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1、(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201410642847.X (22)申请日 2014.11.13 C09D 129/14(2006.01) C09D 123/34(2006.01) C09D 163/04(2006.01) C09D 133/00(2006.01) C09D 183/04(2006.01) C09D 7/12(2006.01) C09D 5/33(2006.01) (71)申请人 无锡中洁能源技术有限公司 地址 214142 江苏省无锡市无锡新区太科园 大学科技园清源路530大厦A区312室 (72)发明人 黄新东 刘天人 (74)专利代理机构 南京经。
2、纬专利商标代理有限 公司 32200 代理人 李纪昌 (54) 发明名称 一种水性太阳能热反射涂料及其制备方法 (57) 摘要 本发明提供了一种水性太阳能热反射涂料及 其制备方法， 涂料原料包括 ： 氯磺化聚乙烯、 玻璃 鳞片、 酚醛环氧树脂、 水性羟基丙烯酸树脂、 聚乙 烯醇缩丁醛、 三聚磷酸铝、 正硅酸乙酯、 硅酸铝纤 维、 聚二甲基硅醚、 邻苯二甲酸二异丁酯、 体质颜 料、 防霉剂和去离子水。 制备方法为先将氯磺化聚 乙烯、 玻璃鳞片、 酚醛环氧树脂、 水性羟基丙烯酸 树脂和去离子水加入到研磨机中， 研磨 ； 再将制 备得到的混合液移至反应釜中， 加热并加入聚乙 烯醇缩丁醛、 三聚磷酸铝。
3、、 正硅酸乙酯和硅酸铝纤 维， 搅拌 ； 然后将反应物加热， 并加入聚二甲基硅 醚、 邻苯二甲酸二异丁酯、 体质颜料和防霉剂， 搅 拌反应， 即得。该涂料具有优异的太阳能反射能 力， 耐候性好、 硬度高且水性环保。 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书5页 (10)申请公布号 CN 104371443 A (43)申请公布日 2015.02.25 CN 104371443 A 1/1 页 2 1.一种水性太阳能热反射涂料， 其特征在于 ： 原料以重量份计包括 ： 氯磺化聚乙烯3 10 份， 玻璃鳞片 2 9 份， 酚醛环氧树。
4、脂 1 8 份， 水性羟基丙烯酸树脂 2 9 份， 聚乙烯醇 缩丁醛 4 12 份， 三聚磷酸铝 5 10 份， 正硅酸乙酯 2 7 份， 硅酸铝纤维 1 8 份， 聚二 甲基硅醚 3 9 份， 邻苯二甲酸二异丁酯 4 10 份， 体质颜料 1 7 份， 防霉剂 2 8 份， 去离子水 10 25 份。 2. 根据权利要求 1 所述的水性太阳能热反射涂料， 其特征在于 ： 原料以重量份计包括 ： 氯磺化聚乙烯 5 8 份， 玻璃鳞片 4 7 份， 酚醛环氧树脂 3 6 份， 水性羟基丙烯酸树脂 4 8 份， 聚乙烯醇缩丁醛 6 10 份， 三聚磷酸铝 6 9 份， 正硅酸乙酯 3 6 份， 硅。
5、酸铝纤 维 3 7 份， 聚二甲基硅醚 5 8 份， 邻苯二甲酸二异丁酯 6 9 份， 体质颜料 2 6 份， 防 霉剂 3 7 份， 去离子水 14 22 份。 3. 根据权利要求 1 或 2 所述的水性太阳能热反射涂料， 其特征在于 ： 所述体质颜料为 钛白粉、 氧化锌、 苯胺黑或磺化苯胺黑中的一种。 4. 根据权利要求 1 或 2 所述的水性太阳能热反射涂料， 其特征在于 ： 所述防霉剂为五 氯酚钠、 醋酸苯汞或 1， 2- 苯并异噻唑啉 -3- 酮中的一种。 5. 权利要求 1 或 2 所述的水性太阳能热反射涂料的制备方法， 其特征在于 ： 包括以下 步骤 ： 步骤 1， 将氯磺化聚乙。
6、烯、 玻璃鳞片、 酚醛环氧树脂、 水性羟基丙烯酸树脂和去离子水加 入到研磨机中， 研磨至混合液粒径为 250m 以下， 出料 ； 步骤 2， 将步骤 1 制备得到的混合液移至反应釜中， 在氨气氛围的条件下加热至 80 90， 在搅拌的状态下加入聚乙烯醇缩丁醛、 三聚磷酸铝、 正硅酸乙酯和硅酸铝纤维， 搅拌 反应 30 40min， 得到反应物 ； 步骤 3， 将步骤 2 所得反应物加热至 60 70， 在真空条件下加入聚二甲基硅醚、 邻苯 二甲酸二异丁酯、 体质颜料和防霉剂， 搅拌反应， 即得。 6. 根据权利要求 5 所述的水性太阳能热反射涂料的制备方法， 其特征在于 ： 步骤 2 中 搅拌。
7、反应的搅拌速度为 400 500rpm。 7. 根据权利要求 5 所述的水性太阳能热反射涂料的制备方法， 其特征在于 ： 步骤 3 中 真空度为 0.08 0.1MPa。 8. 根据权利要求 5 所述的水性太阳能热反射涂料的制备方法， 其特征在于 ： 步骤 3 中 搅拌反应的搅拌速度为 300 400rpm， 搅拌时间为 20 30min。 权 利 要 求 书 CN 104371443 A 2 1/5 页 3 一种水性太阳能热反射涂料及其制备方法 技术领域 0001 本发明属于太阳能材料技术领域， 具体涉及一种水性太阳能热反射涂料及其制备 方法。 背景技术 0002 随着能源的日趋短缺及环境的。
8、恶化， 人类面临的环境、 能源问题极为严峻， 世界各 国正花大力气投入到各种新能源的开发利用中， 其中太阳能利用是一个最具前途的领域。 目前， 对太阳能的利用主要在太阳能的光伏发电、 太阳能的热利用。 太阳能的热利用主要包 括太阳能热水器和太阳能的热发电。太阳能热水器在我国的发展很快， 我国已经成为世界 上太阳能热水器的制造大国。 但是现在的太阳能热水器和其它各种集热器大都通过磁控溅 射、 真空镀膜、 化学电镀等方法， 其成本高， 对环境影响大。 如果能用涂料来完成这一功能的 话， 将会使成本大大降低， 并且施工方便， 维护简单， 可促进太阳能利用的更快发展。 0003 太阳能是人类赖以生存的。
9、必要能源， 强烈的太阳热辐射也会给人们的生产和生活 带来诸多不便。 炎热夏季， 直接暴露在太阳光照射下的建筑屋顶、 海上钻井平台、 油罐、 汽车 等表面温度不断升高， 不但增加能耗， 还会给正常的生产作业带来重大安全隐患。 “十二五” 规划提出了 “绿色发展建设资源节约型、 环境友好型社会” ， 因此非常有必要开发和研究环 保友好型的太阳能热反射涂料， 减少金属表面热量的积累。减少能耗的同时， 降低 VOC 有害 物质的排放， 符合 “十二五” 规划提出的发展 “绿色” 防腐涂料的新要求。 发明内容 0004 本发明的目的是克服现有技术的不足而提供一种水性太阳能热反射涂料及其制 备方法， 该涂。
10、料具有优异的太阳能反射能力， 耐候性好、 硬度高且水性环保。 0005 一种水性太阳能热反射涂料， 原料以重量份计包括 ： 氯磺化聚乙烯 3 10 份， 玻 璃鳞片 2 9 份， 酚醛环氧树脂 1 8 份， 水性羟基丙烯酸树脂 2 9 份， 聚乙烯醇缩丁醛 4 12 份， 三聚磷酸铝 5 10 份， 正硅酸乙酯 2 7 份， 硅酸铝纤维 1 8 份， 聚二甲基硅 醚 3 9 份， 邻苯二甲酸二异丁酯 4 10 份， 体质颜料 1 7 份， 防霉剂 2 8 份， 去离子 水 10 25 份。 0006 作为上述发明的进一步改进， 所述水性太阳能热反射涂料， 原料以重量份计包括 ： 氯磺化聚乙烯 。
11、5 8 份， 玻璃鳞片 4 7 份， 酚醛环氧树脂 3 6 份， 水性羟基丙烯酸树脂 4 8 份， 聚乙烯醇缩丁醛 6 10 份， 三聚磷酸铝 6 9 份， 正硅酸乙酯 3 6 份， 硅酸铝纤 维 3 7 份， 聚二甲基硅醚 5 8 份， 邻苯二甲酸二异丁酯 6 9 份， 体质颜料 2 6 份， 防 霉剂 3 7 份， 去离子水 14 22 份。 0007 作为上述发明的进一步改进， 所述体质颜料为钛白粉、 氧化锌、 苯胺黑或磺化苯胺 黑中的一种。 0008 作为上述发明的进一步改进， 所述防霉剂为五氯酚钠、 醋酸苯汞或 1， 2- 苯并异噻 唑啉 -3- 酮中的一种。 说 明 书 CN 10。
12、4371443 A 3 2/5 页 4 0009 上述水性太阳能热反射涂料的制备方法， 包括以下步骤 ： 0010 步骤 1， 将氯磺化聚乙烯、 玻璃鳞片、 酚醛环氧树脂、 水性羟基丙烯酸树脂和去离子 水加入到研磨机中， 研磨至混合液粒径为 250m 以下， 出料 ； 0011 步骤 2， 将步骤 1 制备得到的混合液移至反应釜中， 在氨气氛围的条件下加热至 80 90， 在搅拌的状态下加入聚乙烯醇缩丁醛、 三聚磷酸铝、 正硅酸乙酯和硅酸铝纤维， 搅拌反应 30 40min， 得到反应物 ； 0012 步骤 3， 将步骤 2 所得反应物加热至 60 70， 在真空条件下加入聚二甲基硅醚、 邻苯。
13、二甲酸二异丁酯、 体质颜料和防霉剂， 搅拌反应， 即得。 0013 作为上述发明的进一步改进， 步骤 2 中搅拌反应的搅拌速度为 400 500rpm。 0014 作为上述发明的进一步改进， 步骤 3 中真空度为 0.08 0.1MPa。 0015 作为上述发明的进一步改进， 步骤3中搅拌反应的搅拌速度为300400rpm， 搅拌 时间为 20 30min。 0016 太阳能根据波长的长短， 分为紫外光区、 可见光区和近红外光区。紫外光区域， 波 长300400nm， 约占太阳总能量的5， 可见光区域(即红、 橙、 黄、 绿、 蓝、 紫)， 波长400 700nm， 约占太阳总能量的 46， 。
14、近红外光区域， 波长 700 2500nm， 约占太阳总能量的 49。可见， 太阳能主要集中在可见光区域和近红外光区域。太阳能热反射涂料主要反射 可见光区域和近红外光区域的太阳能。 0017 本发明中， 使用的白色颜料在颜料中折光指数最高， 用钛白粉等白色颜料制成的 白色或浅色太阳能热反射涂料， 太阳能反射率高， 能有效降低物体表面温度的升高 ； 苯胺黑 或磺化苯胺黑具有无机颜料高折光指数的特性， 太阳能反射率高达 28， 也能有效降低物 体表面温度的升高。玻璃鳞片和硅酸铝纤维折光指数在 1.5 1.8， 与酚醛环氧树脂、 水性 羟基丙烯酸树脂的折光指数1.41.5相近， 不仅对太阳能热反射率。
15、影响较小， 而且能保证 涂膜外膜平整光滑。 氯磺化聚乙烯、 正硅酸乙酯和聚二甲基硅醚协同使用， 能使涂料具有很 强的反射紫外线、 可见光和红外线的能力， 升高涂膜的太阳能反射率。 0018 本发明的水性太阳能热反射涂料具有优异的太阳能反射能力， 耐候性好、 硬度高 且水性环保。 具体实施方式 0019 实施例 1 0020 一种水性太阳能热反射涂料， 原料以重量份计包括 ： 氯磺化聚乙烯 3 份， 玻璃鳞片 2 份， 酚醛环氧树脂 1 份， 水性羟基丙烯酸树脂 2 份， 聚乙烯醇缩丁醛 42 份， 三聚磷酸铝 5 份， 正硅酸乙酯 2 份， 硅酸铝纤维 1 份， 聚二甲基硅醚 3 份， 邻苯二。
16、甲酸二异丁酯 4 份， 体质 颜料 1 份， 防霉剂 2 份， 去离子水 10 份。 0021 上述体质颜料为钛白粉 ； 防霉剂为五氯酚钠。 0022 上述水性太阳能热反射涂料的制备方法， 包括以下步骤 ： 0023 步骤 1， 将氯磺化聚乙烯、 玻璃鳞片、 酚醛环氧树脂、 水性羟基丙烯酸树脂和去离子 水加入到研磨机中， 研磨至混合液粒径为 250m， 出料 ； 0024 步骤 2， 将步骤 1 制备得到的混合液移至反应釜中， 在氨气氛围的条件下加热至 80， 在搅拌的状态下加入聚乙烯醇缩丁醛、 三聚磷酸铝、 正硅酸乙酯和硅酸铝纤维， 在搅 说 明 书 CN 104371443 A 4 3/5。
17、 页 5 拌速度为 400rpm 条件下搅拌反应 40min， 得到反应物 ； 0025 步骤 3， 将步骤 2 所得反应物加热至 60， 在真空度为 0.08MPa 条件下加入聚二甲 基硅醚、 邻苯二甲酸二异丁酯、 体质颜料和防霉剂， 在搅拌速度为 300rpm 条件下搅拌反应 30min， 即得。 0026 实施例 2 0027 一种水性太阳能热反射涂料， 原料以重量份计包括 ： 氯磺化聚乙烯 5 份， 玻璃鳞片 4份， 酚醛环氧树脂3份， 水性羟基丙烯酸树脂4份， 聚乙烯醇缩丁醛6份， 三聚磷酸铝6份， 正硅酸乙酯 3 份， 硅酸铝纤维 3 份， 聚二甲基硅醚 5 份， 邻苯二甲酸二异丁。
18、酯 6 份， 体质颜料 2 份， 防霉剂 3 份， 去离子水 14 份。 0028 上述体质颜料为氧化锌 ； 防霉剂为醋酸苯汞。 0029 上述水性太阳能热反射涂料的制备方法， 包括以下步骤 ： 0030 步骤 1， 将氯磺化聚乙烯、 玻璃鳞片、 酚醛环氧树脂、 水性羟基丙烯酸树脂和去离子 水加入到研磨机中， 研磨至混合液粒径为 200m， 出料 ； 0031 步骤 2， 将步骤 1 制备得到的混合液移至反应釜中， 在氨气氛围的条件下加热至 90， 在搅拌的状态下加入聚乙烯醇缩丁醛、 三聚磷酸铝、 正硅酸乙酯和硅酸铝纤维， 在搅 拌速度为 500rpm 条件下搅拌反应 30min， 得到反应物。
19、 ； 0032 步骤 3， 将步骤 2 所得反应物加热至 70， 在真空度为 0.1MPa 条件下加入聚二甲 基硅醚、 邻苯二甲酸二异丁酯、 体质颜料和防霉剂， 在搅拌速度为 400rpm 条件下搅拌反应 20min， 即得。 0033 实施例 3 0034 一种水性太阳能热反射涂料， 原料以重量份计包括 ： 氯磺化聚乙烯 7 份， 玻璃鳞片 5份， 酚醛环氧树脂4份， 水性羟基丙烯酸树脂6份， 聚乙烯醇缩丁醛9份， 三聚磷酸铝7份， 正硅酸乙酯 5 份， 硅酸铝纤维 4 份， 聚二甲基硅醚 6 份， 邻苯二甲酸二异丁酯 8 份， 体质颜料 3 份， 防霉剂 5 份， 去离子水 19 份。 0。
20、035 上述体质颜料为苯胺黑 ； 防霉剂为 1， 2- 苯并异噻唑啉 -3- 酮。 0036 上述水性太阳能热反射涂料的制备方法， 包括以下步骤 ： 0037 步骤 1， 将氯磺化聚乙烯、 玻璃鳞片、 酚醛环氧树脂、 水性羟基丙烯酸树脂和去离子 水加入到研磨机中， 研磨至混合液粒径为 220m， 出料 ； 0038 步骤 2， 将步骤 1 制备得到的混合液移至反应釜中， 在氨气氛围的条件下加热至 80， 在搅拌的状态下加入聚乙烯醇缩丁醛、 三聚磷酸铝、 正硅酸乙酯和硅酸铝纤维， 在搅 拌速度为 500rpm 条件下搅拌反应 30min， 得到反应物 ； 0039 步骤 3， 将步骤 2 所得反。
21、应物加热至 60， 在真空度为 0.08MPa 条件下加入聚二甲 基硅醚、 邻苯二甲酸二异丁酯、 体质颜料和防霉剂， 在搅拌速度为 300rpm 条件下搅拌反应 30min， 即得。 0040 实施例 4 0041 一种水性太阳能热反射涂料， 原料以重量份计包括 ： 氯磺化聚乙烯 8 份， 玻璃鳞片 7 份， 酚醛环氧树脂 6 份， 水性羟基丙烯酸树脂 8 份， 聚乙烯醇缩丁醛 10 份， 三聚磷酸铝 9 份， 正硅酸乙酯 6 份， 硅酸铝纤维 7 份， 聚二甲基硅醚 8 份， 邻苯二甲酸二异丁酯 9 份， 体质 颜料 6 份， 防霉剂 7 份， 去离子水 22 份。 说 明 书 CN 104。
22、371443 A 5 4/5 页 6 0042 上述体质颜料为磺化苯胺黑 ； 防霉剂为五氯酚钠。 0043 上述水性太阳能热反射涂料的制备方法， 包括以下步骤 ： 0044 步骤 1， 将氯磺化聚乙烯、 玻璃鳞片、 酚醛环氧树脂、 水性羟基丙烯酸树脂和去离子 水加入到研磨机中， 研磨至混合液粒径为 230m， 出料 ； 0045 步骤 2， 将步骤 1 制备得到的混合液移至反应釜中， 在氨气氛围的条件下加热至 90， 在搅拌的状态下加入聚乙烯醇缩丁醛、 三聚磷酸铝、 正硅酸乙酯和硅酸铝纤维， 在搅 拌速度为 400rpm 条件下搅拌反应 40min， 得到反应物 ； 0046 步骤 3， 将步。
23、骤 2 所得反应物加热至 70， 在真空度为 0.08MPa 条件下加入聚二甲 基硅醚、 邻苯二甲酸二异丁酯、 体质颜料和防霉剂， 在搅拌速度为 400rpm 条件下搅拌反应 20 min， 即得。 0047 实施例 5 0048 一种水性太阳能热反射涂料， 原料以重量份计包括 ： 氯磺化聚乙烯 10 份， 玻璃鳞 片 9 份， 酚醛环氧树脂 8 份， 水性羟基丙烯酸树脂 9 份， 聚乙烯醇缩丁醛 12 份， 三聚磷酸铝 10份， 正硅酸乙酯7份， 硅酸铝纤维8份， 聚二甲基硅醚9份， 邻苯二甲酸二异丁酯10份， 体 质颜料 7 份， 防霉剂 8 份， 去离子水 25 份。 0049 上述体质。
24、颜料为氧化锌 ； 防霉剂为 1， 2- 苯并异噻唑啉 -3- 酮。 0050 上述水性太阳能热反射涂料的制备方法， 包括以下步骤 ： 0051 步骤 1， 将氯磺化聚乙烯、 玻璃鳞片、 酚醛环氧树脂、 水性羟基丙烯酸树脂和去离子 水加入到研磨机中， 研磨至混合液粒径为 250m， 出料 ； 0052 步骤 2， 将步骤 1 制备得到的混合液移至反应釜中， 在氨气氛围的条件下加热至 85， 在搅拌的状态下加入聚乙烯醇缩丁醛、 三聚磷酸铝、 正硅酸乙酯和硅酸铝纤维， 在搅 拌速度为 450rpm 条件下搅拌反应 35min， 得到反应物 ； 0053 步骤 3， 将步骤 2 所得反应物加热至 65。
25、， 在真空度为 0.09MPa 条件下加入聚二甲 基硅醚、 邻苯二甲酸二异丁酯、 体质颜料和防霉剂， 在搅拌速度为 350rpm 条件下搅拌反应 25min， 即得。 0054 对比例 1 0055 本发明与实施例 4 的区别在于 ： 不含有聚乙烯醇缩丁醛， 具体如下 ： 0056 一种水性太阳能热反射涂料， 原料以重量份计包括 ： 氯磺化聚乙烯 8 份， 玻璃鳞片 7份， 酚醛环氧树脂6份， 水性羟基丙烯酸树脂8份， 三聚磷酸铝9份， 正硅酸乙酯6份， 硅酸 铝纤维 7 份， 聚二甲基硅醚 8 份， 邻苯二甲酸二异丁酯 9 份， 体质颜料 6 份， 防霉剂 7 份， 去 离子水 22 份。 。
26、0057 上述体质颜料为磺化苯胺黑 ； 防霉剂为五氯酚钠。 0058 上述水性太阳能热反射涂料的制备方法， 包括以下步骤 ： 0059 步骤 1， 将氯磺化聚乙烯、 玻璃鳞片、 酚醛环氧树脂、 水性羟基丙烯酸树脂和去离子 水加入到研磨机中， 研磨至混合液粒径为 230m， 出料 ； 0060 步骤 2， 将步骤 1 制备得到的混合液移至反应釜中， 在氨气氛围的条件下加热至 90， 在搅拌的状态下加入三聚磷酸铝、 正硅酸乙酯和硅酸铝纤维， 在搅拌速度为 400rpm 条件下搅拌反应 40min， 得到反应物 ； 0061 步骤 3， 将步骤 2 所得反应物加热至 70， 在真空度为 0.08MP。
27、a 条件下加入聚二甲 说 明 书 CN 104371443 A 6 5/5 页 7 基硅醚、 邻苯二甲酸二异丁酯、 体质颜料和防霉剂， 在搅拌速度为 400rpm 条件下搅拌反应 20 min， 即得。 0062 将实施例 1 至 5 所得涂料与对比例 1 所得涂料进行性能测试， 结果如下 ： 0063 0064 由上表可知， 本发明的水性太阳能热反射涂料不仅具有良好的太阳能反射能力， 而且耐候性好、 硬度高， 性能优异。对比例 1 的涂料由于不含有聚乙烯醇缩丁醛， 导致其性 能下降， 这可能是因为聚乙烯醇缩丁醛影响涂膜形成， 一方面导致颜料和填料不能被树脂 包裹， 涂膜表面留下过多孔隙， 不能很好反射太阳能， 太阳能反射率降低， 另一方面破坏涂 膜性能。 说 明 书 CN 104371443 A 7 。