专利名称：一种水性纳米隔热保温材料及其制备方法
ー种水性纳米隔热保温材料及其制备方法
技术领域：
本发明属于ー种水性纳米建筑隔热保温材料技术领域。更具体地，本发明涉及一种由无机纳米材料、玻璃空心微球、无机超微材料和丙烯酸乳液等复合的建筑用的水性纳米隔热保温材料。
背景技木目前，我国高能耗建筑占建筑总面积的95%以上，単位面积采暖能耗相当于气候条件相近发达国家的2 3倍，建筑耗能巨大。所以，中华人民共和国建设部第143号令《民用建筑节能管理規定》，规定我国的城市建设中要求在规划、设计、建造和使用中，必须执行建筑节能标准，建筑构筑物必须进行隔热保温工程处理。但是，由于传统的建筑隔热保温材料，例如EPS板、XPS板、PU硬泡等有机隔热保温材料，因受材料自身性能的限制，缺乏科技含量，建筑工程使 用エ艺复杂、综合成本高、效果差，这种传统的被动式的隔热保温方法，造成极大的资源和能源的浪费，严重地影响和限制了我国建筑隔热保温节能技术、材料エ业领域整体技术水平和国民经济的发展。传统的建筑隔热保温材料，例如EPS板、XPS板、PU硬泡等有机隔热保温材料防火性能较差。近年来，我国连续发生的建筑外保温工程重大火灾事故，损失严重，在全国范围内造成了严重影响。针对这些重大火灾事故，住建部、公安部明确规定，我国民用建筑外墙隔热保温材料必须采用燃烧性能为A级或BI级，高度小于24m的建筑，其保温材料燃烧性能不应低于B2级，同时设置防火隔离帯，这就大大限制了传统的建筑隔热保温材料在建筑工程中的应用范围。无机保温材料，例如岩棉、矿棉、玻璃棉、泡沫混凝土、玻化微珠等，虽然燃烧性能达到A级，但是导热系数较差，保温性能欠佳，甚至遇水失效，単独使用很难达到理想的隔热保温节能效果。发展隔热保温优异，防火安全、环保兼顾的环境友好型水性纳米隔热保温材料技木，将无机纳米材料与无机隔热保温材料复合，配以成膜和功能助剂，制备成ー种浆液状、热エ性能可调的隔热保温材料。这种主动隔热保温节能技术和材料，可以大大提高无机材料的隔热保温效果，并具有优异的环保和防火性能。这是国内外建筑隔热保温节能技术、材料重点研究课题和发展方向，更是建筑隔热保温节能工程市场的未来发展趋势。
发明内容[要解决的技术问题]本发明的目的是提供ー种水性纳米隔热保温材料。本发明的另ー个目的是提供所述水性纳米隔热保温材料的制备方法。[技术方案]本发明是通过下述技术方案实现的。本发明是利用纳米技术和纳米材料对传统的无机隔热保温材料进行复合、改性处理，制备出ー种用于建筑隔热保温工程的水性纳米隔热保温材料。作为传统的建筑隔热保温材料的升级换代材料和改变传统建筑隔热保温工程的施工工艺。因为阻隔型隔热保温材料涂装成膜后涂膜中充满孔隙，涂膜的干密度很低，所以具有很好的阻热性能。众所周知，密度越高、钢性越强的材料，其传热系数越大，传热速度越快。反之，柔性越好、结构越蓬松的材料，其导热系数越小，温度传导的速度越慢，这是决定热工技术性能指标的主要因素。由于蓬松的柔软材料，其组织密度疏松，结构中的空隙充满了空气，而空气的导热系数是最小的，所以材料的传热系数最小，隔热保温的效果越好。根据材料热工效应的这一特性，在传统隔热保温材料的选择上，均以柔性好的蓬松材料为最佳选择(如:矿棉、岩棉、玻璃棉、聚苯、EPS、XPS、PU硬泡等材料)，成为建筑和工业使用的传统保温隔热材料。但是，上述材料因受自身性能的限制，只能利用材料自身性能进行隔热保温处理。由于这种单一被动的隔热保温技术缺乏科技含量，因此造成施工受限，使用效果较差，并且存在防火消防的安全隐患。针对传统隔热保温材料技术缺陷，本发明的水性纳米隔热保温材料，首先利用无机材料不燃烧的特性，采用无机超微材料和玻璃空心微球作阻隔导热的基础材料，使隔热保温材料具备了不燃烧性，同时造成水性纳米隔热保温材料的无机主体结构充满了含有气体的空间，有效的阻止温度的传导；并且利用大比表面积的高孔隙的多孔无机纳米SiO2与水性乳液(有机的成膜物质)复合，使密度大的水性乳液(有机的成膜物质)和固体材料大颗粒的间隙被高孔隙的多孔无机纳米SiO2填充，在大量的多孔无机纳米SiO2高孔隙率形成的超微含气闭孔负空间，并在闭孔热容储热保温性能和低传导的作用下及纳米微米材料多效应组合的协同作用下，产生隔热和储热保温增强效应，显著地提高了无机材料的隔热保温技术性能，达到隔热、储热保温的理想效果。在制备过程中，选择添 加热稳定性好、不挥发、不产生有害气体、不腐蚀生产设备、抑烟和阻燃效果良好的阻燃剂，使得水性纳米隔热保温材料涂层中的少量有机材料(乳液和助剂)得到有效的抑烟和阻燃，显著的提高了水性纳米隔热保温材料涂的阻燃效果。利用金红石型无机纳米TiO2的高折射系数，低消光性能，高反射率和光触媒性能，提高水性纳米隔热保温材料涂层的热反射率、半球发射率和抗老化性能，提高水性纳米隔热保温材料涂层的使用效果，延长有效使用年限。利用低热导的粒径在8(Tl00nm的无机纳米氧氯化秘(纳米球或纳米棒)形成低热导的纳米隔热保温涂层。本发明涉及一种水性纳米隔热保温材料。所述水性纳米隔热保温材料是由下述组分组成的，以重量份计:多孔水性纳米SiO2悬浮乳液 25 35;无机纳米TiO2Γ3 ；无机纳米氧氯化铋0.5 2;玻璃空心微球15 30 ；无机超微材料3 5 ；功能助剂3 5 ；阻燃剂2 3 ；去离子水25 35。
所述的多孔水性纳米SiO2悬浮乳液是由15 25重量份水性丙烯酸乳液、3(T35重量份水性丙烯酸粘性乳液、25 35重量份弹性乳液与5 15重量份多孔水性纳米SiO2组成的。根据本发明的ー种优选实施方式，所述的水性纳米隔热保温材料是由下述组分组成的，以重量份计:多孔水性纳米SiO2悬浮乳液 28 32 ；无机纳米TiO21.5 2.4 ；无机纳米氧氯化铋0.5 2;玻璃空心微球18 26 ；无机超微材料3.8^4.2 ；功能助剂3.8 4.2 ；阻燃剂2.4 2.6 ；
去离子水26 32。根据本发明的另ー种优选实施方式，所述的多孔水性纳米SiO2的比表面积是60(T800m2/g，它的孔隙率是50 80%，它的孔尺寸是0.6 1.5nm,它的介孔比体积≥ 1000cm3/g。根据本发明的另ー种优选实施方式，所述的无机纳米TiO2是比表面积15(T300 Hf/g的金红石型纳米Ti02。根据本发明的另ー种优选实施方式，所述的无机纳米氧氯化铋是粒径8(Tl00nm、比表面积20(T300 m2 “、密度7.88~7.95g/mL与折射率< 2.2的氧氯化铋纳米球或纳米棒。根据本发明的另ー种优选实施方式，所述的无机超微材料是ー种或多种选自粒径
0.3^1微米的氧化锆、ニ氧化硅、ニ氧化钛、氧氯化铋或硅藻土的无机超微材料。根据本发明的另ー种优选实施方式，所述的玻璃空心微球是由碱石灰硼硅酸盐复合材料制成的，其密度0.125 0.38g/cc与粒径10 80 u m。根据本发明的另ー种优选实施方式，所述的阻燃剂是ー种或多种选自低密度氢氧化镁或氢氧化铝的阻燃剂。根据本发明的另ー种优选实施方式，所述的功能助剂是ー种或多种选自润湿剂、分散剂、流平剂、消泡剂或固化剂的助剂。本发明还涉及所述水性纳米隔热保温材料的制备方法。该制备方法的步骤如下:A、制备多孔水性纳米SiO2悬浮乳液将15 25重量份水性丙烯酸乳液、3(T35重量份水性丙烯酸粘性乳液、25 35重量份水性弾性乳液与5 15重量份多孔水性纳米SiO2装入密封的均质乳化机中进行搅拌混合，使多孔水性纳米SiO2在这些乳液中充分分散、混溶复合均匀，得到ー种多孔水性纳米SiO2悬浮乳液；B、制备合成浆料将f 3重量份无机纳米Ti02、0.5^2重量份无机纳米氧氯化铋、3飞重量份无机超微材料和25 35重量份去离子水装入密封的均质乳化机中进行高速剪切研磨得到ー种预混浆料；然后，往所述的预混浆料中再加入15 30重量份玻璃空心微球，继续进行搅拌混合，使纳米TiO2、纳米氧氯化铋、无机超微材料在去离子水中充分分散、混溶复合均匀后，得到所述的合成浆料；C、制备水性纳米隔热保温材料将25 35重量份步骤A得到的多孔水性纳米SiO2悬浮乳液、步骤B得到的合成浆料、2 3重量份阻燃剂和3飞重量份功能助剂装入密封的均质乳化机中进行搅拌，充分分散混合后得到所述的水性纳米隔热保温材料。下面将更详细地描述本发明。本发明涉及一种水性纳米隔热保温材料。所述水性纳米隔热保温材料是由下述组分组成的，以重量份计:多孔水性纳米SiO2悬浮乳液 25 35 ；无机纳米TiO2Γ3 ；无机纳米氧氯化铋0.5^2 ；玻璃空心微球15 30 ；无机超微材料3、；功能助剂3 5 ；阻燃剂2 3 ；`去离子水25 35。所述的多孔水性纳米SiO2悬浮乳液是由15 25重量份水性丙烯酸乳液、3(Γ35重量份水性丙烯酸粘性乳液、25 35重量份弹性乳液与5 15重量份多孔水性纳米SiO2组成的。本发明使用的水性丙烯酸乳液由于其通用性，耐候性及多样性，已在涂料行业的各个领域得到了广泛应用。水性丙烯酸乳液由丙烯酸酯单体为主的乙烯基单体经乳液聚合而成。水性丙烯酸乳液制成的漆膜有良好的耐候性，不易黄变，硬度高，光泽好。本发明使用的水性丙烯酸乳液例如是由美国陶氏公司以商品名纯丙乳液EC-1791销售的产品。本发明使用的水性丙烯酸粘性乳液是由纯丙乳液与有机硅胶合成的，水性丙烯酸粘性乳液具有优异的粘接性、柔韧性、耐候性、耐沾污性和耐老化性等性能。水性丙烯酸粘性乳液以水为溶剂，无毒无害，不燃不爆，为环保型产品。本发明使用的水性丙烯酸粘性乳液是目前市场上销售的产品，例如由北京罗门哈斯化工有限公司以商品名纯丙乳液568销售的水性丙烯酸粘性乳液。本发明使用的弹性乳液是丙烯酸酯与有机硅的共聚物，所述的弹性乳液具有优异的回弹性、柔韧性、粘接性、防水性、耐候性、耐沾污性和耐老化性等性能。所述的弹性乳液以水为溶剂，无毒无害，不燃不爆，为环保型产品。本发明使用的弹性乳液是目前市场上销售的产品，例如由北京东方明天化工有限公司以商品名弹性乳液728销售的产品。本发明使用的多孔水性纳米SiO2的比表面积是60(T800 Hl2/g，它的孔隙率是50 80%，它的孔径是0.6 1.5nm，它的介孔比体积彡1000cm3/g。在本发明中，本发明水性纳米隔热保温材料中的多孔水性纳米SiO2无机纳米TiO2的比表面积、孔隙率、孔径和介孔比体积是使用美国Coulter公司的OmnisorplOOCX型比表面及孔隙率分析仪，根据其使用说明书采用氮吸附法在真空条件下测定得到的。所述的多孔水性纳米SiO2在本发明水性纳米隔热保温材料中的作用是增加涂层闭孔负空间，提高涂层闭孔负空间的热容量与热容功能，降低导热系数，达到水性纳米隔热保温材料的储热保温效果。本发明使用的多孔无机纳米SiO2是根据本申请发明人张立德教授的发明专利ZL96117042.5所描述方法制备的产品。在本发明中，所述的水性应该理解是其产品能以水作稀释剂或分散介质，即这种产品是水性的。本发明使用的无机纳米TiO2是比表面积为15(T300 Hl2 /g (采用美国Coulter公司的OmnisorplOOCX型比表面及孔隙率分析仪，根据其使用说明书采用氮吸附法在真空条件下測定)的金红石型纳米TiO2，它在本发明水性纳米隔热保温材料体系中是稳定分散的。所谓稳定分散应该理解是所述的无机纳米TiO2在本发明水性纳米隔热保温材料中在其质量保证期限内不会发生团聚现象。本发明使用的无机纳米TiO2在本发明水性纳米隔热保温材料中的作用是使其照射在本发明水性纳米隔热保温材料表面上的红外光能够充分实现反射。本发明使用的无机纳米TiO2是目前市场上销售的产品，例如是由舟山弘昇纳米材料有限公司以商品名纳米ニ氧化钛，产品编号DT3-1销售的产品。本发明使用的无机纳米氧氯化秘是粒径8(Tl00nm的纳米球或纳米棒,它的比表面积为20(T300 m2 “、密度(温度4 25°C )7.92g/mL、折射率彡2.2 ;它为白色有光泽的纳米粒子。
在本发明中，所述无机纳米氧氯化铋的导热系数低，通常导热系数应该小于0.02 (ff/ (m.k))。在本发明中，使用微米材料颗粒的粒径是采用目筛法測定的；纳米粒子的粒径是采用常规氮吸附方法或采用常规本征分析法使用扫描电镜测定得到的。所述的密度是采用摇实密度測量方法使用摇实密度仪测定得到的。所述的折射率是根据红外线波长采用红外反射法使用红外反射测试仪測定得到的。所述的热吸收率是采用比热容升降法利用DSE示差扫描热分析仪测定得到的。所述的导热系数是采用比较法使用KT一6俄罗斯新西伯利亚计量院导热系数测定仪测定得到的。本发明使用的无机纳米氧氯化铋在水性纳米隔热保温材料中的作用是提高热辐射能力、降低导热系数。本发明使用的无机纳米氧氯化铋是目前市场上销售的产品，例如是由上海明太化工有限公司、阿法埃莎(天津)化学有限公司以商品名:氧氯化铋、英文名=BismuthOxychloride，产品编号:K603196销售的产品。本发明使用的无机超微材料应该理解是ー种具有耐高温、低导热、不易分解、毒性低的粒径0.3 I微米的无机材料。它在本发明水性纳米隔热保温材料中具有低导热与高阻燃的功能。凡是具有这种低导热与高阻燃功能而又不会损坏本发明水性纳米隔热保温材料性能的这些化学物质都可以用于本发明，它们也都在本发明的保护范围之内。本发明使用的无机超微材料是ー种或多种选自粒径0.3 I微米的氧化锆、ニ氧化硅、ニ氧化钛、氧氯化铋或硅藻土的无机超微材料。
本发明使用的这些无机超微材料都是目前市场上销售的产品，例如是由辽宁大连陆明纳米材料有限公司、山西天一纳米科技有限公司、江苏河海纳米科技有限公司和吉林长白山娃藻土矿材料有限公司提供的无机超微材料。本发明使用的玻璃空心微球是一种微米级的全闭孔空心球型玻璃粉体材料，具有中空、质轻、隔热保温、强度高、耐腐蚀、吸水率低、化学性能稳定等特点。本发明使用的玻璃空心微球是由碱石灰硼硅酸盐复合材料制成，其密度(重量体积比)0.125 0.38g/cc，粒径为 10^80 μ mo本发明使用的玻璃空心微球在水性纳米隔热保温材料中的作用是增加涂层空间热阻功能、降低导热系数。本发明使用的玻璃空心微球是由美国3Μ公司生产的在目前市场上销售的产品。本发明使用的阻燃剂是一种或多种选自选自低密度氢氧化镁或氢氧化铝的阻燃剂。所述的阻燃 剂通常也称难燃剂、耐火剂或防火剂，它赋予易燃聚合物具有难燃性的功能性助剂。凡是具有这种难燃功能而又不会损坏本发明水性纳米隔热保温材料性能的这些化学物质都可以用于本发明，它们也都在本发明的保护范围之内。本发明使用的阻燃剂都是目前市场上销售的产品。所述的功能助剂是具有润湿、分散、流平、消泡和固化功能的助剂。本发明使用的功能助剂是一种或多种选自润湿剂、分散剂、流平剂、消泡剂和固化剂的助剂。本发明使用的这些功能助剂都是目前市场上销售的产品。例如，所述的分散剂750W、润湿剂WET-270、流平剂3772例如选自进口 EFKA化工有限公司的产品。所述的消泡剂例如选自进口 BYK化工有限公司编号028的产品。所述的固化剂例如选自广州黑马化工有限公司编号ΒΗ-560的产品。在本发明中，多孔水性纳米SiO2悬浮乳液、无机纳米TiO2、无机纳米氧氯化铋、玻璃空心微球、无机超微材料、功能助剂、阻燃剂与去离子水在水性纳米隔热保温材料中都是必不可少的，并且高于或低于其含量范围也是不允许的。例如，多孔水性纳米SiO2悬浮乳液的量为25 35重量份时，如果其无机纳米TiO2的量低于I重量份，则会反射红外线能力下降；如果其无机纳米TiO2的量大于3重量份，则反射红外能力增强对储热保温会受影响；因此其无机纳米TiO2的量为广3重量份是合适的。同样地，多孔水性纳米SiO2悬浮乳液的量为25 35重量份时，其玻璃空心微球的量低于15重量份，则热阻能力会下降影响传热系数；如果其玻璃空心微球的量大于30重量份，则会影响涂层整体结构隔热保温功能的协同性，同时影响了涂层的施工性能；因此其玻璃空心微球的量为15 30重量份是合适的。多孔水性纳米SiO2悬浮乳液的量为25 35重量份时，其无机纳米氧氯化铋的量低于0.5重量份，则会影响结构材料的传热系数；如果其无机纳米氧氯化铋的量大于2重量份，则会与其他材料配合不好，并且成本显著增高；因此其无机纳米氧氯化铋的量为0.5^2重量份是合适的。
多孔水性纳米SiO2悬浮乳液的量为25 35重量份时，其无机超微材料的量低于3重量份，则会影响涂层整体结构的力学性能和阻热功能；如果其无机超微材料的量大于5重量份，则会增强涂层密度和钢性，隔热保温性能反而下降；因此其无机超微材料的量为3飞重量份是合适的。在本发明中，所述功能助剂、阻燃剂与去离子水的量超过其所述范围时也都会非常明显地影响本发明水性纳米隔热保温材料的性能。优选地，所述的水性纳米隔热保温材料是由下述组分组成的，以重量份计:多孔水性纳米SiO2悬浮乳液 28 32;无机纳米TiO21.5 2.4 ；无机纳米氧氯化铋0.5 2;玻璃空心微球18 26 ;无机超微材料3.8 4.2;功能助剂3.8 4.2;阻燃剂2.4 2.6;去离子水26 32。
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更优选地，所述的水性纳米隔热`保温材料是由下述组分组成的，以重量份计:多孔水性纳米SiO2悬浮乳液 28 30;无机纳米TiO21.8 2.0;无机纳米氧氯化铋0.8 1.6;玻璃空心微球20 24;无机超微材料4.(T4.2;功能助剂3.8 4.0;阻燃剂2.4 2.6;去离子水28 30。本发明是根据建筑构筑物的环境、材料、结构和使用要求进行设计的。可以根据我国五个不同建筑热エ气候区域的工程要求，适度调整涂层的不同的性能技术指标，以求达到隔热保温的良好效果和建筑工程使用中的最佳性价比。这种主动保温隔热节能技术和科学的设计方案，可以大大提高无机材料的隔热保温效果，并且将传统建筑外保温工程的保温板粘接エ艺改为隔热保温浆液的涂刷エ艺，大大的简化了建筑外保温工程的施工エ序。采用本发明的技术方案所制备的水性纳米隔热保温材料，有效地克服了传统的被动式的保温技术、材料(矿棉、岩棉、聚苯等材料)产品的缺陷和能源的浪费。在消除了火灾隐患和毒害物质危害同时，达到了为安全、环保、低耗、高效地进行建筑外保温工程，提供ー种安全的、环境友好型的水性纳米隔热保温材料的目的。本发明的水性纳米隔热保温材料性能可以用导热系数与工程墙体传热系数进行表征。一、本发明水性纳米隔热保温材料涂层导热系数的測定测定方法与测定条件如下:使用俄罗斯新西伯利亚计量院KT-6导热系数测定仪在室温23°C ±2°C与相对湿度40%±10%的条件下測定，其数据是按照该仪器使用说明书中描述的方法处理的。
其测定结果如下:
涂层厚度(mm)导热系数(W/ ( m.k ))
0.5 mm0.031
1.0mm0.032
1.5 mm0.032
2.0mm0.033二、本发明水性纳米隔热保温材料涂层的工程墙体传热系数的测定测定方法与测定条件如下:根据GB/T13475-2008绝热稳态传热性质测定标准，使用JW-1型墙体保温性能检测装置在室温23°C ±2°C与相对湿度40%±10%条件下测定，其数据是按照该仪器使用说明书中描述的方法处理的。其测定结果如下:在250 mm粘土砖混凝土砂浆抹面剪力墙体表面上涂敷2 mm本发明水性纳米隔热保温材料涂层,测定其墙体传热系数为0.45ff/m.k。本发明还涉及所述水性纳米隔热保温材料的制备方法。该制备方法的步骤如下:A、制备水性纳米复合悬浮乳液将15 25重量份水性丙烯酸乳液、3(Γ35重量份水性丙烯酸粘性乳液和25 35重量份弹性乳液与5 15重量份多孔水性纳米SiO2装入密封的均质乳化机中进行搅拌，使多孔水性纳米SiO2在复合乳液中充分分散、混融均匀后，得到一种水性纳米复合悬浮乳液。B、制备合成浆料 将f 3重量份无机纳米Ti02、0.5^2重量份无机纳米氧氯化铋、3飞重量份无机超微材料和25 35重量份去离子水装入密封的均质乳化机中进行高速剪切研磨得到一种预混浆料；然后，往所述的预混浆料中再加入15 30重量份玻璃空心微球，将均质乳化机调至低速，继续进行搅拌混合，使纳米TiO2、纳米氧氯化铋、无机超微材料在去离子水中充分分散、混融复合均匀后，得到所述的合成浆料；C、制备水性纳米隔热保温材料将25 35重量份步骤A得到的水性纳米复合悬浮乳液、步骤B得到的合成浆料、2^3重量份阻燃剂和3飞重量份功能助剂装入密封的均质乳化机中进行低速搅拌，充分分散混合后，得到所述的水性纳米隔热保温材料。本发明使用的均质乳化机、配套设备和辅助设备都是目前市场上销售的化工、涂料生产的机械设备产品。关于水性纳米悬浮乳液、无机纳米TiO2、无机纳米氧氯化铋、玻璃空心微球、无机超微材料、功能助剂、阻燃剂与去离子水的情况在前面已经描述，在此不再赘述。本发明水性纳米隔热保温材料的使用方法:(I)使用方法:涂覆施工方式；(2)环境条件:空气温度10°C "60°C，空气湿度10% 80%。
(3)使用工具:无气喷枪、毛刷、电动搅拌器(4)工具要求:①无气喷枪工作压力:15 18Mpa②软管:9.5mmX 15m高压软管③喷涂流量:1.47 4.42L/min(5)调制:先将水性纳米隔热保温材料置于容器中用电动搅拌器搅匀，然后兑入3(Γ40%去离子水，用电动搅拌器搅拌(边稀释边搅拌)均匀。(6)涂装施工:①封闭底漆:清理墙面，在墙面喷涂0.1 0.2mm的水性纳米隔热保温材料专用水性底漆，起到增加附着力、保护水性纳米隔热保温材料涂层的作用；②水性纳米隔热保温材料涂层:
第一遍:将调配好的水性纳米隔热保温材料用无气喷涂枪喷涂在墙面①的涂层表面，涂层厚度保持在0.3 0.5mm ;第二遍:待第一遍涂布表干后，将第二遍调配好的水性纳米隔热保温材料喷涂在第一遍涂层上，涂层厚度保持在0.5 0.8mm ；第三遍:待第二遍涂布表干后，将第三遍调配好的水性纳米隔热保温材料喷涂在第二遍涂层上，涂层厚度保持在0.5 0.8mm根据我国不同的热工气候区域和不同的建筑结构要求，水性纳米隔热保温材料涂层厚度平均在1.0 3.5mm,，可以根据施工条件掌握涂布的涂层厚度和施工次数。③整平涂层:在水性纳米隔热保温涂层表面，用水性纳米隔热保温材料专用的水性隔热保温腻子进行找平并打磨平整；④表面涂层:在打磨平整的水性隔热保温腻子表面，按建筑外墙涂料涂装(喷、滚、刷)的方法，涂装两遍水性纳米隔热保温专用的水性纳米隔热保温表面涂料，起到提高隔热保温功能、保护水性纳米隔热保温材料涂层的作用。(7)涂装要求:①施工条件:气温5°C以上晴天(阴天、雨天或5级风以上不宜涂装)；作业面干燥为宜，基面潮湿可施工(有明水或含水率在90%不宜施工)；②重涂时间:隔热保温材料每层涂布要求间隔时间不小于2小时/25°C ；③养护时间:隔热保温材料施工后，露天涂层表干需2 4小时/25°C，实干7天；④养护要求:隔热保温材料涂层施工后自然条件常温环境下蒸发固化，无需特殊养护，表面严禁触摸、踩踏和尖锐物体磕碰，待完全干燥和固化后方可涂布专用水性纳米隔热保温腻子和表面涂层。(8)注意事项:①涂层厚度:根据工程不同要求和建筑物的不同部位，隔热保温材料涂层的涂刷厚度不同；②实用料量:1.5^2kg/ Hf，根据基面粗糙程度和施工方法要求不同，用料量略有增减；③对不需要涂刷的区域应做适当的遮盖处理；④施工用料要求存放在(T35°C阴凉、干燥处。使用时现调现用，一次用完。剩余材料要封严以防固化和进入杂质引起材料变质；⑤施工中如材料喷溅触及皮肤，应立即用清水冲洗；所有的工具用完后，应用水清洗干净；⑥严禁将剩余材料倒入下水道或排水管内，不可随处弃置。附图1是本 发明水性纳米隔热保温材料涂层的显微镜照片，该照片清楚地表明其涂层显微结构。本发明水性纳米隔热保温材料的使用范围:本发明水性纳米隔热保温材料适用于建筑构筑物的内、外隔热保温工程、石油、化エ储运(罐、车体、管线)、汽车制造、舰船、交通运输(车辆、集装箱)和エ业(重工机械、钢结构墙体、扣板)锅炉、电热装置及纺织印染的(高温设施、管网)等エ业领域的隔热保温。[有益效果]本发明的有益效果:1、本发明的水性纳米隔热保温材料，集辐射、阻隔和闭孔负空间储热保温技术与微米ー纳米材料功能的协同效应，组合成水性纳米隔热保温涂层体系，该涂层体系可以根据我国五个建筑热エ气候区域的不同气候特点和工程要求，适度调整材料结构中的隔热保温性能技术指标，以求达到隔热保温的良好效果和建筑工程使用中的最佳性价比。这种主动的隔热保温节能技术，可以大大提高无机材料的隔热保温效果，在提升建筑隔热保温エ程技术指标的同时，节约了大量的资源和能源。这ー优势，有效的弥补了传统保温隔热材料単一被动式的保温隔热方法和繁杂エ序等缺陷造成的资源和能源的浪费。2、本发明制备出的水性纳米隔热保温材料，将传统的保温板材料改革成为液态材料，用涂覆的形式进行施工。这种简化的建筑保温隔热施工エ艺，最大程度的简化了施工エ序，減少了劳动强度，提高了エ效，显著地降低了工程的综合成本，并且可以不受约束地在各种复杂施工界面进行施工，有效的克服了传统保温隔热材料(矿棉、岩棉、聚苯等材料)制成的各种保温隔热产品的缺陷和施工エ艺的局限。大大的扩大了保温隔热技术、材料的应用领域。3、由于水性纳米隔热保温材料具有无毒害物质排放和不燃烧的绝对优势，这一安全、环保特性，有效的克服了传统保温隔热材料防火性能较差和不环保(有毒害性物质排放)的严重缺陷，消除了建筑保温隔热工程的火灾隐患，使我国城市建设的保温隔热工程真正达到了:安全、高效、节能、环保的环境友好的施工之目的。本发明的水性纳米隔热保温材料与现有传统材料在性能、经济、环保等方面具有的积极效果描述如下:⑴性能对比:①采用本申请说明书描述的方法測定，本发明水性纳米隔热保温材料涂层的导热系数为0.031 0.033W/ ( m.k );传统保温板(聚苯、岩棉、矿棉)的导热系数0.036 0.041W/ ( m.k )。本发明水性纳米隔热保温材料涂层的导热系数明显优于传统保温板(聚苯、岩棉、矿棉)的导热系数。②采用250 mm粘土砖混凝土砂浆抹面剪力墙、2 mm水性纳米隔热保温材料涂层保温,墙体传热系数为0.55ff/m.k ;传统保温板(聚苯、岩棉、矿棉)30 mm厚保温的墙体传热系数为0.55ff/m.k。由此表明，2 mm本发明水性纳米隔热保温材料涂层的墙体传热系数相当于传统保温板(聚苯、岩棉、矿棉)30 mm厚度的墙体传热系数。(2)经济效益对比:①工艺简化提高了工程效益本发明的水性纳米隔热保温材料，采取涂覆的方式进行建筑外墙隔热保温涂层的施工，平均每个工时可以涂装15(Γ180平方米的墙体面积，比传统保温板(聚苯、岩棉、矿棉)的建筑外墙隔热保温施工，平均每个工时可以安装3(Γ50平方米的墙体面积，提高了 3、倍，平均每平方米的墙体面积的工程费用是12(Γ160元，本发明的水性纳米隔热保温材料涂装工程，平均每个工时费用价值是1800(Γ24000元，传统保温板(聚苯、岩棉、矿棉)的安装施工，平均每个工时费用价值是480(Γ6000元。由此表明，本发明的水性纳米隔热保温材料的建筑外墙隔热保温施工，平均每个工时创造的工效价值是传统保温板(聚苯、岩棉、矿棉)的建筑外墙隔热保温施工，平均每个工时工效价值的3飞倍。②工序简化降低了工程综合成本由于本发明的水性纳米隔热保温材料采取了涂覆方式进行建筑外墙隔热保温施工，大大地简化了传统保温材料(保温板)复杂的安装施工工序，显著地降低了工程的综合成本。初步统计，本发明的水性纳米隔热保温材料采取涂覆方式进行建筑外墙隔热保温施工的综合成本与传统保温材料(保温板)的综合`成本对比经济效益显著。(3)安全优势对比:①本发明的水性纳米隔热保温材料使用的均是超微无机材料，自身具有不燃性，部分水性丙烯酸乳液和功能助剂有机材料，经阻燃技术处理后整体结构成为难燃或不燃材料，本发明的水性纳米隔热保温材料经干物质燃烧测定，燃烧测试等级为A级。尽管如此，由于本发明的水性纳米隔热保温材料是以液态形式、涂覆施工方式，从根本上消除了可燃烧条件，所以本发明的水性纳米隔热保温材料是彻底消除了火灾隐患的安全材料。②传统的建筑隔热保温材料，例如EPS板、XPS板、PU硬泡等有机隔热保温材料属于蓬松物质的易燃材料，虽然国家规定对传统的建筑隔热保温材料必须进行阻燃技术处理，但是防火性能仍然较差。尤其是聚苯板燃烧时聚苯乙烯火焰高温可超过1000°c，高温火焰及其热辐射可在极短时间内置人死亡。，此外，燃烧时产生的熔融滴落与熔体的接触会造成严重烧伤，给消防救援带来难度和危险。(4)环保优势对比:①本发明的水性纳米隔热保温材料使用的均是无机纳米材料、超微无机材料和水性丙烯酸乳液等材料，自身具有环保特性。该材料生产过程中的原材料利用率几乎是100%，没有工业废渣、废水、废气、粉尘、噪音和异味的排放，采取涂覆施工，没有任何漂浮物和垃圾污染物。所以本发明的水性纳米隔热保温材料是安全、高效、节能、环保的新型环境友好的隔热保温材料。②传统的建筑隔热保温材料，例如EPS板、XPS板、PU硬泡等有机隔热保温材料含有大量的毒害性物质，根据国家统计分析表明，由于建筑隔热保温工程使用了上述材料，在火灾中CO是致人中毒死亡的主要原因。此外，有机保温材料燃烧时产生的毒性气体也是致人中毒死亡的重要原因。例如在聚苯板燃烧过程中分解产生大量的苯、甲苯、甲醛等，硬泡聚氨酯则会产生氰化氢、光气、HCL和异氰酸酯等有害化合物。当人体血液中氰化物含量达到3mg/ml以上时会致人死亡。传统的建筑隔热保温材料和施工方式会产生的大量垃圾污染物。所以，传统的建筑隔热保温材料造成的施工环境的污染和火灾隐患时刻威胁和破坏着我们的生活环境。
图1:本发明水性纳米隔热保温材料涂层的电镜照片具体实施方式
通过下述实施例将能够更好地理解本发明。实施例1:水性纳米隔热保温材料的制备该实施例的实施步骤如下:A、制备多孔水性纳米SiO2悬浮乳液将16重量份由美国陶氏公司以商品名纯丙乳液EC-1791销售的水性丙烯酸乳液、30重量份由北北京罗门哈斯化工有限公司以商品名纯丙乳液568销售的水性丙烯酸粘性乳液、26重量份由北京东方明天化工有限公司以商品名弾性乳液728销售的弾性乳液与7重量份根据ZL96117042.5所描述方法制备的多孔水性纳米SiO2装入由上海盛海威电气仪表有限公司销售的均质乳化机中进行搅拌混合，使多孔水性纳米SiO2在这些乳液中充分分散、混溶复合均匀，得到ー种多孔水性纳米SiO2悬浮乳液；B、制备合成浆料 将1.5重量份由舟山弘昇纳米材料有限公司以商品名纳米ニ氧化钛销售的无机纳米Ti02、0.5重量份由上海明太化工有限公司以商品名氧氯化铋销售的无机纳米氧氯化铋、3重量份由辽宁大连陆明纳米材料有限公司销售的粒径0.3 I微米的氧化锆无机超微材料和25重量份去离子水装入由上海盛海威电气仪表有限公司销售的均质乳化机中进行高速剪切研磨，得到ー种预混浆料；然后，往所述的预混浆料中再加入20重量份由美国3M公司生产销售的玻璃空心微球，继续进行搅拌混合，使纳米TiO2、纳米氧氯化铋、无机超微材料在去离子水中充分分散、混溶复合均匀后，得到所述的合成浆料；C、制备水性纳米隔热保温材料将28重量份步骤A得到的多孔水性纳米SiO2悬浮乳液、步骤B得到的合成浆料、2重量份低密度氢氧化镁阻燃剂和3.8重量份的功能助剂(润湿剂0.3重量份、分散剂0.6重量份、流平剂1.5重量份、消泡剂0.2重量份和固化剂1.2重量份)装入所述的密封均质乳化机中进行搅拌，充分分散混合后得到所述的水性纳米隔热保温材料。采用本申请说明书描述的方法，測定了本实施例制备的水性纳米隔热保温材料涂层导热系数为0.032ff/m..k ;工程墙体传热系数为0.56ff/m..k。实施例2:水性纳米隔热保温材料的制备该实施例的实施步骤如下:
A、制备多孔水性纳米SiO2悬浮乳液将22重量份由美国陶氏公司以商品名纯丙乳液EC-1791销售的水性丙烯酸乳液、35重量份由北京罗门哈斯化工有限公司以商品名纯丙乳液568销售的水性丙烯酸粘性乳液、32重量份由北京东方明天化工有限公司以商品名纯丙乳液728销售的弹性乳液与13重量份根据ZL96117042.5所描述方法制备的多孔水性纳米SiO2装入由上海盛海威电气仪表有限公司销售的均质乳化机中进行搅拌混合，使多孔水性纳米SiO2在这些乳液中充分分散、混溶复合均匀，得到一种多孔水性纳米SiO2悬浮乳液；B、制备合成浆料将2.4重量份由舟山弘昇纳米材料有限公司以商品名纳米二氧化钛销售的无机纳米Ti02、2重量份由阿法埃莎(天津)化学有限公司以商品名氧氯化铋销售的无机纳米氧氯化铋、5重量份由山西天一纳米科技有限公司销售的粒径0.3 I微米的二氧化硅无机超微材料和35重量份去离子水装入由上海盛海威电气仪表有限公司销售的均质乳化机中，进行高速剪切研磨得到一种预混浆料；然后，往所述的预混浆料中再加入24重量份由美国3M公司生产销售的玻璃空心微球，继续进行搅拌混合，使纳米TiO2、纳米氧氯化铋、无机超微材料在去离子水中充分分散、混溶复合均匀后，得到所述的合成浆料；C、制备水性纳米隔热保温材料将32重量份步骤A得到的多孔水性纳米SiO2悬浮乳液、步骤B得到的合成浆料、3重量份低密度氢氧化铝阻燃剂和4.0重量份的功能助剂(润湿剂0.3重量份、分散剂0.8重量份、流平剂1.5重量份、消泡剂0.2重量份和固化剂1.2重量份)装入所述的密封均质乳化机中进行搅拌，充分分散混合后得到所述的水性纳米隔热保温材料。采用本申请说明书描述的方法，测定了本实施例制备的水性纳米隔热保温材料涂层导热系数为0.032ff/m.k ;工程墙体传热系数为0.055ff/m.k。实施例3:水性纳米隔热保温材料的制备该实施例的实施步骤如下:A、制备多孔水性纳米SiO2悬浮乳液将15重量份由美国陶氏公司以商品名纯丙乳液EC-1791销售的水性丙烯酸乳液、31重量份由北京罗门哈斯化工有限公司以商品名纯丙乳液568销售的水性丙烯酸粘性乳液、25重量份由北京东方明天化工有限公司以商品名弹性乳液728销售的弹性乳液与5重量份根据ZL96117042.5所描述方法制备的多孔水性纳米SiO2装入由上海盛海威电气仪表有限公司销售的均质乳化机中进行搅拌混合，使多孔水性纳米SiO2在这些乳液中充分分散、混溶复合均匀，得到一种多孔水性纳米SiO2悬浮乳液；B、制备合成浆料将I重量份由舟山弘昇纳米材料有限公司以商品名纳米二氧化钛销售的无机纳米Ti02、0.5重量份由阿法埃莎(天津)化学有限公司以商品名氧氯化铋销售的无机纳米氧氯化铋、4.0重量份由江苏河海纳米科技有限公司 销售的粒径0.3 I微米的二氧化钛无机超微材料和26重量份去离子水装入由上海盛海威电气仪表有限公司销售的均质乳化机中进行高速剪切研磨得到一种预混浆料；然后，往所述的预混浆料中再加入15重量份由美国3M公司生产销售的玻璃空心微球，继续进行搅拌混合，使纳米TiO2、纳米氧氯化铋、无机超微材料在去离子水中充分分散、混溶复合均匀后，得到所述的合成浆料；
C、制备水性纳米隔热保温材料将25重量份步骤A得到的多孔水性纳米SiO2悬浮乳液、步骤B得到的合成浆料、2.4重量份低密度阻燃剂和3重量份的功能助剂(润湿剂0.3重量份、分散剂0.6重量份、流平剂0.9重量份、消泡剂0.2重量份和固化剂I重量份)装入由上海盛海威电气仪表有限公司销售的均质乳化机中进行搅拌，充分分散混合后得到所述的水性纳米隔热保温材料。采用本申请说明书描述的方法，測定了本实施例制备的水性纳米隔热保温材料涂层导热系数为0.036ff/m.k ;工程墙体传热系数为0.58ff/m.k。实施例4:水性纳米隔热保温材料的制备该实施例的实施步骤如下:A、制备多孔水性纳米SiO2悬浮乳液将25重量份由美国陶氏公司以商品名纯丙乳液EC-1791销售的水性丙烯酸乳液、34重量份由北京罗门哈斯化工有限公司以商品名纯丙乳液568销售的水性丙烯酸粘性乳液、35重量份由北京东方明天化工有限公司以商品名弾性乳液728销售的弾性乳液与15重量份根据ZL96117042.5所描述方法制备的多孔水性纳米SiO2装入由上海盛海威电气仪表有限公司销售的均质乳化机中进行搅拌混合，使多孔水性纳米SiO2在这些乳液中充分分散、混溶复合均匀，得到ー种多孔水性纳米SiO2悬浮乳液；B、制备合成浆料
将3重量份由舟山弘昇纳米材料有限公司以商品名纳米ニ氧化钛销售的无机纳米Ti02、2重量份由上海明太化工有限公司以商品名氧氯化铋销售的无机纳米氧氯化铋、
4.2重量份由吉林长白山硅藻土矿材料有限公司销售的粒径0.3 I微米的氧氯化铋无机超微材料和32重量份去离子水装入由上海盛海威电气仪表有限公司销售的均质乳化机中进行高速剪切研磨得到ー种预混浆料；然后，往所述的预混浆料中再加入30重量份由美国3M公司生产销售的玻璃空心微球，继续进行搅拌混合，使纳米TiO2、纳米氧氯化铋、无机超微材料在去离子水中充分分散、混溶复合均匀后，得到所述的合成浆料；C、制备水性纳米隔热保温材料将35重量份步骤A得到的多孔水性纳米SiO2悬浮乳液、步骤B得到的合成浆料、
2.6重量份低密度氢氧化镁阻燃剂和5重量份的功能助剂(润湿剂0.5重量份、分散剂0.8重量份、流平剂1.8重量份、消泡剂0.2重量份和固化剂1.7重量份)装入由上海盛海威电气仪表有限公司销售的均质乳化机中进行搅拌，充分分散混合后得到所述的水性纳米隔热保温材料。采用本申请说明书描述的方法，測定了本实施例制备的水性纳米隔热保温材料涂层导热系数为0.03 lff/m.k ;工程墙体传热系数为0.53ff/m.k。实施例5:水性纳米隔热保温材料的制备该实施例的实施步骤如下:A、制备多孔水性纳米SiO2悬浮乳液将18重量份由美国陶氏公司以商品名纯丙乳液EC-1791销售的水性丙烯酸乳液、32重量份由北北京罗门哈斯化工有限公司以商品名纯丙乳液568销售的水性丙烯酸粘性乳液、28重量份由北京东方明天化工有限公司以商品名弾性乳液728销售的弾性乳液与9重量份根据ZL96117042.5所描述方法制备的多孔水性纳米SiO2装入由上海盛海威电气仪表有限公司销售的均质乳化机中进行搅拌混合，使多孔水性纳米SiO2在这些乳液中充分分散、混溶复合均匀，得到一种多孔水性纳米SiO2悬浮乳液；B、制备合成浆料将1.8重量份由舟山弘昇纳米材料有限公司以商品名纳米二氧化钛销售的无机纳米Ti02、0.8重量份由阿法埃莎(天津)化学有限公司以商品名氧氯化铋销售的无机纳米氧氯化铋、3.8重量份由辽宁大连陆明纳米材料有限公司销售的粒径0.3 I微米的硅藻土无机超微材料和28重量份去离子水装入由上海盛海威电气仪表有限公司销售的均质乳化机中进行高速剪切研磨得到一种预混浆料；然后，往所述的预混浆料中再加入18重量份由美国3M公司生产销售的玻璃空心微球，继续进行搅拌混合，使纳米TiO2、纳米氧氯化铋、无机超微材料在去离子水中充分分散、混溶复合均匀后，得到所述的合成浆料；C、制备水性纳米隔热保温材料将28重量份步骤A得到的多孔水性纳米SiO2悬浮乳液、步骤B得到的合成浆料、
2.4重量份低密度氢氧化铝阻燃剂和3.8重量份的功能助剂(润湿剂0.3重量份、分散剂
0.6重量份、流平剂1.5重量份、消泡剂0.2重量份和固化剂1.2重量份)装入由上海盛海威电气仪表有限公司销售的均质乳化机中进行搅拌，充分分散混合后得到所述的水性纳米隔热保温材料。采用本申请说明书描述的方法，测定了本实施例制备的水性纳米隔热保温材料涂层导热系数为0.033ff/m.k ;工程墙体传热系数为0.57ff/m.k。实施例6:水性纳米隔热保温材料的制备该实施例的实 施步骤如下:A、制备多孔水性纳米SiO2悬浮乳液将20重量份由美国陶氏公司以商品名纯丙乳液EC-1791销售的水性丙烯酸乳液、33重量份由北京罗门哈斯化工有限公司以商品名纯丙乳液568...销售的水性丙烯酸粘性乳液、30重量份由北京东方明天化工有限公司以商品名弹性乳液728销售的弹性乳液与12重量份根据ZL96117042.5所描述方法制备的多孔水性纳米SiO2装入由上海盛海威电气仪表有限公司销售的均质乳化机中进行搅拌混合，使多孔水性纳米SiO2在这些乳液中充分分散、混溶复合均匀，得到一种多孔水性纳米SiO2悬浮乳液；B、制备合成浆料将2.0重量份由舟山弘昇纳米材料有限公司以商品名纳米二氧化钛销售的无机纳米TiO2U.6重量份由阿法埃莎(天津)化学有限公司以商品名氧氯化铋销售的无机纳米氧氯化铋、4.2重量份由山西天一纳米科技有限公司销售的粒径0.3 I微米的AZO (氧化铝、氧化锌复合氧化物)无机超微材料和30重量份去离子水装入由上海盛海威电气仪表有限公司销售的均质乳化机中进行高速剪切研磨得到一种预混浆料；然后，往所述的预混浆料中再加入26重量份由美国3M公司生产销售的玻璃空心微球，继续进行搅拌混合，使纳米TiO2、纳米氧氯化铋、无机超微材料在去离子水中充分分散、混溶复合均匀后，得到所述的合成浆料；C、制备水性纳米隔热保温材料将30重量份步骤A得到的多孔水性纳米SiO2悬浮乳液、步骤B得到的合成浆料、
2.6重量份低密度氢氧化镁阻燃剂和4.2重量份的功能助剂(润湿剂0.4重量份、分散剂0.6重量份、流平剂1.8重量份、消泡剂0.2重量份和固化剂1.2重量份)装入由上海盛海威电气仪表有限公司销售的均质乳化机中进行搅拌，充分分散混合后得到所述的水性纳米隔热保温材料。采用本申请说明书描述的方法，測定了本实施例制备的水性纳米隔热保温材料涂层导热系数为0.032ff/m.k ;工程墙体传热系数为0.054ff/m.k。实施例7:水性纳米隔热保温材料的制备该实施例的实施步骤如下:A、制备多孔水性纳米SiO2悬浮乳液将16重量份由美国陶氏公司以商品名纯丙乳液EC-1791销售的水性丙烯酸乳液、35重量份由北京罗门哈斯化工有限公司以商品名纯丙乳液568销售的水性丙烯酸粘性乳液、25重量份由北京东方明天化工有限公司以商品名弾性乳液728销售的弾性乳液与15重量份根据ZL96117042.5所描述方法制备的多孔水性纳米SiO2装入由上海盛海威电气仪表有限公司销售的均质乳化机中进行搅拌混合，使多孔水性纳米SiO2在这些乳液中充分分散、混溶复合均匀，得到ー种多孔水性纳米SiO2悬浮乳液；B、制备合成浆料将1.5重量份由舟山弘昇纳米材料有限公司以商品名纳米ニ氧化钛销售的无机纳米Ti02、2重量份由阿法埃莎(天津)化`学有限公司以商品名氧氯化铋销售的无机纳米氧氯化铋、4.0重量份由辽宁大连陆明纳米材料有限公司销售的粒径0.3 I微米的氧化锆、ニ氧化硅与ニ氧化钛混合物(重量比1:1:1)无机超微材料和32重量份去离子水装入由上海盛海威电气仪表有限公司销售的均质乳化机中进行高速剪切研磨得到ー种预混浆料；然后，往所述的预混浆料中再加入18重量份由美国3M公司生产销售的玻璃空心微球，继续进行搅拌混合，使纳米TiO2、纳米氧氯化铋、无机超微材料在去离子水中充分分散、混溶复合均匀后，得到所述的合成浆料；C、制备水性纳米隔热保温材料将28重量份步骤A得到的多孔水性纳米SiO2悬浮乳液、步骤B得到的合成浆料、
2.4重量份低密度氢氧化镁与氢氧化铝混合物(重量比1:1)阻燃剂和4.2重量份的功能助剂(润湿剂0.5重量份、分散剂0.8重量份、流平剂1.8重量份、消泡剂0.2重量份和固化剂
0.9重量份)装入由上海盛海威电气仪表有限公司销售的均质乳化机中进行搅拌，充分分散混合后得到所述的水性纳米隔热保温材料。采用本申请说明书描述的方法，測定了本实施例制备的水性纳米隔热保温材料涂层导热系数为0.032ff/m.k ;工程墙体传热系数为0.55ff/m.k。实施例8:水性纳米隔热保温材料的制备该实施例的实施步骤如下:A、制备多孔水性纳米SiO2悬浮乳液将20重量份由美国陶氏公司以商品名纯丙乳液EC-1791销售的水性丙烯酸乳液、32重量份由北京罗门哈斯化工有限公司以商品名纯丙乳液568销售的水性丙烯酸粘性乳液、35重量份由北京东方明天化工有限公司以商品名纯丙乳液568销售的弾性乳液与5重量份根据ZL96117042.5所描述方法制备的多孔水性纳米SiO2装入由上海盛海威电气仪表有限公司销售的均质乳化机中进行搅拌混合，使多孔水性纳米SiO2在这些乳液中充分分散、混溶复合均匀，得到一种多孔水性纳米SiO2悬浮乳液；B、制备合成浆料将2.0重量份由舟山弘昇纳米材料有限公司以商品名纳米二氧化钛销售的无机纳米Ti02、0.8重量份由上海明太化工有限公司以商品名氧氯化铋销售的无机纳米氧氯化铋、4.0重量份由江苏河海纳米科技有限公司销售的粒径0.3 1微米的氧氯化铋、硅藻土、AZO (氧化铝、氧化锌复合氧化物)与ATO (氧化锡、氧化锑复合氧化物)混合物(重量比1:2:0.6:0.8)无机超微材料和32重量份去离子水装入由上海盛海威电气仪表有限公司销售的均质乳化机中进行高速剪切研磨得到一种预混浆料；然后，往所述的预混浆料中再加入15重量份由美国3M公司生产销售的玻璃空心微球，继续进行搅拌混合，使纳米Ti02、纳米氧氯化铋、无机超微材料在去离子水中充分分散、混溶复合均匀后，得到所述的合成浆料；C、制备水性纳米隔热保温材料将30重量份步骤A得到的多孔水性纳米SiO2悬浮乳液、步骤B得到的合成浆料、
2.4重量份低密度氢氧化镁和氢氧化铝混合物(重量比2:1.6)阻燃剂和3.8重量份的功能助剂(润湿剂0.3重量份、分散剂0.6重量份、流平剂1.6重量份、消泡剂0.2重量份和固化剂1.1重量份)装入由上海盛海威电气仪表有限公司销售的均质乳化机中进行搅拌，充分分散混合后得到所述的水性纳米隔热保温材料。采用本申请说明书描述的方法，测定了本实施例制备的水性纳米隔热保温材料涂层导热系数为0.035W/m.k ;工程墙体传热系数为0.58W/m.k。
权利要求
1.一种水性纳米隔热保温材料，其特征在于它是由下述组分组成的，以重量份计: 多孔水性纳米SiO2悬浮乳液 25 35 ； 无机纳米TiO21 3 ； 无机纳米氧氯化铋0.5~2 ； 玻璃空心微球15 30 ； 无机超微材料3、； 功能助剂3 5 ； 阻燃剂2 3 ； 去尚子水25 35 ； 所述的多孔水性纳米SiO2悬浮乳液是由15 25重量份水性丙烯酸乳液、3(T35重量份水性丙烯酸粘性乳液、25 35重量份弹性乳液与5 15重量份多孔水性纳米SiO2组成的。
2.根据权利要求1所述的水性纳米隔热保温材料，其特征在于它是由下述组分组成的，以重量份计: 多孔水性纳米SiO2悬浮乳液 28 32 ； 无机纳米TiO21.5 2.4 ； 无机纳米氧氯化铋0.5~2 ； 玻璃空心微球18 26 ； 无机超微材料3.8 4.2 ； 功能助剂3.8~4.2 ； 阻燃剂2.4~2.6 ； 去尚子水26 ~32。
3.根据权利要求1或2所述的水性纳米隔热保温材料，其特征在于所述的多孔水性纳米SiO2的比表面积是60(T800 m2 /g，它的孔隙率是50 80%，它的孔尺寸是0.6^1.5nm，它的介孔比体积彡1000cm3/go
4.根据权利要求1或3所述的水性纳米隔热保温材料，其特征在于所述的无机纳米TiO2是比表面积150 300 m2 /g的金红石型纳米Ti02。
5.根据权利要求1或3所述的水性纳米隔热保温材料，其特征在于所述的无机纳米氧氯化铋是粒径8(Tl00nm、比表面积200 300 m2 “、密度7.88 7.95g/mL与折射率彡2.2的氧氯化秘纳米球或纳米棒。
6.根据权利要求1或2所述的水性纳米隔热保温材料，其特征在于所述的无机超微材料是ー种或多种选自粒径0.3^1微米的氧化锆、ニ氧化硅、ニ氧化钛、氧氯化铋或硅藻土的无机超微材料。
7.根据权利要求1或2所述的水性纳米隔热保温材料，其特征在于所述的玻璃空心微球是由碱石灰硼硅酸盐复合材料制成的，其密度为0.125、.38g/cc与粒径l(T80iim。
8.根据权利要求1或2所述的水性纳米隔热保温材料，其特征在于所述的阻燃剂是ー种或多种选自低密度氢氧化镁或氢氧化铝的阻燃剂。
9.根据权利要求1或2所述的水性纳米隔热保温材料，其特征在于所述的功能助剂是一种或多种选自润湿剂、分散剂、流平剂、消泡剂或固化剂的助剂。
10.根据权利要求1或2所述水性纳米隔热保温材料的制备方法， 其特征在于该制备方法的步骤如下: A、制备多孔水性纳米SiO2悬浮乳液 将15 25重量份水性丙烯酸乳液、3(Γ35重量份水性丙烯酸粘性乳液、25 35重量份弹性乳液与5 15重量份多孔水性纳米SiO2装入密封的均质乳化机中进行搅拌混合，使多孔水性纳米SiO2在这些乳液中充分分散、混溶复合均匀，得到一种多孔水性纳米SiO2悬浮乳液； B、制备合成浆料 将f 3重量份无机纳米Ti02、0.5^2重量份无机纳米氧氯化铋、3飞重量份无机超微材料和25 35重量份去离子水装入密封的均质乳化机中进行高速剪切研磨得到一种预混浆料；然后，往所述的预混浆料中再加入15 30重量份玻璃空心微球，继续进行搅拌混合，使纳米TiO2、纳米氧氯化铋、无机超微材料在去离子水中充分分散、混溶复合均匀后，得到所述的合成浆料； C、制备水性纳米隔热保温材料 将25 35重量份步骤A得到的多孔水性纳米SiO2悬浮乳液、步骤B得到的合成浆料、2^3重量份阻燃剂和3飞重量份功能助剂装入密封的均质乳化机中进行搅拌，充分分散混合后得到所述的水 性纳米隔热保温材料。
全文摘要
本发明涉及建筑用的水性纳米隔热保温材料及其制备方法。该材料由多孔水性纳米SiO2悬浮乳液、无机纳米TiO2、无机纳米氧氯化铋、玻璃空心微珠、无机超微材料、功能助剂、阻燃剂与去离子水组成。与现有传统材料相比，本发明水性纳米隔热保温材料涂层的导热系数非常明显地优于传统保温板的导热系数，具有极好的阻燃性，并且没有毒害物质排放，是一种新型的环境友好型建筑隔热保温材料。使用本发明材料，采用涂覆工艺，可以根据不同的建筑热工气候区域、墙体结构、厚度及技术要求，调整隔热保温技术指标，能够简化工序，达到良好的施工效果和工程的最佳性价比。
文档编号C09D7/12GK103087605SQ201310063179
公开日2013年5月8日 申请日期2013年2月28日 优先权日2013年2月28日
发明者张立德, 严素荣, 张宝忠, 郭金辉 申请人:北京中科捷达纳米应用科技有限公司