本发明涉及一种智能调节温度的相变内墙水漆及其制备方法，属于建筑
技术领域：
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背景技术：
：随着人们物质水平的提高，人们对所居住的环境要求也越来越高，空调等耗能设备使用量急剧上升，不仅消耗了大量的能源，也给环境带来一定的威胁。以发展中国家为例，其建筑能源消费增量极为惊人，早就超过发达国家能源总消费量的20%。建筑节能已经成为能源安全与可持续发展战略的重要环节，是当今活跃的研究方向之一。相变储热技术利用物质相变潜热对能量进行科学贮存和利用，不仅能解决和缓解能量在时间、空间、强度及地点上转换和供需的不匹配，既方便高效利用能源又利于节能减排，而且还具有温控系统装置简单、维修管理方便和性价比高等优点，是理想的建筑节能方法。然而，现有技术一般是将相变储能材料直接与水性涂料的其它组成原料相混合，应用于水性涂料中，而由于相变储能材料是与其他原料直接接触，存在相变材料的破坏、腐蚀与周围环境的反应等问题，导致相变材料使用效率降低，这样会导致整个体系的调温效果变差。此外，在使用过程中，由于温度变化，如温度过低，在相变过程中，还极易导致涂料的相分离，不但影响涂料的相变储能的效果，也对涂料的使用寿命产生影响，所以在实际使用过程中受到限制。技术实现要素：本发明所要解决的技术问题是现有技术中相变储能材料在使用过程中存在相变材料的破坏、腐蚀与周围环境的反应等问题，导致相变材料使用效率降低，调温效果差，进而提供一种调温效果好，相变材料使用效率高的相变内墙水漆及其制备方法。为了解决上述技术问题，本发明提供了一种智能调节温度的相变内墙水漆，以质量百分比计，由如下原料制备得到：改性聚合物乳液23-35%增稠剂a0.2-0.6%增稠剂b0.3~0.7%润湿剂a0.1-0.3%润湿剂b0.1-0.3%分散剂0.3-0.8%消泡剂0.4-0.6%，成膜助剂1-2.5%ph值稳定剂0.2-0.3%防冻剂1-2%钛白粉2.5-18%重晶石6-15%云母粉8-12%流平剂0.3-0.8%杀菌防霉剂0.2-0.5%微胶囊相变材料10-20%去离子水余量所述改性聚合物乳液为有机硅氧烷改性丙烯酸酯聚合物乳液。优选地，所述智能调节温度的相变内墙水漆，以质量百分比计，由如下原料制备得到：改性聚合物乳液27.45%增稠剂a0.4%润湿剂a0.2%分散剂0.8%消泡剂0.6%，成膜助剂1.5%ph值稳定剂0.25%防冻剂1.5%钛白粉15%重晶石6.5%云母粉8.5%流平剂0.8%杀菌防霉剂0.5%微胶囊相变材料20%去离子水16%。其中，所述改性聚合物乳液为乙烯基三甲基硅烷和甲基丙烯酸甲酯按摩尔比为1:1.2的比例混合，在85℃在过硫酸钾引发剂作用下共聚，得到改性聚合物，经乳化后得到改性聚合物乳液。进一步地，所述增稠剂a为羟乙基纤维素，所述增稠剂b为疏水改性丙烯酸碱溶胀增稠剂。进一步地，所述润湿剂a为非离子型的烷基聚氧乙烯醚；所述润湿剂b为低hlb值的eo/po-嵌段共聚物。进一步地，所述非离子型的烷基聚氧乙烯醚为陶氏的bd-109或克莱恩的la070；所述低hlb值的eo/po-嵌段共聚物为克莱恩的ed3060或pf20。进一步地，所述微胶囊相变材料是以2,4-甲苯二异氰酸酯与四乙烯五胺的反应物为壁材，包覆硬脂酸丁酯制得聚脲微胶囊相变材料。进一步地，所述分散剂为科宁h34；所述消泡剂为布莱克本的cf-246，科宁的nxz或科宁的f-111矿物油消泡剂中的任意一种。进一步地，所述流平剂为搭配非离子聚氨酯增稠流平剂；所述杀菌防霉剂为2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮苯并咪唑、异噻唑衍生物、羟甲基脲1，6二羟基-2-5二氧杂环己烷中的一种或几种的组合；所述防冻剂为乙二醇或丙二醇中的任意一种；所述ph值稳定剂为2-氨基-2-甲基-1-丙醇；所述成膜助剂为醇酯十二。进一步地，本发明还提供了所述智能调节温度的相变内墙水漆的制备方法，包括如下步骤：（1）预凝浆制备：按所述的比例准确称取各组分，将去离子水加入分散缸中，开始搅拌，在低速搅拌时缓慢加入增稠剂a，然后高速分散时间为15-20min；（2）预混合：降低分散速度，将一定量的润湿剂a、润湿剂b、分散剂、消泡剂、成膜助剂、ph值稳定剂和防冻剂按顺序依次加入步骤（1）中所述的分散缸中，搅拌10-15min；（3）高速分散：将一定量的钛白粉、重晶石、云母粉顺序加入步骤（2）中所述的分散缸中，高速分散时间为30-40min；（4）调漆：向所述步骤（3）的分散缸中依次加入改性聚合物乳液、增稠剂b、流平剂、微胶囊相变材料和杀菌防霉剂，加入时在一定搅拌速率下进行搅拌，搅拌时间为10-15min，制得智能调节温度的相变内墙水漆；（5）调色，过滤包装。进一步地，在步骤（1）中，所述低速搅拌速率为400-500r/min，高速分散速率为1500-1800r/min；在步骤（2）中，所述分散速率为400-500r/min；在步骤（3）中，所述高速分散速率为1500-1800r/min；在步骤（4）中，搅拌速率为500-600r/min。本发明与现有技术相比具有如下优点：（1）本发明所述智能调节温度的相变内墙水漆，以活性硅烷/硅氧烷对优质聚合物乳液加以改性作为基料，在成膜时，硅氧烷水解、缩聚，可在聚合物分子之间以聚合物与基材之间形成牢固交联的立体网络（-si-o-si-）结构，可以使漆膜具有很强的耐水性和附着力，而且聚硅氧烷分子呈现螺旋结构，甲基向外排列并绕si-o链旋转，分子体积大，内聚能密度低，从而使乳液有很强的憎水性和防尘性。此外，聚合物与基材之间形成牢固交联的立体网络（-si-o-si-）结构同时还可以将微胶囊相变材料包覆于该立体网络结构内，这样可以减少微胶囊相变材料被破坏、腐蚀或与周围环境的反应，从而可以大大提高相变材料的使用效率，进而提高整个体系的调温效果。另外，这种改性的乳液中si-0的键能远大于c-c键和c-o键，这使改性后的乳液的耐热性、耐候性、抗氧能力增强，其与微胶囊相变材料配合使用，尤其是与聚脲微胶囊相变材料配合使用时，具有极佳的配伍性，能够起到协同作用，使用过程中，不会因为温度变化导致分层现象的出现，从而可以保证产品的温度调节功能，使得该涂料能够在墙面温度25℃以上自动吸热，10℃以下自动放热，起到自动调节房间整体温度的作用，具有节约能源的优点。与此同时，再配伍特殊润湿分散剂、精选颜填料，又大大加强涂层的致密性、耐候性、耐沾污等性能。（2）本发明所述智能调节温度的相变内墙水漆，进一步地，通过选择增稠剂a为羟乙基纤维素、增稠剂b为疏水改性丙烯酸碱溶胀增稠剂、流平剂选择非离子聚氨酯，这三种原料配合使用，可以有效调整涂料在低、中、高剪切速率下的流变行为，以获得流平性号，不流挂、存储稳定性好、施工性好的内墙涂料。此外，润湿剂进一步优选为由烷基聚氧乙烯醚和低hlb值的eo/po-嵌段共聚物按质量比1:1组成，该特定组成可以提高相变内墙水漆中有机颜料、炭黑等与体系的相容性和稳定性，进而显著提高该内墙水漆的附着力。（3）本发明所述智能调节温度的相变内墙水漆，进一步选择颜填料为钛白粉、重晶石和云母粉，钛白粉是金红石型钛白粉，根据颜色的不同，用量也不一样。填料是重晶石，云母粉，填料的使用不仅会降低成本，而且会赋予涂料一些特殊的性能，如云母粉六方片状结构减少龟裂和粉化，能提升色明度，耐化学腐蚀优异，有良好的耐候性；重晶石是非常惰性的填料，并提升颜料的色泽和明亮度，同时具有良好的硬度和干遮盖力。本产品无毒无害，低成本，无环境污染，流平性卓越，遮盖力强，储热、放热高效而稳定。具体实施方式以下结合实施例，对本发明作进一步具体描述，但不局限于此。本发明中，下述实施方式采用的原料如无特殊说明，均为市售原料。芯材为pcm的微胶囊相变储能材料，平均粒径为1~50微米，型号pcm-set，江苏汉斯；所述润湿剂a为非离子型低泡效果的烷基聚氧乙烯醚，本发明中润湿剂a选择陶氏的bd-109或科莱恩的la070；所述润湿剂b为低hlb值的eo/po-嵌段共聚物，提供有机颜料、炭黑等与体系相容性和稳定性，显著提高附着力，本发明中润湿剂b选择科莱恩的ed3060、pf20；所述分散剂为可与缔合型增稠产生疏水缔合型的特殊三元共聚分散剂，本发明中选择海川的h34，改善整个涂料体系的hlb值，使整个漆膜的性能远远超过市面上普通的乳胶漆；所述消泡剂为矿物油消泡剂，本发明中选择布莱克本的cf-246，科宁的nxz、f-111，颜填料有效分散并形成一个稳定的、无气泡、无缩孔的涂料体系；所述增稠剂a为羟乙基纤维素，防止重质颜填料的沉降，为涂料体系引入屈服值及触变性，本发明中增稠剂a选择亚仕兰的250hbr；所述增稠剂b为普通的疏水改性丙烯酸碱溶胀，本发明中增稠剂b选择陶氏的tt-935或海名斯的ap425；所述流平剂为搭配非离子聚氨酯增稠流平剂，本发明中流平剂选择陶氏公司的rm2020或rm2050d；所述杀菌防霉剂为2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮苯并咪唑、异噻唑衍生物、羟甲基脲1，6二羟基-2-5二氧杂环己烷中的任意一种或几种，其作用是防止涂料存储过程中的腐化变质及涂装后的涂膜长霉；所述防冻剂为乙二醇或丙二醇中的任意一种；所述ph值稳定剂为市售的amp-95；所述成膜助剂为醇酯十二。实施例1本实施例中所述智能调节温度的相变内墙水漆，按质量百分比计，由如下组分组成：亚仕兰的250hbr羟乙基纤维素增稠剂a为0.6%，陶氏的bd-109润湿剂a为0.1%，科莱恩的ed3060润湿剂b为0.2%，科宁的h34分散剂为0.5%，布莱克本的cf-246消泡剂0.4%，醇酯十二成膜助剂为2.5%，amp-95ph值稳定剂为0.2%，乙二醇防冻剂为1%，钛白粉为2.5%，重晶石为15%，云母粉为8%，改性聚合物乳液为23%，陶氏的tt-935增稠剂b为0.5%，陶氏公司的rm2020流平剂为0.3%，pvrogiven公司的2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮苯并咪唑杀菌防霉剂为0.2%，微胶囊相变材料12%，去离子水33%；其中，所述改性聚合物乳液中改性聚合物由以下制备方法制得：乙烯基三甲基硅烷和甲基丙烯酸甲酯按质量比为1:1.2的比例混合，在85℃下在过硫酸钾引发剂作用下共聚，其中过硫酸钾加入量为总投料量的0.03wt%，在聚合物主链上引入硅氧烷，得到改性聚合物，将所述改性聚合物与水、聚氧乙烯单油酸酯类乳化剂按质量比为25：65：10乳化，制得改性聚合物乳液。本实施方式中所述的智能调节温度的相变内墙水漆的制备方法，包括如下步骤：（1）预凝浆制备：按所述的比例准确称取各组分，将去离子水于分散缸中，开始搅拌，在低速搅拌时缓慢加入增稠剂a，然后高速分散时间为15min；所述低速搅拌速率为400r/min，高速分散速率为1700r/min；（2）预混合：降低分散速度，将润湿剂a、润湿剂b、分散剂、消泡剂、成膜助剂、ph值稳定剂和防冻剂按顺序依次加入分散缸中，搅拌13min；所述分散速率为500r/min；（3）高速分散：高速分散时间为30min，颜填料在高速剪切力的作用下，被分散成原级粒子，并在润湿分散增稠体系下获得了稳定状态；所述高速分散速率为1500r/min；（4）调漆：加入改性聚合物乳液、增稠剂b、流平剂、杀菌防霉剂和微胶囊相变材料，加入时进行搅拌，搅拌时间为10min，制得智能调节温度的相变内墙水漆；搅拌速率为600r/min。（5）调色，过滤包装。实施例2本实施例中所述智能调节温度的相变内墙水漆，按质量百分比计，由如下组分组成：亚仕兰的250hbr羟乙基纤维素增稠剂a为0.2%，科莱恩的la070润湿剂a为0.3%，科莱恩的pf20润湿剂b为0.1%，海川的h34分散剂为0.3%，科宁的nxz消泡剂0.5%，醇酯十二成膜助剂为1%，amp-95ph值稳定剂为0.3%，丙二醇防冻剂为2%，钛白粉为3%，重晶石为6%，云母粉为12%，改性聚合物乳液为35%，海名斯的ap425增稠剂b为0.3%，陶氏公司的rm2050d流平剂为0.5%，2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮苯并咪唑、异噻唑衍生物、羟甲基脲1，6二羟基-2-5二氧杂环己烷以任意比例混合的杀菌防霉剂为0.3%，微胶囊相变材料15%，去离子水23.2%；其中，所述改性聚合物乳液中改性聚合物由以下制备方法制得：乙烯基三甲基硅烷和甲基丙烯酸甲酯按质量比为1:1.2的比例混合，在85℃下在过硫酸钾引发剂作用下共聚，其中过硫酸钾加入量为总投料量的0.03wt%，在聚合物主链上引入硅氧烷，得到改性聚合物，将所述改性聚合物与水、聚氧乙烯单油酸酯类乳化剂按质量比为25：65：10乳化，制得改性聚合物乳液。本实施例中所述的智能调节温度的相变内墙水漆的制备方法，包括如下步骤：在步骤（1）中，预凝浆制备：按所述的比例准确称取各组分，将去离子水于分散缸中，开始搅拌，在低速搅拌时缓慢加入增稠剂a，然后高速分散时间为18min；所述低速搅拌速率为480r/min，高速分散速率为1800r/min；在步骤（2）中，预混合：降低分散速度，将润湿剂a、分散剂b、分散剂、消泡剂、成膜助剂、ph值稳定剂和防冻剂按顺序依次加入分散缸中，搅拌10min；所述分散速率为480r/min；在步骤（3）中，高速分散：高速分散时间为40min，颜填料在高速剪切力的作用下，被分散成原级粒子，并在润湿分散增稠体系下获得了稳定状态；所述高速分散速率为1800r/min；在步骤（4）中，调漆：加入改性聚合物乳液、增稠剂b、流平剂、杀菌防霉剂和微胶囊相变材料，加入时进行搅拌，搅拌时间为15min，制得智能调节温度的相变内墙水漆；搅拌速率为500r/min。实施例3本实施例中所述智能调节温度的相变内墙水漆，按质量百分比计，由如下组分组成：亚仕兰的250hbr羟乙基纤维素增稠剂a为0.4%，陶氏的bd-109润湿剂a为0.2%，科莱恩的pf20润湿剂b为0.3%，科宁的h34分散剂为0.8%，科宁的f-111消泡剂为0.6%，醇酯十二成膜助剂为1.5%，amp-95ph值稳定剂为0.25%，丙二醇防冻剂为1.5%，钛白粉为15%，重晶石为6.5%，云母粉为8.5%，改性聚合物乳液为27.45%，陶氏的tt-935增稠剂b为0.7%，陶氏公司的rm2020流平剂为0.8%，pvrogiven公司的2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮苯并咪唑杀菌防霉剂为0.5%，微胶囊相变材料20%，去离子水15%；其中，所述改性聚合物乳液中改性聚合物由以下制备方法制得：乙烯基三甲基硅烷和甲基丙烯酸甲酯按质量比为1:1.2的比例混合，在85℃下在过硫酸钾引发剂作用下共聚，其中过硫酸钾加入量为总投料量的0.03wt%，在聚合物主链上引入硅氧烷，得到改性聚合物，将所述改性聚合物与水、聚氧乙烯单油酸酯类乳化剂按质量比为25：65：10乳化，制得改性聚合物乳液。本发明所述的智能调节温度的相变内墙水漆的制备方法，包括如下步骤：在步骤（1）中，预凝浆制备：按所述的比例准确称取各组分，将去离子水于分散缸中，开始搅拌，在低速搅拌时缓慢加入增稠剂a，然后高速分散时间为20min；所述低速搅拌速率为500r/min，高速分散速率为1500r/min；在步骤（2）中，预混合：降低分散速度，将润湿剂a、润湿剂b、分散剂、消泡剂、成膜助剂、ph值稳定剂和防冻剂按顺序依次加入分散缸中，搅拌15min；所述分散速率为400r/min；在步骤（3）中，高速分散：高速分散时间为35min，颜填料在高速剪切力的作用下，被分散成原级粒子，并在润湿分散增稠体系下获得了稳定状态；所述高速分散速率为1700r/min；在步骤（4）中，调漆：加入改性聚合物乳液、增稠剂b、流平剂、杀菌防霉剂和微胶囊相变材料，加入时进行搅拌，搅拌时间为12min，制得智能调节温度的相变内墙水漆；搅拌速率为580r/min。对比例：对比例1：将实施例2中改性聚合物乳液全部等量替换为聚甲基丙烯酸甲酯乳液，其它组分不变。对比例2：将实施例2中的增稠剂a全部等量替换增稠剂b，将润湿剂a全部等量替换为润湿剂b，其它组分不变。对比例3：将实施例2中的增稠剂b全部等量替换增稠剂a，将润湿剂b全部等量替换为润湿剂a，其它组分不变。进一步地，本发明还对实施例1~3及对比例1~3进行了性能测试，均通过gb/t9756-2009合成树脂乳液内墙涂料标准，测试结果如表1所示。表1补充对相变内墙水漆的性能测试结果项目技术指标实施例1实施例2实施例3对比例1对比例2对比例3容器中状态无结块，搅拌后成均匀状态符合符合符合符合符合符合施工性刷涂二道无障碍符合符合符合符合符合符合低温稳定性（3次循环）不变质符合符合符合破乳符合符合成膜性正常符合符合符合开裂符合符合干燥时间（表干）≤2h1.3h0.6h1h0.6h0.4h1.3h耐碱性24h无异常48h无异常48h无异常48h无异常36h漆膜变色48h无异常48h无异常耐水性96h无异常120h无异常120h无异常120h无异常86h起泡120h无异常110h起泡30天热储稳定性正常无分水，轻微后增稠轻微分水，轻微后增稠轻微分水，轻微后增稠严重分水，后增稠严重较严重分水，后增稠严重轻微分水，轻微后增稠由上述实验结果可知，（1）本发明采用改性聚合物乳液制备得到的相变内墙水漆，成膜性优异，使用时不会因为温度变化引起开裂，从而可以提高产品调节温度的性能；（2）采用两种复配的增稠剂，配合其它原料，协同作用，可以大大提高产品的耐水、耐碱、热储稳定性等性能。显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举，而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造权利要求的保护范围之中。当前第1页12