(yù)混合均勻得漿料； 3)最后，向漿料中加入2-5份四甲基硅氧烷，20-30份粉煤灰基石蠟復(fù)合相變材料、20-30份玻璃微珠混合10分鐘后即可。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的粉煤灰建筑保溫隔熱涂料的制備方法，其特征在于所述的改性粉煤灰中空微珠是將粉煤灰經(jīng)干燥、篩選、磁選、浮選和表面漂白封閉處理而成的粒徑為40-100目、導(dǎo)熱系數(shù)小于O. 2w/m · k、白度為20-40、近紅外反射率為50_70%，吸水率20-30%ο
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的粉煤灰建筑保溫隔熱涂料的制備方法，其特征在于所述的粉煤灰基石蠟復(fù)合相變材料是以粉煤灰基石蠟為核、丙烯酸酯類(lèi)單體為殼的核-殼乳液聚合出乳液經(jīng)噴霧干燥而成，其相變溫度為45-55°C，相變焓為20-60J/g，其中粉煤灰基石蠟是粉煤灰和石蠟以5:1-1:1的質(zhì)量比于60-70°C機(jī)械共混l_2h而成； 所述丙烯酸酯類(lèi)單體為甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯和丙烯酸丁酯一種或幾種的混合物，核-殼乳液聚合體系中水油質(zhì)量比為5:1_3:1,引發(fā)劑為氧化_還原體系。
全文摘要
粉煤灰建筑保溫隔熱涂料及其制備方法，以堿性苯丙乳液和堿性硅溶膠為復(fù)合成膜物質(zhì)，改性粉煤灰中空微珠為骨料，粉煤灰基石蠟復(fù)合相變材料和玻璃微珠為輔助骨料，滑石粉為填料，立德粉為顏料，配備少量的氨水、醇酯-12、四甲基硅氧烷、異噻唑酮類(lèi)防腐劑、聚羧酸類(lèi)減水劑和纖維素類(lèi)保水劑等開(kāi)發(fā)而成。該涂料不僅可使粉煤灰直接利用率達(dá)50-60%以上，而且性能可替代水泥砂漿，緩解了粉煤灰作為保溫隔熱骨料應(yīng)用在建筑保溫隔熱涂料中存在的配色問(wèn)題、貯存周期短以及國(guó)家建筑節(jié)能不達(dá)標(biāo)問(wèn)題。
文檔編號(hào)C09D7/12GK102898901SQ20121040173
公開(kāi)日2013年1月30日 申請(qǐng)日期2012年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月19日
發(fā)明者袁新強(qiáng), 張營(yíng)堂, 艾桃桃, 蔣鵬, 徐藝, 革海銀 申請(qǐng)人:陜西理工學(xué)院, 漢中鋅業(yè)有限責(zé)任公司