一种外墙反射隔热涂料及其制备方法与流程

本技术涉及建筑涂料，尤其涉及一种外墙反射隔热涂料及其制备方法。

背景技术：

1、外墙隔热涂料是以保温、降温和隔热为目的的功能性涂料。其中，热反射隔热涂料是近年来发展较为迅速的隔热涂料，是一种以反射太阳光中近红外部分为主的涂料，能反射掉大量的太阳辐射，减少空调能耗，有显著的节能效果，可用于建筑物屋顶、外墙等基面。

2、目前，市场上的无机反射外墙涂料大部分都采用苯并乳液、硅溶胶作为粘结组分，结合粉料和助剂制成，普遍存在以下问题：反光效果不佳和隔热效果不佳等问题。因此，如何提升反射隔热涂料的反光效果和隔热性能是亟待解决的技术难问题。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的问题，本技术提供一种外墙反射隔热涂料及其制备方法。

2、第一方面，本技术提供的一种外墙反射隔热涂料，采用如下技术方案：

3、一种外墙反射隔热涂料，包括以下质量份数的原料：改性硅丙乳液50-60份、金红石型钛白粉14-16份、改性空心玻璃微珠12-15份、高岭土6-8份、sio2气凝胶粉末2-4份、增稠剂0.5-0.8份、分散剂0.5-1份、成膜剂1.5-2份、消泡剂1.4-1.6份，去离子水20-25份。

4、通过采用上述技术方案，在本技术的外墙反射隔热涂料中，各组分的作用及协同作用如下：改性硅丙乳液：作为乳液基料，提供稳定的涂料体系，并起到粘结剂和隔热的作用，使各组分充分混合，形成均匀的涂层结构。金红石型钛白粉：作为主要的白色颜料，具有高反射性能，能够反射太阳光照射下的热量，降低涂层表面的温度。改性空心玻璃微珠：具有低密度和良好的隔热性能，能够减少涂层内部传导传热，降低热量的损失。高岭土：用于调整涂料的流动性和增加涂层的光泽度。sio2气凝胶粉末：具有优良的隔热性能，能够阻止热量的传导。同时，气凝胶粉末还能增强涂料的抗紫外线性能。增稠剂：用于调节涂料的粘度，使其易于施工，并提高涂层的耐候性。分散剂：用于分散颜料和填料，使其均匀分布于涂料中，以保证涂层的均一性和稳定性。成膜剂：具有良好的成膜性能，能够增加涂层的耐久性和抗污性。消泡剂：用于消除涂料中的气泡，保证涂料施工时的表面平整性。去离子水：作为溶剂，用于稀释和调整涂料的粘度，同时提供涂料充分浸润和附着于建筑物表面的能力。各组分之间的协同作用是形成一个综合的涂料体系，具备较高的热反射率和隔热性能。这种涂料能够反射太阳光的热量，减少热量传导，达到降低建筑物内部温度的效果，从而减少空调等能源消耗，节约能源。同时，组分之间的结合和分散能够增强涂料的稳定性和耐久性，使其更有效地发挥隔热保温的功效。

5、优选的，所述改性空心玻璃微珠的粒径为5-10μm，所述高岭土的粒径为3-10μm，所述sio2气凝胶粉末的粒径为1-5μm，所述金红石型钛白粉粒径为0.3-0.5μm。

6、优选的，所述改性硅丙乳液的制备方法，包括以下步骤：

7、s21、取3-4重量份十二烷基磷酸钠加入至100重量份去离子水中，搅拌均匀后加入5-8重量份隔热保温粉末，以400-500r/min的速度搅拌25-30min，得到分散液；

8、s22、向分散液中加入20-35重量份甲基丙烯酸丁酯、12-15重量份六甲基环四硅氧烷、2-5重量份过硫酸钾和11-16重量份质量浓度为25％的氨水，通入氮气并同时搅拌10-18min，然后升温至80-85℃，保温30-40min；

9、s23、先后滴加18-25重量份丙烯酸乙酯、30-40重量份乙烯基三甲氧基硅烷和10-15重量份质量浓度为30％的过硫酸钾水溶液，保温1-2h，冷却得到包裹隔热保温粉末的改性硅丙乳液。

10、优选的，在步骤s21中，所述隔热保温粉末的制备方法为：称取30g氧化锡锑粉末、5g纳米氧化锆复合粉和10g活性炭，混合后球磨至粒径为1-10um，得到隔热保温粉末，所述纳米氧化锆复合粉包括二氧化锆70-80份、二氧化钛20-30份，所述纳米氧化锆复合粉的粒径为50-80nm。

11、通过采用上述技术方案，在改性硅丙乳液的反应体系中加入隔热保温粉末，共聚反应制备得到以隔热保温粉末为核以硅丙树脂为壳的改性硅丙乳液，使隔热保温材料与基体树脂充分结合并分散，增强体系稳定性，促进隔热保温材料更充分地发挥隔热保温的功效。在本技术的改性硅丙乳液的制备方法中，各步骤的作用及协同作用如下：s21步骤：在这一步骤中，将十二烷基磷酸钠和隔热保温粉末加入去离子水中，通过搅拌使其分散均匀。这个步骤的作用是将隔热保温粉末分散到去离子水中，并与磷酸钠发生相互作用，从而增强粉末与乳液基料的结合性能，提高乳液的稳定性。s22步骤：在这一步骤中，向分散液中加入甲基丙烯酸丁酯、六甲基环四硅氧烷、过硫酸钾和质量浓度为25％的氨水等原料，并通入氮气进行搅拌。然后升温和保温，最终得到一个稳定的分散乳液体系。这个步骤的作用是形成硅丙乳液中的改性部分，增强乳液的稳定性和流动性，并提供对颜料和填料的包裹和分散能力。s23步骤：在这一步骤中，先后滴加丙烯酸乙酯、乙烯基三甲氧基硅烷和质量浓度为30％的过硫酸钾水溶液等原料，并进行保温和冷却，最终得到包裹隔热保温粉末的改性硅丙乳液。这个步骤的作用是进一步改善乳液的稳定性，并增加改性硅丙树脂的含量，使其能够有效地包裹隔热保温粉末，增强乳液与隔热保温材料的结合性能。总的来说，以上制备方法中的各步骤都有助于增强改性硅丙乳液的稳定性和流动性，并使其能够充分包裹和分散隔热保温粉末，从而提高外墙反射隔热涂料的性能和效果。

12、优选的，所述改性空心玻璃微珠的制备方法为：

13、s41、将200g空心玻璃微珠浸泡在2l质量浓度15％乙烯基三甲氧基硅烷改性处理液中搅拌20-30分钟，过滤干燥后，制得中间料；

14、s42、在反应器加入100g中间料、500ml二甲苯混合均匀，然后加入290g苯茚二酮和125g4-苯甲酰基丁酸甲酯，接着不断搅拌下加入3g甲醇钠35-40℃条件下反应5-6h，减压蒸馏、清洗干燥后，即得改性空心玻璃微珠。

15、通过采用上述技术方案，在本技术的改性空心玻璃微珠的制备方法中，各步骤的作用及协同作用如下：s41步骤：将空心玻璃微珠浸泡在乙烯基三甲氧基硅烷改性处理液中，搅拌一段时间后过滤干燥，得到中间料。这个步骤的作用是使空心玻璃微珠与乙烯基三甲氧基硅烷发生反应，改变微珠表面的性质，增强其与乳液基料的粘附性和稳定性。s42步骤：将中间料与二甲苯混合，然后加入苯茚二酮和4-苯甲酰基丁酸甲酯，并在35-40℃条件下加入甲醇钠进行反应。随着反应的进行，改性空心玻璃微珠逐渐形成。这个步骤的作用是通过化学反应将苯茚二酮和4-苯甲酰基丁酸甲酯与中间料中的乙烯基三甲氧基硅烷发生反应，形成具有改性功能的空心玻璃微珠。通过以上制备方法，改性空心玻璃微珠的表面性能得到了改善，使其能够更好地与乳液基料相结合并分散。改性空心玻璃微珠在外墙反射隔热涂料中的作用是降低导热系数，提高涂层的隔热性能，减少热量的传递。与其他原料相互作用，改性空心玻璃微珠能够增强涂料体系的稳定性，提高涂层的耐久性和抗污性能。这种协同作用有助于使外墙反射隔热涂料具有更好的隔热保温效果，减少能源消耗。

16、优选的，其特征在于，所述增稠剂为羟丙基甲基纤维素、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钠中的一种。

17、优选的，所述分散剂为硬脂酸钠、十二烷基磷酸钠、十二烷基苯磺酸钠按照质量比为5:2-4:1-3的组合物。

18、通过采用上述技术方案，在本技术中，硬脂酸钠、十二烷基磷酸钠和十二烷基苯磺酸钠以5:2-4:1-3的质量比组合物作为分散剂使用在外墙反射隔热涂料中。分散剂在涂料中的作用主要有以下几个方面：分散剂的作用是将固体颗粒均匀分散在液体中，避免颗粒聚集和沉积，以保持涂料的稳定性和均一性。硬脂酸钠、十二烷基磷酸钠和十二烷基苯磺酸钠的组合物能够有效地分散各种固体原料，包括金红石型钛白粉、改性空心玻璃微珠、高岭土和sio2气凝胶粉末等。分散剂还可以改善涂料的流动性和润湿性，使其更容易施工和涂覆在建筑物的表面。这对于涂料的施工均匀性和表面光滑性非常重要。分散剂还可以提高颜料的分散稳定性和颜料的遮盖力，确保涂层表面的颜色均匀和饱满。硬脂酸钠、十二烷基磷酸钠和十二烷基苯磺酸钠的组合物在本技术中的协同作用有助于提高涂料的稳定性，使各种固体原料均匀分散在液体中，避免聚集和沉积。这有助于确保涂料的性能稳定，使其能够有效地反射太阳光热量，提高隔热保温的效果。同时，分散剂的使用还可以提高涂料的施工性能和涂层表面的均匀性和光滑性。

19、优选的，所述成膜剂为丙二醇甲醚醋酸酯、二丙二醇单甲醚、二丙二醇单丁醚中的一种。

20、优选的，所述消泡剂为聚醋酸乙烯酯、苯并三酸酯、二甲基硅油中的一种。

21、第二方面，本技术提供的一种外墙反射隔热涂料的制备方法，采用如下技术方案：一种外墙反射隔热涂料的制备方法，采用上述一种外墙反射隔热涂料的原料，包括以下步骤：s101、按照质量份数，分别将改性硅丙乳液、金红石型钛白粉、改性空心玻璃微珠、高岭土、sio2气凝胶粉末、去离子水加入反应器中，以200 -300r/min的速度搅拌30-40min，得到混合液；

22、s102、按照质量份数，将增稠剂、分散剂、成膜剂、消泡剂，加入混合液中，以800-1200r/min的速度搅拌20-30min，得到外墙反射隔热涂料。

23、通过采用上述技术方案，本技术的外墙反射隔热涂料具有优异的隔热性能和热反射能力，能够有效减少建筑物内部的温度，实现节能减排，同时通过改善涂料的稳定性，提高了其使用寿命。

24、综上所述，本技术的有益技术效果：

25、1.高隔热性能：涂料中的改性硅丙乳液、改性空心玻璃微珠、高岭土和sio2气凝胶粉末等原料，能够有效提高涂料的热阻，降低导热系数，使其具备优异的隔热性能。这可以有效地减少建筑物内部的传热，降低室内温度，减少空调等能源的消耗。

26、2.高热反射率：涂料中的金红石型钛白粉具有高反射能力，可以将太阳光热量反射回大气，减少热量吸收。这可以提高涂层本身对太阳光热量的反射能力，进一步降低涂层表面的温度，有效地减少热传导进入建筑物内部。

27、3.能源节约：通过降低建筑物内部温度，减少空调等冷暖设备的使用，可以显著减少能源的消耗，实现节约能源的效果。这有助于降低建筑物的运营成本，减少对化石燃料的依赖，对环境产生的二氧化碳排放量也有积极的影响。

28、4.提高涂料稳定性：利用硅丙乳液作为基体树脂，以隔热保温粉末为核，形成改性硅丙乳液，可以增强体系的稳定性，促进隔热保温材料与基体树脂的充分结合和分散。这可以确保涂料在施工、运输和使用过程中的稳定性，延长其使用寿命。