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1、(10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201410500373.5 (22)申请日 2014.09.25 C09D 167/08(2006.01) C09D 7/12(2006.01) C09D 5/33(2006.01) (73)专利权人 南京理工大学 地址 210094 江苏省南京市孝陵卫 200 号 (72)发明人 韩爱军 刘莉莉 叶明泉 陈昕 冯炜 (74)专利代理机构 南京理工大学专利中心 32203 代理人 吴茂杰 朱显国 (54) 发明名称 一种深棕色近红外反射型隔热涂料及其制备 方法 (57) 摘要 本发明公开一种深棕色近红外反射型隔热涂 料及其制备方法， 本。
2、发明的隔热涂料的组成及重 量百分含量为， 成膜材料 ： 60.5-68.5， 近红外反 射颜料 ： 23-27， 溶剂 ： 8-12， 助剂 ： 0.3-0.5 ； 其中， 所述近红外反射颜料为通式为Zn(1-x)MgxFe2O4的粉 末， 式中， x 0、 0.1、 0.2、 0.3 或 0.4。本发明的 制备方法包括 ： 将近红外反射颜料的原料混合、 水浴加热、 干燥、 煅烧， 得到近红外反射颜料粉末 ； 以及按隔热涂料配比先将成膜材料、 溶剂及助剂 混合搅拌均匀， 再加入近红外反射颜料搅拌均匀 使颜料充分分散， 得到近红外反射型隔热涂料。 本发明的隔热涂料， 环境友好， 热反射热阻隔性能。
3、 好。 (51)Int.Cl. 审查员 魏明勇 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利 权利要求书1页 说明书3页 附图2页 CN 104250514 B 2016.07.06 CN 104250514 B 1.一种深棕色近红外反射型隔热涂料的制备方法， 所述深棕色近红外反射型隔热涂料 的组成及重量百分含量为， 成膜材料： 60.5-68.5； 近红外反射颜料： 23-27； 溶剂： 8-12； 助剂： 0.3-0.5； 其中， 所述近红外反射颜料为Zn(1-x)MgxFe2O4粉末， 式中， x0、 0.1、 0.2、 0.3或0.4； 所述制备方法包括如下步骤： (1)制备。
4、近红外反射颜料： 将近红外反射颜料的原料混合、 水浴加热、 干燥、 煅烧， 得到 近红外反射颜料粉末； 所述(1)制备近红外反射颜料步骤包括： (A)原料混合： 将原料六水合硝酸锌、 九水合硝酸镁、 九水合硝酸铁、 一水合柠檬酸、 丙 烯酰胺、 葡萄糖， 加入去离子水中， 混合均匀后， 置于磁力搅拌器搅拌30-40min， 得到原料混 合溶液； 六水合硝酸锌、 九水合硝酸镁、 九水合硝酸铁、 一水合柠檬酸、 丙烯酰胺、 葡萄糖的重量 比为(2.97-1.78)： (0-1.03)： 8.08： 9.46： 6.40： 3.5； (B)水浴加热： 将原料混合溶液放入水浴锅中水浴加热， 得到溶胶；。
5、 加热温度为80， 加热时间为5-6h； (C)干燥： 将溶胶放入烘箱中干燥， 得到干凝胶； (D)煅烧： 将干凝胶研磨后放入马弗炉中煅烧， 最终制得近红外反射颜料粉末Zn(1-x) MgxFe2O4， 其中x0、 0.1、 0.2、 0.3、 0.4； 煅烧温度为800-900， 煅烧时间为3-4h； (2)混料： 按隔热涂料配比先将成膜材料、 溶剂及助剂混合搅拌均匀， 再加入近红外反 射颜料搅拌均匀使颜料充分分散， 得到近红外反射型隔热涂料。 2.根据权利要求1所述的隔热涂料制备方法， 其特征在于： 所述(C)干燥步骤中， 干燥温 度为120-130， 干燥时间为2-3h。 权利要求书 1。
6、/1 页 2 CN 104250514 B 2 一种深棕色近红外反射型隔热涂料及其制备方法 技术领域 0001 本发明属于反射型隔热涂料技术领域， 特别是一种环境友好、 对太阳热能反射阻 隔性能好的深棕色近红外反射型隔热涂料及其制备方法。 背景技术 0002 太阳辐射能量中， 紫外波段约含5， 可见光波段(400-700nm)约含43， 近红外波 段(700-2500nm)含约52。 彩色近红外反射型隔热涂料选择性的吸收及反射可见光波段范 围内一定频率的波， 使隔热涂料呈现一定的颜色， 满足美观的需求， 同时在近红外波段有很 强的反射， 阻止太阳热能向被覆盖物内部传递， 以降低室内的温度， 达。
7、到改善工作环境， 降 低制冷能耗的目的。 可广泛应用于城市建筑屋面及外墙、 油储罐、 保冷设备及管线等领域, 有效缓解日趋严重的城市热岛效应， 具有较高的节能经济效益。 0003 彩色近红外反射型隔热涂料主要由树脂成膜材料、 近红外反射颜料、 溶剂及助剂 组成， 其中的颜料赋予隔热涂料特定的颜色及近红外反射特性， 是近红外反射型隔热涂料 主要的功能性填料。 目前深棕色近红外反射型隔热涂料所用的颜料主要是铬铁棕(PBR-29， PBR-33)和氧化铁棕(B-13)， 其中铬铁棕含有对人体及环境有害的重金属铬(Cr)的氧化物， 且由这些颜料组成的深棕色近红外反射型隔热涂料， 对太阳热能的反射阻隔性。
8、能亟待提 高。 发明内容 0004 本发明的目的在于提供一种深棕色近红外反射型隔热涂料及其制备方法， 涂料不 含有毒有害重金属氧化物， 环境友好， 对太阳热能的反射阻隔性能好。 0005 实现本发明目的的技术解决方案为： 一种深棕色近红外反射型隔热涂料， 其组成 及重量百分含量为， 成膜材料： 60.5-68.5， 近红外反射颜料： 23-27， 溶剂： 8-12， 助剂： 0.3- 0.5； 其中， 所述近红外反射颜料为通式为Zn(1-x)MgxFe2O4的粉末， 式中， x0、 0.1、 0.2、 0.3或 0.4。 0006 优选地， 所述成膜材料为醇酸清漆。 0007 优选地， 所述溶。
9、剂为松香水。 0008 优选地， 所述助剂为单烷氧基磷酰氧基钛酸酯。 0009 实现本发明另一目的的技术解决方案为： 一种深棕色近红外反射型隔热涂料的制 备方法， 包括如下步骤： 0010 10)制备近红外反射颜料： 将近红外反射颜料的原料混合、 水浴加热、 干燥、 煅烧， 得到近红外反射颜料粉末； 0011 20)然后， 混料： 按表2所示的隔热涂料配比先将成膜材料、 溶剂及助剂混合搅拌均 匀， 再加入近红外反射颜料搅拌均匀使颜料充分分散， 得到近红外反射型隔热涂料。 0012 优选地， 所述制备近红外反射颜料步骤包括： 0013 11)原料混合： 将原料六水合硝酸锌、 九水合硝酸镁、 九水。
10、合硝酸铁、 一水合柠檬 说明书 1/3 页 3 CN 104250514 B 3 酸、 丙烯酰胺、 葡萄糖， 加入去离子水中， 置于磁力搅拌器搅拌30-40min， 得到原料混合均匀 的溶液； 0014 12)水浴加热： 将原料混合溶液放入水浴锅中水浴加热， 得到溶胶； 0015 13)干燥： 将溶胶放入烘箱中干燥， 得到干凝胶； 0016 14)煅烧： 将干凝胶研磨后放入马弗炉中煅烧， 最终制得近红外反射颜料粉末 Zn(1-x)MgxFe2O4， 其中x0、 0.1、 0.2、 0.3、 0.4。 0017 优选地， 所述原料混合(11)步骤中， 六水合硝酸锌、 九水合硝酸镁、 九水合硝酸铁。
11、、 一水合柠檬酸、 丙烯酰胺、 葡萄糖的重量比为(2.97-1.78)： (0-1.03)： 8.08： 9.46： 6.40： 3.5。 0018 优选地， 所述水浴加热(12)步骤中， 加热温度为80， 加热时间为5-6h。 0019 优选地， 所述干燥(13)步骤中， 干燥温度为120-130， 干燥时间为2-3h。 0020 优选地， 所述煅烧(14)步骤中， 煅烧温度为800-900， 煅烧时间为3-4h。 0021 本发明与现有技术相比， 其显著优点： 0022 1、 对太阳热能的反射阻隔性能好： 近红外反射颜料Zn(1-x)MgxFe2O4粉末， 由于原子 内或原子间的电荷跃迁，。
12、 呈深棕色且在近红外波段具有良好的反射性能， 能有效反射近红 外波段辐射能量， 因此本发明的近红外反射型隔热涂料， 与现有的相似颜色的近红外反射 型隔热涂料相比， 具有更好的阻隔太阳热能向涂料覆盖层内部传递的性能， 可降低室内温 度4.3-5.7； 0023 2、 环境友好： 不含Cd、 Cr、 Ni等重金属氧化物， 有利于环境保护及人类健康； 0024 3、 成本低： 制备方法简单， 合成设备及原料易得， 成本低廉。 0025 下面结合具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。 附图说明 0026 图1为颜料原料配比及颜料成分表。 0027 图2为隔热涂料配比表。 0028 图3为隔热性能测试。
13、实验装置图。 0029 图4为实施例与对比例之间的箱体内部温度差表。 具体实施方式 0030 为便于本领域技术人员进一步理解本发明， 以下实施例均按相同的制备方法制 备。 0031 首先， 制备近红外反射颜料： 将近红外反射颜料的原料混合、 水浴加热、 干燥、 煅 烧， 得到近红外反射颜料粉末； 其中， 颜料原料六水合硝酸锌、 九水合硝酸镁、 九水合硝酸 铁、 一水合柠檬酸、 丙烯酰胺、 葡萄糖均为市售分析纯。 颜料原料配比如表1所示， 从而得到 通式为Zn(1-x)MgxFe2O4的粉末， 如表1所示。 0032 然后， 混料： 按表2所示的隔热涂料配比先将成膜材料、 溶剂及助剂混合搅拌均匀。
14、， 再加入近红外反射颜料搅拌均匀使颜料充分分散， 得到近红外反射型隔热涂料。 0033 其中， 醇酸清漆、 松香水及单烷氧基磷酰氧基钛酸酯均为市售原料。 0034 将实施例及对比例的涂料按标准JG/T23-2001均匀涂刷于铝板(厚度2mm)上， 涂 说明书 2/3 页 4 CN 104250514 B 4 刷层厚度为40 m， 涂刷后在自然环境下放置7天， 制成近红外反射板。 0035 为检验本发明深棕色近红外反射型隔热涂料的近红外反射隔热效果， 将表2所述 实施例中的涂料与由市售的深棕色氧化铁棕(B-13)颜料按与实施例中的涂料相同的混料 方法所制得的涂料(对比例)相比较。 比较实验使用的。
15、装置如图3所示。 其中测试仪器包括： 近红外灯(BR125IRRed,250W)； 数字温度计(VC6801A)。 0036 装置中箱体为中空， 四面及底部材料为聚苯乙烯泡沫板， 厚度为10mm,箱体的长 宽高为8080120mm， 在箱体的一面开孔固定温度计探头， 探头位于箱体中心， 具体步 骤如下： 0037 (1)将由实施例及对比例制备的近红外反射板， 放在箱体上方， 涂刷涂料的一面朝 上， 箱体的几何中心应在灯泡中心下方， 而且两箱体相邻面相距180mm； 0038 (2)近红外灯与箱体最高点之间的距离为200mm， 打开稳压电源， 30分钟后两个箱 体的内部空气温度稳定， 温度计显示。
16、数值基本不变。 计算两箱体内温度差值， 结果如表3所 示。 温度差实施例箱体的内部温度对比例箱体的内部温度。 0039 从表3中的测试结果可以看出， 本发明的各实施例对应的箱体内部温度， 均低于对 比例对应的箱体内部温度， 相差分别为-5.3、 -5.7、 -5.1、 -5.5、 -4.3。 本发明的 深棕色近红外反射型隔热涂料可有效阻隔太阳热能向涂料覆盖层内部传递， 达到降低内部 空间温度， 节省高温天气制冷能耗， 缓解城市热岛效应的效果。 而且， 原料及成品中均不含 Cd、 Cr、 Ni等重金属氧化物， 有利于环境保护及人类健康； 制备方法简单， 合成设备及原料易 得， 成本低廉。 说明书 3/3 页 5 CN 104250514 B 5 图1 图2 图3 说明书附图 1/2 页 6 CN 104250514 B 6 图4 说明书附图 2/2 页 7 CN 104250514 B 7 。