一种反射隔热疏水涂料的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种反射隔热疏水涂料，包括如下重量百分比的组分：丙烯酸弹性乳液40～55wt％、疏水自清洁助剂2～5wt％、消泡剂0.1～0.5wt％、分散剂0.2～0.6wt％、防腐剂0.1～0.5wt％、流平剂0.2～0.6wt％、增稠剂0.5～1.1wt％、润湿剂0～0.3wt％、成膜助剂0～1wt％、多功能助剂0.1～1wt％、防冻剂1～3wt％、颜料10～20wt％、中空玻璃微珠2～5wt％；本发明的有益效果是：1)采用特种改性树脂，具有很好的弹性和自清洁效果；2)采用中空玻璃微珠并进行粒径的合理级配，使得产品比重轻，干膜厚度0.2～0.3mm就能达到对热反射线的总反射率85～90％以上。
【专利说明】
一种反射隔热疏水涂料
技术领域
[0001] 本发明涉及一种涂料，尤其涉及一种疏水涂料，属于涂料技术领域。
【背景技术】
[0002] 现在城市高楼林立，为了美观，外墙涂料应运而生；随着国家对节能环保的要求， 功能性外墙反射隔热涂料也越来越被大家认可。但现在普通的外墙反射隔热涂料还有诸多 的不理想的地方，首先他们不能弥补墙体细小的裂缝。
[0003] 中国专利CN201310684302.0公开了一种弹性自清洁反射隔热涂料，具有弥补墙体 细小裂纹、反射隔热和自清洁的作用，但对疏水效果没有描述，水通过涂料表面的渗入，会 减低涂料的反射隔热效果，中国专利CN201210423418.4公开了一种纳米自清洁外墙涂料， 所用的乳液为纳米硅树脂，成本较高，而且不能弥补墙体细小裂缝，保持涂料的整体性、良 好的防雨水渗透性，该专利中所说的反射隔热性能是通过钛白粉单一来提供，单一钛白粉 的反射隔热性能明显没有钛白粉和中空玻璃微珠级配后的性能好。
【发明内容】
[0004] 本发明针对现有外墙涂料存在的不足，提供一种反射隔热疏水涂料。
[0005] 本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
[0006] -种反射隔热疏水涂料，其特征在于，包括如下重量百分比的组分:丙烯酸弹性乳 液40~55wt %、疏水自清洁助剂2~5wt %、消泡剂0.10~0.5wt %、分散剂0.2~0.6wt %、防 腐剂0 · 1~0 · 5wt%、流平剂0 · 2~0 · 6wt%、增稠剂0 · 5~1 · lwt%、润湿剂0~0 · 3wt%、成膜 助剂0~lwt%、多功能助剂0.1~lwt%、防冻剂1~3wt%、颜料10~20wt%、中空玻璃微珠2 ~5wt%，余量为水。
[0007] 进一步，所述的丙烯酸弹性乳液由水100份、单体40份、二氧化硅分散液5份、交联 剂N-羟甲基丙烯酰胺0.08份、引发剂过硫酸铵0.08份、乳化剂0.3份，经半连续乳液聚合法 制备而成，其中所述单体包括60wt %的甲基丙稀酸丁酯、36wt %的甲基丙稀酸甲酯和4wt % 的甲基丙烯酸，所述乳化剂中十二烷基苯磺酸钠、OP-9、0P_21各占1/3。
[0008] 进一步，所述疏水自清洁助剂为改性有机娃类材料，粒径为5~10nm。
[0009] 进一步，所述消泡剂为改性聚硅氧烷类消泡剂，所述分散剂为疏水改性铵盐分散 剂，所述防腐剂为不含甲醛和重金属的防腐剂，所述流平剂为聚氨酯类流平剂，所述增稠剂 为碱溶胀类增稠剂，所述润湿剂为表面活性剂，所述成膜助剂为醇酯十二，所述多功能助剂 为有机铵，所述防冻剂为丙二醇。
[0010] 进一步，所述消泡剂为A-10、NXZ、F-111中的一种或两种，所述分散剂为XG505、 5027、0R0TAN731A中的一种，所述防腐剂为LXE、K14中的一种，所述流平剂为RM2020、 RHE00LATE278中的一种，所述增稠剂为RZ-60、RHE0LATE425中的一种，所述润湿剂为DW-CL3、DW-15中的一种，所述多功能助剂为AMP-95。
[0011 ]进一步，所述分散剂的HLB为6~10，所述润湿剂的HLB为8~12。
[0012] 进一步，所述颜料为为钛白粉、氧化锌或硫酸钡中的一种或几种。
[0013] 进一步，所述中空玻璃微珠的粒径为1~85微米，密度为0.125~0.6g/cc。
[0014] 本发明的有益效果是：
[0015] 1)采用特种改性树脂，具有很好的弹性和自清洁效果；
[0016] 2)采用中空玻璃微珠并进行粒径的合理级配，使得产品比重轻，干膜厚度0.2~ 0.3mm就能达到对热反射线的总反射率85~90%以上；
[0017] 3)本发明所得涂层的断裂伸长率多280%，接触角多120,太阳光反射比多0.85,半 球发射率多0.87,耐沾污性<15,弹性、耐候性和耐沾污性好，漆膜致密，干膜厚度小，反射 隔热效果好，使太阳光反射比和半球反射率不会因为使用时间的增长而显著的降低，保持 反射隔热性能的持久，阻隔热量传入室内，降低内部温度，节省能源，增加室内舒适度。
【具体实施方式】
[0018] 以下结合实例对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并 非用于限定本发明的范围。
[0019] 实施例1:
[0020] -种反射隔热疏水涂料，包括如下重量百分比的组分：自制丙烯酸弹性乳液 40wt%、消泡剂A-10 0·lwt%、F-1110·lwt%、分散剂XG505 0·2wt%、防腐剂LXE O.lwt%、流平剂RM2020 0.2wt%、增稠剂RZ-60 0.5wt%、多功能助剂AMP-95 O.lwt%、道 康宁公司的疏水剂自清洁助剂88AD 2wt%、防冻剂丙二醇lwt%、颜料钛白粉10wt%、粒径1 ~20微米的中空玻璃微珠2wt % ;
[0021 ]上述反射隔热疏水涂料的制备方法如下：
[0022] 1)将100公斤的水加入到分散缸中，开动搅拌机以800转/分的转速下依次加入10 公斤丙二醇、防腐剂LXE 1公斤、分散剂XG505 2公斤、消泡剂A-10 1公斤、多功能助剂AMP-95 0.5公斤，分散5~10分钟；
[0023] 2)在300r/min转速下，向其中缓慢加入金红石型钛白粉100公斤，高速分散，转速 1000r/min，40~60分钟，达到细度40微米以下；
[0024] 3)自制丙烯酸弹性乳液:首先取500公斤水和2公斤乳化剂加入到预乳化器中，搅 拌条件下向其中加入400公斤的单体，乳化剂中十二烷基苯磺酸钠、0P-9、0P-21各占1/3,单 体包括60wt%的甲基丙稀酸丁酯、36wt%的甲基丙稀酸甲酯和4wt%的甲基丙稀酸，在 800r/min下搅拌30min后得到预乳液，之后取500公斤水、4公斤乳化剂和300公斤预乳液加 入到反应器中，保持搅拌速度为200r/min升温至85°C后，向其中加入引发剂过硫酸铵600g 和交联剂N-羟甲基丙烯酰胺800g开始反应，反应开始后将剩余的预乳液、过硫酸铵200g和 二氧化硅分散液50公斤于2.5小时内恒速滴加至反应器中，反应温度保持在85°C，保温1小 时得丙烯酸弹性乳液；
[0025] 4)在300r/min转速下，向步骤2)的混合物中加入步骤3)所得的自制丙烯酸弹性乳 液400公斤，搅拌均匀；
[0026] 5)在300r/min转速下，向步骤4)所得产物中加入消泡剂F-lll 1公斤，分散到无油 珠；
[0027] 6)在300r/min转速下，向步骤5)所得产物中加入1~20微米的中空玻璃微珠20公 斤，分散均匀；
[0028] 7)在300r/min转速下，向步骤6)所得产物中加入疏水自清洁助剂20公斤，分散均 匀；
[0029] 8)在300r/min转速下，向步骤7)所得产物中加入多功能助剂AMP-95 0.5公斤，加 入增稠剂RZ-60 5公斤，流平剂RM2020 2公斤，和剩余的水调整到合适粘度。
[0030] 实施例2:
[0031] -种反射隔热疏水涂料，包括如下重量百分比的组分：自制丙烯酸弹性乳液 5(^七％、消泡剂似2 0.1￥七％小-1110.1￥七％、分散剂5027 0.4￥七％、防腐剂1(14 0.3￥七％、 流平剂RHE00LATE278 0.4wt%、增稠剂RHE0LATE425 0.8wt%、润湿剂DW-CL3 0.3wt%、成 膜助剂醇酯十二〇. 5wt%、多功能助剂AMP-95 0.5wt %、道康宁公司的疏水自清洁助剂88AD 2.5wt%、防冻剂丙二醇2wt%、颜料钛白粉10wt%、颜料氧化锌5wt%、粒径20~40微米的中 空玻璃微珠5wt% ;
[0032] 上述反射隔热疏水涂料的制备方法如下：
[0033] 1)将100公斤的水加入到分散缸中，开动搅拌机以800转/分的转速下依次加入20 公斤丙二醇、防腐剂K14 3公斤、分散剂5027 4公斤、消泡剂NXZ1.0公斤、多功能助剂AMP-95 2公斤，分散5~10分钟；
[0034] 2)在300r/min转速下，向其中缓慢加入钛白粉100公斤、颜料氧化锌50公斤，高速 分散，转速l〇〇〇r/min，40~60分钟，达到细度40微米以下；
[0035] 3)自制丙烯酸弹性乳液:首先取500公斤水和2公斤乳化剂加入到预乳化器中，搅 拌条件下向其中加入400公斤的单体，乳化剂中十二烷基苯磺酸钠、0P-9、0P-21各占1/3,单 体包括60wt%的甲基丙稀酸丁酯、36wt%的甲基丙稀酸甲酯和4wt%的甲基丙稀酸，在 800r/min下搅拌30min后得到预乳液，之后取500公斤水、4公斤乳化剂和300公斤预乳液加 入到反应器中，保持搅拌速度为200r/min升温至85°C后，向其中加入引发剂过硫酸铵600g 和交联剂N-羟甲基丙烯酰胺800g开始反应，反应开始后将剩余的预乳液、过硫酸铵200g和 二氧化硅分散液50公斤于2.5小时内恒速滴加至反应器中，反应温度保持在85°C，保温1小 时得丙烯酸弹性乳液；
[0036] 4)在300r/min转速下，向步骤2)的混合物中加入步骤3)所得的自制丙烯酸弹性乳 液500公斤，搅拌均匀；
[0037] 5)在300r/min转速下，向步骤4)所得产物中加入消泡剂F-lll 1.0公斤，分散到无 油珠；
[0038] 6)在300r/min转速下，向步骤5)所得产物中加入20~40微米的中空玻璃微珠50公 斤，分散均匀；
[0039] 7)在300r/min转速下，向步骤6)所得产物中加入疏水自清洁助剂25公斤，分散均 匀；
[0040] 8)在300r/min转速下，向步骤7)所得产物中加入多功能助剂AMP-95 3公斤，加入 增稠剂RHE0LATE425 8公斤，流平剂RHE00LATE278 4公斤，和剩余的水，调整到合适粘度。 [0041 ] 实施例3:
[0042] -种反射隔热疏水涂料，包括如下重量百分比的组分：自制丙烯酸弹性乳液 55wt%、消泡剂F-lll 0.5wt%、分散剂0R0TAN731A 0.6wt%、防腐剂K14 0.5wt%、流平剂 RM2020 0.6wt%、增稠剂RZ-60 l.lwt%、润湿剂DW-15 0.3wt%、成膜助剂醇酯十二lwt%、 多功能助剂AMP-95 lwt%、道康宁公司的疏水剂自清洁助剂Coatosil2059 3wt%、防冻剂 丙二醇2wt%、颜料硫酸钡5wt%、钛白粉10wt%、粒径1~40微米的中空玻璃微珠3wt%、粒 径60~85微米的中空玻璃微珠 lwt % ;
[0043]上述反射隔热疏水涂料的制备方法如下：
[0044] 1)将100公斤的水加入到分散缸中，开动搅拌机以800转/分的转速下依次加入20 公斤丙二醇、防腐剂1(14 5公斤、分散剂01?(^^阶314 6公斤、消泡剂?-1112.5公斤、多功能 助剂AMP-95 4公斤，分散5~10分钟；
[0045] 2)在300r/min转速下，向其中缓慢加入钛白粉100公斤、颜料硫酸钡50公斤，高速 分散，转速l〇〇〇r/min，40~60分钟，达到细度40微米以下；
[0046] 3)自制丙烯酸弹性乳液:首先取500公斤水和2公斤乳化剂加入到预乳化器中，搅 拌条件下向其中加入400公斤的单体，乳化剂中十二烷基苯磺酸钠、0P-9、0P-21各占1/3,单 体包括60wt%的甲基丙稀酸丁酯、36wt%的甲基丙稀酸甲酯和4wt%的甲基丙稀酸，在 800r/min下搅拌30min后得到预乳液，之后取500公斤水、4公斤乳化剂和300公斤预乳液加 入到反应器中，保持搅拌速度为200r/min升温至85°C后，向其中加入引发剂过硫酸铵600g 和交联剂N-羟甲基丙烯酰胺800g开始反应，反应开始后将剩余的预乳液、过硫酸铵200g和 二氧化硅分散液50公斤于2.5小时内恒速滴加至反应器中，反应温度保持在85°C，保温1小 时得丙烯酸弹性乳液；
[0047] 4)在300r/min转速下，向步骤2)的混合物中加入步骤3)所得的自制丙烯酸弹性乳 液550公斤，搅拌均匀；
[0048] 5)在300以1^11转速下，向步骤4)所得产物中加入消泡剂?-1112.5公斤，分散到无 油珠；
[0049] 6)在300r/min转速下，向步骤5)所得产物中加入粒径1~40微米的中空玻璃微珠 30公斤、粒径60~85微米的中空玻璃微珠10公斤，分散均匀；
[0050] 7)在300r/min转速下，向步骤6)所得产物中加入疏水自清洁助剂30公斤，分散均 匀；
[00511 8)在300r/min转速下，向步骤7)所得产物中加入多功能助剂AMP-95 6公斤，加入 增稠剂RZ-60 11公斤，流平剂RM2020 6公斤，和剩余的水，调整到合适粘度。
[0052] 实施例4:
[0053] 一种反射隔热疏水涂料，包括如下重量百分比的组分：自制丙烯酸弹性乳液 50wt%、消泡剂F-lll O.lwt%、分散剂0R0TAN731A 0.5wt%、防腐剂K14 O.lwt%、流平剂 RM2020 0.2wt%、增稠剂RZ-60 0.8wt%、润湿剂DW-15 O.lwt%、成膜助剂醇酯十二 0 · 6wt %、多功能助剂AMP-95 0 · 45wt %、道康宁公司的疏水剂自清洁助剂Si lblock WMS 3wt%、防冻剂丙二醇1.8wt%、颜料钛白粉16wt%、硫酸钡2wt%、粒径10~20微米的中空玻 璃微珠3.5wt% ;
[0054]上述反射隔热疏水涂料的制备方法如下：
[0055] 1)将100公斤的水加入到分散缸中，开动搅拌机以800转/分的转速下依次加入18 公斤丙二醇、防腐剂K14 1公斤、分散剂0R0TAN731A 5公斤、消泡剂F-111 0.5公斤、多功能 助剂AMP-95 2公斤，分散5~10分钟；
[0056] 2)在300r/min转速下，向其中缓慢加入颜料钛白粉160公斤、硫酸钡20公斤，高速 分散，转速l〇〇〇r/min，40~60分钟，达到细度40微米以下；
[0057] 3)自制丙烯酸弹性乳液:首先取500公斤水和2公斤乳化剂加入到预乳化器中，搅 拌条件下向其中加入400公斤的单体，乳化剂中十二烷基苯磺酸钠、0P-9、0P-21各占1/3,单 体包括60wt%的甲基丙稀酸丁酯、36wt%的甲基丙稀酸甲酯和4wt%的甲基丙稀酸，在 800r/min下搅拌30min后得到预乳液，之后取500公斤水、4公斤乳化剂和300公斤预乳液加 入到反应器中，保持搅拌速度为200r/min升温至85°C后，向其中加入引发剂过硫酸铵600g 和交联剂N-羟甲基丙烯酰胺800g开始反应，反应开始后将剩余的预乳液、过硫酸铵200g和 二氧化硅分散液50公斤于2.5小时内恒速滴加至反应器中，反应温度保持在85°C，保温1小 时得丙烯酸弹性乳液；
[0058] 4)在300r/min转速下，向步骤2)的混合物中加入步骤3)所得的自制丙烯酸弹性乳 液500公斤，搅拌均匀；
[0059] 5)在300r/min转速下，向步骤4)所得产物中加入消泡剂F-111 0.5公斤，分散到无 油珠；
[0060] 6)在300r/min转速下，向步骤5)所得产物中加入10~20微米的中空玻璃微珠35公 斤，分散均匀；
[0061 ] 7)在300r/min转速下，向步骤6)所得产物中加入疏水自清洁助剂30公斤，分散均 匀；
[0062] 8)在300以1^11转速下，向步骤7)所得产物中加入多功能助剂41^-95 2.5公斤，加 入增稠剂RZ-60 8公斤，流平剂RM2020 2公斤，和剩余的175公斤水，调整到合适粘度。
[0063] 实施例5:
[0064] -种反射隔热疏水涂料，包括如下重量百分比的组分：自制丙烯酸弹性乳液 55wt%、消泡剂NXZ 0.2wt%、分散剂0R0TAN731A 0.5wt%、防腐剂LXEO. lwt%、流平剂 RM2020 0.2wt%、增稠剂RZ-60 l.Owt%、润湿剂DW-CL3 O.lwt%、成膜助剂醇酯十二 0.65wt %、多功能助剂AMP-95 0.38wt %、道康宁公司的疏水剂自清洁助剂87AD 2wt %、防 冻剂丙二醇1.8wt%、颜料钛白粉17.5wt%、氧化锌2.5wt%、粒径20~60微米的中空玻璃微 珠2wt % ;
[0065] 上述反射隔热疏水涂料的制备方法如下：
[0066] 1)将100公斤的水加入到分散缸中，开动搅拌机以1000转/分的转速下依次加入18 公斤丙二醇、防腐剂LXE 1公斤、润湿剂DW-CL3 1公斤、分散剂0R0TAN731A 5公斤、消泡剂 NXZ 1公斤、多功能助剂AMP 2公斤，分散5~10分钟；
[0067] 2)在500转/分钟转速下，缓慢加入金红石型钛白粉175公斤、氧化锌25公斤，高速 分散，转速1 〇〇〇转/分钟，40~60分钟，达到细度40微米以下。
[0068] 3)自制丙烯酸弹性乳液:首先取500公斤水和2公斤乳化剂加入到预乳化器中，搅 拌条件下向其中加入400公斤的单体，乳化剂中十二烷基苯磺酸钠、0P-9、0P-21各占1/3,单 体包括60wt%的甲基丙稀酸丁酯、36wt%的甲基丙稀酸甲酯和4wt%的甲基丙稀酸，在 800r/min下搅拌30min后得到预乳液，之后取500公斤水、4公斤乳化剂和300公斤预乳液加 入到反应器中，保持搅拌速度为200r/min升温至85°C后，向其中加入引发剂过硫酸铵600g 和交联剂N-羟甲基丙烯酰胺800g开始反应，反应开始后将剩余的预乳液、过硫酸铵200g和 二氧化硅分散液50公斤于2.5小时内恒速滴加至反应器中，反应温度保持在85°C，保温1小 时得丙烯酸弹性乳液；
[0069] 4)在300转/分钟转速下，向步骤2)所得混合物中加入步骤3)制得的丙烯酸弹性乳 液550公斤，搅拌均匀；
[0070] 5)在300转/分钟转速下，加入消泡剂NXZ 1公斤，成膜助剂醇酯十二6.5公斤，分散 到无油珠；
[0071] 6)在300转/分钟转速下，加入直径20~60微米的中空玻璃微珠20公斤，分散均匀；
[0072] 7)在300转/分钟转速下，加入疏水自清洁助剂30公斤，分散均匀；
[0073] 8)在300转/分钟转速下，加入多功能助剂AMP 1.8公斤，加入增稠剂RZ-60 10公 斤，流平剂RM2020 2公斤，和剩余的65公斤水，调整到合适粘度。为了验证本发明提供的反 射隔热疏水涂料的性能，我们对实施例1~5所得的涂料进行了性能测试，其结果如表1所 示：
[0074]表1:实施例1-5所得涂料的性能测试结果
[0076]以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，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。
【主权项】
1. 一种反射隔热疏水涂料，其特征在于，包括如下重量百分比的组分:丙烯酸弹性乳液 40~55wt %、疏水自清洁助剂2~5wt %、消泡剂0.1~0.5wt %、分散剂0.2~0.6wt %、防腐 剂0 · 1~0 · 5wt %、流平剂0 · 2~0 · 6wt %、增稠剂0 · 5~1 · lwt %、润湿剂0~0 · 3wt %、成膜助 剂0~lwt%、多功能助剂0· 1~lwt%、防冻剂1~3wt%、颜料10~20wt%、中空玻璃微珠2~ 5wt%，余量为水。2. 根据权利要求1所述的一种反射隔热疏水涂料，其特征在于，所述的丙烯酸弹性乳液 由水100份、单体40份、二氧化硅分散液5份、交联剂N-羟甲基丙烯酰胺0.08份、引发剂过硫 酸铵0.08份、乳化剂0.3份，经半连续乳液聚合法制备而成，其中所述单体包括60wt%的甲 基丙烯酸丁酯、36wt%的甲基丙烯酸甲酯和4wt%的甲基丙烯酸，所述乳化剂中十二烷基苯 磺酸钠、OP-9、OP-21各占1 /3。3. 根据权利要求1或2所述的一种反射隔热疏水涂料，其特征在于，所述的疏水自清洁 助剂为改性有机硅类材料，粒径为5~10nm。4. 根据权利要求1或2所述的一种反射隔热疏水涂料，其特征在于，所述消泡剂为改性 聚硅氧烷类消泡剂，所述分散剂为疏水改性铵盐分散剂，所述防腐剂为不含甲醛和重金属 的防腐剂，所述流平剂为聚氨酯类流平剂，所述增稠剂为碱溶胀类增稠剂，所述润湿剂为表 面活性剂，所述成膜助剂为醇酯十二，所述多功能助剂为有机铵，所述防冻剂为丙二醇。5. 根据权利要求4所述的一种反射隔热疏水涂料，其特征在于，所述消泡剂为A-10、 NXZ、F-111中的一种或两种，所述分散剂为XG505、5027、0R0TAN731A中的一种，所述防腐剂 为LXE、K14中的一种，所述流平剂为RM2020、RHE00LATE278中的一种，所述增稠剂为RZ-60、 RHE0LATE425中的一种，所述润湿剂为DW-CL3、DW-15中的一种，所述多功能助剂为AMP-95。6. 根据权利要求4所述的一种反射隔热疏水涂料，其特征在于，所述分散剂的HLB为6~ 1 〇，所述润湿剂的HLB为8~12。7. 根据权利要求1或2所述的一种反射隔热疏水涂料，其特征在于，所述颜料为钛白粉、 氧化锌或硫酸钡中的一种或几种。8. 根据权利要求1或2所述的一种反射隔热疏水涂料，其特征在于，所述中空玻璃微珠 的粒径为1~85微米，密度为0 · 125~0 · 6g/cc 〇
【文档编号】C08F220/14GK105969021SQ201610318541
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年5月12日
【发明人】王晓华, 岳都元, 施建军, 王茂智, 徐斌
【申请人】烟台佳隆纳米产业有限公司