专利名称：新颖的隔热涂料组合物的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种新颖的隔热用涂料组合物。
迄今为止，为改善住宅，厂房等混凝土建筑物，工业用油罐、管道等设备及其部件的隔热降温效果，已有许多人对此作了广泛、深入的研究和开发。涂装隔热用涂料，因其制备、操作简便，适用性广而特别受到用户的重视。如，美国专利第4362826号中公开了一种组合物，该组合物由一在组分中具有活性氢的聚酰亚胺的耐热树脂和一与之混合的二马来酰亚胺化合物或其衍生物组成。该组合物用于金属薄片材的表面涂膜，可保持该金属薄片具较好的隔热效果的同时，还可增强其撕裂强度和伸长率等。
上述美国专利虽已涉及该组合物具耐热性，但没有提供这方面的实验数据和性能指标。
又，日本专利特开昭60－190470号揭示了一种以环烷系石油沥清、薄铝片及石棉纤维为主要成分的、用于石板、水泥等屋顶的隔热、防水性涂料组合物。该组合物形成的隔热层，其效果仍很有限。而且，其涂膜层厚度较大，所以，该组合物材料不适宜用于其它的一些场合。
近来，据报导国内现有一种黑色的醇酸隔热胶型号为(C98－2)(又名黑色隔热防声胶)，据称能隔绝外界辐射热的传导，但经实地对涂料性能进行测量，并无什么隔热性能。
为克服上述已有技术的不足，本发明的一个目的是提供一种新颖的隔热涂料组合物，该涂料组合物可涂装、涂饰于房屋、建筑物、各类工业用设备及车、船等外侧表面；可大幅度地及有效地隔绝日光、工业热源等的热辐射和热传导。
本发明的又一目的是提供一种有效地隔绝热源的辐射和传导热的同时，也具优异的粘着力、耐磨擦性、高剥离强度及耐气候性的隔热涂料组合物。
本发明的目的如下实现。
本发明采用的隔热涂料组合物的配方为聚乙烯醇缩醛类树脂2-20%(重量)酮类树脂(“AAROCAL-K80”)西德拜耳公司产0-30%(重量)颜料0-30%(重量)隔热材料等填料5-60%(重量)稀释剂5-45%(重量)作为组成本发明采用的聚乙烯醇缩醛类树脂，其主要单体结构通式如下
式中，n＝200-2000，R1为H、C1-C6的烷基。
优选地，我们可用R1为C3-C6的烷基、n为800-1000的式(A)通式的聚乙烯醇缩醛类树脂。
作为本发明中所用的酮类树脂，我们可采用如下通式(B)为单体结构，
(式中，R2表示C3-C10的烷基，n为200-1200)(商品名“AARO-CAL-K80”西德拜耳化学公司产)的酮类树脂。
优选地，我们举出上述R2为C6烷基，n为600-1000的酮类树脂。(商品号“AAROCAL-K80”，西德拜耳化学司产)。
作为颜料，我们可举出如，二氧化钛、氧化锌、锌钡白、氧化镁等，并且选用其中一种或一种以上。
作为隔热材料等填料，我们可列举出如三氧化二锑、氧化镁、二氧化钛、滑石粉、硫酸钡(或重晶石粉)、碳酸钙(重、轻质)硅灰石粉、云母粉等，并可任意选用其中一种或一种以上。
作为稀释剂，我们可举出有醇类、酮类、酯类及芳香烃类组剂。
作为本发明可用的醇类稀释剂，可举出有甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇、异丁醇、异戊醇、糖醇、乙二醇等。
作为本发明可用的酮类稀释剂，可举出有丙酮、丁酮、甲基异丁酮、甲基异丙酮、甲基正丙酮、二乙酮、甲基正丁酮、甲基戊酮、乙基丁酮及二内酮。
作为本发明可用的苯类稀释剂有甲苯、对二甲苯、苯、戊苯及乙苯等。
作为本发明可用的酯类稀释剂有甲酸甲酯、甲酸乙酯、甲酸丙酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、甲酸异丁酯、丙酸甲酯、丁内酯等。
优选选用醇类或酮类助剂，更优选地，选用丙酮和乙醇。
本发明的隔热涂料组合物可在合成隔热树脂后，由下述通常工艺实现。
(一)配方将颜料0-30%、填料等5-60%等混合物均匀;
(二)配以树脂、稀释剂对上述所得混合物加入合成后的聚乙烯缩醛类2-20%，优选地为10-15%及酮类树脂0-30%，优选地为6-10%，加入稀释剂5－45％，优选地为10－20％，使之成糊、浆状。
(三)研磨以研磨设备，例如球磨机等对上述工序所得的糊、浆状混合物加以研磨3－5道，厉时约3小时，对用于涂装建筑物等水泥表面的涂料组合物，研磨至20目－250目，对用于涂装金属表面等场合的涂料组合物。研磨至60回目－325目。以获得分散、均匀的涂料组合物。
经如上所制得的本发明的涂料组合物，其某些性能指标如表一。其氧指数报告见表二。
表－
表二氧指数测试报告试样尺寸规格100×6.5×1mm试样数量测试结果
以下，用实施、实验例来进一步说明本发明。
实施例将表三所述各成份中隔热材料、颜料等填料配方后，加入高分子缩醛类及酮类树脂，以稀释剂稀释该混合物至糊、浆状。以球磨机、砂磨机等研磨至一定细度，再经高速分散机分散、三滚机滚压均匀后，成为本发明隔热涂料组合物。
表三
实验例1在气温为30℃、日光较盛之时，将由表三中实施例1所制得的本发明的涂料组合物涂刷于容积为500m3的金属空油罐外侧表面，涂刷二道，膜厚约100μm，用量260g/m2，约1个多小时后，全部干燥。
实验例2在气温为31℃、日光较盛之日，将由实施例2所制的本发明的涂料组合物涂刷于容积为500m3的金属空油罐外侧表面，涂刷三道，膜厚约100μm，用量为300g/m2，约1.5个小时后全部干燥。
对照例1在与实施例1同样条件下，以银粉漆取代本发明的涂料涂装另四个同样大小之金属空油罐外表面。
对照例2在与实施例2同样气象条件下，将银粉漆取代本发明的涂料涂装于另四个同样大小的金属空试验油罐。
1小时后，分别测得上二组例中的金属空油罐内温度，结果如表四、表五所示。
表四
表五
由上述二组例子比较可见，涂以本发明涂料的金属油罐内温度以涂以银粉漆的低8-12℃，且，可看出，当外界温度升度，其试验的温差也增大。
实验例3在气温为32℃、日光较盛之日，将由实施例2所制的本发明的涂料涂刷于直径40cm的金属油管道的外侧表面，涂刷三道，(干)膜厚约100μm，用量280g/m2，干燥时间约1个多小时。
对照例3以黑色保护漆取代本发明的涂料涂装于与实验例3同样条件下的另一同尺寸的金属管道。
对比上述二例，涂以本发明涂料的管道内温度约为37℃，涂以黑漆的为约48℃，高出前者11℃。
实验例4对某单位一面积约15m2左右、四面无靠房、五面受太阳的砖瓦结构平房传达室的屋顶及四壁涂装以本发明实施例3所制得的隔热涂料组合物。在夏日最高气温达35-36℃时，室内温度仅23-27℃，昼夜在室内值班，感到温度明显下降。
而在此之前，一至夏天，室内墙壁、桌椅皆发热，白天室内温度高达36℃(下午1时)无法在屋内值班。
实验例5在气温为30℃，列日当空之日，将由实施例4所制的本发明的涂料涂饰于一面积为约120m2的二层小楼建筑物的外墙相同。小楼窗户密闭，仅出入口大门常开。正午时分，酷日当头，室外阳光下气温已达35-37℃，室内仅22、23℃左右。用手抚该楼外墙四壁，即使处于列日辐照处，该涂以本发明涂料的外墙壁面约21-22℃也具显著的阴凉感，而以手抚该小楼建筑物入口台阶等未涂以任何涂料的水泥面，则明显地手感发烫。
实验例6将实施例5所制的本发明的涂料涂于烈日暴晒下的机场停机坪，气温32℃，烈日下未涂本发明涂料的水泥地面温度已达40-50℃左右，而涂以本发明涂料的(二道，280g/m3)水泥停机坪地面仅26℃。
实验例7将实施例6所制得的本发明的涂料涂于汽车驾驶室车顶，涂刷三道300g/m2，在温度30℃，汽车在烈日下行驶近一小时，未开空调，驾驶室内无通常的闷热感。而觉凉爽。
实验例8(模拟热源隔热测试)对1加伦方形马口铁桶，其底面涂装以本发明实施例6及7所得的涂料，其编号分别为1及2号，其涂层分别为二层和三层。厚400及600μm。其余五面用海绵包裹保温，桶顶处插入温度计测量桶内温度。以250W红外光源距该桶底10吋(25.4cm)处照射(加热)。1小时15分后，桶内温升趋于饱和，测其温度变化如表六。
对照例8对与实施例8同样的二个1加仑方形马口铁桶的其中之一不涂以任何涂料(3号)，其中的另一个以粘结剂涂以水泥(厚约500-600μm)，在同样加热条件下测得其桶内变化见表六。
表六实测记录
由表六可见①加热(照射底面)1小时15分后，桶内温升趋于饱和，②比较对照例的3号、4号桶来，涂以本发明的涂料的1、2桶其隔热效果较佳，分别要低11和22℃。
实验例9(模拟热源隔热测试)对与实验例8同样的马口铁桶分别涂装以本发明的实施例8、9、10所得的涂料二、二、三层，其桶编号为3、2、1。在与实施例8同样测试条件下测得其桶内温度变化如表七。
对照例9对与实验例9同样的马口铁桶涂以水泥(4号桶)，测得其桶内温度变化如表七。
表七实测记录
实验例10对某化工厂办公楼四壁及屋顶涂装以本发明的按实施例10所得的涂料后，该楼内停止使用电扇后，室内明显地与未使用本发明涂料的办公室比较起来有凉快感。室内温度明显降低。屋面经实地察看，阳光下温差极大。
本发明的涂料混合物可涂饰于如住宅、楼堂馆所、厂房、冷库、养殖场等以混凝土为主材料的建筑物顶及四周外壁表面，以达到优良的隔热降温效果，少用或不用空调;也可涂装于工业用金属罐、槽、管道等设备的外侧表面，如油库、油罐、油槽，液化气类球罐，化工管道及冷藏车、船等，而无需以冷水等冷剂喷淋，以延长设备的使用寿命，减少油料等的自然损耗，节约能源。本发明的涂料组合物又可用于车、船等各类交通工具、设施、场地等的降热降温;甚至也可涂刷于需直接在热源辐射、传导范围内隔热降温的塑料、木等各类制品构件外侧表面。
经外表面涂刷本发明的涂料组合物的建筑物，油罐等工业设备及车、船等可有效、大幅地隔绝日光等热源的红外线辐射、传导热，降低温度达10℃左右，为一理想的隔热降温涂料。
另外，本发明的涂料组合物附着力强，耐磨性好，又具良好的耐气候性，可经受紫外线、冷、热及日晒雨露等严酷气候条件，其有效使用期达五年以上。
再者，本发明的涂料组合物配制简单，使用方便，以通常的刷涂、滚涂或喷涂等方法即可、一般湿、干膜厚度分别为300和100μm。但如涂膜稍厚也无妨、不会发生起皱、流挂等现象。本发明的涂料组合物在涂复后约15～30分钟即表面干燥，1-1.5小时全部干燥，也适用于施工周期要求较短的涂装施工。又，本发明的涂料组合物重涂性好，如在该涂料旧膜上重新涂刷，则因溶剂等的螯合作用，会增加新旧涂膜间的附着作用，使新旧涂膜溶合一体，起到整旧如新的效果。
最后，本发明的涂膜表面呈亚光性，具一定的装饰性，其对金属等外表面也具有一定的防腐蚀性能。
经添加适量增稠剂，本发明的涂料组合物可在常温下贮存2年至3年时间。本发明涂料的涂膜有效期为5年以上。
权利要求
1.一种隔热涂料组合物，其特征在于，所述的组合物包括以下式表示结构单体的聚乙烯醇缩醛类树脂，
(式中，R1为H或C1-C10的烷基，n为200-2000)2-20%(重量)以下式表示结构单体的酮类树脂，
(式中R2表C3-C10的烷基，n为200-1200)0-30%(重量)颜料 0-30%(重量)隔热材料等填充料 5-60%(重量)稀释剂5-45%(重量)
2.如权利要求1所述的隔热涂料组合物，其特征在于，其中所述的式(A)的聚乙烯醇缩醛类树脂中R1为H或C3的烷基。
3.如权利要求1或2所述的隔热涂料组合物，其特征在于，所述式A的高分子缩醛类树脂含量为10-15%(重量)。
4.如权利要求1所述的隔热涂料组合物，其特征在于，其中，所述式(B)的酮类树脂。
中，R2表示C6的烷基n为600-1000。
5.如权利要求1或4所述的隔热涂料组合物，其特征在于，其中，所述的式(B)的酮类树脂含量为6-10(重量)。
6.如权利要求1所述的隔热涂料组合物，其特征在于，其中，所述的稀释剂如醇类、酯类、酮类及芳香烃类稀释剂。
7.如权利要求1或6所述的隔热涂料组合物，其特征在于，其中，所述稀释剂用量为10-20%。
8.如权利要求1所述的隔热涂料组合物，其特征在于，其中，所述颜料包括二氧化钛、锌钡白、氧化锌及氧化镁的一种或一种以上。
9.如权利要求1所述的隔热涂料组合物，其特征在于，其中，所述的隔热材料等填充料包括三氧化二锑、二氧化钛、氧化锌、滑石粉、硫酸钡、碳酸钙(重、轻质)、氧化镁、硅灰石粉及云母粉的一种或一种以上。
10.如权利要求1所述的隔热涂料组合物，其特征在于，在所用的以下式表示的结构单体的聚乙烯醇缩醛类树脂中;
R1为H、C1-C10的烷基，n为800-1000。
全文摘要
一种新颖的隔热涂料组合物，包括聚乙烯醇缩醛类树脂2—20％(重量)，一种酮类树脂0—30％(重量)，颜料0—30％(重量)，隔热材料等填充料5—60％(重量)，稀释剂5—45％(重量)。本发明的涂料可用于涂装各种建筑物，工业用设备及车、船外侧等需隔绝直接热辐射、传导热等的场合。其在30℃以上等高温下的隔热效果达10℃左右。
文档编号C09D5/18GK1073700SQ9210536
公开日1993年6月30日 申请日期1992年6月30日 优先权日1992年6月30日
发明者李成章, 杨志瑛 申请人:李成章, 杨志瑛