隔热反射防腐涂料.pdf

一种隔热反射防腐涂料，在混凝土或金属表面涂有由底、面、中层涂料构成的配套体系，适宜在海洋气候和化工大气恶劣环境内使用，打破了目前市场上热反射面层涂料只能做成白色的常规，现在配套体系的面层涂料中加入特殊功能的颜料红外透明黑粉体或钛黄粉体制成灰色、黄色、棕色系列等，使面层涂料颜色多样，扩大了使用范围，整个涂料体系通过合理的搭配，不仅具有优良的隔热、太阳热反射性能，还具有很好的重防腐蚀性能，突出的耐候性，总干膜厚度超薄不超过250μm。多种颜色的面层涂料热反射效果与白色涂料反射效果相近，具有较高的反射率和隔热效果，涂装该涂料的储罐与涂装氯化橡胶铝粉漆溶剂的储罐相比，其内部空气温差低15℃，外表面温差低23℃。

1、  一种隔热反射防腐涂料，其特征在于涂料配套体系分为底层、中间层、面层涂料，涂料配方以重量百份比称重，
1)、底层涂料配方设计采用双组份环氧漆，
甲组份配方：                乙组份配方：
828环氧树脂 25-40份         2015固化剂10-30份
颜填料      8-30            2041固化剂20-40份
BYK-ATU润湿分散剂1-3份      丁醇3-10份
BYK-405流平剂 1-3份         二甲苯30-50份
E1消泡剂      1-3份
丁醇          3-8份
二甲苯        3-8份
甲乙组份以重量百份比按2∶1混合使用，
2)、中间层涂料配方设计采用双组份环氧漆，
甲组份配方：                乙组份配方：
828环氧树脂25-40份          650聚酰胺固化剂30-50份
5020FPS空心微珠  5-20份     丁醇3-10份
3000目红外陶瓷粉 8-20份     二甲苯30-50份
颜填料           15-25份
BYK-ATU润湿分散剂1-3份
BYK-405流平剂    1-3份
E1消泡剂         1-3份
丁醇             3-8份
二甲苯           5-15份
甲乙组份以重量百份比按6∶1混合使用；
3)、面层涂料配方设计采用双组份丙烯酸聚氨酯漆，
甲组份配方：            乙组份配方：
860纯丙烯酸树脂25-50份  HDI固化剂30-50份
3000目红外陶瓷粉5-15份  醋酸丁酯3-10份
钛白粉          8-20份  二甲苯25-40份
特殊功能颜料 0-7份
填料         15-25
32900分散剂  1-3份
BYK-405流平剂1-3份
丁醇         1-3份
醋酸丁酯     3-8份
二甲苯       3-8份
甲乙组份以重量百份比按10∶1混合使用。

2、  根据权利要求1所述的隔热反射防腐涂料，其特征在于底层涂料甲组份所述的颜填料为钛白粉、氧化铁红、铝粉、云母粉等功能性防锈颜填料的一种或几种；中间涂料甲组份所述颜填料为钛白粉、沉淀硫酸钡、云母粉、滑石粉等颜填料的一种或几种；面层涂料甲组份所述填料包括沉淀硫酸钡、轻质碳酸钙、滑石粉等填料的一种或几种；所述甲组份所用钛白粉均为金红石型。

3、  根据权利要求1所述的隔热反射防腐涂料，其特征在于底层、中间层涂料甲组份中所用环氧树脂，也可用601、6101、618等型号的环氧树脂；底层涂料乙组份所用固化剂也可用650、651聚酰胺类固化剂，中间涂料乙组份所用固化剂，可用2015、2041腰果壳油类固化剂；面层涂料乙组份固化剂可为TDI、3900、PU740、PU540固化剂。

4、  根据权利要求1所述的隔热反射防腐涂料，其特征在于所述特殊功能颜料为用800目钛黄粉0.2-7份制作黄色系列面层涂料，用800目红外透明黑粉体0.2-7份制作灰色系列面层涂料，用800目钛黄粉+红外透明黑粉体总量为0.3-7份制作棕色系列面层涂料。

隔热反射防腐涂料
技术领域
本发明涉及一种具有隔热反射防腐综合效果的涂料配方、工艺及其配套体系。该涂料配套体系由底、中和面层涂料构成，在混凝土或金属表面涂装后被涂物兼备隔热、热反射和重防腐蚀功能。
背景技术
太阳光的大部分能量都集中在近红外和可见光范围内，被太阳照射的物体吸收其中的可见光与红外光能量，转变成热能使物体表面温度升高，夏天在阳光照射下，超量的太阳光照使石油化工储罐的外表温度达到七、八十度，导致油品蒸发损耗大等一系列的安全和环保问题，为低油罐的温度，只得采用不断喷淋水的方法给储罐降温，不仅浪费大量的水、电，还因喷淋水的作用同时加剧了金属表面的腐蚀，增加了维修经费和缩短了使用寿命，给国民经济带来严重的损失。
另外如船舶、车辆、住宅、办公楼等在高温季节一般都采用空调进行制冷降温，同样需消耗大量的电能，同时也加剧了城市的热岛效应。
为减少太阳的热辐射，通过提高反射减少对太阳光热量的吸收，因此具有隔热、反射降温、防腐等功能的涂料应运而生，成为涂料化工行业的迫切需要，这些涂料在很大程度上降低了太阳热辐射危害具有极好的市场前景。
二十世纪八十年代美国和西欧一些国家就已研制出降低太阳热辐射危害的涂料，在军事和民用许多领域进行了应用。
专利申请号200710035834.6“一种反射太阳热射线的隔热涂料”由底与面层涂料两部分组成，提供了一种对太阳热射线的总反射率达到85～90％，能够有效地防止太阳热辐射，并干涂膜厚度在300～500μm的涂料。但其总体是在钛白粉的基础上加入氧化銦锡、四氯化锡、氯化锌、硫酸锌、三氯化锑等一种或几种物质，氧化銦锡、四氯化锡、氯化锌、硫酸锌、三氯化锑这些物质对近红外光具有一定的吸收作用，但一般只适用于透明隔热(玻璃)膜中，使得光线透过(玻璃)膜后能量通过吸收大幅度衰减，起到降低室内温度的目的，它将吸收的近红外光一部分(漫)反射回去，另外大部分转化为热能，因此透明隔热膜的温度也会上升，加剧热传导。实践证明，这类物质用于非透明的热反射涂料效果并不理想。
专利号200610017361.2“陶瓷隔热防腐涂料”公开说明书说其隔热性能好，对太阳光的反射率达85％以上，红外反射在90％以上，还有优越的防腐性能，以陶瓷粉为填充料成本低，但采用的是以乳液为基料又没有设计防锈底漆，故该涂料只适合在普通场合使用，另外，该涂料所用主要原料包括金红石型钛白粉、陶瓷粉、二氧化硅胶体等常规原料，这些原料有一定热反射效果，但面涂料颜色只能为白色，总体还是依靠物质白色效果在进行热反射降温。另外其设计干膜厚度在300μm，但在比较测试时涂层膜厚却是2mm(2000um)，从隔热反射效果来讲，隔热层是越厚热阻越高，隔热效果越好，完全是靠增加膜厚来隔热，但常规涂装时银粉漆不可能按2000um膜厚来涂装，铝粉本身为金属，铝粉涂层越厚相当于热传导金属层越厚，反而不利于隔热反射降温，故这种比较方法没有意义，该产品与传统的隔热反射产品无异。此外讲到本发明积极有益效果之温差值时是将涂装该涂料的储罐与未涂的储罐比较，二者根本没有可比性。故该涂层实际使用效果有限。
上述涂料专利和市售的热反射面涂料颜色仅是以白色为主的隔热反射涂料，并涂层还较厚。因此研制开发一种薄层、隔热降温效果优良并具有长效重防腐蚀功能的涂料对节约能源、保护环境、增进效益具有重要意义。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种隔热反射防腐涂料，产品的隔热反射效果好，重防腐蚀性能优异，适用于包括海洋气候和化工大气恶劣环境在内的重防腐蚀环境中使用的隔热反射防腐涂料配套体系。该涂料配套体系中的面层涂料除了可做成白色，还可做成黄、棕、灰色等系列多样颜色，并都具备有良好的热反射功能，适用范围广。
本发明解决上述问题所采用的技术方案：隔热反射防腐涂料，涂料配套体系分为底层、中间、面层涂料，涂料配方以重量百份比称重。
1、底层涂料配方设计采用双组份环氧漆。
甲组份配方：                       乙组份配方：
828环氧树脂       25-40份          2015固化剂  10-30份
颜填料            8-30             2041固化剂  20-40份
BYK-ATU润湿分散剂 1-3份            丁醇        3-10份
BYK-405流平剂 1-3份            二甲苯    30-50份
E1消泡剂      1-3份
丁醇          3-8份
二甲苯        3-8份
甲乙组份以重量百份比按2∶1混合使用。
2、中间层涂料配方设计采用双组份环氧漆。
甲组份配方：                  乙组份配方：
828环氧树脂  25-40份          650聚酰胺固化剂  30-50份
5020FPS空心微珠 5-20份        丁醇             3-10份
3000目红外陶瓷粉 8-20份       二甲苯           30-50份
颜填料            15-25份
BYK-ATU润湿分散剂 1-3份
BYK-405流平剂   1-3份
E1消泡剂        1-3份
丁醇            3-8份
二甲苯          5-15份
甲乙组份以重量百份比按6∶1混合使用。
3、面层涂料配方设计采用双组份丙烯酸聚氨酯漆。
甲组份配方：                    乙组份配方：
860纯丙烯酸树脂   25-50份       HDI固化剂 30-50份
3000目红外陶瓷粉  5-15份        醋酸丁酯  3-10份
钛白粉            8-20份        二甲苯    25-40份
特殊功能颜料      0-7份
填料              15-25
32900分散剂       1-3份
BYK-405流平剂     1-3份
丁醇              1-3份
醋酸丁酯          3-8份
二甲苯            3-8份
甲乙组份以重量百份比按10∶1混合使用。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
1、它是由底、中、面层涂料构成的配套体系，底层涂料主要承担与底材和中间涂层间的附着力和防锈功能，因此适宜在海洋气候和化工大气恶劣环境中使用，同时对底材表面处理要求较低又便于施工；中间涂层主要承担降低热传导的隔热功能及确保与底、面层涂料间的层间附着力，可根据需要自由搭配或是否选用；面层涂料主要承担太阳热反射功能和优良的耐候性、耐溶剂等重防腐蚀性能，各层涂料具有不同成份、不同功能，各涂层配套方便、生产工艺通用，性能良好，配套体系涂层使用寿命达到8～10年以上；
2、涂层超薄，配套体系干膜总厚不超过0.25mm，不仅具隔热反射性能突出，同时配方设计还兼顾了使用环境的要求，因此还具有突出的耐候性和重防腐蚀性能。夏季未喷淋水降温状态下涂装该配套体系的溶剂储罐与同样未喷淋水降温涂装氯化橡胶铝粉漆溶剂储罐相比较，内部空气温差低15℃，外表面温差低23℃；夏季未喷淋水降温状态下涂装该配套体系的溶剂储罐与喷淋水降温涂装氯化橡胶铝粉漆溶剂储罐相比较，内部溶剂温差低-1℃～3℃，外表面温差低-2℃～4℃，表明未喷淋水降温状态下涂装该配套体系的隔热降温性能与喷淋水降温状态下的氯化橡胶铝粉漆降温性能大致相当，涂装该配套体系的溶剂储罐在夏季高温季节不仅可以节约大量的喷淋用水，也避免了喷淋水对溶剂储罐的腐蚀，延长防腐周期数倍以上。
3、因为白色的钛白粉或陶瓷粉具有较高的反射率，可达90％左右，但白色热反射涂料有明显的缺点，一是颜色单一应用场合有限，二是随着时间的增长，沾灰弄脏后反射率将急剧下降，不利于热反射降温，而炭黑等普通色粉的反射率仅为2-7％，根本无法应用于热反射涂料，因此，其他颜色的热反射涂料的研发一直是个难点。该涂料打破了目前市场上热反射面层涂料只能做成白色的常规，在白色涂料的基础上再加入特殊功能性颜料红外透明黑和钛黄粉制作灰色系列或黄色系列或者二者复合制作棕色系列等各色热反射涂料，并获得了与白色热反射涂料近似的效果，扩大了使用场合，具有广泛的适用性。
特殊功能性颜料热反射原理是——红外透明黑在可见光区前半部分显黑色，但在可见光区后半部分和整个近红外光区都显无色透明，因此灰色系列的面层涂料热反射效果与白色涂料的相近，仍然保持有较高的反射率。钛黄粉具有与金红石型钛白粉具有相同的晶型结构，因而具有接近的反射率，因此黄色系列的面层涂料热反射效果与白色的也相近，而由红外透明黑与钛黄粉混合又可制成棕色系列，也具有类似的热反射效果。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作进一步描述：
一、涂料配方以重量百分比称重。整个涂料配套体系分为底层涂料、中间涂料、面层涂料。
1、底层涂料配方设计采用双组份环氧漆。
甲组份配方：               乙组份配方：
828环氧树脂   25-40份      2015固化剂  10-30份
颜填料        8-30         2041固化剂  20-40份
BYK-ATU润湿分散剂 1-3份    丁醇        3-10份
BYK-405流平剂 1-3份        二甲苯      30-50份
E1消泡剂      1-3份
丁醇          3-8份
二甲苯        3-8份
甲组份所述的颜填料为钛白粉、氧化铁红、铝粉、云母粉等功能性防锈填料的一种或几种。
甲组份所用环氧树脂为828环氧树脂，也可用601、6101、618等型号的环氧树脂的一种或几种。
乙组份所用固化剂为2015、2041腰果壳油类固化剂，也可用650、651等聚酰胺类固化剂的一种或几种。
甲乙组份以重量百份比按2∶1混合使用。
2、中间层涂料配方设计采用双组份环氧漆。
甲组份配方：                  乙组份配方：
828环氧树脂     25-40份       650聚酰胺固化剂  30-50份
5020FPS空心微珠 5-20份        丁醇             3-10份
3000目红外陶瓷粉  8-20份      二甲苯           30-50份
颜填料          15-25份
BYK-ATU润湿分散剂1-3份
BYK-405流平剂    1-3份
E1消泡剂         1-3份
丁醇             3-8份
二甲苯           5-15份
甲组份所述颜填料为钛白粉、沉淀硫酸钡、云母粉、滑石粉等填料的一种或几种。
甲组份所用环氧树脂为828环氧树脂，也可用601、6101、618等型号的环氧树脂的一种或几种。
乙组份所用固化剂为650、651聚酰胺类固化剂，也可用2015、2041腰果壳油类固化剂的一种或几种。
甲乙组份以重量百份比按6∶1混合使用。
3、面层涂料配方设计采用双组份丙烯酸聚氨酯漆。
甲组份配方：                    乙组份配方：
860纯丙烯酸树脂   25-50份       HDI固化剂  30-50份
3000目红外陶瓷粉  5-15份        醋酸丁酯   3-10份
钛白粉            8-20份        二甲苯     25-40份
特殊功能颜料      0-7份
填料              15-25
32900分散剂       1-3份
BYK-405流平剂     1-3份
丁醇              1-3份
醋酸丁酯          3-8份
二甲苯            3-8份
甲组份所述的特殊功能颜料在生产白色面涂料时不添加。
生产黄色系列面涂料时添加800目钛黄粉0.2-7份。
生产灰色系列面涂料时添加800目红外透明黑粉体0.2-7份。
生产棕色系列面涂料时添加800目钛黄粉和800目红外透明黑粉体，二者添加总量为0.3-7份。
甲组份所用钛白粉为金红石型。
甲组份所述填料包括沉淀硫酸钡、轻质碳酸钙、滑石粉等填料的一种或几种。
乙组份固化剂为HDI固化剂，也可用包括TDI、3900、PU740、PU540等固化剂的一种或几种。
甲乙组份以重量百份比按10∶1混合使用。
二、生产工艺
整个涂料配套体系生产工艺通用。
甲组份工艺为：将树脂、溶剂、助剂、(颜)填料依次加入搅拌锅搅拌均匀后砂磨至细度达到配方限定值，用对应溶剂调节粘度到限定范围后过滤包装。
乙组份工艺为：将固化剂与溶剂混合搅拌均匀，用对应溶剂调节粘度到限定范围后过滤包装。
三、施工工艺
涂装施工时将甲乙组份按对应配比混合使用即可。典型配套为：底层涂料2道，总干膜厚度80微米，中间涂料1道，总干膜厚度90微米，面层涂料2道，总干膜厚度80微米，整个配套涂层干膜总厚度不超过250um，每道涂料涂装至少实干后(25℃24小时)再涂装下一道涂料。
被涂物的表面处理须达标，推荐采用无气喷涂。