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1、10申请公布号CN102352159A43申请公布日20120215CN102352159ACN102352159A21申请号201110334600822申请日20111028C09D133/00200601C09D7/1220060171申请人中华制漆（深圳）有限公司地址518104广东省深圳市宝安区沙井镇环镇路衙边工业区72发明人陈孟黎冬辉程红旗74专利代理机构深圳市君胜知识产权代理事务所44268代理人刘文求杨宏54发明名称一种水性相变微球内墙保温涂料及其制备方法57摘要本发明公开一种水性相变微球内墙保温涂料，其特征在于，包括以下重量百分比的组份丙烯酸乳液2040、润湿剂015、分散剂。
2、015、硅藻土520、石蜡相变微球510、钛白粉520、增稠剂015、高岭土110、不透明聚合物310、余量为水。本发明由于引入了石蜡相变微球材料，其保温效果好，耐候性优良，能有效抵抗裂纹，还从根本上解决了保温涂料易受大气环境、涂层和波段等的制约问题，应用十分广泛。51INTCL19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8页附图1页CN102352166A1/1页21一种水性相变微球内墙保温涂料，其特征在于，所述水性相变微球内墙保温涂料，按重量百分比计，主要由以下组分组成丙烯酸乳液2040、润湿剂015、分散剂015、硅藻土520、石蜡相变微球510、钛白粉525、增。
3、稠剂015、高岭土110、不透明聚合物310、余量为水。2根据权利要求1所述的水性相变微球内墙保温涂料，其特征在于，所述石蜡相变微球由封入的石蜡和聚合物外壳组成；所述石蜡封装于聚合物外壳内。3根据权利要求2所述的水性相变微球内墙保温涂料，其特征在于，所述石蜡相变微球的平均直径为645微米。4根据权利要求1所述的水性相变微球内墙保温涂料，其特征在于，所述不透明聚合物为空心聚合物球体；所述空心聚合物球体的外壳为丙烯酸酯和苯乙烯组成的聚合物。5根据权利要求1所述的水性相变微球内墙保温涂料，其特征在于，所述润湿剂为聚氧乙烯醚类润湿剂。6根据权利要求1所述的水性相变微球内墙保温涂料，其特征在于，所述分散。
4、剂为高分子量聚丙烯酸铵盐分散剂。7根据权利要求1所述的水性相变微球内墙保温涂料，其特征在于，所述钛白粉为金红石型钛白粉。8根据权利要求1所述的水性相变微球内墙保温涂料，其特征在于，所述增稠剂为碱溶胀性类和疏水改性聚氨酯类增稠剂。9根据权利要求1所述的水性相变微球内墙保温涂料，其特征在于，所述水性相变微球内墙保温涂料中还包括其他助剂15；所述助剂为防霉剂、防腐剂、抗菌剂或防冻剂中的一种或几种。10一种权利要求1所述的水性相变微球内墙保温涂料的制备方法，其特征在于，所述水性相变微球内墙保温涂料的制备方法包括以下步骤先按照配方比例称取原料，低速阶段依次加入部分的水和全部的润湿剂、分散剂、金红石型钛白。
5、粉、硅藻土及高岭土，中速搅拌；加入部分的疏水改性聚氨酯增稠剂，待以上原料加入完毕，高速分散；继续在中速搅拌下，加入丙烯酸乳液、石蜡相变微球、不透明聚合物、碱溶胀类增稠剂和剩下的疏水改性聚氨酯增稠剂、剩余的水和其他成分，中速搅拌，再经过滤，称重包装。权利要求书CN102352159ACN102352166A1/8页3一种水性相变微球内墙保温涂料及其制备方法技术领域0001本发明涉及保温涂料领域，尤其涉及一种用于建筑物内墙表面的水性相变微球内墙保温涂料及其制备方法。背景技术0002节能降耗、提高经济效益是科学研究和技术开发的基本目标之一，涂料技术也不例外。20世纪70年代后，世界气候变暖，地球能源。
6、日趋枯竭。因此，开发保温涂料，尤其是与人类生活密切相关的建筑保温涂料具有较大的现实意义。在我国能源消耗中，建筑能耗大约占全国能源消耗的1/4，而建筑用保温材料约占总量的11左右，可见建筑节能潜力很大。在国外大力普及保温材料的背景下，可以预知，我国将逐步出台对新住宅需要采取隔热保温措施的法规。0003目前保温涂料主要采用调节涂层的吸收/辐射比、增大涂层的热阻和红外辐射致冷等机理和模式，但在实际使用中存在涂层过厚、温控效果受大气和灰尘的影响、对不同波段的温控效果不同等缺点。针对上述问题，人们积极寻求基于其他机理和模式的保温涂料。0004因此，现有技术还有待于改进和发展。发明内容0005鉴于上述现有。
7、技术的不足，本发明的目的在于提供一种水性相变微球内墙保温涂料及其制备方法，旨在解决现有技术中涂料保温效果差、抵抗裂纹性能差、耐水、耐候性差、易受大气环境、涂层及波段等制约的问题。0006本发明的技术方案如下一种水性相变微球内墙保温涂料，其中，所述水性相变微球内墙保温涂料，按重量百分比计，主要由以下组分组成丙烯酸乳液2040、润湿剂015、分散剂015、硅藻土520、石蜡相变微球510、钛白粉525、增稠剂015、高岭土110、不透明聚合物310、余量为水。0007所述的水性相变微球内墙保温涂料，其中，所述石蜡相变微球由封入的石蜡和聚合物外壳组成；所述石蜡封装于聚合物外壳内。0008所述的水性相。
8、变微球内墙保温涂料，其中，所述石蜡相变微球的平均直径为645微米。0009所述的水性相变微球内墙保温涂料，其中，所述不透明聚合物为空心聚合物球体；所述空心聚合物球体的外壳为丙烯酸酯和苯乙烯组成的聚合物。0010所述的水性相变微球内墙保温涂料，其中，所述润湿剂为聚氧乙烯醚类润湿剂。0011所述的水性相变微球内墙保温涂料，其中，所述分散剂为高分子量聚丙烯酸铵盐分散剂。0012所述的水性相变微球内墙保温涂料，其中，所述钛白粉为金红石型钛白粉。说明书CN102352159ACN102352166A2/8页40013所述的水性相变微球内墙保温涂料，其中，所述增稠剂为碱溶胀性类和疏水改性聚氨酯类增稠剂。0。
9、014所述的水性相变微球内墙保温涂料，其中，所述水性相变微球内墙保温涂料中还包括其他助剂15；所述助剂为防霉剂、防腐剂、抗菌剂或防冻剂中的一种或几种。0015上述的水性相变微球内墙保温涂料的制备方法，其中，所述水性相变微球内墙保温涂料的制备方法包括以下步骤先按照配方比例称取原料，低速阶段依次加入部分的水和全部的润湿剂、分散剂、金红石型钛白粉、硅藻土及高岭土，中速搅拌；加入部分的疏水改性聚氨酯增稠剂，待以上原料加入完毕，高速分散；继续在中速搅拌下，加入丙烯酸乳液、石蜡相变微球、不透明聚合物、碱溶胀类增稠剂和剩下的疏水改性聚氨酯增稠剂、剩余的水和其他成分，中速搅拌，再经过滤，称重包装。0016有益。
10、效果本发明提供的水性相变微球保温涂料及其制备方法，由于引入了石蜡相变微球材料，其保温效果好，耐候性优良，能有效抵抗裂纹，提高了墙体的保温能力，节省了能耗，提高了舒适度，还从根本上解决了保温涂料易受大气环境、涂层及波段等的制约问题，应用十分广泛。附图说明0017图1为本发明水性相变微球保温涂料的保温性能测试曲线图。具体实施方式0018本发明提供一种水性相变微球内墙保温涂料及其制备方法，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。0019利用相变材料的潜热蓄热功能达到建筑调温、余热存储、辅助蓄热。
11、、太阳能储存利用等作用，是目前最受瞩目的实现建筑节能的有效方法和研究方向之一。微胶囊技术是一种用成膜材料把液体或固体包覆，使之形成微米或毫米颗粒的技术。将相变材料包覆于微胶囊所形成的颗粒称为相变材料微胶囊，它具有特殊的温度调节功能。微胶囊芯的相变材料随外界温度可以发生相变，但表面包覆的高分子膜则保持为固态。在环境温度升高过程中，当温度高于相变温度，囊心中的相变材料吸收环境中的热量，发生相变，直至全部由固态转变为液态；而在环境温度低于相变温度时，囊芯的相变材料放出吸收的热量，发生液固相转变。这种吸热和放热功能，可以使微胶囊表面的温度在一定时间内保持相对恒定。微胶囊相变材料的优点在于减少或避免相变。
12、材料与环境的反应、增加传热面积、确保相变发生在壁材内。由于基于相变材料的保温涂料独特的热性能，它是赋予物体温度调节功能最便宜和最简便的方法。这类保温涂料具有巨大的市场需求。随着保温涂料技术的成熟，完全由涂刷保温涂料代替做保温层的方法已经开始进入实用阶段，它将改变传统保温保冷方式。保温涂料技术在车辆、船舶、储油气罐、冷冻设备和空调设备上的应用，将大大地减少保温层的厚度和简化施工工艺，提高能源使用效率，节约设备用于保温的体积和空间。0020本发明将相变材料引入内墙保温涂料中，制备一种基于相变机理的温控涂料，从说明书CN102352159ACN102352166A3/8页5而从根本上解决保温涂料受大。
13、气环境、涂层和波段的制约，相变材料PCM在相变过程中具有两大特点伴随大量的潜热和温度保持恒定。相变材料分为固固相变材料和固液相变材料两大类。固固相变材料主要是交联结晶高分子，如聚烯烃和聚乙二醇，其特点是相变过程中保持固体状态，相变温度高。固液相变材料有水合无机盐、烃类、高级脂肪酸和高级脂肪醇，其特点是相变热大、相变温度适宜和相变过程液化。由于固固相变材料相变温度高，在室温下难以实现，因此，本发明采用固液相变材料，具体采用石蜡相变微球。它是一种小球型热塑性微粒，当外界温度升高时，固体石蜡吸收热量，吸热足够后发生相变，固体石蜡转化为液体石蜡；当外界温度降低后，液体石蜡释放热量，释放足够后发生相变，。
14、液体石蜡转化为固体。这种吸热和放热功能，可以使石蜡相变微球表面的温度在一定时间内保持相对恒定。0021本发明水性相变微球内墙保温涂料采用的石蜡相变微球，是由封入的石蜡和聚合物外壳组成，即由该聚合物外壳把石蜡包裹封装，形成石蜡相变微球。该聚合物外壳成分为密胺树脂或丙烯酸树脂，该树脂成膜性好，化学稳定性好，不仅具有良好的韧性和抗渗透性，还具有良好的耐磨性、耐水性和耐热性。本发明的石蜡相变微球可防止石蜡由固体转化为液体时带来的泄露问题，还由于将封装的石蜡与其他基体隔离，有效地保护了石蜡的化学性质，并且该相变微球还具有弹性优异、质轻、耐化学品、低透气性、良好的机械强度等优点，极适用于建筑用涂料。002。
15、2本发明水性相变微球内墙保温涂料采用的石蜡相变微球的平均直径为645微米，可有效增加石蜡相变微球的比表面积和导热系数，从而使石蜡可快速感应温度的变化而进行吸热和放热过程，还增强了石蜡相变微球的储热能力，进一步提高了涂料的保温性能。0023本发明可通过调节石蜡相变微球中的石蜡碳链长度控制相变温度，本发明采用的石蜡相变微球相变温度约为2025，相变焓100J/G，该温度适用于大多数地方，即当外界温度高于相变温度时，石蜡吸热并发生相变，固体石蜡转化为液体石蜡，当外界温度低于相变温度时，石蜡放热并发生相变，液体石蜡转化为固体石蜡，从而使外界温度在一定时间内保持在相变温度附近。0024本发明水性相变微球。
16、内墙保温涂料，按重量百分比计，主要由以下组分组成丙烯酸乳液2040、润湿剂015、分散剂015、硅藻土520、石蜡相变微球510、钛白粉525、增稠剂015、高岭土110、不透明聚合物310、余量为水。0025所述水性相变微球内墙保温涂料中还可以包括下组分其他涂料助剂如防霉剂、防腐剂、抗菌剂、防冻剂等15。0026本发明水性相变微球内墙保温涂料采用的丙烯酸乳液为聚合乳液，其具有优异的弹性和良好的耐玷污性能，所形成的涂膜能有效抵抗裂纹，而且耐候性优良。0027本发明水性相变微球内墙保温涂料中加入了能够有效降低涂料体积密度和热导率的高岭土。由于高岭土本身热导率低，并且具有微孔结构，密度小、机械性能。
17、好、疏水性强，能够有效地降低涂料的体积密度，成膜时能在涂层内部锁住更多的静止空气，从而有效地降低涂料热导率和阻隔空气的热对流。这就极大地增强了涂料的保温效果。0028本发明水性相变微球内墙保温涂料采用的不透明聚合物优选为空心聚合物球体，该球体外壳为以丙烯酸酯和苯乙烯组成的聚合物，该聚合物的玻璃化温度很高，该空心聚说明书CN102352159ACN102352166A4/8页6合物球体能提供遮盖力，可以替换部分钛白粉，同时不参与成膜。本发明水性相变微球内墙保温涂料采用的不透明聚合物具有极好的遮盖性能，能提高涂膜的耐水和耐候性能。0029本发明水性相变微球内墙保温涂料采用的钛白粉优选为金红石型钛白。
18、粉，该钛白粉具有高光泽、遮盖和分散性能优异等特点。0030本发明水性相变微球内墙保温涂料采用的硅藻土具有良好的隔热性、充填性和分散性能，可进一步提高本发明保温涂料的性能。0031本发明水性相变微球内墙保温涂料采用的润湿剂优选为聚氧乙烯类润湿剂。0032本发明水性相变微球内墙保温涂料采用的分散剂为高分子量的聚丙烯酸铵盐分散剂。0033本发明水性相变微球内墙保温涂料采用的增稠剂主要为碱溶胀性类和疏水改性聚氨酯类增稠剂。0034本发明水性相变微球内墙保温涂料还包括助剂，助剂主要由防霉剂、防腐剂、抗菌剂或防冻剂等中的一种或多种组成。0035本发明水性相变微球内墙保温涂料的制造方法先按照配方比例称取原料。
19、，低速阶段依次加入部分的水和全部的润湿剂、分散剂、金红石型钛白粉、硅藻土及高岭土，中速搅拌35MIN；加入部分的疏水改性聚氨酯增稠剂，待以上原料加入完毕，高速分散15MIN；继续在中速搅拌下，加入丙烯酸乳液、石蜡相变微球、不透明聚合物、碱溶胀类增稠剂和剩下的疏水改性聚氨酯增稠剂、剩余的水和其他成分，再中速搅拌15MIN，再经过滤，称重包装。0036其中，所述低速搅拌是指搅拌叶片的转速在500转/分钟800转/分钟之间，高速搅拌是指搅拌叶片的转速在1000转/分钟1500转/分钟之间，中速搅拌是指搅拌叶片的转速在800转/分钟1000转/分钟之间。0037本发明提供的水性相变微球内墙保温涂料由于。
20、采用水性乳液，对人体和环境没有危害，属于绿色环保产品。产品具有加热时升温慢、散热时降温也慢的特点。在南方炎热夏天，该涂料可以有效地阻隔热能从墙壁传递进入室内，使室内保持在相对较低的温度；在北方寒冷冬天，当暖气使室内温度升高，能有效阻隔热量向室外散发，减少热量的损失，而当室内温度降低时，能缓慢释放热能，补强热量的损失。即能适度地调节室内温度，使居住环境更加舒适。该产品施工十分方便，通过添加不同其他色浆，能提供多种颜色选择，具有良好的装饰和保护功能。0038下面，对本发明的较佳实施例做进一步说明实施例一具体实施方式新型保温涂料，其配方配比为（重量百分比）去离子水328不透明聚合物5分散剂05碱溶胀。
21、类增稠剂02金红石型钛白粉10疏水改性聚氨酯增稠剂1高岭土3石蜡相变微球10硅藻土5湿润剂05丙烯酸乳液295其他助剂25先按照配方比例称取原料，低速阶段依次加入去离子水15份、润湿剂05份、分散剂05份、金红石型钛白粉10份、硅藻土5份及高岭土3份，中速搅拌35MIN，加入疏水改性聚氨酯增稠剂05份，待以上原料加入完毕，高速分散15MIN，之后继续在中速搅拌下，加入说明书CN102352159ACN102352166A5/8页7丙烯酸乳液295份、石蜡相变微球10份、不透明聚合物5份、碱溶胀类增稠剂02份和疏水改性聚氨酯增稠剂05份、剩余的水和其他成分，再中速搅拌15MIN，再经过滤，称重包。
22、装。0039实施例二具体实施方式新型保温涂料，其配方配比为（重量百分比）去离子水313不透明聚合物3分散剂05碱溶胀类增稠剂02金红石型钛白粉10疏水改性聚氨酯增稠剂1高岭土1石蜡相变微球8硅藻土10湿润剂05丙烯酸乳液315其他助剂25先按照配方比例称取原料，低速阶段依次加入去离子水15份、润湿剂05份、分散剂05份、金红石型钛白粉10份、硅藻土10份及高岭土15份，中速搅拌35MIN，加入疏水改性聚氨酯增稠剂05份，待以上原料加入完毕，高速分散15MIN，之后继续在中速搅拌下，加入丙烯酸乳液315份、石蜡相变微球8份、不透明聚合物3份、碱溶胀类增稠剂02份和疏水改性聚氨酯增稠剂05份、剩余。
23、水和其他成分，再中速搅拌15MIN，再经过滤，称重包装。0040实施例三具体实施方式新型保温涂料，其配方配比为（重量百分比）去离子水258不透明聚合物10分散剂05碱溶胀类增稠剂02金红石型钛白粉12疏水改性聚氨酯增稠剂1高岭土1石蜡相变微球5硅藻土8湿润剂05丙烯酸乳液335其他助剂25先按照配方比例称取原料，低速阶段依次加入去离子水15份、润湿剂05份、分散剂05份、金红石型钛白粉12份、硅藻土8份及高岭土1份，中速搅拌35MIN，加入疏水改性聚氨酯增稠剂05份，待以上原料加入完毕，高速分散15MIN，之后继续在中速搅拌下，加入丙烯酸乳液335份、石蜡相变微球5份、不透明聚合物10份、碱溶。
24、胀类增稠剂02份和疏水改性聚氨酯增稠剂05份、剩余水和其他成分，再中速搅拌15MIN，再经过滤，称重包装。0041实施例四具体实施方式新型保温涂料，其配方配比为（重量百分比）去离子水20不透明聚合物5分散剂05碱溶胀类增稠剂02金红石型钛白粉5疏水改性聚氨酯增稠剂05高岭土2石蜡相变微球5硅藻土20湿润剂05丙烯酸乳液40其他助剂13先按照配方比例称取原料，低速阶段依次加入去离子水15份、润湿剂05份、分散剂05份、金红石型钛白粉10份、硅藻土20份及高岭土2份，中速搅拌35MIN，加入疏水改性聚氨酯增稠剂05份，待以上原料加入完毕，高速分散15MIN，之后继续在中速搅拌下，加入丙烯酸乳液40。
25、份、石蜡相变微球5份、不透明聚合物5份、碱溶胀类增稠剂02份、剩余水和其他成分，再中速搅拌15MIN，再经过滤，称重包装。0042实施例五具体实施方式新型保温涂料，其配方配比为（重量百分比）去离子水40不透明聚合物5说明书CN102352159ACN102352166A6/8页8分散剂05碱溶胀类增稠剂02金红石型钛白粉5疏水改性聚氨酯增稠剂05高岭土10石蜡相变微球5硅藻土12湿润剂05丙烯酸乳液20其他助剂13先按照配方比例称取原料，低速阶段依次加入去离子水15份、润湿剂05份、分散剂05份、金红石型钛白粉10份、硅藻土12份及高岭土10份，中速搅拌35MIN，加入疏水改性聚氨酯增稠剂05。
26、份，待以上原料加入完毕，高速分散15MIN，之后继续在中速搅拌下，加入丙烯酸乳液20份、石蜡相变微球5份、不透明聚合物5份、碱溶胀类增稠剂02份、剩余水和其他成分，再中速搅拌15MIN，再经过滤，称重包装。0043实施例六具体实施方式新型保温涂料，其配方配比为（重量百分比）去离子水295不透明聚合物5分散剂5碱溶胀类增稠剂01金红石型钛白粉25疏水改性聚氨酯增稠剂01高岭土2石蜡相变微球5硅藻土5湿润剂2丙烯酸乳液20其他助剂13先按照配方比例称取原料，低速阶段依次加入去离子水15份、润湿剂2份、分散剂5份、金红石型钛白粉25份、硅藻土5份及高岭土2份，中速搅拌35MIN，加入疏水改性聚氨酯增。
27、稠剂01份，待以上原料加入完毕，高速分散15MIN，之后继续在中速搅拌下，加入丙烯酸乳液20份、石蜡相变微球5份、不透明聚合物5份、碱溶胀类增稠剂01份、剩余水和其他成分，再中速搅拌15MIN，再经过滤，称重包装。0044保温性能测试方法1）分别将普通涂料和相变微球保温涂料涂布在相同的两个4L铁罐壁内，涂布干厚同为100M，涂布面积相同，一周自干后进行测试；2）将两个铁罐置于50恒温箱内加热1H，使罐内空气温度稳定。取出铁罐，严密封盖，将铁罐置于15恒温箱内，测量罐内空气温度变化。0045表1普通涂料和相变微球保温涂料罐内空气温度变化说明书CN102352159ACN102352166A7/8。
28、页9以普通涂料为对比例，与实施例16的相变微球保温涂料做保温性能测试，其测试结果如表1所示。以实施例1和普通涂料对比例的数据做示意图，如图1所示。0046保温性能测试结果如表1和图1所示的测试结果可见，随着时间增加，七个罐子内的空气温度都呈下降趋势。相变涂料的下降速度小于普通涂料，尤其在25附近，相变涂料的罐内空气温度在该温度附近持续时间明显更多。这是由于将两种不同的涂料同时置于50的恒温箱后1H后，罐内空气温度和涂料温度饱和，但是相变微球的石蜡在该温度从固态变成了液态，储存了更多的热量。将温度饱和的铁罐置于较低温度的环境中，罐内热量开始流失，空气温度逐渐下降。相变涂料由于本身吸收了较多的热量，因而温度下降幅度较缓慢。在25附近，是石蜡从液相转化为固相的相变点，在该温度释放的热量最多，因而在该温度附近空气温度较为稳定。随着时间增加，相变微球的热量也几乎释放完毕，因而最后七罐内的空气温度都说明书CN102352159ACN102352166A8/8页10接近环境温度。0047应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。说明书CN102352159ACN102352166A1/1页11图1说明书附图CN102352159A。