新型水性保温涂料.pdf

本发明涉及一种建筑用水性保温涂料，该涂料由有以下原料组成：陶瓷中空微珠，乳液，助溶剂，填料，颜料，润湿剂，分散剂，增稠剂，消泡剂，杀菌剂和水。所述涂料中添加了陶瓷中空微珠，陶瓷中空微珠涂覆在建筑物表面后形成了极薄的密闭中空腔体层，可以有效阻止热的传导和辐射。

权利要求书
1.  一种新型水性保温涂料，有以下主要原料组成：陶瓷中空微珠，乳液，助溶剂，填料，颜料，润湿剂，分散剂，增稠剂，消泡剂，杀菌剂和水。其各组成含量(以重量计)为：
(1)陶瓷中空微珠5～20％
(2)乳液20～40％
(3)助溶剂5～20％
(4)填料5～40％
(5)颜料5～40％
(6)润湿剂0.1～1％
(7)分散剂0.1～2％
(8)增稠剂0.5～4％
(9)消泡剂0.01～1％
(10)杀菌剂0.01～1％
(11)水5～20％。

2.  根据权利1所述的涂料，其中所添加的陶瓷中空微珠为粒径45～150微米级配微珠。

3.  根据权利1所述的涂料，其中陶瓷中空微珠的导热系数为0.04～0.08W/m.K。

4.  根据权利1所述的涂料，其中陶瓷中空微珠的热反射率大于80％。

5.  根据权利1所述的涂料，其中陶瓷中空微珠的折射率为1.53。

6.  根据权利1所述的涂料，其中陶瓷中空微珠的主要金属元素为硅、铝、钛元素。

7.  根据权利1所述的涂料，其中保温涂料用乳液为纯丙乳液、苯丙乳液、醋丙乳液、硅丙乳液、氟碳乳液中的一种或几种。

8.  根据权利1所述的涂料，其中保温涂料用助溶剂为乙二醇或丙二醇

9.  根据权利1所述的涂料，其中保温涂料的填料为重钙、轻钙、沉淀硫酸钡、滑石粉、云母粉、高岭土、石英粉、硅灰石粉中的一种或几种。

10.  根据权利1所述的涂料，其中保温涂料的润湿剂为烷基芳基聚醚、聚氧乙烯烷芳基醚、聚乙氧基壬基酚、烷基琥珀磺酸钠、聚氧乙烯烷基酚醚中的一种或几种。

11.  根据权利1所述的涂料，其中保温涂料的分散剂为聚磷酸盐、聚丙烯酸盐、聚苯乙烯/顺丁烯二酸盐、聚异丁烯二酸盐或AMP-95中的一种或几种。

12.  根据权利1所述的涂料，其中保温涂料的增稠剂为纤维素醚及其衍生物、聚丙烯酸酯、聚氨酯中的一种或几种。

13.  根据权利1所述的涂料，其中保温涂料的颜料为无机颜料和有机颜料中的一种或几种。

14.  根据权利1所述的涂料，其中保温涂料使用的消泡剂为硅油、硅氧烷-聚酯共聚物、有机磷酸盐、脂肪酸之中的一种或几种。

15.  根据权利1所述的涂料，其中保温涂料杀菌剂为异噻唑酮类、苯丙咪唑类、取代芳烃类中的一种或几种。

16.  根据权利1所述的涂料，其中保温涂料的涂覆厚度为0.1～5mm。

说明书新型水性保温涂料
技术领域
本发明设计建筑材料领域，特别是一种房屋水性保温涂料领域
背景技术
近年来在国家建立节约型社会的倡导和引导下，各行业都在研究节能的新方法、新工艺，由于涂料施工工艺简单，可以实现无缝施工，减少热桥的存在，保温涂料的研究成为热点。
保温涂料一般分为两类：1、阻隔型隔热涂料是通过涂料自身的高热阻来实现隔热的一种涂料。是属于厚膜涂料。涂料施工时涂装成一定厚度，一般为5-20mm，在经过充分干燥固化后，由于材料干燥成膜后热导率很小，因此涂层具有一定的减慢热流传递的能力。2、反射隔热涂料是在铝基反光隔热涂料的基础上发展而来的，通过选择合适的树脂、金属或金属氧化物颜填料及生产工艺，制得高反射率的涂层，反射太阳热以达到隔热的目的。
阻隔型的保温涂料是目前应用最广泛的保温涂料，属于硅酸盐类复合涂料，这类涂料是20世纪80年代末发展起来的一类新型隔热材料。这种保温隔热材料工作原理是形成一个“空气囊”用来防止热传导。空气是一个非常良好的抵抗热传导的材料，但是他杜绝不了热辐射。一旦这种材料吸收热量达到饱和他就会将热量传至基层。我国有上百家研究单位和企业在进行这类涂料的研究工作，各生产厂对产品的称呼不尽相同，如“复合硅酸镁铝隔热涂料”、“稀土保温涂料”、“涂覆型复合硅酸盐隔热涂料”等，涂料配方、性能、施工方法各异，如快干速硬、防水憎水等也各不相同，但均属硅酸盐系涂料。如公开号为CN1113259A公开了一种(速干)稀土复合保温涂料生产方法，CN1080939A公开了一种以珍珠岩石棉粉、高温胶、矿渣棉、岩棉为主要成分的复合隔热保温涂料的生产方法，CN1087663A公开了一种憎水性复合硅酸盐保温涂料生产工艺，CN1094080A公开了由石棉绒、硅酸铝纤维制成的一种稀土复合保温涂料，专利号为ZL 02132991.5公开了一种由空心硅、硅藻土复合而成的建筑保温涂料等。现在这类涂料正在经历一场由工业隔热保温向建筑隔热保温的转变，但由于存在自身材料结构带来的缺陷，如涂附层厚，干燥周期长，施工受季节和气候影响大，抗冲击能力弱，干燥收缩大，吸湿率大，对墙体的粘结强度偏低以及装饰性有待进一步改善等，故这类隔热涂料仍然较少用于建筑外墙涂装。
现有的反射隔热涂料是在铝基反光隔热涂料的基础上发展而来的，通过将金属薄片进行特殊处理或不采用金属薄片的水性反射隔热涂料已成为国内外隔热涂料研究的热点之一。公开号为CN1810900A的发明专利公开了一种滚坛法制备反射型隔热涂料的方法，通过选择合适的树脂、金属、或金属氧化物颜、填料及生产工艺，制得高反射率涂层，反射太阳光来达到隔热目的。其隔热原理主要是由于金属或金属氧化物对于热反射率高，能有效降低辐射传热和对流传热。但这种涂料生产时间长，金属型涂层受环境影响巨大，灰尘、酸雨都会对这种涂料性能有巨大的影响。公开号为CN1986664A的发明专利公开了一种以空心玻璃微珠为添加料的保温涂料，可以降低多种物体表面，降低其表面温度和内部温度，从而改善工作环境，达到节能降耗的目的，但是现有的空心玻璃微珠与水浸润能力差，在涂料中很难分散而且在储存当中容易离析，涂覆以后与基层粘贴不牢，耐久性差。公开号为CN1995250A的发明专利公开了以陶瓷空心微珠为添加料的一种耐高温隔热保温涂料，应用于石油、化工、冶金、电力等高温设备场所，以保持较高反映器内较高温度，其主要应用范围是高温工业用涂料，由于其反射红外波段较高，在常温下隔热能力并不明显。
本发明主要由一些微小空心陶瓷颗粒悬浮于具有优异耐热、耐候性、耐腐蚀和防水性能的丙烯酸系乳液和水性氟碳乳液中而构成的，具有高反射率，高辐射率，低导热系数，低蓄热系数等热工性能并且将之施于建筑物防水层上可以减少屋面维修和置换费用并可解决屋面的渗漏问题。保温涂料利用陶瓷中空微珠的反射、折射和散射得方式来阻止热辐射，利用中空微珠形成的中空腔体来阻止热传导。是一种水性、高附着、易干燥、可调色、长寿命、隔热、保温、防潮、环保的涂料。
发明内容
本发明是针对现有技术不足而提供的新型水性保温涂料，该涂料中添加的级配中空陶瓷颗粒混合在涂料里当涂在建筑物表面后形成了极薄的中空腔体层，构成了有效的热屏障。该陶瓷微粒不仅自身热阻大，导热系数低，而且热反射率高，减少建筑物对太阳辐射热的吸收。这样通过强化反射太阳热和对流传递的显著阻抗性，能有效地降低辐射传热和传导传热，从而降低被覆表面和内部空间温度。
本发明的涂料涂在建筑物表面干燥后形成了极薄的中空腔体层，构成了有效的热屏障。该陶瓷微粒不仅自身热阻大，导热系数低，而且热反射率高。也就是说当热辐射进入建筑物碰撞到这些中空陶瓷颗粒时部分的热能被反射回去，从而达到控制建筑物内外的热交换，增加整个建筑物的保温隔热能力，显著的减少了能源的消耗。
中空陶瓷微珠是由45～150微米级配而成，涂覆以后形成的极薄的中空腔体层密实，抗冲击强度大，反射率高，所反射的光覆盖波段广，隔热能力强。
中空陶瓷微珠经过亲水性表面处理，与水的亲和力大，有非常好的浸润能力，添加到涂料当中与基质不易分离，所改性的涂料成膜能力好。
中空陶瓷微珠是采用由富含金属元素硅、铝、钛等复合制成的中空微珠，有着极低的蓄热能力，温差的变化对其影响不变，从而耐久性大大提高。
该中空陶瓷微珠有很高的化学惰性和抗压强度，外界环境的变化对其本身性能影响不大。
中空陶瓷微珠颜色为浅灰色，不会对涂料本身的颜色产生影响，但涂料的颜色会对于能源效率有很大的影响。大多数人不会注意选择乳胶漆时考虑涂料颜色对于能源的影响。深色可以在夏季增加你的制冷费用，因为深色的涂料颜色的热效率比较低。但是这不表示你不能选用深色的涂料。发明利用陶瓷中空微珠的反射、折射和散射得方式来阻止热辐射，利用中空微珠形成的中空腔体来阻止热传导从而减少获得太阳能。这就是说即使你选用深的颜色，也可以比使用普通涂料减少能源的消耗。
本发明在保温隔热的同时，降低了水蒸气在表面凝结，从而阻止了霉菌和霉变。霉菌生长和繁殖阴暗潮湿的地方，木材、纸张、橱柜、食品上这些都能支持他们的生长。本发明可以减少湿气在房屋墙壁上和天花板的聚集。本发明基本上可以防止霉菌和霉变因为它有很好的防潮和防止水分凝结的作用，从而消除了霉菌和霉变传播的关键因素-潮湿。
本发明能够反射、折射、散射热辐射和阻止热传导的涂料，中空陶瓷微球反射质量影响温室效应，这种中空微珠就像一个个微小的暖水瓶一样。冬天它在阻隔冷空气传入的同时，能够反射你家庭采暖发出的热量，从而使你的家庭温度上升迅速而且能够节省能量。
本发明的目的是这样实现的：
一种建筑用水性保温涂料，有以下主要原料组成：陶瓷中空微珠，水，乳液，助溶剂，填料，颜料，润湿基，分散剂，增稠剂，消泡剂和杀菌剂。其各组成含量(以重量计)为：
(1)陶瓷中空微珠5～20％
(2)乳液20～40％
(3)助溶剂5～20％
(4)填料5～40％
(5)颜料5～40％
(6)润湿剂0.1～1％
(7)分散剂0.1～2％
(8)增稠剂0.5～4％
(9)消泡剂0.01～1％
(10)杀菌剂0.01～1％
(11)水5～20％
其主要特征为所述涂料中添加了陶瓷中空微珠，陶瓷中空微珠涂覆在建筑物表面后形成了极薄的中空腔体层，可以有效阻止热的传导和辐射。
所述的陶瓷中空微珠为粒径45～150微米级配微珠，可以有效提高材料的密度，增加涂覆表面的密实度从而提高了涂覆表面的热反射率和抗冲击强度。
所述的陶瓷中空微珠的导热系数为0.04～0.08W/m.K。
所述的陶瓷中空微珠的热反射率大于80％。
所述的陶瓷中空微珠的折射率为1.53。
所述的陶瓷中空微珠的主要金属元素为硅、铝、钛元素。
所述的保温涂料用乳液为纯丙乳液、苯丙乳液、醋丙乳液、硅丙乳液、氟碳乳液中的一种或几种。
所述的保温涂料用助溶剂为乙二醇或丙二醇。
所述的保温涂料的填料为重钙、轻钙、沉淀硫酸钡、滑石粉、云母粉、高岭土、石英粉、硅灰石粉中的一种或几种。
所述的保温涂料的润湿剂为烷基芳基聚醚、聚氧乙烯烷芳基醚、聚乙氧基壬基酚、烷基琥珀磺酸钠、聚氧乙烯烷基酚醚中的一种或几种。如Triton CF-10、Triton X-405、Hyonic PE-100、Hydropalat 875、OP-10等。
所述的保温涂料的分散剂为聚磷酸盐、聚丙烯酸盐、聚苯乙烯/顺丁烯二酸盐、聚异丁烯二酸盐或AMP-95中的一种或几种。如SN-5040、Tamol 731、Disperbyk 154、Disper A40、Disper N40、DA、六偏磷酸钠、Calgon N、HX-5320、HX-5310等。
所述的保温涂料的增稠剂为纤维素醚及其衍生物、聚丙烯酸酯、聚氨酯中的一种或几种。如羟乙基纤维素、甲基羟乙基纤维素、甲基羟丙基纤维素、甲基纤维素、ASE-60、TT-615、TT-935、RM-8W等。
所述的保温涂料的颜料为无机颜料和有机颜料中的一种或几种。如钛白粉、立德粉、氧化锌、锑白以及各种颜色色浆调配而成。
所述的保温涂料使用的消泡剂为硅油、硅氧烷-聚酯共聚物、有机磷酸盐、脂肪酸之中的一种或几种。
所述的保温涂料杀菌剂为异噻唑酮类、苯丙咪唑类、取代芳烃类中的一种或几种。如Proxel GXL、Troysan586、杀菌防腐剂PT、Kathon LEX、华科-88、Acticide HF、WS-44、Troysan174等。
所述的保温涂料的涂覆厚度为0.1～5mm。
具体实施方式
本发明的制备包括以下步骤：
(一)将助溶剂、分散剂、润湿剂、杀菌剂、消泡剂放入部分水中，搅拌速度为800～1200r/min，搅拌10～30min；
(二)加入无机颜料和填料，搅拌速度为1200～2000r/min，搅拌30～550使其分散均匀；
(三)将搅拌速度减小到600～1000r/min，加入乳液和部分水，搅拌10～30min；
(四)保持搅拌速度不变，加入陶瓷中空微珠；
(五)加入增稠剂调节涂料稠度，使其达到应用标准，并按照要求调节涂料颜色。
实施例1：
按照下述列表选用原料，制备过程如上所述(1000g)：
原料    型号  用量(g)    原料    型号    用量陶瓷中空微珠  100    润湿剂    OP-10    2乳液    纯丙  300    分散剂    5040    5助溶剂    丙二醇  18    增稠剂    8W    20填料    重钙  150    消泡剂    345    2颜料    钛白粉  300    杀菌剂    HF    1水  102
实施例2：
原料    型号  用量(g)    原料    型号    用量陶瓷中空微珠  100    润湿剂    OP-10    2乳液    纯丙  300    分散剂    5040    5助溶剂    丙二醇  18    增稠剂    8W    20填料    重钙  150    消泡剂    NXZ    2    滑石粉  100    杀菌剂    LXE    1颜料    钛白粉  200    水    102
实施例3：
原料    型号  用量(g)    原料    型号    用量陶瓷中空微珠  100    润湿剂    OP-10    2乳液    纯丙  150    分散剂    5040    5    苯丙  150    增稠剂    8W    20助溶剂    丙二醇  18    消泡剂    345    2填料    重钙  150    杀菌剂    HF    1    滑石粉  100    水    102颜料    钛白粉  200
以上实施例，用来列举说明发明的目的、技术内容、特点及功效，本发明保护范围并非局限于此实施例。