保温涂料及其制备方法和保温涂层与流程

文档序号:11805602阅读:435来源:国知局
保温涂料及其制备方法和保温涂层与流程

本发明涉及建筑工程领域,尤其涉及一种保温涂料及其制备方法和保温涂层。



背景技术:

使建筑物具有隔热保温作用不仅能够节约能源,还能提高居住质量。据统计,建筑能耗在整个能源消耗中所占比例一般在30~40%,而且大多数是在取暖和降温方面的能耗,而隔热保温涂料作为建筑节能的一个重要部分,已成为行业研究的热门课题,受到世界各国的重视,然而,现有的涂料的保温效果仍然较差,不能满足人们的需要。



技术实现要素:

鉴于此,有必要提供一种隔热保温效果较好的保温涂料。

此外,还提供一种保温涂料的制备方法和保温涂层。

一种保温涂料,按照质量份数包括如下组分:15~30份的主料、3~22份的丙烯酸聚合物空心球、15~40份的水及0.5~1.5份的增稠剂,其中,所述主料为弹性伸长率在800%以上、玻璃化温度在-10℃以下的聚合物树脂。

在其中一个实施例中,所述主料选自水性丙烯酸树脂和水性聚氨酯树脂中的一种。

在其中一个实施例中,所述丙烯酸聚合物空心球为甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯的共聚物空心球。

在其中一个实施例中,所述丙烯酸聚合物空心球的粒径为20~50微米。

在其中一个实施例中,所述增稠剂为甲基纤维素或羟乙基纤维素。

在其中一个实施例中,还包括质量份数0.1~10份的颜料。

在其中一个实施例中,还包括质量份数为0.1~20份的填充剂,所述填充剂为高岭土或碳酸钙。

在其中一个实施例中,还包括质量份数为0.5~1份的分散剂。

一种保温涂料的制备方法,包括如下步骤:

按照质量份数称取如下组分:15~30份的主料、3~22份的丙烯酸聚合物空心球、15~40份的水及0.5~1.5份的增稠剂,其中,所述主料为弹性伸长率在800%以上、玻璃化温度在-10℃以下的聚合物树脂;及

将所述水、主料、丙烯酸聚合物空心球和增稠剂混合,得到粘度为90~110ku的浆料。

一种保温涂层,所述保温涂层由上述保温涂料制备形成,且所述保温涂层的厚度为1~1.5毫米。

上述保温涂料包括质量份数分别15~30份的主料、3~22份的丙烯酸聚合物空心球、15~40份的水及0.5~1.5份的增稠剂,其中的丙烯酸聚合物空心球能够使用上述保温涂料制备得到的保温涂层为多孔结构,从而在保温涂层中形成空间位阻,该空间位阻会阻断热传导,并使热量流失减少,从而实现保温涂层的保温隔热;而主料为弹性伸长率在800%以上、玻璃化温度在-10℃以下的聚合物树脂弹性好,可以确保产品在厚涂施工的情况下,不会开裂,同时使得保温涂料具有很好的防水效果。

附图说明

图1为一实施方式的保温涂料的制备方法流程图;

图2为实施例1的保温涂料制备得到的保温涂层的扫描电镜图。

具体实施方式

下面主要结合附图及具体实施例对保温涂料及其制备方法和保温涂层作进一步详细的说明。

一实施方式保温涂层,由保温涂料制备形成。该保温涂料按照质量份数包括如下组分:15~30份的主料、3~22份的丙烯酸聚合物空心球、15~40份的水及0.5~1.5份的增稠剂。

其中,主料为弹性伸长率在800%以上、玻璃化温度在-10℃以下的聚合物树 脂。使用低的玻璃化温度的聚合物树脂能够防止水蒸汽导致的保温涂层的开裂。

具体的,主料选自水性丙烯酸树脂和水性聚氨酯树脂中的一种。

其中,水性丙烯酸树脂为丙烯酸树脂乳液、丙烯酸树脂水分散体(亦称水可稀释丙烯酸)或丙烯酸树脂水溶液。其中,丙烯酸树脂可以为德国巴斯夫公司的Primac HA-8。

其中,水性聚氨酯树脂是一种极细的脂肪族聚氨酯分散液。其中,水性聚氨酯树脂可以为德国拜尔水性聚氨酯乳液DISPERCOLL U54。

其中,丙烯酸聚合物空心球为甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯的共聚物空心球。例如,丙烯酸聚合物空心球可以为伊卡化学公司的551WE40d36空心粉。丙烯酸聚合物空心球的粒径为20~50微米。

其中,增稠剂为甲基纤维素或羟乙基纤维素。

其中,保温涂料还包括质量份数为0.1~10份的颜料。颜料选自二氧化钛粉、永固黄、吲哚啉、苯並咪唑铜、永固红、永固桃红、吡咯红、酞菁蓝、酞菁绿、炭黑及永固紫中的一种。其中,永固黄的国际颜料索引号可以为PY-74或PY-83;吲哚啉的国际颜料索引号可以为PY-110;苯并咪唑铜的国际颜料索引号可以为PY-151或PY154;永固红的国际颜料索引号可以为PR-112;永固桃红的国际颜料索引号可以为PR-146;吡咯红的国际颜料索引号可以为PR-254;酞菁蓝的国际颜料索引号可以为PB-15:1、PB-15:2或PB-15:3;酞菁绿的国际颜料索引号可以为PG-7;炭黑的国际颜料索引号可以为PBk-7;永固紫的国际颜料索引号可以为PV-19。

其中,保温涂料还包括质量份数为0.1~20份的填充剂。其中,填充剂为高岭土或碳酸钙。

其中,保温涂料还包括质量份数为0.1~0.7份的防腐剂。防腐剂能够防止保温涂料受到细菌的侵蚀。具体的,防腐剂为异噻唑啉酮或苯并异噻吩啉酮。

其中,保温涂料还包括质量份数为0.5~1份的分散剂。其中,分散剂可以为聚丙烯酸钠或聚羧酸钠。

其中,保温涂料还包括质量份数为0.6~1.1份的消泡剂。消泡剂能够避免保温涂料中产生泡沫。其中,消泡剂为矿物油、有机硅或硅酮。例如,消泡剂可 以为汉高公司的Nopco 8034。

其中,保温涂料还包括质量份数为1.2~1.8份的丙二醇。由于涂料一般都是存储在容器中,丙二醇能够使存储涂料的容器具有一个较好的开盖效果。

上述保温涂料可用在房屋的外屋顶或墙壁上,且可涂覆在混泥土建筑、木材和金属的表面。

其中,保温涂层可通过滚涂、涂刷或喷涂的方法制备得到。保温涂层的厚度优选为1~1.5毫米,以达到足够的绝热效果。

上述保温涂料包括质量份数分别15~30份的主料、3~22份的丙烯酸聚合物空心球、15~40份的水及0.5~1.5份的增稠剂,其中的丙烯酸聚合物空心球能够使使用上述保温涂料得到的保温涂层为多孔结构,从而在保温涂层中形成空间位阻,该空间位阻会阻断热传导,使得热量流失减少,从而实现保温涂层的保温隔热。

同时上述保温涂料中的主料为弹性伸长率在800%以上、玻璃化温度在-10℃以下的聚合物树脂,能够使保温涂料具有很好的防水效果。

如图1所示,一实施方式的保温涂料的制备方法,为上述保温涂料的一种制备方法,该保温涂料的制备方法包括如下步骤:

步骤S110:按照质量份数称取如下组分:15~30份的主料、3~22份的丙烯酸聚合物空心球、15~40份的水及0.5~1.5份的增稠剂。

其中,主料为弹性伸长率在800%以上、玻璃化温度在-10℃以下的聚合物树脂。

具体的,主料选自水性丙烯酸树脂和水性聚氨酯树脂中的一种。其中,丙烯酸树脂可以为德国巴斯夫公司的Primac HA-8。,水性聚氨酯树脂可以为德国拜尔水性聚氨酯乳液DISPERCOLL U54。

其中,丙烯酸聚合物空心球为甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯的共聚物空心球。例如,丙烯酸聚合物空心球可以为伊卡化学公司的551WE40d36空心粉。丙烯酸聚合物空心球的粒径为20~50微米。

其中,增稠剂为甲基纤维素或羟乙基纤维素。

步骤S120:将水、主料、丙烯酸聚合物空心球和增稠剂混合,得到粘度为90~110ku的浆料。

具体的,步骤S110中,还包括称取质量份数为0.1~10份的颜料、0.1~20份的填充剂、0.5~1.0份的分散剂、0.6~1.1份的消泡剂及1.2~1.8份的丙二醇,此时,将水、主料、丙烯酸聚合物空心球和增稠剂混合的步骤具体为:在水中加入填充剂、分散剂、颜料、丙二醇及消泡剂,搅拌混合,得到混合液,然后在混合液中加入主料、丙烯酸聚合物空心球和增稠剂搅拌混合。

其中,颜料选自二氧化钛粉、永固黄、吲哚啉、苯並咪唑铜、永固红、永固桃红、吡咯红、酞菁蓝、酞菁绿、炭黑及永固紫中的一种。其中,永固黄的国际颜料索引号可以为PY-74或PY-83;吲哚啉的国际颜料索引号可以为PY-110;苯并咪唑铜的国际颜料索引号可以为PY-151或PY154;永固红的国际颜料索引号可以为PR-112;永固桃红的国际颜料索引号可以为PR-146;吡咯红的国际颜料索引号可以为PR-254;酞菁蓝的国际颜料索引号可以为PB-15:1、PB-15:2或PB-15:3;酞菁绿的国际颜料索引号可以为PG-7;炭黑的国际颜料索引号可以为PBk-7;永固紫的国际颜料索引号可以为PV-19。

其中,填充剂为高岭土或碳酸钙。

其中,分散剂聚丙烯酸钠或者为聚羧酸钠;比如日本诺普科公司的SN-5040。

其中,消泡剂为矿物油、有机硅或硅酮。例如,消泡剂可以为汉高公司的Nopco 8034。

具体的,步骤S110中,还包括称取质量份数为0.1~0.7份的防腐剂,此时,将水、主料、丙烯酸聚合物空心球和增稠剂混合的步骤中还加入了防腐剂。

其中,防腐剂为异噻唑啉酮或苯并异噻吩啉酮。

上述保温涂料的制备方法操作简单,易于工业化生产。

以下为具体实施例部分:

实施例1

本实施例的保温涂料的制备过程如下:

按照质量份数称取如下组分:25份的主料、13份的丙烯酸聚合物空心球、30份的水、1份的增稠剂,5份的颜料、15份的填充剂、0.5份的分散剂、1份 的消泡剂、1.5份的丙二醇及0.2份的防腐剂。其中,主料为水性丙烯酸树脂,弹性伸长率为800%、玻璃化温度为-10℃;丙烯酸聚合物空心球为甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯的共聚物空心球,粒径为40微米;增稠剂为甲基纤维素;防腐剂为异噻唑啉酮;消泡剂为矿物油;填充剂为高岭土;其中,颜料为二氧化钛粉。

将水、分散剂、丙二醇、颜料、填充剂于分散机中1500转/分钟分散混合,混合过程中加入消泡剂;然后将分散剂的转速将至500转/分钟,加入主料、丙烯酸聚合物空心球、防腐剂和增稠剂,得到粘度为100ku的浆料,即为保温涂料。

将本实施例的保温涂料涂刷在建筑物的表面,涂覆厚度为1.5毫米,干燥后,形成保温涂层,采用EN12664测定法测试本实施例的保温涂层的热导率,其中,热导率直接反应了保温涂层的隔热保温效果,本实施例的保温涂料制备形成的保温涂层的热导率见表1。

根据GB/23415-2009的防水涂料国家标准测试本实施例的保温涂层的防水效果,其中,本实施例的保温涂层的防水性能,见表1。

其中,图2为本实施例的保温涂层的扫描电镜图,从图2中可以看出,保温涂层为多孔结构,因此,本实施例的保温涂层具有较好的隔热效果。

实施例2

本实施例的保温涂料的制备过程如下:

按照质量份数称取如下组分:15份的主料、22份的丙烯酸聚合物空心球、40份的水、0.5份的增稠剂,0.1份的颜料、20份的填充剂、1份的分散剂、1.1份的消泡剂、1.2份的丙二醇及0.7份的防腐剂。其中,主料为水性聚氨酯树脂,弹性伸长率为1200%、玻璃化温度为-20℃;丙烯酸聚合物空心球为甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯的共聚物空心球,粒径为40微米,增稠剂为羟乙基纤维素;防腐剂为苯并异噻吩啉酮;消泡剂为有机硅;填充剂为碳酸钙;颜料为吲哚啉。

将水、分散剂、丙二醇、颜料、填充剂于分散机中1500转/分钟分散混合,混合过程中加入消泡剂;然后将分散剂的转速将至500转/分钟,加入主料、丙 烯酸聚合物空心球、防腐剂和增稠剂,得到粘度为110ku的浆料,即为保温涂料。

将本实施例的保温涂料喷涂在建筑物的表面,涂覆厚度为1毫米,干燥后,形成保温涂层,采用实施例1的测试方法得到本实施例的保温涂料制备形成的保温涂层的热导率见表1。

采用实施例1相同的测试方法得到本实施例的保温涂层的防水性能见表1。

且本实施例的保温涂层具有与实施例1的保温涂层相类似多孔结构。

实施例3

本实施例的保温涂料的制备过程如下:

按照质量份数称取如下组分:30份的主料、3份的丙烯酸聚合物空心球、15份的水、1份的增稠剂,10份的颜料、0.1份的填充剂、0.5份的分散剂、1份的消泡剂、1.8份的丙二醇及0.1份的防腐剂。其中,主料为水性丙烯酸树脂,弹性伸长率为1000%、玻璃化温度为-25℃;丙烯酸聚合物空心球为甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯的共聚物空心球,粒径为20um,增稠剂为甲基纤维素;防腐剂为苯并异噻吩啉酮;消泡剂为硅酮,颜料为苯並咪唑铜,填充剂为高领土。

将水、分散剂、丙二醇、颜料、填充剂于分散机中1500转/分钟分散混合,混合过程中加入消泡剂;然后将分散剂的转速将至500转/分钟,加入主料、丙烯酸聚合物空心球、防腐剂和增稠剂,得到粘度为90ku的浆料,即为保温涂料。

将本实施例的保温涂料滚刷在建筑物的表面,涂覆厚度为1.5毫米,干燥后,形成保温涂层,采用实施例1的测试方法得到本实施例的保温涂料制备形成的保温涂层的热导率见表1。

采用实施例1相同的测试方法得到本实施例的保温涂层的防水性能见表1。

且本实施例的保温涂层具有与实施例1的保温涂层相类似多孔结构。

实施例4

本实施例的保温涂料的制备过程如下:

按照质量份数称取如下组分:25份的主料、13份的丙烯酸聚合物空心球、 30份的水、1份的增稠剂,5份的颜料、15份的填充剂、0.5份的分散剂、1份的消泡剂、1.5份的丙二醇及0.4份的防腐剂。其中,主料为水性丙烯酸树脂,弹性伸长率为800%、玻璃化温度为-10℃;丙烯酸聚合物空心球为甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯的共聚物空心球,粒径为50um;增稠剂为甲基纤维素;防腐剂为异噻唑啉酮;消泡剂为矿物油,颜料为永固红,填充剂为高岭土。

将水、分散剂、丙二醇、颜料及填充剂于分散机中1500转/分钟分散混合,混合过程中加入消泡剂;然后将分散剂的转速将至500转/分钟,加入主料、丙烯酸聚合物空心球、防腐剂和增稠剂,得到粘度为100ku的浆料,即为保温涂料。

将本实施例的保温涂料涂刷在建筑物的表面,涂覆厚度为1.5毫米,干燥后,形成保温涂层,采用实施例1的测试方法得到本实施例的保温涂料制备形成的保温涂层的热导率见表1。

采用实施例1相同的测试方法得到本实施例的保温涂层的防水性能见表1。

且本实施例的保温涂层具有与实施例1的保温涂层相类似多孔结构。

对比例1

对比例1的保温涂料的制备过程如下:

按照质量份数称取如下组分:25份的主料、13份的重质碳酸钙粉、30份的水、1份的增稠剂,5份的颜料、15份的填充剂、0.5份的分散剂、1份的消泡剂、1.5份的丙二醇及0.2份的防腐剂。其中,主料为水性丙烯酸树脂,弹性伸长率为800%、玻璃化温度为-10℃;增稠剂为甲基纤维素;防腐剂为异噻唑啉酮;消泡剂为矿物油;填充剂为高岭土;其中,颜料为二氧化钛粉。

将水、分散剂、丙二醇、颜料、填充剂于分散机中1500转/分钟分散混合,混合过程中加入消泡剂;然后将分散剂的转速将至500转/分钟,加入主料、重质碳酸钙粉、防腐剂和增稠剂,得到粘度为100ku的浆料,即为保温涂料。

将对比例1的保温涂料涂刷在建筑物的表面,涂覆厚度为1.5毫米,干燥后,形成保温涂层,采用实施例1的测试方法得到对比例1的保温涂料制备形成的保温涂层的热导率见表1。

采用实施例1相同的测试方法得到对比例1的保温涂层的防水性能见表1。

表1为实施例1~4及对比例1的保温涂料制备形成的保温涂层的热导率和防水性能。

表1

从表1中可以看出,实施例1~4的保温涂料形成保温涂层的热导率最多仅为0.086W/m·K,且丙烯酸聚合物空心球的增加能够明显降低保温涂层的热传导率,而对比例1的保温涂料形成的保温涂层的热导率高达0.41W/m·K,其热导率远远高于实施例1~实施例4的保温涂层的热导率,显然,实施例1~4的保温涂层具有优异的隔热效果。

从表1中可以看出实施例1~4的保温涂料制备形成的保温涂层的防水性能,具有的防水效果。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

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