本发明涉及一种隔热涂料，尤其涉及一种彩色热反射隔热涂料。
背景技术：
近年来，具有高太阳光反射比的反射隔热涂料成为建筑节能系统的研究热点，已广泛应用在建筑外墙、屋顶等部位。辐射到地球上的太阳光由紫外光、可见光和近红外光组成，辐射能最高可达1000w/m2以上，其中可见光和近红外光谱占了太阳辐射能量的95%。夏季阳光直接照射的墙体和屋顶表面温度可超过60℃，给生活和生产带来了不便。反射隔热涂料施工方便，涂刷在墙体、屋顶后能有效反射太阳辐射，起到显著的降温效果，从而降低夏季空调能耗。其中白色涂料热反射性能最好，采用以二氧化钛为颜料的白色反射涂料反射比可达到80%以上。但在实际应用中，浅色或白色涂料漆膜存在耐沾污性差的缺点，在户外使用一段时间后，会因为漆膜表面变脏、变色导致热反射性能大大下降，更重要的是浅色或白色很难满足现代建筑外墙对不同色彩的需求，因而研究制备高反射比的彩色热反射涂料意义重大，符合目前环保、节能趋势。
技术实现要素：
本发明的目的是为了解决白色或浅色涂料耐沾污性差，表面沾污后热反射性能大大下降，设计了一种彩色热反射隔热涂料。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：（1）选择合适的热反射颜料，并根据其特点配制各种色系的色浆。该体系色浆应做到不沉淀、絮凝，有尽可能高的颜料含量，与涂料相容性好，对耐久性无不良影响，不会产生浮色、发花现象。（2）选择合适的原料，如乳液、助剂、颜填料等调配基础白色涂料，涂料应具有良好的施工性、调色性，基本性能应符合gb/t9755-2001《合成树脂乳液外墙涂料》技术要求。由于涂料中原料种类较多，达到十几种，而且不同原料之间互相作用，往往互相影响，因此应深入了解各组分作用机理;（3）彩色涂料的分类。彩色涂料颜色多种多样，色彩表示方法(或模式)较多，常见的有l*a*b*,rgb(红绿蓝三色)和cmyk(青品黄黑四色，也叫印刷模式)等色彩模式，分别适用于不同的行业。本实验采用l*a*b，色彩模式，该色彩模式是由国际照明委员会(cie)规定的一种颜色标定模式。通过l*a*b，的中的l，即明度值，将各种彩色涂料分为高、中、低三种明度进行研究。明度是表示物体表面颜色明亮程度的视知觉特性值，以绝对白色和绝对黑色为基准给予的分度值，为颜色的三属性之一。（4）热反射性能测试方法的确定。目前热反射涂料标准较多，测试方法各异。但国内尚无彩色热反射涂料的测试方法。本实验采用了美国astm相关测试方法标准和口本jis产品标准。为保证测试的准确性和方便性，需选择合适的测试方法。
彩色热反射隔热涂料的制备原料包括：颜料有金红石型钦白粉cr-828；氧化铁系列颜料；铁红bayferrox4100，铁黄bayferrox4910，铁黑bayferrox4330，铁棕bayferrox4610；有机黄cibags，有机红ciba3rs；酞菁蓝3310，酞菁绿3320，有机橙2930hd；永固紫bl；炭黑c-311。乳液和助剂有分散剂;solsperse527000；消泡剂:byk024。防沉剂；有机硅树脂乳液bs43n；纯丙乳液ac-261；苯丙乳液296ds；氢氧化钙(化学纯)，磷酸二氢按(化学纯)，石蜡、松香(工业品)；标准配制灰。
彩色热反射隔热涂料的制备步骤为：色浆的制备：开启高速搅拌机，在中等转速下，加入去离子水、润湿分散剂、保湿剂等助剂，分散均匀后然后调节速度到高速状态下，加入颜料、防沉剂等，高速搅拌30-40分钟至均匀状态，最后用研磨机进行研磨，研磨时间大约60分钟，检测细度合格后即可得到色浆。热反射隔热涂料的制备：配制涂料时，首先加入水和纤维素醚、分散剂，低速分散，加入钛白粉、填料后高速分散30-40分钟，至细度达到要求。然后在中速状态下加入乳液，分散10-15分钟后调整体系ph值到8-9，搅拌至均匀状态即可。往白色涂料中加入合适比例的色浆，可得到不同颜色的彩色热反射隔热涂料。
彩色热反射隔热涂料的检测步骤为：（1）太阳光反射比、近红外反射比、半球发射率的检测采用基材为80*100*1mm的铝板，表面用砂纸打磨后分两道制样。第一道辊涂、第二道刮涂，干涂层厚度200微米以上(油性样品150微米以上)。（2）隔热温差的检测基材选用400*400*5mm纤维水泥平板，分两道制样，第一道刷涂，第二道刮涂，湿膜厚度为lmm。（3)养护制备后，在温度23士20c,湿度50士5%的环境下养护7d以上。
本发明的有益效果是：
通过测试热反射性能和基本性能，了解了各种原料对涂料影响的影响。通过测试可以发现，颜料对涂料热反射性能影响较大。钛白粉是天然的冷颜料。颜料加量越大，漆膜太阳光反射比和近红外反射比均会下降。同传统颜料相比，传统颜料具有更好的热反射性能。冷颜料着色力相对较差，但具有很好的热反射性能，能满足彩色热反射涂料颜料的要求。添加1%,2%和3%铁黑掺量的涂料太阳光反射比为0.182,0.145和0.101，相同掺量的炭黑太阳光反射比仅为0.063，0.056和0.054，而添加铁铬黑冷颜料后，涂料太阳光反射比仍保持了0.3以上的效果，远远高于相同掺量的铁黑和炭黑。相对于空心微珠、云母粉等填料，添加硫酸钡的涂料具有更高的热反射性能。硅树脂由于透气性、耐候性以及耐水性好等特点，适合用于彩色热反射涂料体系。通过实验可以得出，当涂料pvc为50%，硅树脂添加比例为50%时涂料具有较高的性价比。助剂方面，当金属皂类消泡剂添加量为3%0，多次加入消泡效果最好。为获得较好的展色性，可添加2%0的润湿剂和4%0的分散剂。在涂料性能测试中，不同的基材、不同的漆膜表面状况以及不同的测试仪器对测试结果均有一定程度的影响。随着热反射涂层厚度的增加，太阳光反射比呈上升趋势，当涂层厚度达到一定程度(约150μm)后，反射比达到最高值不再变化。
具体实施方式
实施案例1：
对涂料分别进行太阳光反射比和近红外反射比测试，测试结果按低中高明度值划分，可以看到：红色、蓝色、绿色和灰色系的低明度大约均在40左右，中明度在65左右，高明度在83左右，而黄色系对应值分别为70,80和90，明显比前面四个色系的明度值要高，主要是调色时相同加量的黄色颜料对白色涂料明度值改变较小。白色样品明度值较高，约为970。测试结果按色系比较的话，白色具有最高太阳光反射比和近红外反射比，黄色次之，红色、蓝色、绿色其次，灰色最低。根据热反射涂料和普通涂料样品近红外反射比和太阳光反射比的比值，发现明度越低，两者差别越大。其中灰色最为明显。
实施案例2：
按照gb/t9780的规定对样板进行污染处理，污染介质为粉煤灰，然后对污染后的样板进行反射率的测试。挑选了部分热反射涂料和普通涂料样品进行污染后测试反射比tsr和nir，结果表明：无论是太阳光反射比还是近红外反射比都有不同程度下降，近红外反射比下降率大于太阳光反射比的下降率；由于热反射涂料样品配方中添加了空心微珠等颗粒较粗的填料，其涂层平面明显不如普通涂料光洁，因此这些热反射涂料耐沾污性不如普通涂料。同时可以发现，漆膜颜色越浅，污染后反射比下降越大。
实施案例3：
按照gb/t1865进行疝灯老化试验，试验时间600h,1000h测试人工老化后涂层太阳光反射比和近红外反射比。结果表明有将近50-60%的样品反射比有不同程度的下降，但下降幅度不明显，太阳光反射比和近红外反射比的下降率均在5%以下；老化时间越长，反射率及颜色变化越大；颜色越深，人工老化后色差越明显；在人工加速老化过程中，由于热反射涂料表面具有更高的热反射性能，其表面温度低于相同颜色和明度的普通涂料，因此颜色变化程度小于普通涂料，说明热反射涂料有较高的耐候性。
实施案例4：
通过标准板为喷涂黑漆的纤维水泥板进行模拟隔热温差测试经过实际测试，黑色标准板1h背板温度为60.4℃，箱体温度为36.3℃；1.5h后背板温度为60.5℃，箱体温度为40.4℃，以上温度值定为本次测试的标准值，样品测试时的温度与标准温度的差值即为隔热温差。热反射涂料试验结果表明隔热温差同颜色关系不是很大，主要同样品的明度相关，又由于明度同样品热反射比成线性关系，可以认为隔热温差主要取决于其热反射比；从测试时间上看，1h和1.5h隔热温差相差不大，背板温度相差约为0.5℃,而箱体温差约为1.5℃。从热反射涂料样品测试结果看，1h后低明度样品背板主要隔热温差区间在7-9℃，中明度温差区间在8-11℃，高明度温差区间在10-12℃。而相应的箱体主要隔热温差区间分别为2-3℃，3-4℃和4-5℃。白色样品由于具有较好的热反射性能，相应的背板和箱体温差能达到13.2℃和4.7℃。