技术领域
本发明涉及水性建筑涂料技术领域，尤其是一种彩色反射隔热降温涂料及其制备方法。
背景技术：
近年来，随着国家节能、环保产业政策的实施，人们的节能意识不断提高，特别是我国建筑能源消耗占能源总消耗的1/3左右，更是日益受到重视。因此，发展和推广低能耗、保温隔热性能好的反射隔热降温涂料已成为建筑涂料行业的主流趋势。
在我国，彩色建筑涂料使用率约为80%，开发和应用彩色反射隔热降温涂料正形成一股热潮。比如通过添加热反射填料、空心玻璃微珠和复合无机色粉来制备深色反射隔热水漆，或者通过添加红外辐射填料和相变储能微胶囊乳液以及使用无机混相金属氧化物作为着色颜料来制备多色系反射隔热涂料涂层体系，或者通过添加反射性功能性填料和高红外反射比的颜料来制备彩色太阳热反射隔热涂料等。以上现有技术均属阻隔-反射隔热、反射-辐射隔热型涂料，获得较高的太阳光反射比和近红外反射比，具有极好的隔热降温效果，但它们生产过程中均采用红外反射色粉，不能使用普通色浆，色系全，价格偏高，生产也不好控制。也有通过在普通涂料中添加改性钛白粉采用普通色浆来制备彩色反射隔热涂料的技术，但只是单纯的反射隔热型涂料，不具备阻隔和辐射功能，降温效果有限。
技术实现要素：
本发明针对现有技术的不足，提出一种彩色反射隔热降温涂料，组成合理，集阻隔、反射、辐射等隔热功能于一体。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：一种彩色反射隔热降温涂料，由下述重量份的组分构成：
去离子水 15.00～30.00
纤维素 0.20～0.60
pH调节剂 0.10～0.20
分散剂 0.20～0.70
润湿剂 0.00～0.40
防冻剂 1.00～3.00
消泡剂 0.30～0.60
钛白粉 0.00～20.00
红外辐射填料 10.00～15.00
重质碳酸钙 3.00～12.00
热反射填料 3.00～6.00
纯丙乳液 25.00～30.00
有机硅乳液 5.00～10.00
高分子隔热预混和物 5.00～10.00
成膜助剂 1.00～4.00
防腐剂 0.10～0.30
防霉剂 0.30～0.50
增稠剂 0.00～1.00
空心玻璃微珠 2.00～5.00
有机硅憎水剂 0.30～0.60
水性色浆 0.00～10.00。
进一步地，所述纤维素为羟乙基纤维素。
进一步地，所述分散剂为聚羧酸铵盐。
进一步地，所述消泡剂为矿物油类消泡剂。
进一步地，所述防冻剂为丙二醇。
进一步地，所述红外辐射填料为高岭土、云母粉、滑石粉、硅藻土、氧化锌和远红外粉的混合物。
进一步地，所述高分子隔热预混和物为遮盖聚合物、发射性官能团改性聚合物和膨胀微球的预混合物。
进一步地，所述水性色浆为水性色浆和冷颜料黑色浆的一种或任意两种以上的组合物。
进一步地，所述防霉剂为异噻唑啉酮衍生物或苯并咪唑酯类化合物及其衍生物。
一种如上所述彩色反射隔热降温涂料的制备方法，包括以下步骤：
⑴、预混合：在300～800r/min的转速下，将重量份如下的组分混合，搅拌均匀：去离子水14.50～29.00、纤维素0.20～0.60、pH调节剂0.10～0.20、分散剂0.20～0.70、润湿剂0.00～0.40、防冻剂1.00～3.00和消泡剂0.15～0.30；
⑵、颜填料分散：步骤⑴的预混合物料，在600～1200r/min的转速下，加入重量份如下的组分：钛白粉0.0～20.0、红外辐射填料10.00～15.00、重质碳酸钙3.00～12.00、热反射填料3.00～6.00，在1500～2000r/min的转速下，分散25～30分钟；
⑶、调漆：步骤⑵分散物料，在500-800r/min的转速下，加入重量份如下的组分：纯丙乳液25.00～30.00、有机硅乳液5.00～10.00、成膜助剂1.00～4.00、增稠剂0.00～1.00和高分子隔热预混和物5.00～10.00，再缓慢加入防霉剂0.30～0.50、去离子水0.50～1.00预混合防腐剂0.10-0.30；转速降为300-600r/min，加入空心玻璃微珠2.00～5.00、有机硅憎水剂0.30～0.60和消泡剂0.10～0.20，搅拌均匀；
⑷、调色：向步骤⑶搅拌均匀物料中，加入水性色浆0.00～10.00，再加入消泡剂0.05～0.10，搅拌均匀，过滤，得滤液。
其中，所述纤维素为NATROSOL®250HBR，HS30000YP2；所述pH调节剂为氨水、AMP-95的一种；所述分散剂为聚羧酸铵盐包括SN-Dispersant 5029、Dispex A40A；所述润湿剂为不含APEO 的表面活性剂，非限制性的实例包括TRITONTM EF-106。所述消泡剂为矿物油类消泡剂。所述防冻剂为丙二醇；所述热反射填料, 非限制性的实例包括Altiris550、Altiris800。
所述冷颜料黑色浆，非限制性的实例包括ANS Chemical 的IR-801。
所述空心玻璃微珠，非限制性的实例包括3M 的VS5500。
所述纯丙乳液，非限制性的实例包括陶氏Primal AC-261Ｃ。
所述成膜助剂为酯醇-12。
所述防腐剂为CIT/MIT类型防腐剂。
所述增稠剂为疏水改性碱溶胀丙烯酸和聚氨酯增稠剂中的一种或者一种以上的组合。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：反射隔热功能优异，可有效减少建筑能耗，能满足人们对建筑装饰色个性化的色彩要求。
本发明具有如下优点：
（1）集反射、阻隔、辐射等隔热功能于一体，减少吸热和削弱传热性能，提高散热能力，隔热效果长期持久。
（2）可以采用普通色浆调色，成本低，生产方便。
（3）优异的耐老化、保色性、耐沾污和耐水性。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本发明的保护范围有任何的限制作用。
一种彩色反射隔热降温涂料，其由下述重量份的组分构成：
去离子水 15.00～30.00重量份
纤维素 0.20～0.60重量份
pH调节剂 0.10～0.20重量份
分散剂 0.20～0.70重量份
润湿剂 0.00～0.40重量份
防冻剂 1.00～3.00重量份
消泡剂 0.30～0.60重量份
钛白粉 0.00～20.00重量份
红外辐射填料 10.00～15.00重量份
重质碳酸钙 3.00～12.00重量份
热反射填料 3.00～6.00重量份
纯丙乳液 25.00～30.00重量份
有机硅乳液 5.00～10.00重量份
高分子隔热预混和物 5.00～10.00重量份
成膜助剂 1.00～4.00重量份
防腐剂 0.10～0.30重量份
防霉剂 0.30～0.50重量份
增稠剂 0.00～1.00重量份
空心玻璃微珠 2.00～5.00重量份
有机硅憎水剂 0.30～0.60重量份
水性色浆 0.00～10.00重量份
上述热反射填料，能使一些中等色度和浅色(L*>40)、深色(L*<40)和一些亮丽色彩的涂料具有很高的太阳光反射性能，非限制性的实例包括Altiris550、Altiris800。
上述红外辐射填料为高岭土、云母粉、滑石粉、硅藻土、氧化锌和远红外粉的混合物。红外辐射填料在8～14微米这一“大气窗口”红外线波段内具有一定辐射散热功能，可以提高涂层的发射率，从而达到降低涂层内部温度的作用。
上述高分子隔热预混和物为遮盖聚合物、发射性官能团改性聚合物和膨胀微球的混合物。其中，遮盖聚合物为中空不透明聚合物球体，具有抵抗热反射填料和钛白粉聚集的作用，充分填充空心微珠中的空隙，使涂层中多级组合排列的空心球体更加紧密，从而提高涂层的太阳光反射率。发射性官能团改性聚合物平均粒径小于5微米，是一种能发射红外线热能的高分子聚合物。膨胀微球是一种轻质中空的可塑性高分子，具有一定的隔热降温效果。
上述水性色浆为普通水性色浆（炭黑色浆除外）和冷颜料黑色浆的一种或任意两种以上的组合物。其中，上述冷颜料黑色浆，非限制性的实例包括ANS Chemical 的IR-801，可以直接反射近红外线热能，减少吸收热能。
上述空心玻璃微珠，非限制性的实例包括3M 的VS5500，粒径15～85微米，导热系数0.062W/m.K，太阳光反射率ρ=0.90，对红外线8～14微米波段具有极强的发射性，半球发射率达0.89。
上述有机硅乳液透汽性好、 吸水性低、不易积尘，耐候性优异。
上述有机硅憎水剂可增强涂料的耐水性，保持良好的透气性，同时改善水性涂料的施工性能。
本发明彩色反射隔热降温涂料添加的热反射填料，能够反射大部分太阳光，削弱外墙漆膜的吸热性能，减少太阳辐射热能进入建筑物内部，添加的空心玻璃微珠和膨胀微球以及遮盖聚合物在外墙漆膜内部形成中空壳体可降低外墙漆膜的传热性，有效阻隔太阳热量的传递，添加的红外辐射填料和发射性官能团改性聚合物具有辐射热能的性能，可有效提高外墙漆膜的散热能力，降低外墙漆膜表面的太阳热能累积，从而达到隔热降温的目的。
本发明彩色反射隔热降温涂料，还添加了有机硅树脂乳液和有机硅疏水剂，其所包含的Si-O键提供了外墙漆膜优异的耐老化性、保色性、耐沾污性和耐水性。本发明彩色反射隔热降温涂料可用普通水性色浆调色，配方成本低，生产操作简单，并用冷颜料黑色浆代替普通的炭黑色浆，增强了外墙漆膜隔热降温性能。
一种彩色反射隔热降温涂料的制备方法，其工艺步骤为：
1）预混合：在300～800r/min的转速下，向14.50～29.00重量份的去离子水中依次加入纤维素0.20～0.60重量份、pH调节剂0.10～0.20重量份、分散剂0.20～0.70重量份、润湿剂0.00～0.40重量份、防冻剂1.00～3.00重量份和消泡剂0.15～0.30重量份，搅拌均匀；
2）颜填料分散：在600～1200r/min的转速下，投入钛白粉0.0～20.0重量份、红外辐射填料10.00～15.00重量份、重质碳酸钙3.00～12.00重量份、热反射填料3.00～6.00重量份，在1500～2000r/min的转速下，分散25～30分钟；
3）调漆：在500-800r/min的转速下，加入纯丙乳液25.00～30.00重量份、有机硅乳液5.00～10.00重量份、成膜助剂1.00～4.00重量份、增稠剂0.00～1.00重量份和高分子隔热预混和物5.00～10.00重量份，防霉剂0.30～0.50重量份、用去离子水0.50～1.00重量份预混合防腐剂0.10-0.30重量份后缓慢加入。转速降为300-600r/min，加入空心玻璃微珠2.00～5.00重量份、有机硅憎水剂0.30～0.60重量份和消泡剂0.10～0.20重量份，搅拌均匀，检测。
4）调色：加入水性色浆0.00～10.00重量份，再加入消泡剂0.05～0.10重量份，搅拌均匀，过滤。
实施例1
一种彩色反射隔热降温涂料，其由下述重量份的组分构成（适应于高明度浅色（L*≥80）：
去离子水 16.48 重量份
纤维素 0.22 重量份
pH调节剂 0.10 重量份
分散剂 0.40 重量份
润湿剂 0.10 重量份
防冻剂 1.50 重量份
消泡剂 0.50 重量份
钛白粉 19.00 重量份
红外辐射填料 10.00 重量份
重质碳酸钙 3.00 重量份
热反射填料 4.00 重量份
纯丙乳液 27.00 重量份
有机硅乳液 5.00 重量份
高分子隔热预混和物 5.00 重量份
成膜助剂 2.5 重量份
防腐剂 0.20 重量份
防霉剂 0.50 重量份
增稠剂 0.80 重量份
空心玻璃微珠 2.50 重量份
有机硅疏水剂 0.40 重量份
水性色浆 0.80 重量份
上述彩色反射隔热降温涂料的制备方法，按照以下方法制备：
1）预混合：在300～800r/min的转速下，向15.98重量份的去离子水中依次加入纤维素0.22重量份、pH调节剂0.10重量份、分散剂0.40重量份、润湿剂0.10重量份、防冻剂1.50重量份和消泡剂0.25重量份，搅拌均匀；
2）颜填料分散：在600～1200r/min的转速下，投入钛白粉19.0重量份、红外辐射填料10.00重量份、重质碳酸钙3.00重量份、热反射填料4.00重量份，在1500～2000r/min的转速下，分散25～30分钟；
3）调漆：在500-800r/min的转速下，加入纯丙乳液27.00重量份、有机硅乳液5.00重量份、成膜助剂2.50重量份、增稠剂0.80重量份和高分子隔热预混和物5.00重量份，防霉剂0.50重量份、用去离子水0.50重量份预混合防腐剂0.20重量份后缓慢加入。转速降为300-600r/min，加入空心玻璃微珠2.50重量份、有机硅憎水剂0.40重量份和消泡剂0.15重量份，搅拌均匀，检测。
4）调色：加入水性色浆0.8重量份，再加入消泡剂0.10重量份，搅拌均匀，过滤包装。
实施例2
一种彩色反射隔热降温涂料，其由下述重量份的组分构成（适应于中明度浅色和中色（80< L*<40）：
去离子水 20.65 重量份
纤维素 0.25 重量份
pH调节剂 0.10 重量份
分散剂 0.40 重量份
润湿剂 0.10 重量份
防冻剂 1.50 重量份
消泡剂 0.50 重量份
钛白粉 9.00 重量份
红外辐射填料 10.00 重量份
重质碳酸钙 4.00 重量份
热反射填料 4.00 重量份
纯丙乳液 29.00 重量份
有机硅乳液 5.00 重量份
高分子隔热预混和物 6.00 重量份
成膜助剂 2.50 重量份
防腐剂 0.20 重量份
防霉剂 0.50 重量份
增稠剂 0.40 重量份
空心玻璃微珠 2.50 重量份
有机硅憎水剂 0.40 重量份
水性色浆 3.00 重量份
上述彩色反射隔热降温涂料的制备方法，按照以下方法制备：
1）预混合：在300～800r/min的转速下，向20.15重量份的去离子水中依次加入纤维素0.25重量份、pH调节剂0.10重量份、分散剂0.40重量份、润湿剂0.10重量份、防冻剂1.50重量份和消泡剂0.25重量份，搅拌均匀；
2）颜填料分散：在600～1200r/min的转速下，投入钛白粉9.00重量份、红外辐射填料10.00重量份、重质碳酸钙4.00重量份、热反射填料4.00重量份，在1500～2000r/min的转速下，分散25～30分钟；
3）调漆：在500-800r/min的转速下，加入纯丙乳液29.00重量份、有机硅乳液5.00重量份、成膜助剂2.50重量份、增稠剂0.40重量份和高分子隔热预混和物6.00重量份，防霉剂0.50重量份、用去离子水0.50重量份预混合防腐剂0.20重量份后缓慢加入。转速降为300-600r/min，加入空心玻璃微珠2.50重量份、有机硅憎水剂0.40重量份和消泡剂0.15重量份，搅拌均匀，检测。
4）调色：加入水性色浆3.0重量份，再加入消泡剂0.10重量份，搅拌均匀，过滤包装。
实施例3
一种彩色反射隔热降温涂料，其由下述重量份的组分构成（适应于低明度中色和深色（L*≤40）：
去离子水 21.60 重量份
纤维素 0.50 重量份
pH调节剂 0.10 重量份
分散剂 0.20 重量份
防冻剂 1.00 重量份
消泡剂 0.50 重量份
红外辐射填料 13.00 重量份
重质碳酸钙 5.00 重量份
热反射填料 4.00 重量份
纯丙乳液 29.00 重量份
有机硅乳液 5.00 重量份
高分子隔热预混和物 6.00 重量份
成膜助剂 2.50 重量份
防腐剂 0.20 重量份
防霉剂 0.50 重量份
空心玻璃微珠 2.50 重量份
有机硅憎水剂 0.40 重量份
水性色浆 8.00 重量份
上述彩色反射隔热降温涂料的制备方法，按照以下方法制备：
1）预混合：在300～800r/min的转速下，向21.10重量份的去离子水中依次加入纤维素0.50重量份、pH调节剂0.10重量份、分散剂0.20重量份、防冻剂1.00重量份和消泡剂0.25重量份，搅拌均匀；
2）颜填料分散：在600～1200r/min的转速下，投入红外辐射填料13.00重量份、重质碳酸钙5.00重量份、热反射填料4.00重量份，在1500～2000r/min的转速下，分散25～30分钟；
3）调漆：在500-800r/min的转速下，加入纯丙乳液29.00重量份、有机硅乳液5.00重量份、成膜助剂2.50重量份、高分子隔热预混和物6.00重量份，防霉剂0.50重量份、用去离子水0.50重量份预混合防腐剂0.20重量份后缓慢加入。转速降为300-600r/min，加入空心玻璃微珠2.50重量份、有机硅憎水剂0.40重量份和消泡剂0.15重量份，搅拌均匀，检测。
4）调色：加入水性色浆8.00重量份，再加入消泡剂0.10重量份，搅拌均匀，过滤包装。
上述具体实施例1至3经采用普通水性色浆（碳黑色浆除外）以及冷颜料黑色浆进行调色后的性能如表1所示。
表1 彩色反射隔热降温涂料性能测试数据
从表1可知，按本发明制得实施例1、实施例2和实施例3的太阳反射比和近红外反射比均符合JG/T235-2014《建筑反射隔热降温涂料》标准的要求。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。