本发明涉及涂料涂装领域，具体而言，涉及一种水性氟碳涂料组合物、制备方法及应用。
背景技术：
太阳能是人类生存和生活的必备条件,但过量的太阳热也给工业生产和日常生活带来诸多问题和不便。例如超量的太阳热辐射使得石油化工储罐的外表温度达到七八十摄氏度，大量的原料因为温度过高会发生失效；粮库温度过高会加速粮食的劣变过程；车辆船舶的升温会影响其性能的发挥，制冷降温又会耗费大量的能源；建筑厂房以及住宅的升温会影响人们的生产生活。为适应建筑业、石油工业、运输业、兵器工业等迅速发展,自1970年以来,英美日等国陆续开发了相关领域的隔热涂料。
隔热涂料是一种通过阻隔、反射、辐射等机理来降低被涂物内部热量的积累,从而达到节能和改善工作环境或安全等目的功能性涂料隔热涂料。然而，现有的隔热涂料仍然存在着一些技术问题，例如现有的隔热涂料基本上还是应用溶剂型体系,使用过程中会耗费大量的溶剂并可能带来污染；同时，现有用于制备反射型隔热涂料的反射填料价格普遍很高,二者也造成了现有隔热涂料的成本很高。
因此,开发一种价格低廉且具有良好隔热性能的的水性隔热涂料，也就成了目前亟待解决的技术问题。
有鉴于此，特提出本发明。
技术实现要素：
本发明的第一目的在于提供一种水性氟碳涂料组合物，所述的组合物，是一种以氟碳乳液、功能成分以及助剂为主要原料的水性涂料，因而可以解决现有隔热涂料中大量溶剂的使用；同时，本发明组分价格较为低廉，也可以解决现有技术隔热涂料价格过高的问题。本发明组合物具有组分配方环保、价格低廉且组合物隔热性能好等优点。
本发明的第二目的在于提供所述的水性氟碳涂料组合物的制备方法，本发明方法中，通过将本发明配方组分混合后制备所述水性氟碳涂料组合物，具有制备方法简便、效率高，且制得的水性氟碳涂料组合物保温隔热性能好等优点。
本发明的第三个目的在于提供一种水性氟碳涂料组合物的用途，本发明组合物具有良好的隔热保温效果，因而能够用于制备建筑房顶、外墙节能、化工储罐或者板材表面等的表面保温隔热层。
为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：
一种水性氟碳漆组合物，按照重量份数计，所述组合物主要由以下组分制成：水10～30份，乙二醇1～5份，颜料10～45份，填料10～40份，氟碳乳液30～60份，增稠剂0.1～1份，流平剂0.1～1.5份，杀菌剂1～6份，分散剂3～10份。
本发明中，通过将氟碳乳液、功能成分以及助剂作为涂料的原料组分，从而可以进一步得到更加环保且效果优异的保温隔热涂料；同时，本发明中，通过加入杀菌剂，也进一步提高了本发明组合物的抑菌能力。本发明组合物具有组分安全环保且原料价格低廉，所制得的组合物保温隔热性能好等优点。
可选的，本发明中，所述水为纯水。
可选的，本发明中，按照重量份数计，所述组合物由以下组分制成：水10～30份，例如可以为但不限于13份、15份、18份、20份、23份、25份、28份或者19份；乙二醇1～5份，例如可以为但不限于2份、3份、4份等；颜料10～45份，例如可以为13份、15份、17份、20份、23份、25份、28份、30份、32份、35份、38份、40份或者43份；填料10～40份，例如可以为但不限于13份、15份、17份、20份、23份、25份、28份、30份、32份、35份或者38份等；氟碳乳液30～60份，例如可以为但不限于33份、35份、38份、41份、43份、45份、50份、53分、55份或者57份等；增稠剂0.1～1份，例如可以为但不限于0.2份、0.3份或者0.4份等；流平剂0.1～1.5份，例如可以为但不限于0.2份、0.5份、0.7份、1.0份或者1.1份等；杀菌剂1～6份，例如可以为但不限于2份、3份、4份或者5份等；分散剂3～10份，例如可以为但不限于4份、5份、7份或者9份等。
可选的，本发明中，按照重量份数计，所述组合物主要由以下组分制成：水15～20份，乙二醇2～4份，颜料20～30份，填料20～35份，氟碳乳液40～55份，增稠剂0.1～0.5份，流平剂0.1～1.2份，杀菌剂2～5份，分散剂4～8份。
本发明中，通过对组合物中各原料组分用量的进一步调整和优化，从而进一步优化了本发明组合物的保温隔热性能。
可选的，本发明中，按照重量份数计，所述组合物由以下组分制成：水15～20份，乙二醇2～4份，颜料20～30份，填料20～35份，氟碳乳液40～55份，增稠剂0.1～0.5份，流平剂0.1～1.2份，杀菌剂2～5份，分散剂4～8份。
可选的，本发明中，所述颜料为钛白粉、锌钡白、锌白或者锑白中的一种或几种的混合物；优选的，本发明中，所述颜料为钛白粉、锌钡白或者锑白中的一种或几种的混合物；更优选的，本发明中，所述颜料为钛白粉或锌钡白中的一种或两种的混合物。
可选的，本发明中，所述填料为沉淀硫酸钡、氧化镁或二氧化锆中的一种或几种的混合物。
可选的，本发明中，所述填料为沉淀硫酸钡、氧化镁以及二氧化锆的混合物；其中，沉淀硫酸钡、氧化镁以及氧化锆的质量克数比例为(3～18)：(3～17)：(2～10)；优选的，本发明中，沉淀硫酸钡、氧化镁以及氧化锆的比例为(5～15)：(5～15)：(3～8)；更优选的，本发明中，沉淀硫酸钡、氧化镁以及氧化锆的比例为(10～12)：(10～13)：(5～7)。
本发明中，通过对所用填料的调整和优化，将多组分填料按照一定比例复配使用，从而进一步提高了本发明组合物的保温隔热效果。
可选的，本发明中，所述二氧化锆为纳米二氧化锆。
本发明中，通过对填料原料的进一步选择和调整，选择使用纳米二氧化锆作为原料填料，从而可以提高进一步所制得组合物对阳光的反射隔热效果，同时也能够进一步提高本发明组合物对细菌生长的抑制能力。
同时，本发明还提供了所述组合物的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：在搅拌条件下，将本发明中所述的组分搅拌混合后，即得所述组合物。
本发明中，通过将本发明配方组分混合后制备所述水性氟碳涂料组合物，具有制备方法简便、效率高，且制得的水性氟碳涂料组合物保温隔热性能好等优点。
可选的，本发明中，所述方法包括如下步骤：在搅拌条件下，将水、乙二醇、颜料、填料、流平剂以及杀菌剂混合均匀后，加入分散剂，并继续搅拌；然后加入氟碳乳液并继续搅拌；最后，加入增稠剂继续搅拌，即得所述组合物。
本发明中，通过对原料加料顺序的进一步调整和优化，从而进一步提高了所制得组合物的保温隔热效果。
进一步的，本发明还提供了一种组合物在制备保温隔热涂层中的应用。
本发明中，通过使用本发明组合物作为保温隔热涂层，因而具有良好的隔热保温效果，因而能够用于制备建筑房顶、外墙节能、化工储罐或者板材表面等的表面保温隔热层。
可选的，本发明中，所述保温隔热涂层为建筑房顶、外墙节能、化工储罐或者板材表面的保温隔热涂层。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
(1)本发明中，通过将氟碳乳液、功能成分以及助剂作为涂料的原料组分，因而所制得的涂料组合物安全环保且效果优异的保温隔热涂料；
(2)本发明中，通过对所用原料组分的进一步选择和调整，从而进一步提高了本发明组合物的保温隔热性能以及抑菌效果。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
实施例1
按照重量份数，10份纯水，1份乙二醇，45份颜料，40份填料，30份氟碳乳液，1份增稠剂，1份流平剂，3份杀菌剂以及5份分散剂，分别称取适量各原料；
其中，所述颜料为钛白粉；
其中，所述填料为沉淀硫酸钡与氧化镁的混合物，按照质量克数比，沉淀硫酸钡与氧化镁的比例为15:3。
然后，在搅拌条件下，将水、乙二醇、颜料、填料、流平剂以及杀菌剂混合均匀后，加入分散剂，并继续搅拌；然后加入氟碳乳液并继续搅拌；最后，加入增稠剂继续搅拌，即得实施例1的水性氟碳涂料组合物。
实施例2
按照质量份数，30份纯水，5份乙二醇1，20份颜料，15份填料，60份氟碳乳液，0.6份增稠剂，1.5份流平剂，6份杀菌剂以及6份分散剂，分别称取适量各原料；
其中，所述颜料为锌钡白；
其中，所述填料为沉淀硫酸钡、氧化镁以及二氧化锆的混合物，按照质量克数比，沉淀硫酸钡以及二氧化锆的比例为10:5。
然后，在搅拌条件下，将水、乙二醇、颜料、填料、流平剂以及杀菌剂混合均匀后，加入分散剂，并继续搅拌；然后加入氟碳乳液并继续搅拌；最后，加入增稠剂继续搅拌，即得实施例2的水性氟碳涂料组合物。
实施例3
按照质量份数：20份纯水，4份乙二醇，25份颜料，30份填料，50份氟碳乳液，0.5份增稠剂，1.0份流平剂，3份杀菌剂以及5份分散剂，分别称取适量各原料；
其中，所述颜料为钛白粉；
其中，所述填料为沉淀硫酸钡、氧化镁以及二氧化锆的混合物，按照质量克数比，氧化镁以及二氧化锆的比例为12:7。
然后，在搅拌条件下，将水、乙二醇、颜料、填料、流平剂以及杀菌剂混合均匀后，加入分散剂，并继续搅拌；然后加入氟碳乳液并继续搅拌；最后，加入增稠剂继续搅拌，即得实施例3的水性氟碳涂料组合物。
实施例4
按照质量份数，15份水，2份乙二醇，23份颜料，25份填料，45份氟碳乳液，0.3份增稠剂，0.5份流平剂，2份杀菌剂以及4份分散剂，分别称取适量各原料
其中，所述颜料为钛白粉；
其中，所述填料为沉淀硫酸钡、氧化镁以及二氧化锆的混合物，按照质量克数比，沉淀硫酸钡、氧化镁以及二氧化锆的比例为20:10:1。
然后，在搅拌条件下，将水、乙二醇、颜料、填料、流平剂以及杀菌剂混合均匀后，加入分散剂，并继续搅拌；然后加入氟碳乳液并继续搅拌；最后，加入增稠剂继续搅拌，即得实施例4的水性氟碳涂料组合物。
实施例5
按照质量份数，15份水，2份乙二醇，23份颜料，25份填料，45份氟碳乳液，0.3份增稠剂，0.5份流平剂，2份杀菌剂以及4份分散剂，分别称取适量各原料
其中，所述颜料为钛白粉；
其中，所述填料为沉淀硫酸钡、氧化镁以及二氧化锆的混合物，按照质量克数比，沉淀硫酸钡、氧化镁以及二氧化锆的比例为10:10:5；
其中，所述二氧化锆为纳米二氧化锆；
然后，在搅拌条件下，将水、乙二醇、颜料、填料、流平剂以及杀菌剂混合均匀后，加入分散剂，并继续搅拌；然后加入氟碳乳液并继续搅拌；最后，加入增稠剂继续搅拌，即得实施例5的水性氟碳涂料组合物。
实施例6
按照质量份数，15份水，2份乙二醇，21份颜料，25份填料，45份氟碳乳液，0.3份增稠剂，0.5份流平剂，2份杀菌剂以及4份分散剂，分别称取适量各原料
其中，所述颜料为钛白粉；
其中，所述填料为沉淀硫酸钡、氧化镁以及二氧化锆的混合物，按照质量克数比，沉淀硫酸钡、氧化镁以及二氧化锆的比例为8:7:3；
其中，所述二氧化锆为纳米二氧化锆；
然后，在搅拌条件下，将水、乙二醇、颜料、填料、流平剂以及杀菌剂混合均匀后，加入分散剂，并继续搅拌；然后加入氟碳乳液并继续搅拌；最后，加入增稠剂继续搅拌，即得实施例6的水性氟碳涂料组合物。
实施例7
按照质量份数，15份水，2份乙二醇，21份颜料，25份填料，45份氟碳乳液，0.3份增稠剂，0.5份流平剂，2份杀菌剂以及4份分散剂，分别称取适量各原料
其中，所述颜料为钛白粉；
其中，所述填料为沉淀硫酸钡；
然后，在搅拌条件下，将水、乙二醇、颜料、填料、流平剂以及杀菌剂混合均匀后，加入分散剂，并继续搅拌；然后加入氟碳乳液并继续搅拌；最后，加入增稠剂继续搅拌，即得实施例7的水性氟碳涂料组合物。
实施例8
按照质量份数，15份水，2份乙二醇，21份颜料，25份填料，45份氟碳乳液，0.3份增稠剂，0.5份流平剂，2份杀菌剂以及4份分散剂，分别称取适量各原料
其中，所述颜料为钛白粉；
其中，所述填料为氧化镁；
然后，在搅拌条件下，将水、乙二醇、颜料、填料、流平剂以及杀菌剂混合均匀后，加入分散剂，并继续搅拌；然后加入氟碳乳液并继续搅拌；最后，加入增稠剂继续搅拌，即得实施例8的水性氟碳涂料组合物。
实施例9
按照质量份数，15份水，2份乙二醇，21份颜料，25份填料，45份氟碳乳液，0.3份增稠剂，0.5份流平剂，2份杀菌剂以及4份分散剂，分别称取适量各原料
其中，所述颜料为钛白粉；
其中，所述填料为二氧化锆；
其中，所述二氧化锆为纳米二氧化锆；
然后，在搅拌条件下，将水、乙二醇、颜料、填料、流平剂以及杀菌剂混合均匀后，加入分散剂，并继续搅拌；然后加入氟碳乳液并继续搅拌；最后，加入增稠剂继续搅拌，即得实施例9的水性氟碳涂料组合物。
实验例1
分别取等量的实施例1-9的水性氟碳涂料组合物，然后根据HG/T3792-2005标准，分别对实施例1-9的水性氟碳涂料组合物进行常规性能检测，检测结果如下所示：
然后，将实施例1-9的水性氟碳涂料组合物分别涂覆于材质、尺寸相同的不锈钢罐表面，并在室外高温条件下(温度≥38℃)，将涂覆后的不锈钢罐置于室外进行曝晒，并在下午2点分别对各组不锈钢罐表面温度进行检测，并与在相同光照实验条件下未涂覆涂料的不锈钢罐进行对照，结果如下表所示：
然后，按照标准HG/T3950-2007，分别对实施例1-9的水性氟碳涂料组合物进行抗菌性能测试，结果如下表所示：
其中，I级表示适用于抗菌性能较高的场所，II级适用于有抗菌性能要求的场所。
本发明水性氟碳涂料组合物原料组分环保且所制得的组合物成分稳定；同时，本发明涂料组合物还能够很好的实现保温隔热功能；进一步的，本发明涂料也具有良好的抗菌性能，能够适用于医院、学校等具有较高抗菌性要求的建筑环境中。
尽管已用具体实施例来说明和描述了本发明，然而应意识到，在不背离本发明的精神和范围的情况下可以作出许多其它的更改和修改。因此，这意味着在所附权利要求中包括属于本发明范围内的所有这些变化和修改。