一种热带岛礁建筑外墙涂料的制备方法
【专利摘要】本发明所提供的热带岛礁建筑外墙涂料的制备方法，其特征在于按如下步骤进行：先将无机填料和隔热功能填料加一定量的水，搅拌6～15分钟后，加入成膜助剂和成膜物质，再补入水，研磨20～40分钟得到。所述步骤中各原料的配比为：成膜物质30～40％、隔热功能填料5～20％、成膜助剂1～5％、无机填料10～20％、去离子水加至100％。
【专利说明】
一种热带岛礁建筑外墙涂料的制备方法
技术领域
[0001]属于建筑涂料技术领域，具体涉及一种热带岛礁建筑外墙涂料的制备方法。
【背景技术】
[0002] 热带岛礁建筑处于高温、高湿、高盐度和高强紫外线的自然环境中，用于热带岛礁 的涂料必须满足耐高温、耐高湿、耐盐雾及耐老化的要求;除此之外用于热带岛礁的涂料还 需具有一定的隔热性能。
[0003] 以有机高分子为成膜物质的建筑外墙涂料在热带岛礁环境中，容易出现回粘（由 于高湿度）、黄变（由于高紫外线强度），在热带岛礁的高温、强紫外线环境下长期使用容易 老化。水性无机涂料(主要指硅酸盐溶液和硅溶胶)的涂膜的硬度很高，耐磨性能优异，耐候 性好，保色性较好;但柔韧性较差，收缩率较大，导致其耐冲击性不好；同时，硅酸盐水溶液 在贮存过程中不断有胶粒生成，硅酸盐涂料的贮存稳定性较差。而以硅溶胶为主要成膜物 质的无机水性涂料，其成膜过程中由于硅溶胶在脱水缩聚过程中的内聚力过大，容易造成 涂料龟裂甚至是大面积脱落。
[0004] 陶瓷或者玻璃空心微珠内部空心，密度低，导热系数小，能有效的阻缓热能向物体 内部传导，这些性能使之成为隔热涂料的首选填料。但是各种规格的优质陶瓷空心微珠，仍 以进口为主，其价格普遍较高。国内生产的空心玻璃微珠工艺不成熟，强度较低，空心结构 在涂料生产过程中被破坏，破坏后因吸水使涂料后胀、结硬块，涂料的贮存稳定性极差。采 用折光系数为2.76的金红石型钛白粉为功能性白色颜料，也有达到一定的降温、隔热作用， 但当钛白粉颜料体积浓度>10%时，二氧化钛的聚集会使散射光的散射效率大大降低。采用 钛盐水解包膜法将具有高折射率、高白度的二氧化钛预先包覆于空心微珠表面，使空心微 珠颗粒具有高折射率的二氧化钛晶相结构覆盖层。经上法改性的漂珠结合了热阻反射双重 性能，用作制备反射隔热涂料的填料，可有效增强涂膜的反射隔热性能。但这类化学包覆法 制备工艺较烦，质量稳定性不高，生产过程能耗比较大。
【发明内容】
[0005] 发明目的：本发明旨在克服现有技术缺陷，目的是提供一种热带岛礁建筑外墙涂 料的制备方法，米用该工艺制备的涂料具有良好的隔热性能，在尚温、尚湿、尚盐度和尚强 紫外线的自然环境中能长期使用。
[0006] 技术方案:本发明所提供的热带岛礁建筑外墙涂料的制备方法，其特征在于按如 下步骤进行:先将无机填料和隔热功能填料加一定量的水，搅拌6~15分钟后，加入成膜助 剂和成膜物质，再补入水，研磨20~40分钟得到。所述步骤中各原料的配比为： 成I莫物质 30~40 %: 隔热功能填料 5-20 %
[0007] 成膜助剂 1~5 % 无机填料 10~20 % 去离子水 加至100 %
[0008] 上述制备步骤中，所述的无机填料为碳酸钙、硅灰石或者二氧化硅中的一种或者 两种的组合。
[0009] 所述的隔热功能填料需要满足隔热性能优异、成本低廉、生产工艺简单的要求，因 此，我们提供了该填料的制备方法:将1~10质量份浓度为50%的金红石型二氧化钛溶胶、 10~40质量份的中空微珠和50~80质量份的去离子水混合，滴加1~10ml质量浓度为1 %的 氢氧化钠溶液，搅拌5~10分钟，加入0.1~1份质量的硅烷偶联剂，超声4~10分钟得到。所 述的中空微珠为陶瓷中空微珠、玻璃中空微珠或者粉煤灰漂珠的一种。
[0010] 所述的成膜助剂包括AMP-95多功能助剂、消泡剂、成膜助剂、流平剂、增稠剂、防冻 剂和分散剂，均是市售产品，无特殊的要求。
[0011] 所述的成膜物质需要满足存耐高温、耐高湿、耐盐雾、耐老化及储存性能优异的要 求，因此，我们提供了该物质的制备方法:为将质量浓度为30%的20~40质量份硅溶胶与质 量浓度为40 %的10~20质量份硅酸钾溶液在10 °C~40 °C温度下混合10~20分钟后，加入硅 溶胶用量1~4 %的偶联剂搅拌5~10分钟，最后加入50~80质量份的有机乳液混合8~16分 钟而成。所述的偶联剂是乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、γ-氯丙基三甲氧基 硅烷、γ-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷中的一种。所述的有机乳液是硅丙乳液和碳 氟乳液的一种。
[0012] 更进一步的，本发明的一个最佳方案是：
[0013] 其基本组成按质量百分数包括以下组分： 成膜物质 36 % 隔热功能填料 20 %
[0014] 成膜助剂 3,5 % 碳酸钙 15 % 去离子水 加至100 %
[0015] 热带岛礁建筑外墙涂料的制备方法，是先将无机填料和隔热功能填料加一定量的 水，搅拌10分钟后，加入成膜助剂和成膜物质，并将水补充至100份，研磨30分钟得到。
[0016] 所述的成膜助剂包括ΑΜΡ-95多功能助剂、消泡剂、流平剂、增稠剂、防冻剂和分散 剂，均是市售产品，无特殊的要求。
[0017] 所述的成膜物质按以下方法制备:为将质量浓度为30%的40质量份硅溶胶与质量 浓度为40%的20质量份硅酸钾溶液在30°C温度下混合10分钟后，加入硅溶胶用量3%的γ -氯丙基三甲氧基硅烷偶联剂搅拌10分钟，最后加入40质量份的碳氟乳液混合10分钟而成。
[0018] 所述的功能隔热填料按以下方法制备:将5质量份浓度为50%的金红石型二氧化 钛溶胶、40质量份的玻璃中空微珠和60质量份的去离子水混合，滴加4ml质量浓度为1%的 氢氧化钠溶液，搅拌10分钟，加入〇. 4份质量的硅烷偶联剂，超声10分钟得到。
[0019] 有益效果:本发明以硅溶胶、硅酸钾、碳氟乳液作为成膜物质，兼具无机涂料和有 机涂料的优点，具有良好储存稳定性和成膜性、耐候良好，在高温高湿的环境中不回粘，耐 盐雾性能优良。
[0020] 同时本发明提供了一种二氧化钛包覆中空微珠的方法，该方法工艺简单、容易操 作、成本较低，得到的包覆产品兼热反射和热阻隔热功能，是一种复合隔热填料，隔热效果 好。
[0021] 按JG/T235-2008《建筑反射隔热涂料》标准中所述方法进行隔热温差效果的测试， 以无石棉纤维水泥增强平板为隔热温差实验的空白试板，采用80μπι线棒涂布器两道制得测 试用隔热试板，干燥7d后进行隔热温差测试，光源采用1只250瓦的加热灯进行照射，照射时 间为lh，每隔5min记录一次数据，在同一光源照射下，将隔热试板与空白样板进行隔热温差 对对比，隔热试板最多可比空白样板低13.8 °C。
【具体实施方式】：
[0022] 下面对本发明的实施例作详细说明。
[0023] 实施例1
[0024] 其基本组成按质量百分数包括以下组分： 成膜物质 36 %: 隔热功能填料 5 %：
[0025] 成膜助剂 3.5 % 碳酸钙 1:5 % 去离子水 加至100 %
[0026] 热带岛礁建筑外墙涂料的制备方法，是先将无机填料和隔热功能填料加一定量的 水，搅拌10分钟后，加入成膜助剂和成膜物质，并将水补充至100份，研磨30分钟得到。
[0027] 所述的成膜助剂包括AMP-95多功能助剂、消泡剂、流平剂、增稠剂、防冻剂和分散 剂，均是市售产品，无特殊的要求。
[0028]所述的成膜物质按以下方法制备:为将质量浓度为30%的40质量份硅溶胶与质量 浓度为40%的20质量份硅酸钾溶液在30°C温度下混合10分钟后，加入硅溶胶用量3%的γ -氯丙基三甲氧基硅烷偶联剂搅拌10分钟，最后加入40质量份的碳氟乳液混合10分钟而成。 [0029]所述的功能隔热填料按以下方法制备:将5质量份浓度为50%的金红石型二氧化 钛溶胶、40质量份的玻璃中空微珠和60质量份的去离子水混合，滴加4ml质量浓度为1%的 氢氧化钠溶液，搅拌10分钟，加入〇. 4份质量的硅烷偶联剂，超声10分钟得到。
[0030] 实施例2
[0031 ]其基本组成按质量百分数包括以下组分： 成膜物质 36 % 隔热功能填料 10 %
[0032] 成膜助剂 3.5 % 碳酸钙 15 % 去离子水 加至100 %
[0033] 热带岛礁建筑外墙涂料的制备方法，是先将无机填料和隔热功能填料加一定量的 水，搅拌10分钟后，加入成膜助剂和成膜物质，并将水补充至100份，研磨30分钟得到。
[0034] 所述的成膜助剂包括AMP-95多功能助剂、消泡剂、流平剂、增稠剂、防冻剂和分散 剂，均是市售产品，无特殊的要求。
[0035]所述的成膜物质按以下方法制备:将质量浓度为30%的40质量份硅溶胶与质量浓 度为40%的20质量份硅酸钾溶液在30°C温度下混合10分钟后，加入硅溶胶用量3%的γ-氯 丙基三甲氧基硅烷偶联剂搅拌10分钟，最后加入40质量份的碳氟乳液混合10分钟而成。 [0036]所述的功能隔热填料按以下方法制备:将5质量份浓度为50%的金红石型二氧化 钛溶胶、40质量份的玻璃中空微珠和60质量份的去离子水混合，滴加4ml质量浓度为1%的 氢氧化钠溶液，搅拌10分钟，加入〇. 4份质量的硅烷偶联剂，超声10分钟得到。
[0037] 实施例3
[0038] 其基本组成按质量百分数包括以下组分： 成膜物质 36 % 隔热功能填料 15 %
[0039] 成膜助剂 3,5 % 碳酸钙 15 % 去离子水 加至100 %
[0040] 热带岛礁建筑外墙涂料的制备方法，是先将无机填料和隔热功能填料加一定量的 水，搅拌10分钟后，加入成膜助剂和成膜物质，并将水补充至100份，研磨30分钟得到。
[0041 ]所述的成膜助剂包括AMP-95多功能助剂、消泡剂、流平剂、增稠剂、防冻剂和分散 剂，均是市售产品，无特殊的要求。
[0042]所述的成膜物质按以下方法制备:为将质量浓度为30%的40质量份硅溶胶与质量 浓度为40%的20质量份硅酸钾溶液在30°C温度下混合10分钟后，加入硅溶胶用量3%的γ -氯丙基三甲氧基硅烷偶联剂搅拌10分钟，最后加入40质量份的碳氟乳液混合10分钟而成。 [0043]所述的功能隔热填料按以下方法制备:将5质量份浓度为50%的金红石型二氧化 钛溶胶、40质量份的玻璃中空微珠和60质量份的去离子水混合，滴加4ml质量浓度为1%的 氢氧化钠溶液，搅拌10分钟，加入〇. 4份质量的硅烷偶联剂，超声10分钟得到。
[0044] 实施例4
[0045] 其基本组成按质量百分数包括以下组分： 成膜物质 36 % 隔热功能填料 20 %
[0046] 成膜助剂 3.5 % 碳酸钙 15 % 去离子水 加至100 %
[0047] 热带岛礁建筑外墙涂料的制备方法，是先将无机填料和隔热功能填料加一定量的 水，搅拌10分钟后，加入成膜助剂和成膜物质，并将水补充至100份，研磨30分钟得到。
[0048] 所述的成膜助剂包括AMP-95多功能助剂、消泡剂、流平剂、增稠剂、防冻剂和分散 剂，均是市售产品，无特殊的要求。
[0049]所述的成膜物质按以下方法制备:为将质量浓度为30%的40质量份硅溶胶与质量 浓度为40%的20质量份硅酸钾溶液在30°C温度下混合10分钟后，加入硅溶胶用量3%的γ -氯丙基三甲氧基硅烷偶联剂搅拌10分钟，最后加入40质量份的碳氟乳液混合10分钟而成。 [0050]所述的功能隔热填料按以下方法制备:将5质量份浓度为50%的金红石型二氧化 钛溶胶、40质量份的玻璃中空微珠和60质量份的去离子水混合，滴加4ml质量浓度为1%的 氢氧化钠溶液，搅拌10分钟，加入〇. 4份质量的硅烷偶联剂，超声10分钟得到。
[0051 ]对实施例1~例4有关性能测试结果如表1。
[0052]表1:涂料常规性能测试
[0055]按JG/T235-2008《建筑反射隔热涂料》标准中所述方法进行隔热温差效果的测试， 以无石棉纤维水泥增强平板为隔热温差实验的空白试板，采用80μπι线棒涂布器两道制得测 试用隔热试板，干燥7d后进行隔热温差测试，光源采用1只250瓦的加热灯进行照射，照射时 间为lh，每隔5min记录一次数据，在同一光源照射下，将隔热试板与空白样板进行隔热温差 对对比。记录最大隔热温差，检测结果如表2所示。
[0056]表2:最大隔热温差
【主权项】
1. 一种热带岛礁建筑外墙涂料的制备方法，其特征在于按如下步骤进行：先将无机填 料和隔热功能填料加一定量的水，搅拌6~15分钟后，加入成膜助剂和成膜物质，再补入水， 研磨20~40分钟得到。2. 如权利要求1所述的制备方法，其特征在于按质量百分比计，所述步骤中各原料的配 比为： 成膜物质 30~40 % 隔热功能填料 5~20 % 成膜助剂 1~5 % 无机填料 10~20 % 去离子水 补充至100 %3. 如权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述的无机填料为碳酸钙、硅灰石或者二 氧化硅中的一种或者两种的组合。4. 如权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述的功能隔热填料按以下方法制备:将 1~10质量份浓度为50%的金红石型二氧化钛溶胶、10~40质量份的中空微珠和50~80质 量份的去离子水混合，滴加1~1 〇ml质量浓度为1 %的氢氧化钠溶液，搅拌5~15分钟，加入 〇. 1~1份质量的硅烷偶联剂，超声4~16分钟得到。5. 如权利要求4所述的制备方法，其特征在于所述的中空微珠为陶瓷中空微珠、玻璃中 空微珠或者粉煤灰漂珠的一种。6. 如权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述的成膜助剂包括AMP-95多功能助剂、 消泡剂、流平剂、增稠剂、防冻剂和分散剂，均是市售产品，无特殊的要求。7. 如权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述的成膜物质按以下方法制备:为将质 量浓度为30%的20~40质量份硅溶胶与质量浓度为40%的10~20质量份硅酸钾溶液在10 °C~40°C温度下混合10~20分钟后，加入硅溶胶用量1~4%的偶联剂搅拌5~10分钟，最后 加入50~80质量份的有机乳液混合8~16分钟而成。8. 如权利要求7所述的制备方法，其特征在于所述的偶联剂是乙烯基三乙氧基硅烷、乙 烯基三甲氧基硅烷、γ -氯丙基三甲氧基硅烷、γ -(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷中 的一种。9. 如权利要求7所述的制备方法，其特征在于所述的有机乳液是硅丙乳液和碳氟乳液 的一种。
【文档编号】C09D127/12GK105949825SQ201610310846
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年5月12日
【发明人】代少俊, 蒋伟丽, 侯贵华, 许宁, 张峰, 张勤芳, 姜瑞雨
【申请人】盐城工学院