一种二重包覆型反射隔热真石漆及其制备方法与流程

本发明属于功能型建筑涂料领域，具体涉及一种二重包覆型反射隔热真石漆及其制备方法。

背景技术：

在外墙建筑涂料领域，采用天然彩砂和合成树脂乳液制成的真石漆具有仿天然石材的装饰性以及一定的柔韧性和耐候性，并且由于其自重轻、安全、成本低等特点，近年来在建筑领域得到较大程度的推广使用。随着对具有节能隔热等功能的外墙建筑涂料的需求不断增加，如何在真石漆引入节能的功效成为争相研究的课题。

市面上现有的真石漆为了实现节能隔热的功能，一般是在真石漆中加入一定量的轻质骨料如空心玻璃微珠，或在体系里引入反射型颜料，以提高反射性和降低热传导率。但是，在真石漆中直接引入轻质骨料或反射隔热颜料会使漆膜表面发蒙，影响真石漆本身的装饰性。另外，真石漆涂膜中存在较多的孔隙，单纯加入反射隔热颜料和空心玻璃微珠不能完全填充这部分孔隙，使得热量仍会大量传导到漆膜中。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种二重包覆型反射隔热真石漆及其制备方法。本发明的二重包覆型反射隔热真石漆中，采用包覆技术将环氧树脂和羟基丙烯酸分两次直接包覆在石英砂表面，得到的二重包覆型石英砂具有较高的反射比；再配合反射隔热底漆，使得整个体系具有较高的热阻隔和热反射效应。制备二重包覆型石英砂时，使用的环氧树脂和羟基丙烯酸搭配合适的固化剂时具有较高的反应活性，固化成膜后有较高的物理性能，使得制得的反射隔热真石漆具有稳定性高、耐候性高、颜色多样化的特点，使得真石漆真正做到装饰性和隔热性能的完美结合。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种二重包覆型反射隔热真石漆，包括以下按重量份计的组分：

优选地，所述水性聚合物乳液为丙烯酸乳液、硅丙乳液或苯丙乳液。

优选地，所述增稠剂为疏水改性的聚丙烯酸盐碱溶胀型乳液。

优选地，所述消泡剂为聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚、聚二甲基硅氧烷或聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚。

优选地，所述成膜助剂为十二碳醇酯。

优选地，所述杀菌防腐剂为卡松。

优选地，所述分散剂为疏水改性聚羧酸钠盐。

优选地，所述膨润土为蒙脱石土。

优选地，所述防冻剂为乙二醇。

优选地，所述ph调节剂为陶氏amp-95。

优选地，所述二重包覆型石英砂是环氧树脂和羟基丙烯酸二重包覆的石英砂。

进一步优选地，所述二重包覆型石英砂通过以下方法制备：

(1)制备环氧树脂浆料：按重量份计，将环氧树脂40-50份、分散剂0.3-0.6份、流平剂0.2-0.3份、消泡剂0.15-0.3份、防沉剂0.3-0.5份和钛白粉20-30份混合均匀，加入10-20份二甲苯和10-20份正丁醇，得到白色均匀的环氧树脂浆料；

(2)制备羟基丙烯酸浆料：按重量份计，将羟基丙烯酸40-50份、分散剂0.2-0.3份、消泡剂0.3-0.5份、流平剂0.15-0.3份、防沉剂0.3-0.6份和钛白粉20-30份混合均匀，加入10-20份二甲苯和10-20份乙酸丁酯，得到白色均匀的羟基丙烯酸浆料；

(3)制备二重包覆型石英砂：将环氧树脂浆料与环氧固化剂按重量比5:1混合均匀，然后按石英砂与环氧树脂浆料重量比100:2.5-3.5的比例加入80-120目石英砂，混合均匀后干燥，得到环氧树脂包覆的石英砂；将羟基丙烯酸浆料与hdi固化剂按重量比10:1混合均匀，然后按石英砂与羟基丙烯酸浆料重量比100:2-2.5的比例加入环氧树脂包覆的石英砂，混合均匀后干燥；破碎处理，得到粒径80-120目的二重包覆型石英砂。

优选地，所述环氧树脂为e20环氧树脂。

优选地，所述环氧固化剂为酚醛胺固化剂，活泼氢当量为95。

优选地，所述羟基丙烯酸树脂为纯丙烯酸低羟树脂，羟值在40-60mg/kg。

优选地，所述hdi固化剂为拜耳公司生产的3390异氰酸酯固化剂。

为了获得彩色的二重包覆型石英砂，可以以制备的羟基丙烯酸浆料为基础浆料，在其中加入适量的聚氨酯系列色浆调配出不同颜色。例如，为了得到鸡血红色的二重包覆型石英砂，可以将羟基丙烯酸浆料、油性铁黄色浆和油性铁红色浆按重量比10:1:2混合；为了得到菊花黄色的二重包覆型石英砂，可以将羟基丙烯酸浆料、油性柠黄染色浆和油性铁黄染色浆按重量比10:2:3混合。

上述二重包覆型反射隔热真石漆的制备方法，包括以下步骤：

(1)将去离子水和分散剂混合，在800-1000rpm转速搅拌5-7min；

(2)将转速调至650-750rpm，加入一半的消泡剂；

(3)调节转速至600-800rpm，缓慢加入膨润土、增稠剂，搅拌4-6min；

(4)缓慢加入水性聚合物乳液、成膜助剂、防冻剂、ph调节剂和剩余的消泡剂，继续搅拌15-20min；

(5)调节转速至400-500rpm，加入杀菌防腐剂，搅拌8-10min

(6)调节转速至500-700rpm，加入二重包覆型石英砂，搅拌4-6min；

(7)将转速调至200-300rpm，继续搅拌13-17min，即得二重包覆型反射隔热真石漆。

对石英砂进行二重包覆时分别使用了油性的环氧树脂和羟基丙烯酸，其对石英砂具有较强的结合力，保证制备过程中二重包覆型石英砂不被剪切力破坏，同时能够实现快速干燥，不会造成砂与砂之间的过度粘结；采用二重包覆，提高了色浆对石英砂包覆的遮盖力，使得包覆更均匀，反射效果更加持久，耐候性更佳。

传统的真石漆为了实现隔热效果，在真石漆中加入了轻质骨料如空心玻璃微珠，虽然可以一定程度上降低导热系数，但真石漆中砂质较厚，添加的空心玻璃微珠起到的作用有限，难以实现有效的隔热效果。通过表面二重包覆反射隔热色浆的方案，可以使得砂表面具备较高的太阳光反射比，从而使漆膜的隔热性能充分地发挥出来。

本发明的有益效果：

(1)本发明中使用的二重包覆型石英砂，环氧树脂包覆层对石英砂具有高附着力，羟基丙烯酸包覆层具有高耐候性和高物理性能，从而使得制备的漆膜耐久性非常出众，不易褪色和黄变；

(2)本发明中使用的二重包覆型石英砂，基本可以仿制出所有天然砂的颜色，甚至可以做出天然彩砂没有的有机色系颜色，丰富了产品的颜色多样性；

(3)本发明中使用的二重包覆型石英砂，避免了直接在真石漆中添加反射颜料和反射填料而带来的装饰性大打折扣的问题，提高了产品的通透性以及装饰性；

(4)在真石漆中直接添加反射隔热颜料或反射隔热填料，并不能改善石英砂本身导热系数较高的问题；对石英砂进行二重包覆，可以大大降低石英砂表面的太阳光反射比，从而减少热量传导，使得制备的真石漆具有更加明显的隔热效果。

附图说明

图1是实施例1、对比例1、对比例2以及标准黑板隔热效果的对照图。

具体实施方式

以下结合具体实施例，对本发明做进一步说明。

实施例1

一种二重包覆型反射隔热真石漆，包括以下按重量份计的组分：

所述二重包覆型石英砂通过以下方法制备：

(1)按重量份计，将e20环氧树脂45份、分散剂0.45份、流平剂0.25份、消泡剂0.25份、防沉剂0.4份和钛白粉25份混合均匀，加入15份二甲苯和15份正丁醇，得到白色均匀的环氧树脂浆料；

(2)按重量份计，将羟值在40-60mg/kg的纯丙烯酸低羟树脂45份、分散剂0.25份、消泡剂0.4份、流平剂0.25份、防沉剂0.45份和钛白粉25份混合均匀，加入15份二甲苯和15份乙酸丁酯，得到白色均匀的羟基丙烯酸浆料；

(3)将环氧树脂浆料与酚醛胺固化剂按重量比5:1混合均匀，然后按石英砂与环氧树脂浆料重量比100:3的比例加入100-120目石英砂，混合均匀后在50℃干燥，得到环氧树脂包覆的石英砂；将羟基丙烯酸浆料与3390异氰酸酯固化剂按重量比10:1混合均匀，然后按石英砂与羟基丙烯酸浆料重量比100:2的比例加入环氧树脂包覆的石英砂，混合均匀后在50℃干燥；破碎处理，得到粒径100-120目的二重包覆型石英砂，为汉白玉色。

实施例2

一种二重包覆型反射隔热真石漆，包括以下按重量份计的组分：

所述二重包覆型石英砂通过以下方法制备：

(1)按重量份计，将e20环氧树脂50份、分散剂0.6份、流平剂0.3份、消泡剂0.3份、防沉剂0.5份和钛白粉30份混合均匀，加入20份二甲苯和20份正丁醇，得到白色均匀的环氧树脂浆料；

(2)按重量份计，将羟值在40-60mg/kg的纯丙烯酸低羟树脂50份、分散剂0.3份、消泡剂0.5份、流平剂0.3份、防沉剂0.6份和钛白粉30份混合均匀，加入20份二甲苯和20份乙酸丁酯，得到白色均匀的羟基丙烯酸浆料；将羟基丙烯酸浆料、油性铁黄色浆和油性铁红色浆按重量比10:1:2混合，得到鸡血红色浆料；

(3)制备二重包覆型石英砂：将环氧树脂浆料与酚醛胺固化剂按重量比5:1混合均匀，然后按石英砂与环氧树脂浆料重量比100:3.5的比例加入80-120目石英砂，混合均匀后在50℃干燥，得到环氧树脂包覆的石英砂；按羟基丙烯酸浆料与3390异氰酸酯固化剂重量比10:1的比例，将鸡血红色浆料与3390异氰酸酯固化剂混合均匀，然后按石英砂与羟基丙烯酸浆料重量比100:2.5的比例加入环氧树脂包覆的石英砂，混合均匀后在50℃干燥；破碎处理，得到粒径80-120目的二重包覆型石英砂，为鸡血红色。

实施例3

一种二重包覆型反射隔热真石漆，包括以下按重量份计的组分：

所述二重包覆型石英砂通过以下方法制备：

(1)按重量份计，将环氧树脂40份、分散剂0.3份、流平剂0.2份、消泡剂0.15份、防沉剂0.3份和钛白粉20份混合均匀，加入10份二甲苯和10份正丁醇，得到白色均匀的环氧树脂浆料；

(2)按重量份计，将羟基丙烯酸40份、分散剂0.2份、消泡剂0.3份、流平剂0.15份、防沉剂0.3份和钛白粉20份混合均匀，加入10份二甲苯和10份乙酸丁酯，得到白色均匀的羟基丙烯酸浆料；将羟基丙烯酸浆料、油性柠黄染色浆和油性铁黄染色浆按重量比10:2:3混合，得到菊花黄色浆料；

(3)制备二重包覆型石英砂：将环氧树脂浆料与酚醛胺固化剂按重量比5:1混合均匀，然后按石英砂与环氧树脂浆料重量比100:2.5的比例加入120目石英砂，混合均匀后在50℃干燥，得到环氧树脂包覆的石英砂；按羟基丙烯酸浆料与3390异氰酸酯固化剂重量比10:1的比例，将菊花黄色浆料与3390异氰酸酯固化剂混合，然后按石英砂与羟基丙烯酸浆料重量比100:2的比例加入环氧树脂包覆的石英砂，混合均匀后在50℃干燥；破碎处理，得到粒径120目的二重包覆型石英砂，为菊花黄色。

对实施例1-3的反射隔热真石漆的性能进行测试，结果列在表1中。

表1性能测试

对比例1

一种天然真石漆，包括以下按重量份计的组分：

对比例2

一种单重包覆的真石漆，包括以下按重量份计的组分：

所述单重包覆型石英砂通过以下方法制备：

(1)按重量份计，将e20环氧树脂45份、分散剂0.45份、流平剂0.25份、消泡剂0.25份、防沉剂0.4份和钛白粉25份混合均匀，加入15份二甲苯和15份正丁醇，得到白色均匀的环氧树脂浆料；

(2)将环氧树脂浆料与酚醛胺固化剂按重量比5:1混合均匀，然后按石英砂与环氧树脂浆料重量比100:3的比例加入100-120目石英砂，混合均匀后在50℃干燥，得到单重包覆型石英砂。

将实施例1以及对比例1和对比例2的真石漆进行对比，结果列在表2中。

表2

隔热温差测试

测量实施例1以及对比例1和对比例2的真石漆的隔热效果，具体方法如下：

采用功率为1000w的发热灯管对涂有不同涂层(实施例1、对比例1、对比例2的真石漆)的马口铁板和标准黑板(普通黑色外墙涂料)进行照射，每隔30s记录温度计读数，得到温度随时间变化曲线图，如图1所示。由图1可以看出，随着照射时间的增加，本发明的真石漆的隔热效果明显优于对比例1和对比例2的真石漆的隔热效果。