本發(fā)明涉及涂料領(lǐng)域，特別涉及到一種反射型保溫隔熱無機涂料及其制備方法。
背景技術(shù)：
我國是個人均資源短缺的國家，能源短缺是制約我國經(jīng)濟發(fā)展的主要矛盾。1996年7月，jgj26-95《民用建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)(采暖居住建筑部分)》頒布實行?！稑?biāo)準(zhǔn)》是以我國20世紀(jì)80年代的住宅能耗為基準(zhǔn)，要求新建居住建筑節(jié)約采暖能耗50％，其中30％依靠提高建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫性能來實現(xiàn)的，另外20％則是依靠提高采暖鍋爐和室外供熱管網(wǎng)的效率來實現(xiàn)的。到2005年部分地方政府如北京甚至將建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)提高到了65％，并且于2005年7月頒布實施gb50189-2005《公共建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》。建筑節(jié)能是能緩解我國能源短缺矛盾、改善人民生活環(huán)境質(zhì)量、減輕環(huán)境污染、實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo)的關(guān)鍵一環(huán)，推廣建筑節(jié)能將是我國發(fā)展住宅建設(shè)的一項長期國策。
而隨著社會的進(jìn)步和經(jīng)濟的發(fā)展，以及生活水平的提高，人民對于居住環(huán)境的舒適程度越來越重視，對建筑的要求不斷提高。然而目前大多數(shù)建筑物的能耗居高不下，據(jù)統(tǒng)計，建筑能耗在人類整個能源消耗中所占比例為30％～40％，而且絕大多數(shù)是采暖和空調(diào)的能耗，故建筑節(jié)能意義重大。
國外對于建筑節(jié)能的實施始于20世紀(jì)70年代的石油危機，到目前為止已經(jīng)發(fā)明了很多用于提高建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱阻性能的新型墻體材料，比如膨脹聚苯乙烯泡沫模塑板(eps)和膨脹聚苯乙烯擠塑板(xps)構(gòu)造的外墻外保溫系統(tǒng)，在建筑節(jié)能方面取得了巨大的成就。但是這種外墻外保溫系統(tǒng)是一種被動的保溫，如果可以發(fā)明一種反射型保溫隔熱涂料，就能反射太陽光中起到加熱作用的光線，從而具有主動建筑表面溫度的特效，進(jìn)而達(dá)到建筑節(jié)能的目的。
但是隨著工業(yè)的發(fā)展，，對環(huán)保的要求越來越高，各國都相應(yīng)的制定出限制有機揮發(fā)性有機物的標(biāo)準(zhǔn)，如德國的ta-luft(大氣技術(shù)標(biāo)準(zhǔn))、歐共體的cepe(歐盟涂料制造商委員會)推薦標(biāo)準(zhǔn)、美國的voc(可揮發(fā)性有機物)法規(guī)等。因此，研究水性環(huán)保的反射型保溫隔熱涂料勢在必行。
空心玻璃微珠是一種密度小、質(zhì)量輕、強度高的玻璃微球。由于中空的特性，與普通的玻璃微珠相比，其絕熱性能十分優(yōu)異，是反射型保溫涂料的主要填料。由于其粒徑小，相當(dāng)或者約大于普通涂料用填料細(xì)度，因而可以直接加入涂料體系，使得涂料固化形成的涂膜具有保溫隔熱效果。細(xì)度在100微米左右的空心玻璃微珠，應(yīng)用于涂料中時，涂料的輻射絕熱可以達(dá)到r-20級，傳熱絕熱可以達(dá)到r-5級。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是提供一種反射型保溫隔熱無機涂料及其制備方法，該涂料可以降低暴露在太陽輻射熱下的建筑物或裝備表面溫度，從而阻止熱傳導(dǎo)，改善工作環(huán)境，提高安全性，節(jié)能能耗。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是：反射型保溫隔熱無機涂料，其特征在于按照質(zhì)量組成為：
所述高模數(shù)硅酸鉀的模數(shù)為5.7。
所述粘結(jié)劑為乙丙乳液、純丙乳液、苯丙乳液、硅丙乳液中的一種。
所述消泡劑為石蠟類消泡劑。
所述分散劑為聚羧酸鈉鹽型。
所述成膜助劑為十二醇酯。
所述潤濕劑為非離子表面活性劑。
所述流平劑為聚氨酯類改性聚醚類。
所述多功能助劑為含有5％(質(zhì)量)的水份-2-氨基-2-甲基-1-丙醇。
所述抗堿底漆為環(huán)氧抗堿乳液。
所述的堇青石是一種α晶型堇青石。
上述反射型保溫隔熱無機涂料的制備方法，其特征在于包括如下步驟：
1)將鈦白粉、二氧化硅、硅藻土、堇青石、中空玻璃微珠(各種填料)分別研磨至一定細(xì)度后過300目篩；
按照質(zhì)量組成為：高模數(shù)硅酸鉀10g，粘結(jié)劑1.5g，消泡劑0.1-0.5g，分散劑0.1-0.5g，成膜助劑0.1-0.5g，潤濕劑0.1-0.5g，流平劑0.1-0.5g，多功能助劑0.1-0.5g，抗堿底漆0.1-0.5g，空心玻璃微珠0.5-1.25g，鈦白粉0.25-1.0g，硅藻土0.25-1.0g，二氧化硅0.25-1.0g，堇青石0.25-1.0g；
2)稱取高模數(shù)硅酸鉀和粘結(jié)劑于容器中，在1000轉(zhuǎn)/分的中速攪拌的情況下，加入消泡劑，在反應(yīng)10-20分鐘后，得到乳白色的溶液(溶液變成乳白色)；
3)分別稱取鈦白粉、二氧化硅、硅藻土、堇青石、中空玻璃微珠加入到乳白色的溶液中，在900轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速攪拌下加入分散劑，攪拌10—20分鐘；
4)攪拌均勻后，分別加入成膜助劑、潤濕劑、流平劑、多功能助劑和抗堿底漆，在攪拌10分鐘左右，得到反射型保溫隔熱無機涂料。
本發(fā)明所使用各類樣品都是市場上購買的，主要功能性填料是空心玻璃微珠、鈦白粉和硅藻土。本發(fā)明所用的空心玻璃微珠的粒徑范圍是250～2500目，每100g的空心玻璃微珠的吸油值為5～30毫克。
本發(fā)明的有益效果是：通過在高模數(shù)硅酸鉀基料中加入空心玻璃微珠、鈦白粉、硅藻土等，可以使得涂膜的熱反射率大大提高，提高其輻射絕熱作用，并具有熱傳導(dǎo)阻隔作用，降低涂膜材料的導(dǎo)熱系數(shù)，從而起到隔熱的降溫作用。該涂料可以降低暴露在太陽輻射熱下的建筑物或裝備表面溫度，從而阻止熱傳導(dǎo)，改善工作環(huán)境，提高安全性，節(jié)能能耗。
本發(fā)明可涂抹在金屬、混凝土、玻璃、墻面磚、木材、泡沫塑料等表面，也可以廣泛的應(yīng)用于石油、液化天然氣等有機液體金屬儲罐、石油管道、石油運輸罐、糧庫、冷庫、車船、工業(yè)建筑、民用建筑等，可以降低其表面溫度可內(nèi)部環(huán)境溫度，從而改善工作環(huán)境，提高了安全性，達(dá)到節(jié)能降耗的目的。
附圖說明
圖1是本發(fā)明涂料保溫隔熱性能測試裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中：1-250w燈泡，2-聚苯乙烯保溫箱，3-空白樣，4-試樣板，5-測溫裝置。注：燈距離保溫箱20cm。
具體實施方式
為了更好地理解本發(fā)明，下面結(jié)合實施例進(jìn)一步闡明本發(fā)明的內(nèi)容，但本發(fā)明的內(nèi)容不僅僅局限于下面的實施例。
本發(fā)明所述高模數(shù)硅酸鉀的模數(shù)為5.7。本發(fā)明所使用的粘結(jié)劑可以選擇市售的丙烯酸系建筑乳液，如乙丙乳液、純丙乳液、苯丙乳液、硅丙乳液。消泡劑為石蠟類消泡劑，活性物質(zhì)含量為70％，粘度為400(25℃)，作用是降低基料攪拌過程中的表面張力，防止形成氣泡；成膜助劑是醇酯系的十二醇酯；潤濕劑是非離子表面活性劑；流平劑是聚氨酯類改性聚醚類，作用是在不影響涂料熱敏性的前提下，改變涂料的流動性；分散劑聚羧酸鈉鹽型，能有效的分散無機顏填料，并吸附在顏填料表面；多功能助劑為含有5％(質(zhì)量)的水份-2-氨基-2-甲基-1-丙醇，不僅擁有分散、增稠、調(diào)節(jié)ph值、不變色等優(yōu)異功能，而且還具備抗微生物(殺菌)特性，同時也能減少voc(揮發(fā)性有機化合物)總量，有助于提升環(huán)保性能；抗堿底漆是環(huán)氧抗堿乳液，是用來防止強堿性填料造成乳液的破乳現(xiàn)象。
上述反射型保溫隔熱無機涂料的制備方法，包括如下步驟：
1)將鈦白粉、二氧化硅、硅藻土、堇青石、中空玻璃微珠(各種填料)分別研磨至一定細(xì)度后過300目篩；
按照質(zhì)量組成為：高模數(shù)硅酸鉀10g，粘結(jié)劑1.5g，消泡劑0.1-0.5g，分散劑0.1-0.5g，成膜助劑0.1-0.5g，潤濕劑0.1-0.5g，流平劑0.1-0.5g，多功能助劑0.1-0.5g，抗堿底漆0.1-0.5g，空心玻璃微珠0.5-1.25g，鈦白粉0.25-1.0g，硅藻土0.25-1.0g，二氧化硅0.25-1.0g，堇青石0.25-1.0g；具體用量見實施例。
2)稱取高模數(shù)硅酸鉀和粘結(jié)劑于容器中，在1000轉(zhuǎn)/分的中速攪拌的情況下，加入消泡劑，在反應(yīng)10-20分鐘后，得到乳白色的溶液(溶液變成乳白色)；
3)分別稱取鈦白粉、二氧化硅、硅藻土、堇青石、中空玻璃微珠加入到乳白色的溶液中，在900轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速攪拌下加入分散劑，攪拌10—20分鐘；
4)攪拌均勻后，分別加入成膜助劑、潤濕劑、流平劑、多功能助劑和抗堿底漆，在攪拌10分鐘左右，得到反射型保溫隔熱無機涂料。
本發(fā)明的實施例中所用商品名稱和生產(chǎn)廠家
實施例1按照下表稱取
實施例2按照下表稱取
實施例3按照下表稱取
實施例4按照下表稱取
實施例5按照下表稱取
按照國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)測得其基本性能如下：
使用的涂料保溫隔熱性能測試裝置(如圖1所示)，其制作步驟如下：找一內(nèi)腔尺寸為長×寬×高＝300mm×150mm×200mm的聚苯乙烯保溫箱。熱箱內(nèi)部鑲嵌隔熱板，底部開兩個小孔，孔徑大小與測溫探頭直徑相當(dāng)，上蓋開孔，孔徑比燈泡直徑略大。涂料的保溫隔熱效果測試采用的是與太陽光接近的碘鎢燈作為光源，進(jìn)行測試。
對實驗進(jìn)行測試，結(jié)果表明在馬口鐵皮表面涂抹上述試樣，涂層厚度大約在0.6mm左右，氣溫在20℃左右，風(fēng)力在2～3級時，隔熱溫差在20℃左右，熱反射率在70％～80％。說明了：該涂料可以降低暴露在太陽輻射熱下的建筑物或裝備表面溫度，從而阻止熱傳導(dǎo)，改善工作環(huán)境，提高安全性，節(jié)能能耗。
本發(fā)明各原料的上下限、區(qū)間取值，以及工藝參數(shù)(如溫度、時間等)的上下限、區(qū)間取值都能實現(xiàn)本發(fā)明，在此不一一列舉實施例。