一种铝合金型材用隔热涂料及其制备方法与流程

文档序号:31496378发布日期:2022-09-14 07:04阅读:79来源:国知局

1.本发明涉及铝合金型材涂料技术领域,具体为一种铝合金型材用隔热涂料。


背景技术:

2.铝合金,是以铝为基体元素,然后加入一种或多种合金元素组成的合金。铝合金的密度低,但强度比较高,而且具有优良的导电性、导热性和抗蚀性等,使得铝合金材料在电力行业得到了较为广泛的应用,随着人们对产品的轻量、低成本的要求日益强烈,铝合金由于其在这两方面均有显著的优势,愈发受到重视。
3.隔热涂料可广泛地应用于住宅、建筑厂房、车辆、船舶、粮储仓库及石油化工储罐,隔绝外界的热能,以保持内部较低的温度。一般使用的隔热涂料会添加次微米、微米的陶瓷球填充物,以增加隔热涂料的隔热能力。上述陶瓷球仅可有限地降低隔热涂料的热传导系数,上述隔热涂料的热传导系数一般介于0.1~0.3w/m.k之间,且隔热涂料的反射率介于80~90%。一般而言,若要降低热传导系数皆会造成反射率的下降。现有的铝合金型材用隔热涂料虽然可以有效的阻绝热量向内部传递,涂料表面的耐磨性能不好,容易被刮擦掉。针对相关技术问题,目前尚未提出有效的解决方案。


技术实现要素:

4.针对相关技术中的问题,本发明提出一种铝合金型材用隔热涂料,以克服现有相关技术所存在的上述技术问题,本发明的目的是提高了涂料的耐磨性,保证了铝合金的轻量化优势,兼具反射隔热、辐射隔热、阻隔隔热三种隔热方式,具有突出的隔热效果,综合性能优异,耐候性、硬度、施工性能好,成本较低,有利于人们使用,适合广泛推广。
5.为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种铝合金型材用隔热涂料,所述隔热涂料包括以下重量份数的组分:树脂10~50份,成膜剂20~50 份,颜料0.5~5份,填料10~20份,分散剂0.5~5份,增稠剂0.5~5份,消泡剂0.5~5份,阻燃剂0.5~5份,发泡剂5~10份,防腐剂0.5~5份,碳酸钙 0.5~5份,纳米改性剂0.5~5份,硫酸钡0.5~5份,水基粘接剂10~20份,透明纳米粉体2~8份。
6.在本发明的较佳实施方式中,所述隔热涂料还包括重量份数为5~10份的发泡型树脂。
7.在本发明的较佳实施方式中,所述树脂为聚甲基丙烯酸甲酯、丙烯-苯乙烯树脂或丙烯-丁二烯-苯乙烯树脂,且该树脂的粘度大于3000厘泊。
8.在本发明的较佳实施方式中,所述分散剂为聚乙烯吡咯烷酮,所述聚乙烯吡咯烷酮的分子量介于20000g/mol至60000g/mol之间。
9.在本发明的较佳实施方式中,所述填料为氧化铝、氧化硅、氧化锆中的一种或几种的组合,所述颜料为钛白粉、氧化锌锌钡白中的一种或几种的组合。。
10.在本发明的较佳实施方式中,所述水基粘接剂由无机粘结剂和有机粘结剂组成,所述无机粘结剂为二氧化硅胶体,所述有机粘结剂为丙烯酸乳液、含氟乳液或硅丙乳液,其
中无机粘结剂占隔热涂料总质量的质量百分比含量为10%~15%,有机粘结剂的质量百分比含量为10%~20%。
11.在本发明的较佳实施方式中,所述隔热涂料还包括重量份数为0.5~5份的成膜助剂,所述成膜助剂为乙二醇、丙三醇、季戊四醇中的一种或几种的组合。
12.在本发明的较佳实施方式中,所述隔热涂料还包括重量份数为0.5~5份的流变助剂。
13.在本发明的较佳实施方式中,所述透明纳米粉体为氧化铟锡、氧化锡锑或氧化锌铝中的一种或几种的组合,所述透明纳米粉体的平均粒径为50nm-100nm。
14.一种如上所述的一种铝合金型材用隔热涂料及其制备方法,包括如下步骤:
15.s1、对2~8份透明纳米粉体放入烘干箱中进行真空干燥;
16.s2、将s1中干燥后的透明纳米粉体加入20~50份的成膜剂,再向混合溶液加入0.5~5份的分散剂,并调节混合溶液的ph值为8-9,超声分散,得到混合溶液一;
17.s3、按照分量称取颜料、填料、碳酸钙、硫酸钡送至高速分散机进行混合,然后再依次经球磨机和超声波发生器上进行分散制得浆料待用;
18.s4、将s3中的浆料加入树脂中,通过电动搅拌器以1000-1010r/min的转速将其搅拌混合均匀,在搅拌过程中加入增稠剂、消泡剂、阻燃剂、发泡剂、防腐剂、纳米改性剂、水基粘接剂,得到混合溶液二;
19.s5、将步骤s2中的混合溶液一和步骤s4中的混合溶液二用磁力搅拌器进行均匀混合,搅拌25-30min,得到所述铝合金型材用隔热涂料。
20.与现有技术相比,本发明的有益效果是:
21.(1)本发明为一种铝合金型材用隔热涂料及其制备方法,为了减少隔热涂料在使用过程中因太阳光照射等环境因素对涂膜的破坏,使用有机粘结剂和无机粘结剂进行混合后使用,并添加纳米改性剂提高涂膜的耐久性,从而减缓隔热涂料隔热性能的退化;
22.(2)本发明为一种铝合金型材用隔热涂料及其制备方法,无机粘结剂和有机粘结剂的混合粘结剂,具有良好的附着力、高耐候性、耐水性和可清洁性,通过使用钛白粉,使得涂料可在多种环境条件下发挥隔热功效,涂料的太阳反射率为0.85,半球发射率为0.89,隔热温差可达25℃,隔热效果显著;
23.(3)本发明为一种铝合金型材用隔热涂料及其制备方法,提高了涂料的耐磨性,隔热涂料在可见光区有高的透光率、对红外光区有优异的阻隔率,从而防止热辐射,保证了铝合金的轻量化优势,兼具反射隔热、辐射隔热、阻隔隔热三种隔热方式,具有突出的隔热效果,综合性能优异,耐候性、硬度、施工性能好,成本较低。
具体实施方式
24.下面将结合本发明实施例,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
25.实施例1
26.本发明提供一种铝合金型材用隔热涂料及其制备方法的技术方案:一种铝合金型
材用隔热涂料,所述隔热涂料包括以下重量份数的组分:树脂30份,成膜剂28份,颜料4份,填料12份,分散剂4份,增稠剂2份,消泡剂3 份,阻燃剂1份,发泡剂6份,防腐剂4份,碳酸钙6份,纳米改性剂4份,硫酸钡2,水基粘接剂12份,透明纳米粉体3份,所述隔热涂料还包括重量份数为6份的发泡型树脂,所述树脂为聚甲基丙烯酸甲酯,所述分散剂为聚乙烯吡咯烷酮,所述填料为氧化铝和氧化锆,所述颜料为钛白粉,所述水基粘接剂由无机粘结剂和有机粘结剂组成,所述无机粘结剂为二氧化硅胶体,所述有机粘结剂为丙烯酸乳液,其中无机粘结剂占隔热涂料总质量的质量百分比含量为10%~15%,有机粘结剂的质量百分比含量为10%~20%,所述隔热涂料还包括重量份数为3份的成膜助剂,所述成膜助剂为季戊四醇,所述隔热涂料还包括重量份数为3份的流变助剂,所述透明纳米粉体为氧化铟锡和氧化锌铝。
27.一种如上所述的一种铝合金型材用隔热涂料及其制备方法,包括如下步骤:
28.s1、对透明纳米粉体放入烘干箱中进行真空干燥;
29.s2、将s1中干燥后的透明纳米粉体加入成膜剂,再向混合溶液加入分散剂,并调节混合溶液的ph值为8-9,超声分散,得到混合溶液一;
30.s3、按照分量称取颜料、填料、碳酸钙、硫酸钡送至高速分散机进行混合,然后再依次经球磨机和超声波发生器上进行分散制得浆料待用;
31.s4、将s3中的浆料加入树脂中,通过电动搅拌器以1000-1010r/min的转速将其搅拌混合均匀,在搅拌过程中加入增稠剂、消泡剂、阻燃剂、发泡剂、防腐剂、纳米改性剂、水基粘接剂,得到混合溶液二;
32.s5、将步骤s2中的混合溶液一和步骤s4中的混合溶液二用磁力搅拌器进行均匀混合,搅拌25-30min,得到所述铝合金型材用隔热涂料。
33.实施例2
34.本发明提供一种铝合金型材用隔热涂料及其制备方法的技术方案:一种铝合金型材用隔热涂料,所述隔热涂料包括以下重量份数的组分:树脂40份,成膜剂42份,颜料3份,填料15份,分散剂4份,增稠剂3份,消泡剂2 份,阻燃剂4份,发泡剂6份,防腐剂5份,碳酸钙1份,纳米改性剂2份,硫酸钡3份,水基粘接剂14份,透明纳米粉体3份,所述隔热涂料还包括重量份数为5份的发泡型树脂,所述树脂为丙烯-苯乙烯树脂,所述分散剂为聚乙烯吡咯烷酮,所述填料为氧化硅,所述颜料为氧化锌锌钡白,所述水基粘接剂由无机粘结剂和有机粘结剂组成,所述无机粘结剂为二氧化硅胶体,所述有机粘结剂为硅丙乳液,其中无机粘结剂占隔热涂料总质量的质量百分比含量为10%~15%,有机粘结剂的质量百分比含量为10%~20%,所述隔热涂料还包括重量份数为2份的成膜助剂,所述成膜助剂为丙三醇,所述隔热涂料还包括重量份数为3份的流变助剂,所述透明纳米粉体为氧化锌铝。
35.一种如上所述的一种铝合金型材用隔热涂料及其制备方法,包括如下步骤:
36.s1、对透明纳米粉体放入烘干箱中进行真空干燥;
37.s2、将s1中干燥后的透明纳米粉体加入成膜剂,再向混合溶液加入分散剂,并调节混合溶液的ph值为8-9,超声分散,得到混合溶液一;
38.s3、按照分量称取颜料、填料、碳酸钙、硫酸钡送至高速分散机进行混合,然后再依次经球磨机和超声波发生器上进行分散制得浆料待用;
39.s4、将s3中的浆料加入树脂中,通过电动搅拌器以1000-1010r/min的转速将其搅
拌混合均匀,在搅拌过程中加入增稠剂、消泡剂、阻燃剂、发泡剂、防腐剂、纳米改性剂、水基粘接剂,得到混合溶液二;
40.s5、将步骤s2中的混合溶液一和步骤s4中的混合溶液二用磁力搅拌器进行均匀混合,搅拌25-30min,得到所述铝合金型材用隔热涂料。
41.实施例3
42.本发明提供一种铝合金型材用隔热涂料及其制备方法的技术方案:一种铝合金型材用隔热涂料,所述隔热涂料包括以下重量份数的组分:树脂44份,成膜剂23份,颜料3份,填料12份,分散剂3份,增稠剂4份,消泡剂2 份,阻燃剂1份,发泡剂6份,防腐剂5份,碳酸钙1份,纳米改性剂2份,硫酸钡3份,水基粘接剂15份,透明纳米粉体3份,所述隔热涂料还包括重量份数为8份的发泡型树脂,所述树脂为丙烯-丁二烯-苯乙烯树脂,所述分散剂为聚乙烯吡咯烷酮,所述填料为氧化锆,所述颜料为钛白粉和氧化锌锌钡白,所述水基粘接剂由无机粘结剂和有机粘结剂组成,所述无机粘结剂为二氧化硅胶体,所述有机粘结剂为丙烯酸乳液,其中无机粘结剂占隔热涂料总质量的质量百分比含量为10%~15%,有机粘结剂的质量百分比含量为 10%~20%,所述隔热涂料还包括重量份数为3份的成膜助剂,所述成膜助剂为乙二醇、丙三醇和季戊四醇,所述隔热涂料还包括重量份数为3份的流变助剂,所述透明纳米粉体为氧化锡锑和氧化锌铝。
43.一种如上所述的一种铝合金型材用隔热涂料及其制备方法,包括如下步骤:
44.s1、对透明纳米粉体放入烘干箱中进行真空干燥;
45.s2、将s1中干燥后的透明纳米粉体加入成膜剂,再向混合溶液加入分散剂,并调节混合溶液的ph值为8-9,超声分散,得到混合溶液一;
46.s3、按照分量称取颜料、填料、碳酸钙、硫酸钡送至高速分散机进行混合,然后再依次经球磨机和超声波发生器上进行分散制得浆料待用;
47.s4、将s3中的浆料加入树脂中,通过电动搅拌器以1000-1010r/min的转速将其搅拌混合均匀,在搅拌过程中加入增稠剂、消泡剂、阻燃剂、发泡剂、防腐剂、纳米改性剂、水基粘接剂,得到混合溶液二;
48.s5、将步骤s2中的混合溶液一和步骤s4中的混合溶液二用磁力搅拌器进行均匀混合,搅拌25-30min,得到所述铝合金型材用隔热涂料。
49.在本发明的描述中,需要理解的是,术语“同轴”、“底部”、“一端”、“顶部”、“中部”、“另一端”、“上”、“一侧”、“顶部”、“内”、“前部”、“中央”、“两端”等指示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
50.在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”、“旋接”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定,对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
51.尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
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