一种甲板用太阳热反射涂料、制备方法及使用方法与流程

文档序号:17897447发布日期:2019-06-13 16:06阅读:165来源:国知局

本发明涉及热反射涂料技术领域,具体为一种甲板用太阳热反射涂料、制备方法及使用方法。



背景技术:

强烈的太阳辐射给地球带来了多彩生命的同时,也给人类生产生活带来了诸多不便,如在炎热的夏季,航行在海域上的舰船,经过太阳的长时间照射,其表面能量不断集聚,温度显著升高,尤其是上甲板表面温度可以达到70~80℃左右,如此的高温,一方面会加速海洋舰船上甲板表面涂层的老化,另一方面会使船舶内的温度升高,增加制冷降温的能耗,与此同时也极大地限制了船员的活动空间。

现有技术通常采用在沥青路面上涂覆一层太阳热反射涂料的方式来解决夏季强烈的太阳辐射带来的温度升高问题,其原理为:太阳热反射涂料可以有效反射、阻隔太阳光的能量,从而起到明显降低沥青路面的表面温度的技术目的。

授权公告号为cn102093764b的发明专利公开了一种多色系选择性太阳热反射涂料,组分按质量比为:混合树脂体系60~80%、复合型颜填料15~35%、分散剂0.5~2%、防沉剂0.2~3%、引发剂0.5~3%;该多色系选择性太阳热反射涂料用于沥青路面,上述混合树脂体系由丙烯酸树脂、改性丙烯酸树脂、环氧树脂、不饱和聚酯树脂中的一种或几种溶于甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯中的一种或两种组成;该发明涂料具有色彩丰富持久、热反射率高、高耐磨耗等优点,夏季最大降温范围在10~20℃。

授权公告号为cn101824269b的发明专利公开了一种沥青路面热反射涂料,由a组分和b组分组成,按重量比计量:a组分:丙烯酸改性聚酯树脂70份、钛白粉15份、氧化锌2份、氧化铬绿2份、邻苯二甲酸二辛酯2份、乙酸乙酯5份、气相二氧化硅1份、n,n二甲基苯胺0.5份,b组分:过氧化苯甲酰2.5份,将a、b组分进行混合,搅拌均匀,即得沥青路面热反射涂料,将该材料使用在沥青路面表层,可在夏季高温时有效降低路面温度10~20℃,减少路面热稳性病害,缓解城市热岛效应。

上述发明专利尽管都实现了有效降低路面温度10~20℃的技术效果,但是均没有解决由于太阳热反射涂料中各组分的热膨胀系数不匹配,所导致的太阳热反射涂料在炎热夏季太阳光能的高温辐射下,其涂层基体表面出现裂纹的技术问题。

本发明提供一种甲板用太阳热反射涂料、制备方法及使用方法,旨在解决由于太阳热反射涂料中各组分之间的热膨胀系数不匹配,所导致的太阳热反射涂料在高温环境下,其涂层基体表面出现裂纹的技术问题。



技术实现要素:

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足,本发明提供了一种甲板用太阳热反射涂料、制备方法及使用方法,解决了由于太阳热反射涂料中各组分之间的热膨胀系数不匹配,所导致的太阳热反射涂料在高温环境下,其涂层基体表面出现裂纹的技术问题。

(二)技术方案

为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:

一种甲板用太阳热反射涂料,包括以下重量份数配比的原料:10-25份纳米金红石型钛白粉、10-30份聚四氟乙烯粉末、6份十二烷基硫酸钠、12份聚酰胺树脂、0.5份偶氮二异丁腈、1份过氧化二苯甲酰、3.5份聚丙烯酸。

优选的,所述金红石型钛白粉的平均粒径≤100nm、聚四氟乙烯粉末的平均粒径≤10um。

优选的,所述太阳热反射涂料包括以下重量份数配比的原料:15g平均粒径≤100nm的金红石型钛白粉、20g平均粒径≤10um的聚四氟乙烯粉末、6g十二烷基硫酸钠、12g聚酰胺树脂、0.5g偶氮二异丁腈、1g过氧化二苯甲酰、3.5g聚丙烯酸。

一种甲板用太阳热反射涂料的制备方法,包括以下步骤:

s1.取10-25份平均粒径≤100nm的金红石型钛白粉、10-30份微米聚四氟乙烯粉末,备用;

s2.以6份十二烷基硫酸钠、步骤s1中的钛白粉、聚四氟乙烯粉末为原料,制备得到热反射组分;

s3.以聚酰胺树脂和二甲基甲酰胺为原料,制备得到树脂组分;

s4.以偶氮二异丁腈、过氧化二苯甲酰溶与无水乙醚为原料,制备得到助剂组分;

s5.将步骤s2中的热反射组分、步骤s3中的树脂组分、步骤s4中的助剂组分与聚丙烯酸一起加入到反应釜中反应,停止搅拌,出料,冷却至室温,制备得到太阳热反射涂料。

一种甲板用太阳热反射涂料的使用方法,包括以下步骤:

s1.将预处理后的钢板加热到80℃;

s2.将太阳热反射涂料溶解在二甲苯溶剂中,配制成质量分数为30%的可喷涂料;

s3.将步骤s2中的可喷涂料装入喷枪,在步骤s1中的钢板表面喷涂3mm,喷枪与钢板的间距控制在200mm,压力控制在0.15-0.5mpa;

s4.将步骤s3中喷涂完成的钢板置于110-180℃下烘烤1h,制备得到太阳热反射涂层。

(三)有益的技术效果

与现有技术相比,本发明具备以下有益的技术效果:

经测试,本发明制备出的太阳热反射涂层的最大降温值为19-26℃,且在温度80℃下养护7天,涂层基体表面没有出现裂纹,从而解决了由于太阳热反射涂料中各组分之间的热膨胀系数不匹配,所导致的太阳热反射涂料在高温环境下,其涂层基体表面出现裂纹的技术问题。

具体实施方式

实施例一:

太阳热反射涂料包括以下原料:15g平均粒径≤100nm的金红石型钛白粉、20g平均粒径≤10um的聚四氟乙烯粉末、5g聚乙烯醇(黏度为25)、50ml蒸馏水、6g十二烷基硫酸钠、12g聚酰胺树脂、20ml二甲基甲酰胺(ρ为0.948g/cm3)、0.5g偶氮二异丁腈、1g过氧化二苯甲酰、5ml无水乙醚(ρ为0.7134g/cm3)、3.5g聚丙烯酸;

上述太阳热反射涂料的制备方法包括以下步骤:

s1.称取15g平均粒径≤100nm的金红石型钛白粉,于80℃下真空干燥2h,备用;称取20g平均粒径≤10um的聚四氟乙烯粉末,于60℃下真空干燥2h,备用;

s2.将5g聚乙烯醇溶解在50ml蒸馏水,加入6g十二烷基硫酸钠,搅拌至完全溶解,再加入步骤s1中的钛白粉、聚四氟乙烯粉末,于60℃、180r/min下,反应2h,制备得到热反射组分;

s3.将12g聚酰胺树脂加入到20ml二甲基甲酰胺中,于60℃下搅拌至完全溶解后,制备得到树脂组分;

s4.将0.5g偶氮二异丁腈、1g过氧化二苯甲酰溶解在5ml无水乙醚,制备得到助剂组分;

s5.将步骤s2中的热反射组分、步骤s3中的树脂组分、步骤s4中的助剂组分与3.5g聚丙烯酸一起加入到反应釜中,于100℃、400r/min下,反应2h,停止搅拌,在100℃下保温30min后,出料,冷却至室温,制备得到太阳热反射涂料;

上述太阳热反射涂料的使用方法包括以下步骤:

s1.将预处理后的钢板加热到80℃;

s2.将上述制备的太阳热反射涂料溶解在二甲苯溶剂中,配制成质量分数为30%的可喷涂料;

s3.将步骤s2中的可喷涂料装入喷枪,在步骤s1中的钢板表面喷涂3mm,喷枪与钢板的间距控制在200mm,压力控制在0.15mpa;

s4.将步骤s3中喷涂完成的钢板置于80℃下烘烤30min,以5℃/min的升温速率,升温至150℃,在150℃下烘烤1h,真空条件下冷却至室温,制备得到太阳热反射涂层;

s5.采用步骤s4中的钢板与普通钢板在80℃的温差测试,结果步骤s4中的钢板最大降温值为23℃;将步骤s4中的钢板于温度80℃下养护7天,涂层基体表面没有出现裂纹。

实施例二:

太阳热反射涂料包括以下原料:15g平均粒径≤100nm的金红石型钛白粉、20g平均粒径≤10um的聚四氟乙烯粉末、5g聚乙烯醇、50ml蒸馏水、6g十二烷基硫酸钠、12g聚酰胺树脂、20ml二甲基甲酰胺、0.5g偶氮二异丁腈、1g过氧化二苯甲酰、5ml无水乙醚、3.5g聚丙烯酸;

上述太阳热反射涂料的制备方法包括以下步骤:

s1.称取15g平均粒径≤100nm的金红石型钛白粉,于80℃下真空干燥2h,备用;称取20g平均粒径≤10um的聚四氟乙烯粉末,于60℃下真空干燥2h,备用;

s2.将5g聚乙烯醇溶解在50ml蒸馏水,加入6g十二烷基硫酸钠,搅拌至完全溶解,再加入步骤s1中的钛白粉、聚四氟乙烯粉末,于80℃、220r/min下,反应2h,制备得到热反射组分;

s3.将12g聚酰胺树脂加入到20ml二甲基甲酰胺中,于60℃下搅拌至完全溶解后,制备得到树脂组分;

s4.将0.5g偶氮二异丁腈、1g过氧化二苯甲酰溶解在5ml无水乙醚,制备得到助剂组分;

s5.将步骤s2中的热反射组分、步骤s3中的树脂组分、步骤s4中的助剂组分与3.5g聚丙烯酸一起加入到反应釜中,于150℃、350r/min下,反应2h,停止搅拌,在150℃下保温30min后,出料,冷却至室温,制备得到太阳热反射涂料;

上述太阳热反射涂料的使用方法包括以下步骤:

s1.将预处理后的钢板加热到80℃;

s2.将上述制备的太阳热反射涂料溶解在二甲苯溶剂中,配制成质量分数为30%的可喷涂料;

s3.将步骤s2中的可喷涂料装入喷枪,在步骤s1中的钢板表面喷涂3mm,喷枪与钢板的间距控制在200mm,压力控制在0.3mpa;

s4.将步骤s3中喷涂完成的钢板置于60℃下烘烤30min,以5℃/min的升温速率,升温至180℃,在180℃下烘烤1h,真空条件下冷却至室温,制备得到太阳热反射涂层;

s5.采用步骤s4中的钢板与普通钢板在80℃的温差测试,结果步骤s4中的钢板最大降温值为26℃;将步骤s4中的钢板于温度80℃下养护7天,涂层基体表面没有出现裂纹。

实施例三:

太阳热反射涂料包括以下原料:25g平均粒径≤100nm的金红石型钛白粉、10g平均粒径≤10um的聚四氟乙烯粉末、5g聚乙烯醇、50ml蒸馏水、6g十二烷基硫酸钠、12g聚酰胺树脂、20ml二甲基甲酰胺、0.5g偶氮二异丁腈、1g过氧化二苯甲酰、5ml无水乙醚、3.5g聚丙烯酸;

上述太阳热反射涂料的制备方法包括以下步骤:

s1.称取25g平均粒径≤100nm的金红石型钛白粉,于70℃下真空干燥2h,备用;称取10g平均粒径≤10um的聚四氟乙烯粉末,于100℃下真空干燥2h,备用;

s2.将5g聚乙烯醇溶解在50ml蒸馏水,加入6g十二烷基硫酸钠,搅拌至完全溶解,再加入步骤s1中的钛白粉、聚四氟乙烯粉末,于80℃、120r/min下,反应2h,制备得到热反射组分;

s3.将12g聚酰胺树脂加入到20ml二甲基甲酰胺中,于60℃下搅拌至完全溶解后,制备得到树脂组分;

s4.将0.5g偶氮二异丁腈、1g过氧化二苯甲酰溶解在5ml无水乙醚,制备得到助剂组分;

s5.将步骤s2中的热反射组分、步骤s3中的树脂组分、步骤s4中的助剂组分与3.5g聚丙烯酸一起加入到反应釜中,于120℃、300r/min下,反应2h,停止搅拌,在120℃下保温30min后,出料,冷却至室温,制备得到太阳热反射涂料;

上述太阳热反射涂料的使用方法包括以下步骤:

s1.将预处理后的钢板加热到80℃;

s2.将上述制备的太阳热反射涂料溶解在二甲苯溶剂中,配制成质量分数为30%的可喷涂料;

s3.将步骤s2中的可喷涂料装入喷枪,在步骤s1中的钢板表面喷涂3mm,喷枪与钢板的间距控制在200mm,压力控制在0.5mpa;

s4.将步骤s3中喷涂完成的钢板置于60℃下烘烤30min,以5℃/min的升温速率,升温至110℃,在110℃下烘烤1h,真空条件下冷却至室温,制备得到太阳热反射涂层;

s5.采用步骤s4中的钢板与普通钢板在80℃的温差测试,结果步骤s4中的钢板最大降温值为19℃;将步骤s4中的钢板于温度80℃下养护7天,涂层基体表面没有出现裂纹。

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