本发明涉及建筑涂料技术领域，具体涉及一种低导热系数墙体保温涂料及其制备方法。
背景技术：
目前,隔热保温涂料在国民经济各个领域得到广泛地应用，然而，一般的隔热保温涂料对降低对流和辐射传热效果差，且保温层较厚、不抗振动、吸水率高、使用寿命短，防腐能力差，应用最广泛的阻隔型保温涂料是复合硅酸盐保温涂料，已有广泛的实际应用。但该涂料仍存在自身材料结构带来的缺陷，如干燥周期长、施工条件受季节和气候影响大、耐冲击性较差、干燥收缩大、吸湿率大、对墙体的粘结强度偏低等不足。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种低导热系数墙体保温涂料及其制备方法，固干后在墙体上形成封闭微孔和网状纤维结构，形成低导热保护层，还具有良好的抗腐蚀性能、粘结性和抗压强度，有效地解决了涂料保温性能和耐冲击性较差、对墙体的粘结强度偏低等问题。
本发明提供了如下的技术方案：一种低导热系数墙体保温涂料，包括以下份计的原料：聚酰胺树脂75~85份、环氧树脂55~65份、改性空心陶瓷微珠45~55份、二氧化硅气凝胶35~40份、滑石粉30~33份、玻璃棉25~27份、无机添加剂20~23份、红外反射颜料15~20份、助剂15~18份和去离子水85~95份；
所述改性空心陶瓷微珠包括以下份计的原料：空心陶瓷微珠22~25份、氢氟酸溶液10~13份和磷酸铬铝溶液5~8份；
所述助剂包括以下份计的原料：成膜助剂3~5份、防冻剂3~5份、固化剂1~2份、分散剂1~2份、消泡剂0.2~1.2份和润湿剂0.2~0.8份。
优选地，包括以下份计的原料：聚酰胺树脂80份、环氧树脂60份、改性空心陶瓷微珠50份、二氧化硅气凝胶37.5份、滑石粉31.5份、玻璃棉26份、无机添加剂21.5份、红外反射颜料17.5份、助剂17.5份和去离子水90份；
所述改性空心陶瓷微珠包括以下份计的原料：空心陶瓷微珠23.5份、氢氟酸溶液11.5份和磷酸铬铝溶液6.5份；
所述助剂包括以下份计的原料：成膜助剂4份、防冻剂4份、固化剂1.5份、分散剂1.5份、消泡剂0.7份和润湿剂0.5份。
优选地，所述空心陶瓷微珠的粒径为30~60微米，所述氢氟酸溶液的浓度为0.3~0.5%，所述磷酸铬铝溶液的浓度为0.5~1%。
优选地，所述玻璃棉为由废旧碎玻璃熔融再离心喷吹制成的细、短、絮状玻璃棉。
优选地，所述无机添加剂为硅灰石、硅微粉、蛭石和云母粉中的一种或几种。
优选地，所述红外反射颜料为金红石二氧化钛、锐钛型二氧化钛、氧化锑和氧化锌中的一种或几种。
优选地，所述成膜助剂为醇酯十二，所述防冻剂为氯化钙或者碳酸钙，所述固化剂为酚醛胺，所述分散剂为聚羧酸铵盐分散剂，所述消泡剂为矿物油类或有机硅类消泡剂，所述润湿剂为聚醚改性聚二甲基硅氧烷共聚物润湿剂。
本发明提供一种低导热系数墙体保温涂料的制备方法，包括如下步骤：
（1）、制备改性空心陶瓷微珠
称取空心陶瓷微珠，将空心陶瓷微珠放入氢氟酸溶液中，以30~40r/min转速搅拌5~10min，使其均匀分散，过滤将空心陶瓷微珠取出，水洗直至ph为7，放入干燥箱中干燥，控制温度为70~80℃，直至空心陶瓷微珠完全干燥，取出；
将前述完全干燥后的空心玻璃微珠放入磷酸铬铝溶液中，以50~60r/min转速混合搅拌15~20min，使用圆柱形试样压制模具压制成生坯，将制得生坯干燥至含水率低于5%，然后于马弗炉中煅烧，煅烧温度为500～600℃，冷却后得到所述改性空心玻璃微珠，备用；
（2）、制备二氧化硅气凝胶浆料
称取分散剂、润湿剂和消泡剂加入去离子水中，搅拌分散均匀，缓慢加入二氧化硅气凝胶，分散均匀后超声波振荡1~2h，再经研磨机研磨制备成气凝胶浆料，备用；
（3）、将玻璃棉放入球磨机以20r/min的速度球磨15min，取出球磨后的玻璃棉，放入混合搅拌机，向混合搅拌机中加入步骤（1）得到的改性空心玻璃微珠、步骤（2）得到的二氧化硅气凝胶浆料和剩余原料，混合搅拌均匀，得到所述低导热系数墙体保温涂料。
本发明的有益效果：固干后在墙体上形成封闭微孔和网状纤维结构，形成低导热保护层，还具有良好的抗腐蚀性能、粘结性和抗压强度，有效地解决了涂料保温性能和耐冲击性较差、对墙体的粘结强度偏低等问题，具体如下：
（1）、本发明中添加的聚酰胺树脂，易于加工，具有耐热性、耐磨损性、耐化学药品性和自润滑性，且摩擦系数低，有一定的阻燃性；添加的环氧树脂，对金属和非金属材料的表面具有优异的粘接强度，介电性能良好，变定收缩率小，制品尺寸稳定性好，硬度高，柔韧性较好，对碱及大部分溶剂稳定且起防腐作用；添加的滑石粉，具有润滑性、抗黏、助流、耐火性、抗酸性、绝缘性、熔点高和吸附力强等优良的特性；
（2）、本发明中添加酚醛胺作为固化剂，可在低温环境下快速固化，并具有良好的防腐性能；该固化剂的苯环结构与环氧树脂具有更好的相容性，从而可进一步降低体系的黏度，提高主剂与助剂的兼容性；
（3）、本发明中添加的玻璃棉，是将处于熔融状态的玻璃用离心喷吹法工艺进行纤维化喷涂热固性树脂制成的丝状材料，再经过热固化深加工处理，具有阻燃、无毒、耐腐蚀、容重小、导热系数低、化学稳定性强、吸湿率低、憎水性能好等性能；
（4）、本发明中添加的二氧化硅气凝胶，为轻质纳米多孔非晶固体材料，其孔隙率高、室温导热系数低，利用固体热传导、对流热传导和辐射热传导三重方式进行保温隔热；
（5）、本发明克服了厚质保温涂料装饰感较差不宜用于面涂的缺点，也克服了薄质涂料厚涂易开裂的缺点，施工方便，敷涂、刷涂均可，可塑性强；易于保管及运输，质优价廉；
（6）、本发明中添加改性空心陶瓷微珠，由氢氟酸溶液和磷酸铬铝溶液对其表面改性并配合高温煅烧制得，具有高反射率，高辐射率，低导热率和低蓄热率的优良热工性能。同时陶瓷微珠具有色相好、外观如轻质碳酸钙，可与任何颜色相配；比重轻体积大，可以大大减少基料的用量，与其他原料的混合工艺较为简单，采用氢氟酸对空心陶瓷微珠进行亲水性处理，改善微珠表面的润湿性，同时以水基的磷酸铬铝作为粘结剂，连接陶瓷微珠，提高空心陶瓷微珠的强度。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
实施例1
一种低导热系数墙体保温涂料，包括以下份计的原料：聚酰胺树脂75份、环氧树脂55份、改性空心陶瓷微珠45份、二氧化硅气凝胶35份、滑石粉30份、玻璃棉25份、无机添加剂20份、红外反射颜料15份、助剂15份和去离子水85份；
所述改性空心陶瓷微珠包括以下份计的原料：空心陶瓷微珠22份、氢氟酸溶液10份和磷酸铬铝溶液5份；
所述助剂包括以下份计的原料：成膜助剂3份、防冻剂3份、固化剂1份、分散剂1份、消泡剂0.2份和润湿剂0.2份。
其中，所述空心陶瓷微珠的粒径为30微米，所述氢氟酸溶液的浓度为0.3%，所述磷酸铬铝溶液的浓度为0.5%。
其中，所述玻璃棉为由废旧碎玻璃熔融再离心喷吹制成的细、短、絮状玻璃棉。
其中，所述无机添加剂为硅灰石。
其中，所述红外反射颜料为金红石二氧化钛。
其中，所述成膜助剂为醇酯十二，所述防冻剂为氯化钙，所述固化剂为酚醛胺，所述分散剂为聚羧酸铵盐分散剂，所述消泡剂为矿物油类消泡剂，所述润湿剂为聚醚改性聚二甲基硅氧烷共聚物润湿剂。
本实施例提供一种低导热系数墙体保温涂料的制备方法，包括如下步骤：
（1）、制备改性空心陶瓷微珠
称取空心陶瓷微珠，将空心陶瓷微珠放入氢氟酸溶液中，以30r/min转速搅拌5min，使其均匀分散，过滤将空心陶瓷微珠取出，水洗直至ph为7，放入干燥箱中干燥，控制温度为70℃，直至空心陶瓷微珠完全干燥，取出；
将前述完全干燥后的空心玻璃微珠放入磷酸铬铝溶液中，以50r/min转速混合搅拌15min，使用圆柱形试样压制模具压制成生坯，将制得生坯干燥至含水率为4%，然后于马弗炉中煅烧，煅烧温度为500℃，冷却后得到所述改性空心玻璃微珠，备用；
（2）、制备二氧化硅气凝胶浆料
称取分散剂、润湿剂和消泡剂加入去离子水中，搅拌分散均匀，缓慢加入二氧化硅气凝胶，分散均匀后超声波振荡1h，再经研磨机研磨制备成气凝胶浆料，备用；
（3）、将玻璃棉放入球磨机以20r/min的速度球磨15min，取出球磨后的玻璃棉，放入混合搅拌机，向混合搅拌机中加入步骤（1）得到的改性空心玻璃微珠、步骤（2）得到的二氧化硅气凝胶浆料和剩余原料，混合搅拌均匀，得到所述低导热系数墙体保温涂料。
实施例2
一种低导热系数墙体保温涂料，包括以下份计的原料：聚酰胺树脂85份、环氧树脂65份、改性空心陶瓷微珠55份、二氧化硅气凝胶40份、滑石粉33份、玻璃棉27份、无机添加剂23份、红外反射颜料20份、助剂18份和去离子水95份；
所述改性空心陶瓷微珠包括以下份计的原料：空心陶瓷微珠25份、氢氟酸溶液13份和磷酸铬铝溶液8份；
所述助剂包括以下份计的原料：成膜助剂5份、防冻剂5份、固化剂2份、分散剂2份、消泡剂1.2份和润湿剂0.8份。
其中，所述空心陶瓷微珠的粒径为60微米，所述氢氟酸溶液的浓度为0.5%，所述磷酸铬铝溶液的浓度为1%。
其中，所述玻璃棉为由废旧碎玻璃熔融再离心喷吹制成的细、短、絮状玻璃棉。
其中，所述无机添加剂为硅微粉。
其中，所述红外反射颜料为锐钛型二氧化钛。
其中，所述成膜助剂为醇酯十二，所述防冻剂为碳酸钙，所述固化剂为酚醛胺，所述分散剂为聚羧酸铵盐分散剂，所述消泡剂为有机硅类消泡剂，所述润湿剂为聚醚改性聚二甲基硅氧烷共聚物润湿剂。
本实施例提供一种低导热系数墙体保温涂料的制备方法，包括如下步骤：
（1）、制备改性空心陶瓷微珠
称取空心陶瓷微珠，将空心陶瓷微珠放入氢氟酸溶液中，以40r/min转速搅拌10min，使其均匀分散，过滤将空心陶瓷微珠取出，水洗直至ph为7，放入干燥箱中干燥，控制温度为80℃，直至空心陶瓷微珠完全干燥，取出；
将前述完全干燥后的空心玻璃微珠放入磷酸铬铝溶液中，以60r/min转速混合搅拌20min，使用圆柱形试样压制模具压制成生坯，将制得生坯干燥至含水率为3%，然后于马弗炉中煅烧，煅烧温度为600℃，冷却后得到所述改性空心玻璃微珠，备用；
（2）、制备二氧化硅气凝胶浆料
称取分散剂、润湿剂和消泡剂加入去离子水中，搅拌分散均匀，缓慢加入二氧化硅气凝胶，分散均匀后超声波振荡2h，再经研磨机研磨制备成气凝胶浆料，备用；
（3）、将玻璃棉放入球磨机以20r/min的速度球磨15min，取出球磨后的玻璃棉，放入混合搅拌机，向混合搅拌机中加入步骤（1）得到的改性空心玻璃微珠、步骤（2）得到的二氧化硅气凝胶浆料和剩余原料，混合搅拌均匀，得到所述低导热系数墙体保温涂料。
实施例3
一种低导热系数墙体保温涂料，包括以下份计的原料：聚酰胺树脂80份、环氧树脂60份、改性空心陶瓷微珠50份、二氧化硅气凝胶37.5份、滑石粉31.5份、玻璃棉26份、无机添加剂21.5份、红外反射颜料17.5份、助剂17.5份和去离子水90份；
所述改性空心陶瓷微珠包括以下份计的原料：空心陶瓷微珠23.5份、氢氟酸溶液11.5份和磷酸铬铝溶液6.5份；
所述助剂包括以下份计的原料：成膜助剂4份、防冻剂4份、固化剂1.5份、分散剂1.5份、消泡剂0.7份和润湿剂0.5份。
其中，所述空心陶瓷微珠的粒径为45微米，所述氢氟酸溶液的浓度为0.4%，所述磷酸铬铝溶液的浓度为0.7%。
其中，所述玻璃棉为由废旧碎玻璃熔融再离心喷吹制成的细、短、絮状玻璃棉。
其中，所述无机添加剂为蛭石。
其中，所述红外反射颜料为氧化锑。
其中，所述成膜助剂为醇酯十二，所述防冻剂为碳酸钙，所述固化剂为酚醛胺，所述分散剂为聚羧酸铵盐分散剂，所述消泡剂为矿物油类消泡剂，所述润湿剂为聚醚改性聚二甲基硅氧烷共聚物润湿剂。
本实施例中提供一种低导热系数墙体保温涂料的制备方法，包括如下步骤：
（1）、制备改性空心陶瓷微珠
称取空心陶瓷微珠，将空心陶瓷微珠放入氢氟酸溶液中，以35r/min转速搅拌7min，使其均匀分散，过滤将空心陶瓷微珠取出，水洗直至ph为7，放入干燥箱中干燥，控制温度为75℃，直至空心陶瓷微珠完全干燥，取出；
将前述完全干燥后的空心玻璃微珠放入磷酸铬铝溶液中，以55r/min转速混合搅拌17min，使用圆柱形试样压制模具压制成生坯，将制得生坯干燥至含水率为2%，然后于马弗炉中煅烧，煅烧温度为550℃，冷却后得到所述改性空心玻璃微珠，备用；
（2）、制备二氧化硅气凝胶浆料
称取分散剂、润湿剂和消泡剂加入去离子水中，搅拌分散均匀，缓慢加入二氧化硅气凝胶，分散均匀后超声波振荡1.5h，再经研磨机研磨制备成气凝胶浆料，备用；
（3）、将玻璃棉放入球磨机以20r/min的速度球磨15min，取出球磨后的玻璃棉，放入混合搅拌机，向混合搅拌机中加入步骤（1）得到的改性空心玻璃微珠、步骤（2）得到的二氧化硅气凝胶浆料和剩余原料，混合搅拌均匀，得到所述低导热系数墙体保温涂料。
参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。