《硅酸铝纳米复合保温涂料及其制备方法.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《硅酸铝纳米复合保温涂料及其制备方法.pdf(8页珍藏版)》请在专利查询网上搜索。
1、10申请公布号CN101948651A43申请公布日20110119CN101948651ACN101948651A21申请号201010288267722申请日20100917C09D133/04200601C09D125/14200601C09D7/1220060171申请人中国十七冶集团有限公司地址243061安徽省马鞍山市雨山区雨山东路88号72发明人尹万云金仁才张千峰裴立宅陈均陶新秀乔军74专利代理机构马鞍山市金桥专利代理有限公司34111代理人奚志鹏54发明名称硅酸铝纳米复合保温涂料及其制备方法57摘要本发明公开了一种硅酸铝纳米复合保温涂料及其制备方法。其组成如下纳米硅酸铝1040。
2、、醋丙乳液或苯丙乳液1530、水3050、纳米二氧化硅26、纳米氧化铝26、纳米氧化锌25、纳米氧化钛或钛白粉25、成膜助剂012、消泡剂012、润湿分散剂012、防冻剂052、流平剂012。其制备方法在低速搅拌下先将水、纳米硅酸铝、润湿分散剂、一半消泡剂高速搅拌,使之充分分散,在搅拌下加入其他无机纳米粉体,在多功能分散机上高速搅拌,然后在低搅拌速度下缓慢滴加乳液,随后加入剩余的消泡剂、成膜助剂、防冻剂、流平剂低速搅拌最后装罐即得涂料成品。在建筑材料的表面涂抹一层厚度低于1MM的涂料,相对于未涂抹涂料的建筑材料,在100时,其导热系数可降低007W/MK。51INTCL19中华人民共和国国家知。
3、识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书4页附图2页CN101948653A1/1页21硅酸铝纳米复合保温涂料,其特征在于该硅酸铝纳米复合保温涂料的组分及质量百分比如下纳米硅酸铝1040、醋丙乳液或苯丙乳液1530、水3050、纳米二氧化硅26、纳米氧化铝26、纳米氧化锌25、纳米氧化钛或钛白粉25、成膜助剂012、消泡剂012、润湿分散剂012、防冻剂052、流平剂012。2如权利要求1所述硅酸铝纳米复合保温涂料的制备方法,其特征在于该制备方法具体如下在低速搅拌下先将水、纳米硅酸铝、润湿分散剂、一半消泡剂高速搅拌13小时,使之充分分散,在搅拌下加入无机纳米粉体纳米二氧化硅、纳米氧化铝、纳。
4、米氧化锌、纳米钛白粉,在多功能分散机上高速搅拌13小时,通过高速剪切将其分散均匀,然后在低搅拌速度下缓慢滴加乳液,随后加入剩余的消泡剂、成膜助剂、防冻剂、流平剂,低速搅拌310小时,最后装罐即得涂料成品。3根据权利要求1所述硅酸铝纳米复合保温涂料,其特征在于所述醋丙乳液或苯丙乳液的固含量大于40、小于60,最低成膜温度110。4根据权利要求1所述硅酸铝纳米复合保温涂料,其特征在于所述纳米二氧化硅、纳米氧化铝、纳米氧化锌、纳米钛白粉的尺寸低于100纳米。5根据权利要求1所述硅酸铝纳米复合保温涂料,其特征在于所述润湿分散剂为10的六偏磷酸钠水溶液。6根据权利要求1所述硅酸铝纳米复合保温涂料,其特征。
5、在于所述成膜助剂为2,2,4三甲基13戊二醇单丁酸酯。7根据权利要求1所述硅酸铝纳米复合保温涂料及其制备方法,其特征在于所述防冻剂为乙二醇。8根据权利要求1所述硅酸铝纳米复合保温涂料,其特征在于所述消泡剂为磷酸三丁酯。9根据权利要求1所述硅酸铝纳米复合保温涂料,其特征在于所述流平剂为聚氨酯。权利要求书CN101948651ACN101948653A1/4页3硅酸铝纳米复合保温涂料及其制备方法技术领域0001本发明属于保温材料制备技术领域,具体涉及一种硅酸铝纳米复合保温涂料及其制备方法。背景技术0002水性节能涂料是一种有机挥发物含量低、生产施工安全,不易燃、无毒性的绿色涂料,符合涂料技术的现代。
6、发展方向,社会、环境及经济效益高。因此,水性节能涂料在设备及建筑方面的推广应用具有重要的意义。设备、建筑节能材料中因隔热保温材料使用方便、隔热效果好及经济可行等优点而越来越受到人们的青睐,发展前景广阔,将有望促进涂料市场及隔热材料应用领域的扩展。0003将纳米技术及纳米原料应用于涂料中,可以利用荷叶双蔬原理以及“零对流”等纳米效应,提高涂料的保温隔热性、耐水性和抗霉性能。硅酸铝是一种良好的耐高温、隔热性能好的材料,而纳米硅酸铝由于粒径小、粒径分布窄、没有沉淀分层现象,所以悬浮稳定性好,同时可提高涂料的分散性和细度指标,使得涂料外观、光泽度、硬度和分散性都有良好的效果。在涂料中采用纳米硅酸铝,可。
7、使涂料产生“零对流”等纳米效应,极大地降低材料的热传递能力,可作为一种良好的隔热保温材料,弥补传统的墙体保温涂料中存在的吸水性大、易老化、体积收缩大、容易造成产品后期强度低和空鼓开裂降低保温涂料性能等现象,同时又弥补了聚苯颗粒保温涂料易燃,防火性差高温产生有害气体和耐侯低,反弹性大等缺陷。另外,成型稳固、粘结力强、施工方便快,可有效缩短工期,并且不受被保温体几何形状的限制,特别适用于建筑物的内、外墙保温,各种设备,如中央空调下送风系统及异型表面保温,可杜绝传统材料缝隙泄露而损失能量,构成整体密封。0004目前,大部分设备及建筑物保温涂料中起保温作用的主要是泡沫塑料、膨胀珍珠岩和空心微珠等成分,。
8、利用颗粒内部的孔隙与颗粒之间的空隙,阻止热流的传递和辐射传热,并取得了一定的保温效果。但是随着国家对设备及建筑物的节能要求,仅靠上述几种材料明显不能满足需求。中国发明专利“一种粉状复合保温涂料”专利申请号2008102307184主要是以微米级的氧化硅、氧化镁、氧化铝为原料,原料需要粉碎研磨,生产过程较复杂。中国发明专利“复合硅酸盐隔热保温涂料及其生产方法”专利号87102864采用的原料主要是含水的硅酸镁铝的纤维状材料。也有人加入纳米组分的方法来提高涂料的质量,如专利号为031180302的发明专利,就以纯丙乳液为基料,加入纳米级的氧化锌、氧化硅及氧化钛等,虽然具有较好的耐洗刷性能、抗菌自洁。
9、功能,但是保温隔热效果较差,生产过程也较复杂。发明内容0005本发明的目的是通过选取成膜性能良好的基料,科学的选择合理的助剂和填料,并对原料组分进行优化设计,引入功能性纳米组分,提供一种生产工艺简单,纳米组分与乳液、助剂和填料组分具有良好的相容性、分散性和稳定性,并具有良好的保温隔热性、耐洗说明书CN101948651ACN101948653A2/4页4刷性及抗菌自洁功能的硅酸铝纳米复合保温涂料及其制备方法。在建筑材料的表面涂抹一层厚度低于1MM的涂料,相对于未涂抹涂料的建筑材料,在100时,其导热系数可降低007W/MK。0006本发明所提供的硅酸铝纳米复合保温涂料的组成及其质量百分比如下0。
10、007纳米硅酸铝1040、醋丙乳液或苯丙乳液1530、水3050、纳米二氧化硅26、纳米氧化铝26、纳米氧化锌25、纳米钛白粉25、成膜助剂012、消泡剂012、润湿分散剂012、防冻剂052、流平剂012。0008本发明的硅酸铝纳米复合保温涂料的制备方法如下0009在低速搅拌下先将水、纳米硅酸铝、润湿分散剂、一半消泡剂高速搅拌13小时,使之充分分散,在搅拌下加入无机纳米粉体纳米二氧化硅、纳米氧化铝、纳米氧化锌、纳米钛白粉,在多功能分散机上高速搅拌13小时,通过高速剪切将其分散均匀。然后在低搅拌速度下缓慢滴加乳液,随后加入剩余的消泡剂、成膜助剂、防冻剂、流平剂低速搅拌310小时,最后装罐即得涂。
11、料成品。0010本发明所述无机纳米粉体纳米二氧化硅、纳米氧化铝、纳米氧化锌、纳米钛白粉的尺寸低于100纳米。0011本发明所述醋丙乳液或苯丙乳液的固含量大于40、小于60,最低成膜温度110。0012本发明所述润湿分散剂为10的六偏磷酸钠水溶液。0013本发明所述成膜助剂为2,2,4三甲基13戊二醇单丁酸酯。0014本发明所述防冻剂为乙二醇。0015本发明所述消泡剂为磷酸三丁酯。0016本发明所述流平剂为聚氨酯。0017本发明所述制备过程采用多功能分散机搅拌。0018本发明通过选择合理的功能纳米组分及填料,以纳米硅酸铝为基础纳米原料,对纳米组分进行成分优化设计,采用多功能分散机对纳米组分进行长。
12、时间的分散处理,可以保证纳米组分的充分分散,可使涂料中的纳米组分与乳液、助剂及填料具有很好的相容性和稳定性。除了加入具有较好隔热保温性能的纳米硅酸铝外,还设计加入多种功能性的纳米组分,可以发挥出各纳米组分的协同作用和性能互补,减弱或避免了单一组分引起的不足,提高了涂料的保温隔热特性、耐洗刷性及抗菌自洁性等综合性能。本发明的制备过程简单、所用原料都是常用、已批量生产的纳米氧化物,原料来源丰富,原料及制备过程均对环境无污染,符合环保要求的现代工业的发展方向,可实现硅酸铝纳米复合保温涂料的低成本批量化制备,是一种高性能和多功能的绿色保温环保型涂料。附图说明0019图1为本发明制备的硅酸铝纳米复合保温。
13、涂料的XRD衍射图谱。0020经检索,可知本发明制备的硅酸铝纳米复合保温涂料由多种物相构成,主要包括三斜结构的硅酸铝JCPDS卡,卡号250021、菱形结构的氧化铝JCPDS卡,卡号461212、斜方结构的二氧化硅JCPDS卡,卡号421401、四方结构的二氧化钛JCPDS卡,卡号651118、六方结构的氧化锌JCPDS卡,卡号361451。说明书CN101948651ACN101948653A3/4页50021图2为本发明制备的苯丙乳液硅酸铝纳米复合保温涂料的SEM图像。0022从图2A可看出苯丙乳液硅酸铝纳米复合保温涂料的表面致密,更高倍数的SEM图像图2B显示颗粒尺寸为纳米级。0023图。
14、3为本发明制备的醋丙乳液硅酸铝纳米复合保温涂料的SEM图像。0024从图3A可看出类似于苯丙乳液硅酸铝纳米复合保温涂料,醋丙乳液硅酸铝纳米保温涂料的表面致密,更高倍数的SEM图像图3B显示颗粒的尺寸为纳米级。具体实施方式0025实施例1确定硅酸铝纳米复合保温涂料的质量百分比组成如下纳米硅酸铝15、醋丙乳液25、水41、纳米二氧化硅6、纳米氧化铝3、纳米氧化锌3、纳米氧化钛3、成膜助剂05、消泡剂1、润湿分散剂1、防冻剂1、流平剂05。制备过程如下在低速搅拌下先将水、纳米硅酸铝、润湿分散剂、一半消泡剂高速搅拌2小时,使之充分分散,在搅拌下加入其他无机纳米粉体,在多功能分散机上高速搅拌3小时,通过。
15、高速剪切将其分散均匀。然后在低搅拌速度下缓慢滴加乳液,随后加入剩余的消泡剂、成膜助剂、防冻剂、流平剂低速搅拌3小时,最后装罐即得涂料成品。0026实施例2确定硅酸铝纳米复合保温涂料的质量百分比组成如下纳米硅酸铝20、苯丙乳液25、水38、纳米二氧化硅5、纳米氧化铝2、纳米氧化锌3、纳米氧化钛3、成膜助剂05、消泡剂1、润湿分散剂1、防冻剂1、流平剂05。制备过程如下在低速搅拌下先将水、纳米硅酸铝、润湿分散剂、一半消泡剂高速搅拌2小时,使之充分分散,在搅拌下加入其他无机纳米粉体,在多功能分散机上高速搅拌2小时,通过高速剪切将其分散均匀。然后在低搅拌速度下缓慢滴加乳液,随后加入剩余的消泡剂、成膜助。
16、剂、防冻剂、流平剂低速搅拌4小时,最后装罐即得涂料成品。0027实施例3纳米硅酸铝25、醋丙乳液23、水38、纳米二氧化硅4、纳米氧化铝2、纳米氧化锌2、纳米氧化钛2、成膜助剂05、消泡剂1、润湿分散剂1、防冻剂1、流平剂05。制备过程如下在低速搅拌下先将水、纳米硅酸铝、润湿分散剂、一半消泡剂高速搅拌2小时,使之充分分散,在搅拌下加入其他无机纳米粉体,在多功能分散机上高速搅拌3小时,通过高速剪切将其分散均匀。然后在低搅拌速度下缓慢滴加乳液,随后加入剩余的消泡剂、成膜助剂、防冻剂、流平剂低速搅拌6小时,最后装罐即得涂料成品。0028实施例4纳米硅酸铝10、苯丙乳液25、水42、纳米二氧化硅5、纳。
17、米氧化铝4、纳米氧化锌5、纳米氧化钛5、成膜助剂05、消泡剂1、润湿分散剂1、防冻剂1、流平剂05。制备过程如下在低速搅拌下先将水、纳米硅酸铝、润湿分散剂、一半消泡剂高速搅拌2小时,使之充分分散,在搅拌下加入其他无机纳米粉体,在多功能分散机上高速搅拌2小时,通过高速剪切将其分散均匀。然后在低搅拌速度下缓慢滴加乳液,随后加入剩余的消泡剂、成膜助剂、防冻剂、流平剂低速搅拌8小时,最后装罐即得涂料成品。0029实施例5纳米硅酸铝30、苯丙乳液18、水40、纳米二氧化硅2、纳米氧化铝2、纳米氧化锌2、纳米氧化钛2、成膜助剂05、消泡剂1、润湿分散剂1、防冻剂1、流平剂05。制备过程如下在低速搅拌下先将水、纳米硅酸铝、润湿分散剂、一半消泡剂高速搅拌1小时,使之充分分散,在搅拌下加入其他无机纳米粉体,在多功能分散机上高速搅拌2小时,通过高速剪切将其分散均匀。然后在低搅拌速度下缓慢滴加乳液,说明书CN101948651ACN101948653A4/4页6随后加入剩余的消泡剂、成膜助剂、防冻剂、流平剂低速搅拌10小时,最后装罐即得涂料成品。说明书CN101948651ACN101948653A1/2页7图1图2说明书附图CN101948651ACN101948653A2/2页8图3说明书附图CN101948651A。