反射隔热型废石碎屑天然石质外墙漆的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种反射隔热型废石碎屑天然石质外墙漆，是由废石碎屑料、水性乳液、无机粘接剂、木质纤维、聚丙烯短纤维、成膜助剂和水原料配比而成，原料中的废石碎屑料采用的是矿山石材的下脚废料和石材加工过程中产生的石材碎屑料。该外墙漆不仅可以节约大量的石材资源，减少石材资源消耗，而且拥有完美的真石质感，更具有质轻，规格色彩多样，安全，环保，永不退色等特点。同时具备反射隔热功能，能够有效减少建筑物对太阳辐射热的吸收，阻止建筑物表面因吸收太阳辐射导致的温度升高，减少热量向室内的传入，并能够长久保持面层高效热反射性，满足建筑外墙体的隔热降温、节能降耗的要求。
【专利说明】反射隔热型废石碎屑天然石质外墙漆
【技术领域】
[0001]本发明属于建筑物墙体装饰材料【技术领域】，是一种适用于外墙装饰的反射隔热型废石碎屑天然石质外墙漆。
【背景技术】
[0002]当前，随着我国建筑及外墙装饰的快速发展，外墙的装饰也是节约能源改善居住环境的一个重要方面。对于建筑物来说，建筑隔热保温节能是我国节能工作的重点之一，而外墙外隔热保温已成为建筑节能的主导产品。随着建筑业的发展及城市美化的要求，外墙的装饰及节能也越来越显示出它的重要性，在人们对美化建筑物要求的提高和日益增强的节能环保意识下，对新型建筑墙体饰面材料也提出了越来越高的要求，要求既要有质轻层薄及耐久性、耐污性及较强的抗开裂、抗老化性能，又要有装饰和保护建筑物外墙面，使建筑物外貌美观整洁，达到美化城市环境的效果；既要有可靠的防水抗渗性能以及耐候性、耐酸碱、耐污染性能，又要符合绿色环保，无毒、无味、无害及防脱皮的要求；既要有隔热保温的节能效果以及符合回归自然、永不褪色的美感装饰效果，又要有色彩丰富且保色性优良，能较长时间保持原有装饰性能，并能够起到保护建筑外墙作用，延长其使用寿命的效果。随着我国建筑节能工作的纵深发展，不断涌现出众多品种的墙体装饰材料，目前，用于建筑墙体的外墙饰面层材料通常使用的有各种外墙涂料和真石漆，使用涂料进行墙面装饰存在的问题是:容易出现退色、开裂、渗水等现象，而且使用年限短，一般为3~5年。加之国产涂料生产质量水平偏低，低档产品较多，中高档产品少，实际工程中使用2~3年就出现失光、退色、剥落、起皮、焚化等老化现象，严重影响了外墙装饰效果。现有技术中的真石漆是由纯丙乳酸30%，天然彩石砂65%，增稠剂3%，增塑剂1%，其它助剂1%等原料配制而成，是一种具有天然真实自然色泽，其装饰效果酷似大理石、花岗石的墙面装饰漆，能给人以高雅，和谐，庄重之美感，适合于各类建筑物的室内外装修。但采用真石漆进行墙面装饰也存在以下缺陷:
1、脱皮:漆膜含有自重较大的碎石颗粒，膜厚比普通乳胶漆厚得多，经常出现真石漆漆膜与墙体表面粘附不牢而有局部脱皮现象。
[0003]2、遇雨水泛白:传统真石漆被雨水浸泡2小时后，发生乳皂化效应，太阳出来之后，皂化的白色乳液封闭在漆膜乳液内，导致漆膜部分发白，影响装饰效果。
[0004]3、太阳暴晒发黄:传统真石漆的乳液(如苯丙、丙烯酸乳液)中含大量苯环，太阳照射后产生锟色效应，即苯环经光照分解变黄，再次影响了装饰效果。
[0005]4、开裂:真石漆质地坚硬，硬则不韧，随着墙体基层的龟裂，真石漆的部分漆膜也连带龟裂，这对墙体装饰效果而言是极其不利的。
[0006]5、污染:传统的真石漆虽然具有极强的的品质感，但是由于本身的成分特性，使得真石漆漆膜表面比较粗糙，干燥后具有凹凸不平的手感，导致容易积灰，吸尘、粘灰等污染，不太容易清理。尤其是对于高层建筑的清洁维护非常困难，作业极不安全。
[0007]6、掉色:传统真石漆往往用颜料烧结砂制成，长期光照会掉色。
[0008]通过上述分析可以看出，采用涂料或真石漆饰面的建筑物因耐久性、耐污性、抗开裂、对环境的影响等诸多问题不能让人满意，加之涂料饰面及真石漆饰面均又都不具备隔热保温的节能效果，为此，寻求和研究一种既能利用现有能源达到隔热保温、节能降耗的实用效果，又有发展前景的墙面装饰新型涂料已成为当前众多保温材料厂的首要研发课题。
【发明内容】
[0009]本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种能够抑制太阳辐射热，屏蔽热量传导，节能降耗、具有装饰和隔热双重功能，且耐候性优异、防水性极佳、自洁能力强、色彩自然、质感逼真，绿色环保的反射隔热型废石碎屑天然石质外墙漆。
[0010]实现本发明的目的所采取的技术方案是:该外墙漆是由是由以下重量份的原料配比而成，废石碎屑料60?75份、空心玻璃微珠5?I 5份、玻化微珠I?5份、稀土金属氧化物I?5份、金红石I?5份、水性乳液15?20份、无机粘接剂3?5份、木质纤维0.3?0.5份、聚丙烯短纤维0.3?0.5份、成膜助剂0.02?0.03份、水2?5份；其中，所述废石碎屑料采用的是矿山石材的下脚废料和石材加工过程中产生的石材碎屑料。
[0011]本发明的反射隔热性废石碎屑天然石质外墙漆的制备方法按下述步骤进行:
步骤I)粉碎:取废石碎屑料，按设计要求分别磨制成120?180目的石屑粉末，并按其规格装袋备用；
步骤2)分别选取粒径为0.5?I mm的空心玻璃微珠，粒径为0.5?I mm的玻化微珠，2 5 O目的金红石，2 5 O目的稀土金属氧化物，并分别按其规格装袋备用；
步骤3)分散溶合:按设计要求的目数，取步骤I)制成的石屑粉，并按所述配比将石屑粉置入电磁调速分散机中，再按所述配比将空心玻璃微珠、玻化微珠、金红石，稀土金属氧化物、水性乳液、无机粘接剂、木质纤维、聚丙烯短纤维、成膜助剂和水送入电磁调速分散机中，进行充分分散、溶合均匀至乳胶液状，即制成反射隔热型废石碎屑天然石质外墙漆。
[0012]在本发明中，生产的外墙漆选用废石料及碎屑料为主料，其原料来源广泛，取自各种纯天然石料的下脚废料，其中的碎屑料采用的是石材加工过程中产生的石屑料，由此不仅可以解决废料利用的问题，变废为宝，而且节省了大量的石材资源，可使生产成本大幅度降低。漆料中的反射隔热性能主要是由空心玻璃微珠、玻化微珠和金红石原料对太阳光具有反射和阻隔作用引起，其中，空心玻璃微珠、玻化微珠不仅自身热阻大，导热系数低，而且热反射率高，能够减少建筑物对太阳辐射热的吸收，降低被覆表面和内部空间温度，构筑有效热屏障的热反射隔热功能；金红石是较纯的二氧化钛，具有耐高温、耐低温、耐腐蚀、高强度、小比重以及高遮盖力、高耐侯性、高光泽等优异性能。本发明通过选择上述材料复合为一体，可达到优势互补，兼顾材质的相融性，制得的高反射率的外墙装饰漆料，可通过高效反射太阳光来达到隔热目的，能够满足夏热冬冷地区和夏热冬暖地区等建筑节能需要。该外墙漆配料中的稀土金属氧化物可作为催化剂，所用到的水性乳液是一种小粒的胶乳，具有较好的耐候性、优良的附着力和柔韧性，可作为增韧剂。同时在配料中添加了起聚结作用的成膜助剂，能促进物料的塑性流动和弹性变形，改善聚结性能。配料中添加的木质纤维能够提高材料的和易性、操作性和抗滑坠性；添加的聚丙烯短纤维具有防止及抑制裂缝形成的功能，能够改善漆物料中的阻裂抗渗性、抗冲击力，防止漆膜的收缩裂缝，改善漆膜的变性和韧性，增强防渗抗裂性能，由此提高墙体饰面的抗冲击强度、抗剥离性、耐磨性和抗渗性。配料中使用的无机胶粘剂，它既能耐高温又能耐低温，而且成本低，不易老化，粘结度高，有助于漆膜的成型。本发明将上述各种原料搭配组合，是多种隔热保温机理协同作用的结果，制备的外墙漆获得保温、隔热、环保、防火、防渗、不开裂、不脱皮、不空鼓、施工简便快捷等各种性能融为一体的绿色节能材料。而且在使用中，能使墙面得到最为理想的防护，具有高档华贵、装饰美化环境的感观效果。
[0013]按照上述方案制成的反射隔热型废石碎屑天然石质外墙漆，特别适用于外墙体的饰面装饰，该外墙漆的主要原料是充分利用了矿山石材中的废石碎屑，添加空心玻璃微珠、玻化微珠、金红石和等具有反射隔热性能的材料，配之稀土金属氧化物、水性乳液、无机胶粘剂、纤维填料、成膜助剂和水等辅料复合而成的一种外墙装饰漆料，其有益效果为:
(I)本发明的外墙漆，具有热反射功能，能够有效降低暴露在太阳热辐射下建筑物墙体的表面温度和内部温度，改善工作环境，提高安全性。该反射隔热漆可单独使用，也可作为外墙外保温的配套材料与其它保温基层材料配合使用，尤其是用于夏热冬冷和夏热冬暖地区，达到既隔热又保温的效果，而且材料成本低。
[0014](2)本发明的外墙漆是一种新型的节能漆，将其应用在在建筑外墙上，能够构筑有效的热屏障，不仅自身热阻大，导热系数低，而且热反射率高，能够减少建筑物对太阳辐射热的吸收，降低被覆表面和内部空间温度，既能阻止太阳的热量在墙体表面进行累积升温，又能自动进行热量辐射散热降温，把物体表面的热量辐射到太空中去，降低墙体的温度，即使在大气温度很高时也能隔住外部热量向墙体内部传导，产生的功效确保了建筑墙体内部空间能保持持久恒温的状态。该外墙漆在阳光强烈时，可以降低墙体表面温度12以上，实现了既保温又隔热，达到室内外环境舒适和节能降耗的目的。
[0015](3)本发明的复合外墙漆具有热反射和低导热协同作用的隔热涂料。能在显现真石色彩效果的前提下，同时起到对太阳能的反射作用，达到隔热节能的作用。经检测，太阳光反射比达到90%以上，半球发射率大于85%。具有优良的隔热性能，且产品成本较低，由反射比和半球发射率的数据说明该漆料的隔热机理是阻隔型和反射型的综合作用，其应用对于节约能源，改变生活工作环境及绿色环保等有重要意义。
[0016](4)本发明的外墙漆质量稳定，能够确保面漆光色和颜色的均匀性，提高面漆的装饰效果，延长面漆的使用寿命。该外墙漆能与墙面永久性粘结，防止和覆盖基层产生细裂纹，所形成的漆膜无色，透明，在太阳光照射下不易发黄和粉化；而且漆膜的硬度较高，能够提高漆层的耐沾污性，漆膜的吸水膨胀率小，可形成耐水耐白化的漆膜，即具有抗吸水泛白的能力。
[0017](5)本发明的外墙漆，其喷涂效果庄重典雅，能充分展现天然石材的丰富质感，而且具有极强的附着力、高硬度、质感丰富、造价经济、良好的耐候性以及防火、防水、耐酸碱、耐污染、无毒、无味、粘接力强，永不褪色的特点。尤其是利用天然石材展现色彩，能够保持墙体长期的美观质感。加之该漆具备良好的附着力和耐冻融性能，因此特别适合在寒冷地区使用，能有效地阻止外界恶劣环境对建筑物侵蚀，延长建筑物的寿命。
[0018](6)本发明的外墙漆，直观效果好，能够直接感受到外墙漆优异的反射隔热性能，而且装饰性强，其漆色泽自然，具有天然石材的质感，能从视觉上彰显整个建筑的高雅与庄重之美，是外墙干挂石材最佳替代品。同时，该漆施工较为简便。
[0019](7)本发明的外墙漆，其防潮性能佳，耐水性、透气性、柔韧性好，可抵消温度应力的破坏，确保面漆的长久装饰效果；有一定的抗裂效果，对墙体有极强的粘结亲和力，其耐候性、抗老化性远远超过传统的涂料或真石漆。耐污性好，90%污物难以附着，雨水冲刷过后，亮丽如新，人工清洁更容易。该外墙漆为水性乳液，无毒环保，符合人们对环保的要求。无安全隐患，该漆干燥后4?5 kg / Hf，仅占石材重量的1/30，附着力强，不会像石材整体脱落，能够有效保障安全。
【具体实施方式】
[0020]本发明生产的反射隔热型废石碎屑天然石质外墙漆，是依据节省资源、降低造价的原则，选用以节能型的废石碎屑料为主料，添加空心玻璃微珠、玻化微珠和金红石等具有反射隔热作用的原料，用稀土金属氧化物为催化剂，用水性乳液和无机胶粘剂为胶凝料，添加成膜助剂和少量用于增加和易性的木质纤维及聚丙烯短纤维料，其成品形态为细颗粒与粉状混合的软质板状成型漆。该外墙漆是由是由以下重量份的原料配比而成，废石碎屑料60?75份、空心玻璃微珠5?I 5、玻化微珠I?5份、稀土金属氧化物I?5份、金红石I?5份、水性乳液15?20份、无机粘接剂3?5份、木质纤维0.3?0.5份、聚丙烯短纤维0.3?0.5份、成膜助剂0.02?0.03份、水2?5份；其中，所述废石碎屑料采用的是矿山石材的下脚废料和石材加工过程中产生的石材碎屑料；
本发明的外墙漆各组分原料的配比在下述重量份配比范围内均能收到较好的效果。
[0021]实施例一
所述反射隔热型废石碎屑天然石质外墙漆各组分原料的重量份配比是:废石碎屑料60份、空心玻璃微珠5份、玻化微珠I份、稀土金属氧化物I份、金红石I份、水性乳液15份、无机粘接剂3份、木质纤维0.3份、聚丙烯短纤维0.3份、成膜助剂0.02份、水2份。
[0022]实施例二
所述反射隔热型废石碎屑天然石质外墙漆各组分原料的重量份配比是:废石碎屑料65份、空心玻璃微珠8份、玻化微珠2.5份、稀土金属氧化物2.5份、金红石2.5份、水性乳液16.5份、无机粘接剂3.5份、木质纤维0.35份、聚丙烯短纤维0.35份、成膜助剂0.025份、水3份。
[0023]实施例三
所述反射隔热型废石碎屑天然石质外墙漆各组分原料的重量份配比是:废石碎屑料70份、空心玻璃微珠11份、玻化微珠3.5份、稀土金属氧化物3.5份、金红石3.5份、水性乳液18.5份、无机粘接剂4.5份、木质纤维0.45份、聚丙烯短纤维0.45份、成膜助剂0.028份、水4份。
[0024]实施例四
所述反射隔热型废石碎屑天然石质外墙漆各组分原料的重量份配比也可以是:废石碎屑料75份、空心玻璃微珠I 5份、玻化微珠5份、稀土金属氧化物5份、金红石5份、水性乳液20份、无机粘接剂5份、木质纤维0.5份、聚丙烯短纤维0.5份、成膜助剂0.03份、水5份。
[0025]本发明的反射隔热型废石碎屑天然石质外墙漆的制备按下述方法进行生产:先将废石碎屑料、按所述配比并按设计要求分别磨制成120?180目的石屑粉末，按其规格装袋备用；选取粒径为0.5?I mm的空心玻璃微珠、粒径为0.5?I mm的玻化微珠、2 5 O目的金红石和2 5 O目的稀土金属氧化物，分别按其规格装袋备用；制作时按所述配比并按照设计要求的目数取制成的石屑粉，再按所述配比加入空心玻璃微珠、玻化微珠、金红石和稀土金属氧化物，充分混匀后，再将水性乳液、无机粘接剂、木质纤维、聚丙烯短纤维和成膜助剂按所述配比送入电磁调速分散机中，再按所述配比加水进行充分分散、溶合均匀至乳胶液状，即制成反射隔热性废石碎屑复合墙面漆。生产该漆料所用到的各种原料，均可在市场上直接购买。生产中所用的电磁调速分散机可在市场上直接购置，该机可360°旋转，通过机中的分散盘在拉缸内高速转动分散、湿润、解聚、稳定过程，可使物料在分散盘边缘2.5-5mm处形成涡流区，物料及粒子受到高剪切及冲击，使物料呈滚动环流装，产生高强漩涡，物料表面粒子下降到涡流底部，分散机的分散盘下方呈层流状态，不同流速的浆料层相互扩散，起到分散的作用，因此用该机进行物料的混合与均匀效果佳，用其搅拌分散可使物料迅速溶解，颗粒变小。
[0026]按照本发明技术方案生产的复合墙面漆可与市场上使用的各种外墙外保温技术相结合，无需改变外墙外保温的原有技术做法，可直接在外保温墙面上喷涂，可节约安装施工成本。相比于传统瓷质面砖，具有超强的安全性能，以及与任何建筑外墙面高度的相容性和匹配性，加上层薄质轻的功能，决定了超强的粘结力和使用年限，永不脱落，无任何安全隐患。该漆料赋予了建筑墙体外墙面一种简约高雅的饰面视觉效果，避免了高层建筑物外墙外保温饰面材料脱落的危险，特别适用于高层、超高层外墙的墙面装饰，是新一代节能、环保型饰面装饰材料。它克服了瓷砖、大理石装饰材料因自重而产生的剪切负荷，给外墙外保温体系带来的脱落伤人、易开裂、渗水等危害，又具有与瓷砖、大理石相媲美的装饰效果，且颜色也有较多的选择，是外墙外保温系统首选的饰面材料。装饰效果高端大气，无气味无放射性是替代传统装饰材料的最佳选择。使用该漆料，不仅可以节约大量的石材资源，减少石材资源消耗，而且拥有完美的真石质感，更具有超薄超轻，规格色彩多样，安全，环保，永不退色等特点。它在满足装饰效果的同时又解决了涂料和真石漆容易褪色，污染和裂纹的弊病，是替代涂料，瓷砖和真石漆的最新一代的节能反射隔热保温漆料，也是有发展前景的高效节能材料之一，特别适合于大面积推广。
【权利要求】
1.一种反射隔热型废石碎屑天然石质外墙漆，其特征在于:该外墙漆是由是由以下重量份的原料配比而成，废石碎屑料60?75份、空心玻璃微珠5?I 5份、玻化微珠I?5份、稀土金属氧化物I?5份、金红石I?5份、水性乳液15?20份、无机粘接剂3?5份、木质纤维0.3?0.5份、聚丙烯短纤维0.3?0.5份、成膜助剂0.02?0.03份、水2?5份；其中，所述废石碎屑料采用的是矿山石材的下脚废料和石材加工过程中产生的石材碎屑料。
2.根据权利要求1所述的反射隔热型废石碎屑天然石质外墙漆，所述反射隔热型废石碎屑天然石质外墙漆各组分原料的重量份配比是:废石碎屑料60份、空心玻璃微珠5份、玻化微珠I份、稀土金属氧化物I份、金红石I份、水性乳液15份、无机粘接剂3份、木质纤维0.3份、聚丙烯短纤维0.3份、成膜助剂0.02份、水2份。
3.根据权利要求1所述的反射隔热型废石碎屑天然石质外墙漆，其特征在于:所述反射隔热型废石碎屑天然石质外墙漆各组分原料的重量份配比是:废石碎屑料65份、空心玻璃微珠8份、玻化微珠2.5份、稀土金属氧化物2.5份、金红石2.5份、水性乳液16.5份、无机粘接剂3.5份、木质纤维0.35份、聚丙烯短纤维0.35份、成膜助剂0.025份、水3份。
4.根据权利要求1所述的反射隔热型废石碎屑天然石质外墙漆，其特征在于:所述反射隔热型废石碎屑天然石质外墙漆各组分原料的重量份配比是:废石碎屑料70份、空心玻璃微珠11份、玻化微珠3.5份、稀土金属氧化物3.5份、金红石3.5份、水性乳液18.5份、无机粘接剂4.5份、木质纤维0.45份、聚丙烯短纤维0.45份、成膜助剂0.028份、水4份。
5.根据权利要求1所述的反射隔热型废石碎屑天然石质外墙漆，其特征在于:所述反射隔热型废石碎屑天然石质外墙漆各组分原料的重量份配比也可以是:废石碎屑料75份、空心玻璃微珠I 5份、玻化微珠5份、稀土金属氧化物5份、金红石5份、水性乳液20份、无机粘接剂5份、木质纤维0.5份、聚丙烯短纤维0.5份、成膜助剂0.03份、水5份。
6.一种用于权利要求1所述的反射隔热型废石碎屑天然石质外墙漆的制备方法，其特征在于:它是按以下步骤进行: 步骤I)粉碎:取废石碎屑料，按设计要求分别磨制成120?180目的石屑粉末，并按其规格装袋备用； 步骤2)分别选取粒径为0.5?I mm的空心玻璃微珠，粒径为0.5?I mm的玻化微珠，2 5 O目的金红石，2 5 O目的稀土金属氧化物为，并分别按其规格装袋备用； 步骤3)分散溶合:按设计要求的目数，取步骤I)制成的石屑粉，并按所述配比将石屑粉置入电磁调速分散机中，再按所述配比将空心玻璃微珠、玻化微珠、金红石，稀土金属氧化物、水性乳液、无机粘接剂、木质纤维、聚丙烯短纤维、成膜助剂和水送入电磁调速分散机中，进行充分分散、溶合均匀至乳胶液状，即制成反射隔热型废石碎屑天然石质外墙漆。
【文档编号】C04B28/00GK104446210SQ201410726475
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年12月4日 优先权日:2014年12月4日
【发明者】王建春, 王博儒, 周汉村, 陈付田, 丁奇 申请人:信阳天意节能技术有限公司