專利名稱：一種節(jié)能抗熱輻射的空氣包覆阻斷粘接涂料及其制備方法、使用方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種通過阻斷和破壞墻體物理傳熱特性、防止熱對流形成來提高墻體保溫效果、降低節(jié)能墻體傳熱系數的氣體包覆阻斷粘接涂料的技術工藝和施工方法，具體為一種節(jié)能抗熱輻射的空氣包覆阻斷粘接涂料及其制備方法、使用方法。
背景技術：
現有建筑節(jié)能墻體主要是各種保溫材料與建筑體的復合，其特點是通過各種保溫建筑材料的疊加來提高墻體的保溫性能。根據現有建筑材料和建筑結構要求，要想使建筑節(jié)能保溫技術有質的提升難度非常之大，也正如上海建筑科學院在其(《建筑節(jié)能現狀與發(fā)展趨勢》)一文中提到:我國與氣候條件相近的發(fā)達國家相比差距甚遠，住宅建筑面積單位能耗為他們的3倍。圍護結構傳熱系數:外墻為4-5倍，屋頂為2.5-5.5倍，外窗為1.5-2.5倍，門窗空氣滲透為3-6倍。目前的節(jié)能復合墻體基本是采用保溫材料與墻體粘接的方法或是水泥板、EPS板、聚氨酯板、巖棉板、水泥板之間用工業(yè)膠和水泥粘接砂漿粘接。粘接過程中，材料的干燥度及孔隙、縫隙里殘存的空氣，在膠接時化學反應所產生的氣體必然在墻體內部形成程度不同的熱對流，使得保溫效果下降、局部冷熱不均，從而造成空鼓和開裂，嚴重影響節(jié)能復合墻體的使用壽命和保溫性能。對于建筑物來說、熱量只有兩種來源:其一是太陽輻射；二是環(huán)境熱量。夏季阻斷室外的熱輻射進入室內，冬季防止室內的熱量損失是建筑節(jié)能主要目標之一。室外的直射、散射的熱輻射輻射90可以通過墻體、玻璃、塑料、屋頂、木材等入室內。普通材料只能解決5-10%進入室內熱輻射。所以這就是即使室內用了很厚的絨布窗簾遮住了強光，但室內的溫度卻不會明顯下降的原因。在烈日酷暑的夏季，白天拉上很厚的窗簾避免強光和減緩酷熱，但也阻擋了光線，需要打開照明、開啟空調解決正常辦公生活需要。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于解決現有技術中的上述不足，提供了一種節(jié)能抗熱輻射的空氣包覆阻斷粘接涂料及其制備方法、使用方法。熱對流只能在氣體和液體中產生，節(jié)能復合墻體中主要是空氣產生熱對流。根據分子運動及碰撞理論，氣體的熱量傳遞主要是通過高溫側的較高速度的分子與低溫側的較低速度的分子相互碰撞傳遞能量。由于空氣中的主要成分氮氣和氧氣的自由程度均在70nm左右，納米孔硅質絕熱材料中的二氧化硅微粒構成的微孔尺寸小于這一臨界尺寸時空氣就失去自由程度、從而消除了對流，從本質上切斷了氣體分子的熱傳導，也就是說有大于70nm的空間氣體就可以流動。小于70nm的空間氣體就就無法流動。
本發(fā)明的節(jié)能抗熱輻射空氣包覆阻斷粘接涂料中的納米孔硅質粉體的微孔直徑尺寸為5-30nm，遠小于臨界尺寸。具有該涂料的涂覆部分就能阻斷氣體形成對流，只要包圍氣體的微孔足夠小，氣體就無法進行對流傳熱，納米級孔就可有效地控制氣體的對流，從本質上切斷了氣體分子的傳導。為了實現上述目的，本發(fā)明的技術方案為:一種節(jié)能抗熱輻射的空氣包覆阻斷粘接涂料，所述涂料的氣體包覆率為94-99%，對波長在50-1400nm的紅外線阻隔率大于85%，對紫外線阻隔率大于99%，25°C條件下，導熱系數0.018-0.021w/mk，其特征在于:所述涂料中的各個組分的重量份比例為:合成水性樹脂40-50份，納米孔硅質漿料45-65份，水1-4份，各類助劑0.4-10份。進一步的說，所述納米孔硅質漿料包括以下重量百分比組份:50-60%的納米孔硅質粉體、1-4%納米二氧化鈦、4-8%六鈦酸鉀晶須、2-4%無機聚酯纖維、6-10%納米高嶺土、其余為水。進一步的說，所述納米孔硅質漿料包括以下重量百分比組份:40-50%的納米孔硅質粉體、4-8%納米二氧化鈦、4-8%六鈦酸鉀晶須、2-4%無機聚酯纖維、8-12%納米高嶺土、其余為水。進一步的說，所述納米孔硅質漿料包括以下重量百分比組份:60-70%的納米孔硅質粉體、4-8%納米二氧化鈦、4-8%六鈦酸鉀晶須、2-4%無機聚酯纖維、2-6%納米高嶺土、其余為水。一種上述節(jié)能抗熱輻射的空氣包覆阻斷粘接涂料的制備方法，其特征在于包括如下步驟:步驟1:按重量百分比稱取50-60%的納米孔硅質粉體、1-4%納米二氧化鈦、4_8%六鈦酸鉀晶須、2-4%無機聚酯纖維、6-10%納米高嶺土、其余為水；步驟2:將步驟I中的各個組分混合并均勻攪拌2至3小時后，得到所述納米孔硅質衆(zhòng)料； 步驟3:按照重量份比例稱取合成水性樹脂40-50份、納米孔硅質漿料45-65份、水1_4份、各類助劑0.4-10份；步驟4:攪拌所述合成水性樹脂，并同時滴入步驟2中配制好的所述納米孔硅質漿料；步驟5:所述合成水性樹脂與所述納米孔硅質漿料混合完畢后，加入成膜助劑0.4-4份、偶聯劑0.4-5份、消泡劑0.1-1.5份、流平劑0.1-1份、潤濕劑0.1-1份，并攪拌40分鐘，得到所述涂料。一種通過上述方法制造的節(jié)能抗熱輻射的空氣包覆阻斷粘接涂料的使用方法，其特征在于包括如下步驟:步驟1:確保復合粘貼的板材干燥無濕氣，將油污、污潰、灰塵清除干凈后，在板材的表面均勻涂覆所述節(jié)能抗熱輻射的空氣包覆阻斷粘接涂料，涂覆層厚度為0.2-2mm ；步驟2:將已涂覆好所述涂料的兩塊板材的涂覆面對涂覆面粘結，并施加每平方米10千克的壓力，持續(xù)加壓4小時。本發(fā)明的有益效果:與現有技術相比，本發(fā)明節(jié)能抗熱輻射的空氣包覆阻斷粘接涂料涂覆過的材料不僅可以對聲音傳遞進行有效的阻隔并還可以獲得比無對流空氣更低的導熱系數。涂覆劑優(yōu)異的流淌性和添充性使層間殘存的氣體被排除或被永久包覆使空氣無流動的空間、從而杜絕熱對流的產生，從而保證較低的傳熱系數。


圖1為使用本發(fā)明粘接涂料的板材剖視圖；圖2為使用本發(fā)明粘接涂料的板材截面圖；其中，1:板材；2:節(jié)能抗熱福射的空氣包覆阻斷粘接涂料涂層。
具體實施例方式下面結合附圖與實施例對本發(fā)明作進一步的說明。
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本發(fā)明的實施例參考圖1-2所示。一種節(jié)能抗熱輻射的空氣包覆阻斷粘接涂料，所述涂料的氣體包覆率為94-99%，對波長在50-1400nm的紅外線阻隔率大于85%，對紫外線阻隔率大于99%，25°C條件下，導熱系數0.018-0.021w/mk，其特征在于:所述涂料中的各個組分的重量份比例為:合成水性樹脂40-50份，納米孔硅質漿料45-65份，水1_4份，各類助劑0.4-10份。進一步的說，所述納米孔硅質漿料包括以下重量百分比組份:50-60%的納米孔硅質粉體、1-4%納米二氧化鈦、4-8%六鈦酸鉀晶須、2-4%無機聚酯纖維、6-10%納米高嶺土、其余為水。該涂料的氣體包覆率達94-99%、紅外線波長在50_1400nm點紅外線阻隔率達到85%以上；紫外線阻隔率達到99%以上，導熱系數0.018-0.021w/mk進一步的說，所述納米孔硅質漿料包括以下重量百分比組份:40-50%的納米孔硅質粉體、4-8%納米二氧化鈦、4-8%六鈦酸鉀晶須、2-4%無機聚酯纖維、8-12%納米高嶺土、其余為水。該涂料的氣體包覆率為90-95%，對波長在50-1400nm的紅外線阻隔率大于96%，對紫外線阻隔率大于99%，25°C條件下，導熱系數0.022-0.024w/mk。進一步的說，所述納米孔硅質漿料包括以下重量百分比組份:60-70%的納米孔硅質粉體、4-8%納米二氧化鈦、4-8%六鈦酸鉀晶須、2-4%無機聚酯纖維、2-6%納米高嶺土、其余為水。
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所述涂料的氣體包覆率為96-99%，對波長在50_1400nm的紅外線阻隔率大于95%，對紫外線阻隔率大于99%，25°C條件下，導熱系數0.015-0.018w/mk,該方案缺點成本高進一步的說，所述納米孔硅質粉體以多聚硅為硅源，在常溫常壓下，所述納米孔硅質粉體具有典型的納米孔超級絕熱特征，其粒子相互團簇聚集形成的納米多孔網絡結構具有94-99%孔洞率和5-30nm直徑的納米孔結構，并具有極低的熱導率。納米孔硅質漿料所用納米孔硅質粉體以多聚硅為硅源，利用表面修飾、降低凝膠孔洞中液體的表面張力等技術，減小硅凝膠在干燥過程中的收縮，在常壓下制備出具有典型的納米孔超級絕熱特征的納米硅氣凝膠粉體，其粒子相互團簇聚集形成的納米多孔網絡結構在常溫下具94-99%孔洞率的5-30nm直徑納米孔結構和極低的熱導率，但是隨著使用環(huán)境溫度的升高，納米孔硅質材料對傳遞熱輻射能量的紅外電磁波具有穿透性，它的輻射熱導率會隨溫度升高孔密度減少及孔徑變大而迅速增加，從而限制了其在高溫環(huán)境下的應用。進一步的說，所述納米二氧化鈦、六鈦酸鉀晶須具有高紅外反射和吸收的性能，并具有良好的穩(wěn)定性、分散性和耐熱性。進一步的說，所述納米高嶺土具有低粘度、高強度、耐沖擊、阻燃的特型。納米二氧化鈦、六鈦酸鉀晶須具有高紅外反射和吸收性能，作為遮光劑對熱輻射進行遮蓋屏蔽、吸收、反射，彌補了納米孔硅質粉體材料在高溫領域的不足，并且這兩種材料具有良好的穩(wěn)定性、分散性和耐候性使粘接涂料可以大大粘接涂料的使用壽命。納米高嶺土部分替代價格較高的納米二氧化鈦的部分功能，和使涂料保持低粘度、高強度、耐沖擊、阻燃特性。進一步的說，所述助劑包括以下重量百分比組份:成膜助劑0.4-4份、偶聯劑0.4-5份、消泡劑0.1-1.5份、流平劑0.1-1份、潤濕劑0.1-1份。一種上述節(jié)能抗熱輻射的空氣包覆阻斷粘接涂料的制備方法，其特征在于包括如下步驟:步驟1:按重量百分比稱取50-60%的納米孔硅質粉體、1-4%納米二氧化鈦、4_8%六鈦酸鉀晶須、2-4%無機聚酯纖維、6-10%納米高嶺土、其余為水；步驟2:將步驟I中的各個組分混合并均勻攪拌2至3小時后，得到所述納米孔硅質衆(zhòng)料；步驟3:按照重量份比例稱取合成水性樹脂40-50份、納米孔硅質漿料45_65份、水1_4份、各類助劑0.4-10份；步驟4:攪拌所述合成水性樹脂，并同時滴入步驟2中配制好的所述納米孔硅質漿料；步驟5:所述合成水性樹脂與所述納米孔硅質漿料混合完畢后，加入加入成膜助劑0.4-4份、偶聯劑0.4-5份、消泡劑0.1-1.5份、流平劑0.1-1份、潤濕劑0.1-1份，并攪拌40分鐘，得到所述涂料。本技術方案更換無機類高溫粘接劑可在1000°C高溫環(huán)境使用。該節(jié)能抗熱輻射的空氣包覆阻斷粘接涂料的氣體包覆率達94-99%、紅外線波長在50-1400nm點紅外線阻隔率達到85%以上；紫外線阻隔率達到99%以上。拉剪強度:12MPa、導熱系數0.018-0.021w/mk (25°C環(huán)境)具有節(jié)能，抗菌、環(huán)保，阻燃，隔音，防水，耐酸堿，施工方便的特點。一種通過上述方法制造的節(jié)能抗熱輻射的空氣包覆阻斷粘接涂料的使用方法，其特征在于包括如下步驟:步驟1:確保復合粘貼的板材干燥無濕氣，將油污、污潰、灰塵清除干凈后，在板材的表面均勻涂覆所述節(jié)能抗熱輻射的空氣包覆阻斷粘接涂料，涂覆層厚度為0.2-2mm ；涂覆層的具體厚度主要根據需板材粘接面的糙、光度靈活決定。步驟2:將已涂覆好所述涂料的兩塊板材的涂覆面對涂覆面粘結，并施加每平方米10千克的壓力，持續(xù)加壓4小時。也可以采用不加壓的普通粘接但粘接強度會低一些。以下是未使用涂料、使用普通涂料以及使用本發(fā)明涂料的EPS板材的試驗效果:采用GB/T13475-2008防護熱箱法對穩(wěn)態(tài)傳熱性質測定:l、1000mmX980mm，厚度100_、容 重25公斤的EPS板。傳熱系數為:0.41 w/(m2.k) ο
2、1000mmX980厚度50mmX2、容重25公斤的EPS板用普通EPS專用粘接劑將兩塊50mm厚度的板粘接在成一體。干燥后傳熱系數為:0.46 w/ ( m2.k)。3U000mmX980厚度50mmX2、容重25公斤的EPS板、用本發(fā)明節(jié)能抗熱輻射的空氣包覆阻斷粘接涂料將兩塊50mm厚度的板粘接在成一體。干燥后傳熱系數為:0.38 w/
(m2.k) ο顯然，采用本發(fā)明的涂料的板材傳熱系數最低，保溫隔熱效果最好。以上所述實施方式僅表達了本發(fā)明的一種實施方式，但并不能因此而理解為對本發(fā)明范圍的限制。應當指出，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)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(fā)明的保護范圍。
權利要求
1.一種節(jié)能抗熱輻射的空氣包覆阻斷粘接涂料，所述涂料的氣體包覆率為94-99%，對波長在50-1400nm的紅外線阻隔率大于85%，對紫外線阻隔率大于99%，25°C條件下，導熱系數0.018-0.021w/mk，其特征在于所述涂料中的各個組分的重量份比例為:合成水性樹脂40-50份，納米孔硅質漿料45-65份，水1_4份，各類助劑0.4-10份。
2.根據權利要求1所述的一種節(jié)能抗熱輻射的空氣包覆阻斷粘接涂料，其特征在于:所述納米孔硅質漿料包括以下重量百分比組份:50-60%的納米孔硅質粉體、1-4%納米二氧化鈦、4-8%六鈦酸鉀晶須、2-4%無機聚酯纖維、6-10%納米高嶺土、其余為水。
3.根據權利要求1所述的一種節(jié)能抗熱輻射的空氣包覆阻斷粘接涂料，其特征在于:所述納米孔硅質漿料包括以下重量百分比組份:40-50%的納米孔硅質粉體、4-8%納米二氧化鈦、4-8%六鈦酸鉀晶須、2-4%無機聚酯纖維、8-12%納米高嶺土、其余為水。
4.根據權利要求1所述的一種節(jié)能抗熱輻射的空氣包覆阻斷粘接涂料，其特征在于:所述納米孔硅質漿料包括以下重量百分比組份:60-70%的納米孔硅質粉體、4-8%納米二氧化鈦、4-8%六鈦酸鉀晶須、2-4%無機聚酯纖維、2-6%納米高嶺土、其余為水。
5.根據權利要求2-4所述的一種節(jié)能抗熱輻射的空氣包覆阻斷粘接涂料，其特征在于:所述納米孔硅質粉體以多聚硅為硅源，在常溫常壓下，所述納米孔硅質粉體具有典型的納米孔超級絕熱特征，其粒子相互團簇聚集形成的納米多孔網絡結構具有94-99%孔洞率和5-30nm直徑的納米孔結構，并具有低熱導率。
6.根據權利要求2-4所述的一種節(jié)能抗熱輻射的空氣包覆阻斷粘接涂料，其特征在于:所述納米二氧化鈦、六鈦酸鉀晶須具有高紅外反射和吸收的性能，并具有良好的穩(wěn)定性、分散性和耐熱性。
7.根據權利要求2-4所述的一種節(jié)能抗熱輻射的空氣包覆阻斷粘接涂料，其特征在于:所述納米聞嶺土具有低粘度、聞強度、耐沖擊、阻燃的特性，并能夠提聞料楽■的流動性。
8.根據權利要求1所述的一種節(jié)能抗熱輻射的空氣包覆阻斷粘接涂料，其特征在于:所述助劑包括以下重量百分比組份:成膜助劑0.4-4份、偶聯劑0.4-5份、消泡劑0.1-1.5份、流平劑0.1-1份、潤濕劑0.1-1份。
9.一種制備如權利要求1-8所述的節(jié)能抗熱輻射的空氣包覆阻斷粘接涂料的制備方法，其特征在于包括如下步驟: 步驟1:按重量百分比稱取50-60%的納米孔娃質粉體、1-4%納米二氧化鈦、4-8%六鈦酸鉀晶須、2-4%無機聚酯纖維、6-10%納米高嶺土、其余為水； 步驟2:將步驟I中的各個組分混合并均勻攪拌2至3小時后，得到所述納米孔硅質漿料； 步驟3:按照重量份比例稱取合成水性樹脂40-50份、納米孔硅質漿料45-65份、水1_4份、各類助劑0.4-10份； 步驟4:攪拌所述合成水性樹脂，并同時滴入步驟2中配制好的所述納米孔硅質漿料； 步驟5:所述合成水性樹脂與所述納米孔硅質漿料混合完畢后，加入成膜助劑0.4-4份、偶聯劑0.4-5份、消泡劑0.1-1.5份、流平劑0.1-1份、潤濕劑0.1_1份，并攪拌40分鐘，得到所述涂料。
10.一種使用權利要求9所述的方法制造的節(jié)能抗熱輻射的空氣包覆阻斷粘接涂料的使用方法，其特征在于包括如下步驟:步驟1:確保復合粘貼的板材干燥無濕氣，將油污、污潰、灰塵清除干凈后，在板材的表面均勻涂覆所述節(jié)能抗熱輻射的空氣包覆阻斷粘接涂料，涂覆層厚度為0.2-2mm ； 步驟2:將已涂覆好所述涂料的兩塊板材的涂覆面對涂覆面粘結，并施加每平方米10千克的壓力，持續(xù)加壓 4小時。
全文摘要
本發(fā)明的技術方案為一種節(jié)能抗熱輻射的空氣包覆阻斷粘接涂料，所述涂料的氣體包覆率為94-99%，對波長在50-1400nm的紅外線阻隔率大于85%，對紫外線阻隔率大于99%，25℃條件下，導熱系數0.018-0.021w/mk，其特征在于所述涂料中的各個組分的重量份比例為合成水性樹脂40-50份，納米孔硅質漿料45-65份，水1-4份，各類助劑0.4-10份。所述納米孔硅質漿料包括以下重量百分比組份50-60%的納米孔硅質粉體、1-4%納米二氧化鈦、4-8%六鈦酸鉀晶須、2-4%無機聚酯纖維、6-10%納米高嶺土、其余為水。
文檔編號C09D201/00GK103146343SQ20131005713
公開日2013年6月12日 申請日期2013年2月22日 優(yōu)先權日2013年2月22日
發(fā)明者譚江昕 申請人:華建耐爾特(北京)低碳科技有限公司, 譚江昕