本发明属于保温材料领域，具体涉及一种水性隔热保温涂料及其制备方法。
背景技术：
目前，我国正处于房屋建筑的高峰时期，而传统的外墙或内墙建筑涂料主要强调防腐、防污、耐老化、自洁性好，但是在保温性能方面关注不够，建筑节能在近年来越来越受到国家的重视，建筑屋顶及外墙保温装饰涂料，是近几年来非常热门的一种建筑保温解决方案；
保温涂料一般分为三类，1、阻隔型阻隔型隔热涂料是通过添加高热阻填料来实现隔热保温的一种涂料，一般采用导热系数比较低的组合或涂膜中引入导热系数极低的空气以获得良好的隔热效果，该类涂料通常以表观密度低，内部结构疏松，气孔率高、含水量小的材料作为轻骨料，对于隔热涂料中使用的保温轻骨料通常有玻化微珠、膨胀蛭石、发泡聚苯乙烯等；2、反射型隔热涂料主要是根据太阳光谱能量分布，将太阳光产生热量的部分能量反射掉，太阳光绝大部分处于可见光和近红外区，因此通过选择合适的树脂、金属、金属氧化物颜填料以及生产工艺，制得高隔热率的涂层以达到隔热的目的；3、防辐射型隔热涂料是通过以热发射的形式将吸收的热量辐射掉从而促使室内以室外同样的速率降温，但是辐射型隔热涂料基料的选取和加工工艺比较复杂，要想达到稳定的发射率还需要进一步的深入研究；这三类涂料的保温机理不同，应用场合和所得到的效果也各不相同，一种隔热效果良好的保温涂料往往是两种或多种保温隔热机理同时起作用的结果，基于上述三种保温涂料各有其优点，若能将三种隔热机理有机地结合起来，充分发挥各自的特点，实现优势互补，研制水性隔热保温涂料对研制高性能隔热保温涂料意义深远。
技术实现要素：
针对上述问题，本发明要解决的技术问题是提供一种水性隔热保温涂料及其制备方法。
为实现上述目的，本发明的技术方案为：一种水性隔热保温涂料，按照重量份包括以下组分：环氧树脂改性苯丙乳胶20~40份、空心陶瓷微珠6~12份、聚苯颗粒5~10份、锯末粉3~9份、聚醋酸乙烯酯4~10份、二氧化钛2~4份、硅灰石2~9份、短切纤维4~8份、硫酸钙晶须7~9份、成膜助剂5~15份、增稠剂2~6份。
进一步地，按照重量份包括以下组分：环氧树脂改性苯丙乳胶20份、空心陶瓷微珠6份、聚苯颗粒5份、锯末粉3份、聚醋酸乙烯酯4份、二氧化钛2份、硅灰石2份、短切纤维4份、硫酸钙晶须7份、成膜助剂5份、增稠剂2份。
进一步地，所述环氧树脂改性苯丙乳胶的制备方法为向装有电动搅拌器的四口烧瓶中加入去离子水、乳化剂、环氧树脂以及混合单体，进行室温预乳化，预乳化5~10min后，开始搅拌烧瓶中的混合物，并且加热至75℃，保温反应1~3h，即得环氧树脂改性苯丙乳胶。
进一步地，所述乳化剂为非离子乳化剂或者阴离子反应型乳化剂；所述混合单体包括苯乙烯、丙烯酸丁酯和丙烯酸胺。
进一步地，所述短切纤维为聚丙烯纤维、聚乙烯纤维、玻璃纤维、维纶纤维、聚酯纤维和玄武岩纤维中的一种或几种。
进一步地，所述成膜助剂为按照1:2~4比例混合的十二醇酯和二丙二醇丁醚复合制成。
一种水性隔热保温涂料的制备方法，主要包括以下步骤：
步骤1：将三之分一含量的去离子水和环氧树脂改性苯丙乳胶在1200~1500r/min搅拌混合均匀，搅拌10~15min，再加入空心陶瓷微珠、聚苯颗粒、锯末粉、聚醋酸乙烯酯调至搅拌速度为1800~2000r/min搅拌10~20min混合制成浆料；
步骤2：再将二氧化钛、硅灰石、短切纤维加入至其中搅拌均匀，搅拌20~40min，然后在依次加入成膜助剂、硫酸钙晶须，调节速度为500~600r/min，搅拌20~30min；
步骤3：最后加入增稠剂调整粘度得到水性隔热保温涂料。
进一步地，所述步骤3中水性隔热保温涂料的粘度调整为10~20mm²/s。
进一步地，所述步骤3中的增稠剂为硅凝胶、甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羧甲基纤维素钠、羟乙基纤维素、淀粉、明胶、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚氧化乙烯和中的一种或者它们的混合物。
本发明的有益效果在于：本发明提高了一种水性隔热保温涂料及其制备方法，所制得的保温具有优良的耐候性，成膜性能以及抗紫外光等优点，二氧化钛在一定程度上可以吸收紫外线，材料中加入增稠剂可以使得保温涂料粘稠性增加，防止涂料涂抹过程中出现挂流现象。
采用其对苯丙胶乳进行改性可以有效提高胶乳对基材的附着力、乳胶膜的力学性能、热机械力学强度以及耐化学品性等综合性能，在涂料中加入空心陶瓷微珠，增大涂料的气孔率，可以引入导热系数极低的空气以获得良好的隔热效果。该类涂料具有表观密度低，内部结构疏松，气孔率高的特点。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不限定本发明。
实施例1
一种水性隔热保温涂料，按照重量份包括以下组分：环氧树脂改性苯丙乳胶20份、空心陶瓷微珠6份、聚苯颗粒5份、锯末粉3份、聚醋酸乙烯酯4份、二氧化钛2份、硅灰石2份、短切纤维4份、硫酸钙晶须7份、成膜助剂5份、增稠剂2份。
所述环氧树脂改性苯丙乳胶的制备方法为向装有电动搅拌器的四口烧瓶中加入去离子水、乳化剂、环氧树脂以及混合单体，进行室温预乳化，预乳化5min后，开始搅拌烧瓶中的混合物，并且加热至75℃，保温反应1h，即得环氧树脂改性苯丙乳胶。
所述乳化剂为非离子乳化剂或者阴离子反应型乳化剂；所述混合单体包括苯乙烯、丙烯酸丁酯和丙烯酸胺。
所述短切纤维为聚丙烯纤维、聚乙烯纤维、玻璃纤维、维纶纤维、聚酯纤维和玄武岩纤维中的一种或几种。
所述成膜助剂为按照1:2比例混合的十二醇酯和二丙二醇丁醚复合制成。
一种水性隔热保温涂料的制备方法，主要包括以下步骤：
步骤1：将三之分一含量的去离子水和环氧树脂改性苯丙乳胶在1200~1500r/min搅拌混合均匀，搅拌10min，再加入空心陶瓷微珠、聚苯颗粒、锯末粉、聚醋酸乙烯酯调至搅拌速度为1800r/min搅拌10min混合制成浆料；
步骤2：再将二氧化钛、硅灰石、短切纤维加入至其中搅拌均匀，搅拌20min，然后在依次加入成膜助剂、硫酸钙晶须，调节速度为500r/min，搅拌20min；
步骤3：最后加入增稠剂调整粘度得到水性隔热保温涂料。
所述步骤3中水性隔热保温涂料的粘度调整为10mm²/s。
所述步骤3中的增稠剂为硅凝胶、甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羧甲基纤维素钠、羟乙基纤维素、淀粉、明胶、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚氧化乙烯和中的一种或者它们的混合物。
实施例2
一种水性隔热保温涂料，按照重量份包括以下组分：环氧树脂改性苯丙乳胶30份、空心陶瓷微珠9份、聚苯颗粒8份、锯末粉6份、聚醋酸乙烯酯7份、二氧化钛3份、硅灰石5份、短切纤维6份、硫酸钙晶须8份、成膜助剂10份、增稠剂4份。
所述环氧树脂改性苯丙乳胶的制备方法为向装有电动搅拌器的四口烧瓶中加入去离子水、乳化剂、环氧树脂以及混合单体，进行室温预乳化，预乳化7min后，开始搅拌烧瓶中的混合物，并且加热至75℃，保温反应2h，即得环氧树脂改性苯丙乳胶。
所述乳化剂为非离子乳化剂或者阴离子反应型乳化剂；所述混合单体包括苯乙烯、丙烯酸丁酯和丙烯酸胺。
所述短切纤维为聚丙烯纤维、聚乙烯纤维、玻璃纤维、维纶纤维、聚酯纤维和玄武岩纤维中的一种或几种。
所述成膜助剂为按照1:3比例混合的十二醇酯和二丙二醇丁醚复合制成。
一种水性隔热保温涂料的制备方法，主要包括以下步骤：
步骤1：将三之分一含量的去离子水和环氧树脂改性苯丙乳胶在1400r/min搅拌混合均匀，搅拌13min，再加入空心陶瓷微珠、聚苯颗粒、锯末粉、聚醋酸乙烯酯调至搅拌速度为1900r/min搅拌15min混合制成浆料；
步骤2：再将二氧化钛、硅灰石、短切纤维加入至其中搅拌均匀，搅拌30min，然后在依次加入成膜助剂、硫酸钙晶须，调节速度为550r/min，搅拌25min；
步骤3：最后加入增稠剂调整粘度得到水性隔热保温涂料。
所述步骤3中水性隔热保温涂料的粘度调整为15mm²/s。
所述步骤3中的增稠剂为硅凝胶、甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羧甲基纤维素钠、羟乙基纤维素、淀粉、明胶、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚氧化乙烯和中的一种或者它们的混合物。
实施例3
一种水性隔热保温涂料，按照重量份包括以下组分：环氧树脂改性苯丙乳胶40份、空心陶瓷微珠12份、聚苯颗粒10份、锯末粉9份、聚醋酸乙烯酯10份、二氧化钛4份、硅灰石9份、短切纤维8份、硫酸钙晶须9份、成膜助剂15份、增稠剂6份。
所述环氧树脂改性苯丙乳胶的制备方法为向装有电动搅拌器的四口烧瓶中加入去离子水、乳化剂、环氧树脂以及混合单体，进行室温预乳化，预乳化10min后，开始搅拌烧瓶中的混合物，并且加热至75℃，保温反应3h，即得环氧树脂改性苯丙乳胶。
所述乳化剂为非离子乳化剂或者阴离子反应型乳化剂；所述混合单体包括苯乙烯、丙烯酸丁酯和丙烯酸胺。
所述短切纤维为聚丙烯纤维、聚乙烯纤维、玻璃纤维、维纶纤维、聚酯纤维和玄武岩纤维中的一种或几种。
所述成膜助剂为按照1:2~4比例混合的十二醇酯和二丙二醇丁醚复合制成。
一种水性隔热保温涂料的制备方法，主要包括以下步骤：
步骤1：将三之分一含量的去离子水和环氧树脂改性苯丙乳胶在1500r/min搅拌混合均匀，搅拌15min，再加入空心陶瓷微珠、聚苯颗粒、锯末粉、聚醋酸乙烯酯调至搅拌速度为2000r/min搅拌20min混合制成浆料；
步骤2：再将二氧化钛、硅灰石、短切纤维加入至其中搅拌均匀，搅拌40min，然后在依次加入成膜助剂、硫酸钙晶须，调节速度为600r/min，搅拌30min；
步骤3：最后加入增稠剂调整粘度得到水性隔热保温涂料。
所述步骤3中水性隔热保温涂料的粘度调整为20mm²/s。
所述步骤3中的增稠剂为硅凝胶、甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羧甲基纤维素钠、羟乙基纤维素、淀粉、明胶、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚氧化乙烯和中的一种或者它们的混合物。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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。