硅包覆纳米二氧化钛及其制备方法和反射隔热涂料的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及涂料领域，更具体而言，设及一种娃包覆纳米二氧化铁及其制备方法 和包含有该娃包覆纳米二氧化铁的反射隔热涂料。
【背景技术】
[0002] 建设资源节约型社会已经成为现阶段新的发展趋势，因此，开发出性能稳定优异 的反射隔热节能涂料具有重要意义。随着建筑节能标准的出台，低能耗、保溫隔热性能好的 新型材料成为主流产品。在我国，每逢夏季，人们用于制冷的电力消耗惊人。运不仅增加了 电力负荷，而且造成了大量溫室气体的排放，城市热岛效应加剧。热反射隔热涂料用于建筑 物时可W减少建筑物的热载荷，可大大减少建筑物对太阳福射热量的吸收，降低太阳福射 热造成的能耗。
[0003] 不同的涂料涂覆后形成的涂膜中树脂基料的太阳光总反射率（TSR)虽有差异，但 差异不大，因此，树脂基料对涂膜的TSR影响不大，而涂膜中不同品种的颜料（包括体质颜 料）对太阳能的反射率是不一样，白色颜料是最好的红外反射颜料，对可见光全反射的同 时，对红外光也有强烈反射，如纳米二氧化铁（商品名"纳米铁白粉"）的TSR至少为75%， 纳米二氧化铁对太阳光的高反射率使其广泛应用于反射隔热涂料中，虽然纳米二氧化铁其 粉质细腻，但由于纳米二氧化铁表面极性极强、易团聚，并且由于其具有亲水疏油性，在有 机高分子树脂基料中难W分散，从而使纳米二氧化铁在涂膜中不均匀、不能充分发挥纳米 二氧化铁优异的反光性能，导致反射隔热涂料的反射和隔热效果不好、节能效果有限。
【发明内容】
[0004] 为了解决上述问题并充分利用纳米二氧化铁的优秀性能，本发明通过对纳米铁 白粉进行无机娃包膜改性来改善纳米铁白粉的性能，提高其分散性，使形成的涂膜能对太 阳光进行均匀高效反射。 阳〇化]具体来说，本发明的一方面提供了一种娃包覆纳米二氧化铁，在二氧化铁纳米颗 粒的表面上W径基的形式键合氧化娃水合物，使所述二氧化铁纳米颗粒的表面形成一层氧 化娃表皮状固体膜，其中，所述氧化娃水合物的分子式为：Si02. nH20, n为大于都等于2的 整数。
[0006] 本发明提供的上述娃包覆纳米二氧化铁，因在二氧化铁纳米颗粒的表面上W径基 的形式键合氧化娃水合物，使所述二氧化铁纳米颗粒的表面形成一层氧化娃表皮状固体 膜，使二氧化娃（铁白粉）不易受化学侵蚀，具有良好的分散性，用于涂料中则形成的涂膜 性能稳定、对太阳光反射均匀。
[0007] 本发明的另一方面提供了上述娃包覆纳米二氧化铁的制备方法，包括W下步骤：
[0008] 步骤101，在25-35°C溫度和连续揽拌的状态下向纳米二氧化铁的浆液中加入水 玻璃，至混合均匀；
[0009] 步骤102,混合均匀后，提高揽拌速度，并向浆液中加入酸，使浆液的PH值保持在 9±0. 5的范围内，直至反应结束；
[0010] 步骤103,对反应结束后的浆料进行过滤、洗涂、烘干、研磨，制得所述娃包覆纳米 二氧化铁。
[0011] 本发明上述的制备方法，可对纳米二氧化铁进行无机娃包膜改性，经改性后最终 在二氧化铁表面形成一层氧化娃表皮状固体膜，生成的无定形氧化娃水合物W径基的形式 牢牢的键合在氧化铁表面，使铁白粉不易受化学侵蚀，具有良好的分散性，用于涂料中则形 成的涂膜性能稳定、对太阳光反射均匀。
[0012] 根据本发明所述娃包覆纳米二氧化铁的制备方法的一个实施例，优选地，在所述 步骤101中，在30°C和转速为lOOOr/min的速度下连续揽拌；在所述步骤102中，揽拌速度 为1300r/min、加入的酸为体积浓度为20%的硫酸，使浆液的PH值保持为9,则反应过程的 化学方程式为：化2Si03+肥S04+(n-l)肥0 - Si02.址20+3化2S04,其中，n为大于都等于2 的整数。
[0013] 本发明上述实施例中，便于水玻璃与硫酸进行反应形成娃酸（W氧化娃水合物的 形式存在），且生成的娃酸包覆在二氧化铁纳米颗粒的表面，从而形成一层均匀无定形的氧 化娃表皮状膜，是娃包覆纳米二氧化铁一种优选的制备方法。
[0014] 本发明的再一方面提供了一种反射隔热涂料，包括的组分和组分的质量百分比 为：
[0015] 米 8-15% 分散剂 0.5-0. 7% 消泡剂 0. 2-0. 5% 润湿剂 Q. 1-0. 2% 巧霉剂 0.1-0.2% 巧二醇 2-2.5% PH调节剂 0. 1-0. 15% 改性纳米化白粉 25-33% 红外反射填料 0-20% 热幸畜射填料 0-20% 乾液 35-45% 成暖助剂 0.8-1% 增稠剂 0. 4-0. 6%
[0016] 其中，所述改性纳米铁白粉为W上所述的娃包覆纳米二氧化铁。
[0017] 本发明给出的上述反射隔热涂料，因含有的改性纳米铁白粉是通过对纳米二氧化 铁进行无机娃包膜改性后的纳米铁白粉，该改性纳米铁白粉在二氧化铁纳米颗粒表面形成 一层氧化娃表皮状固体膜，无定形氧化娃水合物W径基的形式牢牢的键合在氧化铁纳米颗 粒表面，使铁白粉不易受化学侵蚀，具有良好的分散性，形成的涂膜性能稳定、对太阳光反 射均匀。同时，添加有红外反射填料，可对太阳红外线和紫外线进行反射，热反射率大幅提 高，可反射掉大部分太阳的热量；热福射填料能自动把吸收的热量福射到大气中去，能自动 进行热量福射，降低物体的溫度，进一步加强了涂料的反射隔热性能。
[0018] 根据本发明所述反射隔热涂料的一个实施例，优选地，所述红外反射填料为纳米 级红外反射填料。本实施例中，因添加有纳米级红外反射填料，可对400nm~2500nm范围 的太阳红外线和紫外线进行反射，热反射率高达90%，反射掉大部分太阳的热量。
[0019] 根据本发明所述反射隔热涂料的一个实施例，优选地，所述热福射填料为纳米级 热福射填料。本实施例中，因添加有纳米级热福射填料，热福射填料能自动把吸收的热量福 射到大气中去，能自动进行热量福射，降低物体的溫度。
[0020] 根据本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本发明的 实践了解到。
【附图说明】
[0021] 图1为本发明所述娃包覆纳米二氧化铁制备方法一实施例的流程框图；
[0022] 图2为本发明所述娃包覆纳米二氧化铁制备方法另一实施例的流程框图。
【具体实施方式】
[0023] 为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合【附图说明】根据 本发明的【具体实施方式】。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的 特征可W相互组合。
[0024] 在下面的描述中阐述了很多具体细节W便于充分理解本发明，但是，本发明还可 W采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开 的具体实施例的限制。
[00巧]本发明的一些实施例提供了一种娃包覆纳米二氧化铁，在二氧化铁纳米颗粒的 表面上W径基的形式键合氧化娃水合物，使所述二氧化铁纳米颗粒的表面形成一层氧化娃 表皮状固体膜，其中，所述氧化娃水合物的分子式为：Si02. nH20,n为大于都等于2的整数。 [00%] 本发明实施例提供的上述娃包覆纳米二氧化铁，因在二氧化铁纳米颗粒的表面上 W径基的形式键合氧化娃水合物，使所述二氧化铁纳米颗粒的表面形成一层氧化娃表皮状 固体膜，使二氧化娃（铁白粉）不易受化学侵蚀，具有良好的分散性，用于涂料则形成的涂 膜性能稳定、对太阳光反射均匀。
[0027] 如图1所示，本发明的另一些实施例提供了上述娃包覆纳米二氧化铁的制备方 法，包括W下步骤：
[0028] 步骤101，在25-35°C溫度和连续揽拌的状态下向纳米二氧化铁的浆液中加入水 玻璃，至混合均匀；
[0029] 步骤102,混合均匀后，提高揽拌速度，并向浆液中加入酸，使浆液的PH值保持在 9 + 0. 5的范围内，直至反应结束；
[0030] 步骤103,对反应结束后的浆料进行过滤、洗涂、烘干、研磨，制得所述娃包覆纳米 二氧化铁。
[0031] 本发明上述的制备方法，可对纳米二氧化铁进行无机娃包膜改性，经改性后最终 在二氧化铁表面形成一层氧化娃表皮状固体膜，生成的无定形氧化娃水合物W径基的形式 牢牢的键合在氧化铁表面，使铁白粉不易受化学侵蚀，具有良好的分散性，用于涂料则形成 的涂膜性能稳定、对太阳光反射均匀。
[0032] 如图2所示，本发明所述娃包覆纳米二氧化铁制备方法的另一实施例，包括W下 步骤：
[0033] 步骤201，在30°C的溫度下将纳米二氧化铁浆料置于揽拌槽，设置转速为1000 r/ min，在揽拌的状态下，投入水玻璃，投料完毕后，继续在lOOOr/min的转速下揽拌至浆料混 合均匀；