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環保隔熱涂料及其制備方法

文章出處:網責任編輯:作者:人氣:-發表時間:2023-11-23 10:32:00

 本發明提供了一種環保隔熱涂料及其制備方法,利用水性聚氨酯乳液、水性氟碳乳液樹脂、苯乙烯?丙烯酸酯共聚乳液、雙酚A聚碳酸酯與第二混合物(由納米材料與甲基丙烯酸環己酯改性的羥基丙烯酸樹脂等制成)制成第三混合物,然后將第三混合物倒入先行制備的第一混合物(由分散劑等制成)中,最終得到一種環保隔熱涂料,揮發性有機化合物(VOC)低,符合環保標準(遠遠優于國家標準),同時還具有優異的反射隔熱性能。

一種環保隔熱涂料及其制備方法

技術領域
本發明涉及涂料技術領域,特別地,涉及一種環保隔熱涂料及其制備方法。
背景技術
在我國,隨著城鄉建設步伐的加快及生活水平的提高,空調、取暖裝機量不斷增加,建筑能耗比例隨之不斷上升。同時,伴隨著人類社會和經濟的迅猛發展,全球能源日益緊張,節能已經成為全球化的話題。于建筑節能而言,其中一個重要環節就是建筑外墻和門窗、玻璃幕墻的隔熱保溫。
針對目前的外墻裝飾材料現狀,我國各級政府陸續頒布了相關規定,提倡在住宅、工業建筑、公共建筑及構筑物等裝修工程中應用建筑涂料,多層住宅及一般工業建筑和公共建筑的外墻裝飾宜使用壽命期5年以上的建筑涂料,高層建筑宜使用壽命期10年以上的建筑涂料。
目前市場上也有一些反射日光的涂料,但是真正同時具有良好隔熱效果的隔熱涂料并不多,因為這些涂料通常是依賴于外加的具有反光性能的材料(如玻璃微珠)發揮作用,很難獲得優良的隔熱效果。
另外,很多涂料中含有大量有機溶劑,環保性差,不符合當前的綠色環保訴求。
發明內容
本發明目的在于提供一種環保隔熱涂料及其制備方法,以解決環保性差和隔熱效果欠佳的技術問題。
為實現上述目的,本發明提供了一種環保隔熱涂料的制備方法,包括以下步驟:
(1)將分散劑、流平劑、成膜助劑和硅烷偶聯劑加入去離子水中,攪拌均勻,得到第一混合物,備用;
(2)將納米六硼化鑭、納米氧化鉻、納米二氧化鈦加入聚乙二醇200中,然后加入甲基丙烯酸環己酯改性的羥基丙烯酸樹脂,超聲分散20~30分鐘,得到第二混合物,備用;
(3)水性聚氨酯乳液、水性氟碳乳液樹脂、苯乙烯-丙烯酸酯共聚乳液與雙酚A聚碳酸酯混合均勻,低速攪拌分散,邊攪拌邊緩慢加入步驟(2)所得第二混合物,中速攪拌分散,得到第三混合物;
(4)將步驟(4)所得第三混合物倒入步驟(1)所得第一混合物中,高速攪拌分散,過濾,即得。
優選的,水性聚氨酯乳液、水性氟碳乳液樹脂、苯乙烯-丙烯酸酯共聚乳液、雙酚A聚碳酸酯、第二混合物和第一混合物的質量比為30~40:20~25:15~20:10~12:15~20:10。
進一步優選的,第一混合物中,分散劑、流平劑、成膜助劑、硅烷偶聯劑和去離子水的質量比為3~4:0.1~0.2:0.3~0.4:0.2~0.3:10。
進一步優選的,第二混合物中,納米六硼化鑭、納米氧化鉻、納米二氧化鈦、聚乙二醇200和甲基丙烯酸環己酯改性的羥基丙烯酸樹脂的質量比為5~6:3~4:1~2:20~30:10。
優選的,所述分散劑為聚羧酸銨鹽分散劑。
優選的,所述流平劑為聚二甲基硅氧烷。
優選的,所述成膜助劑為乙二醇丁醚。
優選的,所述硅烷偶聯劑為改性氨基硅烷偶聯劑或環氧基有機硅烷偶聯劑中的任一種。
優選的,步驟(2)中,所述甲基丙烯酸環己酯改性的羥基丙烯酸樹脂是通過以下方法制備得到的:甲基丙烯酸環己酯與羥基丙烯酸樹脂于分散釜中攪拌、分散,過濾,即得;其中,甲基丙烯酸環己酯與羥基丙烯酸樹脂的質量比為1:5~6。
優選的,步驟(3)中,步驟(2)所得第二混合物在30~40分鐘內緩慢加入。
優選的,步驟(3)中,水性聚氨酯乳液、水性氟碳乳液樹脂、苯乙烯-丙烯酸酯共聚乳液與雙酚A聚碳酸酯混合后超聲波振蕩30~40分鐘,即可混合均勻。
優選的,低速攪拌分散是以600~800r/min分散3~4小時,中速攪拌分散是以3000~4000r/min分散20~30分鐘,高速攪拌分散是以10000~12000r/min分散5~10分鐘。
本發明還提供了一種環保隔熱涂料,是通過上述制備方法得到的。
本發明具有以下有益效果:
1、本發明利用水性聚氨酯乳液、水性氟碳乳液樹脂、苯乙烯-丙烯酸酯共聚乳液、雙酚A聚碳酸酯與第二混合物(由納米材料與甲基丙烯酸環己酯改性的羥基丙烯酸樹脂等制成)制成第三混合物,然后將第三混合物倒入先行制備的第一混合物(由分散劑等制成)中,最終得到一種環保隔熱涂料,揮發性有機化合物(VOC)低,符合環保標準(遠遠優于國家標準),同時還具有優異的反射隔熱性能。
2、在聚乙二醇200的作用下,納米六硼化鑭、納米氧化鉻、納米二氧化鈦具有較好的分散性,在加入甲基丙烯酸環己酯改性的羥基丙烯酸樹脂后,也能較好分散,而且,引入甲基丙烯酸環己酯改性的羥基丙烯酸樹脂后,所得第二混合物與水性聚氨酯乳液等具有更好的相溶性,促進納米材料在整個體系中的均勻分散,進而發揮其反射隔熱作用。
3、第二混合物與水性聚氨酯乳液等混合時,所采用的投料方法為邊攪拌邊緩慢加入,控制投料時間為30~40分鐘,有利于改善分散性能,進而有助于涂料的成膜性能和反射隔熱性能的提高。
4、羥基丙烯酸樹脂經甲基丙烯酸環己酯改性,對遠近紅外線和紫外線有一定的反射作用,與納米六硼化鑭、納米氧化鉻、納米二氧化鈦復配后,有機聚合物將無機納米材料纏繞或包裹在其中,在有效反射光的基礎上,增強了隔熱性能。
除了上面所描述的目的、特征和優點之外,本發明還有其它的目的、特征和優點。下面將對本發明作進一步詳細的說明。
具體實施方式
以下對本發明的實施例進行詳細說明,但是本發明可以根據權利要求限定和覆蓋的多種不同方式實施。
實施例1:
一種環保隔熱涂料的制備方法,包括以下步驟:
(1)將分散劑、流平劑、成膜助劑和硅烷偶聯劑加入去離子水中,攪拌均勻,得到第一混合物,備用;
(2)將納米六硼化鑭、納米氧化鉻、納米二氧化鈦加入聚乙二醇200中,然后加入甲基丙烯酸環己酯改性的羥基丙烯酸樹脂,超聲分散20分鐘,得到第二混合物,備用;
(3)水性聚氨酯乳液、水性氟碳乳液樹脂、苯乙烯-丙烯酸酯共聚乳液與雙酚A聚碳酸酯混合均勻,低速攪拌分散,邊攪拌邊緩慢加入步驟(2)所得第二混合物,中速攪拌分散,得到第三混合物;
(4)將步驟(4)所得第三混合物倒入步驟(1)所得第一混合物中,高速攪拌分散,過濾,即得。
其中,水性聚氨酯乳液、水性氟碳乳液樹脂、苯乙烯-丙烯酸酯共聚乳液、雙酚A聚碳酸酯、第二混合物和第一混合物的質量比為30:20:15:10:15:10。
第一混合物中,分散劑、流平劑、成膜助劑、硅烷偶聯劑和去離子水的質量比為3:0.1:0.3:0.2:10。
第二混合物中,納米六硼化鑭、納米氧化鉻、納米二氧化鈦、聚乙二醇200和甲基丙烯酸環己酯改性的羥基丙烯酸樹脂的質量比為5:3:1:20:10。
分散劑為聚羧酸銨鹽分散劑。流平劑為聚二甲基硅氧烷。成膜助劑為乙二醇丁醚。硅烷偶聯劑為改性氨基硅烷偶聯劑。
步驟(2)中,甲基丙烯酸環己酯改性的羥基丙烯酸樹脂是通過以下方法制備得到的:甲基丙烯酸環己酯與羥基丙烯酸樹脂于分散釜中攪拌、分散,過濾,即得;其中,甲基丙烯酸環己酯與羥基丙烯酸樹脂的質量比為1:5。
步驟(3)中,步驟(2)所得第二混合物在30分鐘內緩慢加入。
步驟(3)中,水性聚氨酯乳液、水性氟碳乳液樹脂、苯乙烯-丙烯酸酯共聚乳液與雙酚A聚碳酸酯混合后超聲波振蕩30分鐘,即可混合均勻。
低速攪拌分散是以600r/min分散3小時,中速攪拌分散是以3000r/min分散20分鐘,高速攪拌分散是以10000r/min分散5分鐘。
一種環保隔熱涂料,是通過上述制備方法得到的。
實施例2:
一種環保隔熱涂料的制備方法,包括以下步驟:
(1)將分散劑、流平劑、成膜助劑和硅烷偶聯劑加入去離子水中,攪拌均勻,得到第一混合物,備用;
(2)將納米六硼化鑭、納米氧化鉻、納米二氧化鈦加入聚乙二醇200中,然后加入甲基丙烯酸環己酯改性的羥基丙烯酸樹脂,超聲分散30分鐘,得到第二混合物,備用;
(3)水性聚氨酯乳液、水性氟碳乳液樹脂、苯乙烯-丙烯酸酯共聚乳液與雙酚A聚碳酸酯混合均勻,低速攪拌分散,邊攪拌邊緩慢加入步驟(2)所得第二混合物,中速攪拌分散,得到第三混合物;
(4)將步驟(4)所得第三混合物倒入步驟(1)所得第一混合物中,高速攪拌分散,過濾,即得。
其中,水性聚氨酯乳液、水性氟碳乳液樹脂、苯乙烯-丙烯酸酯共聚乳液、雙酚A聚碳酸酯、第二混合物和第一混合物的質量比為40:25:20:12:20:10。
第一混合物中,分散劑、流平劑、成膜助劑、硅烷偶聯劑和去離子水的質量比為4:0.2:0.4:0.3:10。
第二混合物中,納米六硼化鑭、納米氧化鉻、納米二氧化鈦、聚乙二醇200和甲基丙烯酸環己酯改性的羥基丙烯酸樹脂的質量比為6:4:2:30:10。
分散劑為聚羧酸銨鹽分散劑。流平劑為聚二甲基硅氧烷。成膜助劑為乙二醇丁醚。硅烷偶聯劑為環氧基有機硅烷偶聯劑。
步驟(2)中,甲基丙烯酸環己酯改性的羥基丙烯酸樹脂是通過以下方法制備得到的:甲基丙烯酸環己酯與羥基丙烯酸樹脂于分散釜中攪拌、分散,過濾,即得;其中,甲基丙烯酸環己酯與羥基丙烯酸樹脂的質量比為1:6。
步驟(3)中,步驟(2)所得第二混合物在40分鐘內緩慢加入。
步驟(3)中,水性聚氨酯乳液、水性氟碳乳液樹脂、苯乙烯-丙烯酸酯共聚乳液與雙酚A聚碳酸酯混合后超聲波振蕩40分鐘,即可混合均勻。
低速攪拌分散是以800r/min分散4小時,中速攪拌分散是以4000r/min分散30分鐘,高速攪拌分散是以12000r/min分散10分鐘。
一種環保隔熱涂料,是通過上述制備方法得到的。
實施例3:
一種環保隔熱涂料的制備方法,包括以下步驟:
(1)將分散劑、流平劑、成膜助劑和硅烷偶聯劑加入去離子水中,攪拌均勻,得到第一混合物,備用;
(2)將納米六硼化鑭、納米氧化鉻、納米二氧化鈦加入聚乙二醇200中,然后加入甲基丙烯酸環己酯改性的羥基丙烯酸樹脂,超聲分散20分鐘,得到第二混合物,備用;
(3)水性聚氨酯乳液、水性氟碳乳液樹脂、苯乙烯-丙烯酸酯共聚乳液與雙酚A聚碳酸酯混合均勻,低速攪拌分散,邊攪拌邊緩慢加入步驟(2)所得第二混合物,中速攪拌分散,得到第三混合物;
(4)將步驟(4)所得第三混合物倒入步驟(1)所得第一混合物中,高速攪拌分散,過濾,即得。
其中,水性聚氨酯乳液、水性氟碳乳液樹脂、苯乙烯-丙烯酸酯共聚乳液、雙酚A聚碳酸酯、第二混合物和第一混合物的質量比為40:20:20:10:20:10。
第一混合物中,分散劑、流平劑、成膜助劑、硅烷偶聯劑和去離子水的質量比為3:0.2:0.3:0.3:10。
第二混合物中,納米六硼化鑭、納米氧化鉻、納米二氧化鈦、聚乙二醇200和甲基丙烯酸環己酯改性的羥基丙烯酸樹脂的質量比為5:4:1:30:10。
分散劑為聚羧酸銨鹽分散劑。流平劑為聚二甲基硅氧烷。成膜助劑為乙二醇丁醚。硅烷偶聯劑為改性氨基硅烷偶聯劑。
步驟(2)中,甲基丙烯酸環己酯改性的羥基丙烯酸樹脂是通過以下方法制備得到的:甲基丙烯酸環己酯與羥基丙烯酸樹脂于分散釜中攪拌、分散,過濾,即得;其中,甲基丙烯酸環己酯與羥基丙烯酸樹脂的質量比為1:6。
步驟(3)中,步驟(2)所得第二混合物在30分鐘內緩慢加入。
步驟(3)中,水性聚氨酯乳液、水性氟碳乳液樹脂、苯乙烯-丙烯酸酯共聚乳液與雙酚A聚碳酸酯混合后超聲波振蕩40分鐘,即可混合均勻。
低速攪拌分散是以600r/min分散4小時,中速攪拌分散是以3000r/min分散30分鐘,高速攪拌分散是以10000r/min分散10分鐘。
一種環保隔熱涂料,是通過上述制備方法得到的。
實施例4:
一種環保隔熱涂料的制備方法,包括以下步驟:
(1)將分散劑、流平劑、成膜助劑和硅烷偶聯劑加入去離子水中,攪拌均勻,得到第一混合物,備用;
(2)將納米六硼化鑭、納米氧化鉻、納米二氧化鈦加入聚乙二醇200中,然后加入甲基丙烯酸環己酯改性的羥基丙烯酸樹脂,超聲分散30分鐘,得到第二混合物,備用;
(3)水性聚氨酯乳液、水性氟碳乳液樹脂、苯乙烯-丙烯酸酯共聚乳液與雙酚A聚碳酸酯混合均勻,低速攪拌分散,邊攪拌邊緩慢加入步驟(2)所得第二混合物,中速攪拌分散,得到第三混合物;
(4)將步驟(4)所得第三混合物倒入步驟(1)所得第一混合物中,高速攪拌分散,過濾,即得。
其中,水性聚氨酯乳液、水性氟碳乳液樹脂、苯乙烯-丙烯酸酯共聚乳液、雙酚A聚碳酸酯、第二混合物和第一混合物的質量比為30:25:15:12:15:10。
第一混合物中,分散劑、流平劑、成膜助劑、硅烷偶聯劑和去離子水的質量比為4:0.1:0.4:0.2:10。
第二混合物中,納米六硼化鑭、納米氧化鉻、納米二氧化鈦、聚乙二醇200和甲基丙烯酸環己酯改性的羥基丙烯酸樹脂的質量比為6:3:2:20:10。
分散劑為聚羧酸銨鹽分散劑。流平劑為聚二甲基硅氧烷。成膜助劑為乙二醇丁醚。硅烷偶聯劑為環氧基有機硅烷偶聯劑。
步驟(2)中,甲基丙烯酸環己酯改性的羥基丙烯酸樹脂是通過以下方法制備得到的:甲基丙烯酸環己酯與羥基丙烯酸樹脂于分散釜中攪拌、分散,過濾,即得;其中,甲基丙烯酸環己酯與羥基丙烯酸樹脂的質量比為1:5。
步驟(3)中,步驟(2)所得第二混合物在40分鐘內緩慢加入。
步驟(3)中,水性聚氨酯乳液、水性氟碳乳液樹脂、苯乙烯-丙烯酸酯共聚乳液與雙酚A聚碳酸酯混合后超聲波振蕩30分鐘,即可混合均勻。
低速攪拌分散是以800r/min分散3小時,中速攪拌分散是以4000r/min分散20分鐘,高速攪拌分散是以12000r/min分散5分鐘。
一種環保隔熱涂料,是通過上述制備方法得到的。
實施例5:
一種環保隔熱涂料的制備方法,包括以下步驟:
(1)將分散劑、流平劑、成膜助劑和硅烷偶聯劑加入去離子水中,攪拌均勻,得到第一混合物,備用;
(2)將納米六硼化鑭、納米氧化鉻、納米二氧化鈦加入聚乙二醇200中,然后加入甲基丙烯酸環己酯改性的羥基丙烯酸樹脂,超聲分散25分鐘,得到第二混合物,備用;
(3)水性聚氨酯乳液、水性氟碳乳液樹脂、苯乙烯-丙烯酸酯共聚乳液與雙酚A聚碳酸酯混合均勻,低速攪拌分散,邊攪拌邊緩慢加入步驟(2)所得第二混合物,中速攪拌分散,得到第三混合物;
(4)將步驟(4)所得第三混合物倒入步驟(1)所得第一混合物中,高速攪拌分散,過濾,即得。
其中,水性聚氨酯乳液、水性氟碳乳液樹脂、苯乙烯-丙烯酸酯共聚乳液、雙酚A聚碳酸酯、第二混合物和第一混合物的質量比為35:22:18:11:17:10。
第一混合物中,分散劑、流平劑、成膜助劑、硅烷偶聯劑和去離子水的質量比為3.5:0.15:0.35:0.25:10。
第二混合物中,納米六硼化鑭、納米氧化鉻、納米二氧化鈦、聚乙二醇200和甲基丙烯酸環己酯改性的羥基丙烯酸樹脂的質量比為5.5:3.5:1.5:25:10。
分散劑為聚羧酸銨鹽分散劑。流平劑為聚二甲基硅氧烷。成膜助劑為乙二醇丁醚。硅烷偶聯劑為環氧基有機硅烷偶聯劑。
步驟(2)中,甲基丙烯酸環己酯改性的羥基丙烯酸樹脂是通過以下方法制備得到的:甲基丙烯酸環己酯與羥基丙烯酸樹脂于分散釜中攪拌、分散,過濾,即得;其中,甲基丙烯酸環己酯與羥基丙烯酸樹脂的質量比為1:5.5。
步驟(3)中,步驟(2)所得第二混合物在35分鐘內緩慢加入。
步驟(3)中,水性聚氨酯乳液、水性氟碳乳液樹脂、苯乙烯-丙烯酸酯共聚乳液與雙酚A聚碳酸酯混合后超聲波振蕩35分鐘,即可混合均勻。
低速攪拌分散是以700r/min分散3.5小時,中速攪拌分散是以3500r/min分散25分鐘,高速攪拌分散是以11000r/min分散8分鐘。
一種環保隔熱涂料,是通過上述制備方法得到的。
對比例1
一種環保隔熱涂料的制備方法,包括以下步驟:
(1)將分散劑、流平劑、成膜助劑和硅烷偶聯劑加入去離子水中,攪拌均勻,得到第一混合物,備用;
(2)將納米六硼化鑭、納米二氧化鈦加入聚乙二醇200中,然后加入甲基丙烯酸環己酯改性的羥基丙烯酸樹脂,超聲分散25分鐘,得到第二混合物,備用;
(3)水性聚氨酯乳液、水性氟碳乳液樹脂、苯乙烯-丙烯酸酯共聚乳液與雙酚A聚碳酸酯混合均勻,低速攪拌分散,邊攪拌邊緩慢加入步驟(2)所得第二混合物,中速攪拌分散,得到第三混合物;
(4)將步驟(4)所得第三混合物倒入步驟(1)所得第一混合物中,高速攪拌分散,過濾,即得。
其中,水性聚氨酯乳液、水性氟碳乳液樹脂、苯乙烯-丙烯酸酯共聚乳液、雙酚A聚碳酸酯、第二混合物和第一混合物的質量比為35:22:18:11:17:10。
第一混合物中,分散劑、流平劑、成膜助劑、硅烷偶聯劑和去離子水的質量比為3.5:0.15:0.35:0.25:10。
第二混合物中,納米六硼化鑭、納米二氧化鈦、聚乙二醇200和甲基丙烯酸環己酯改性的羥基丙烯酸樹脂的質量比為5.5:1.5:25:10。
分散劑為聚羧酸銨鹽分散劑。流平劑為聚二甲基硅氧烷。成膜助劑為乙二醇丁醚。硅烷偶聯劑為環氧基有機硅烷偶聯劑。
步驟(2)中,甲基丙烯酸環己酯改性的羥基丙烯酸樹脂是通過以下方法制備得到的:甲基丙烯酸環己酯與羥基丙烯酸樹脂于分散釜中攪拌、分散,過濾,即得;其中,甲基丙烯酸環己酯與羥基丙烯酸樹脂的質量比為1:5.5。
步驟(3)中,步驟(2)所得第二混合物在35分鐘內緩慢加入。
步驟(3)中,水性聚氨酯乳液、水性氟碳乳液樹脂、苯乙烯-丙烯酸酯共聚乳液與雙酚A聚碳酸酯混合后超聲波振蕩35分鐘,即可混合均勻。
低速攪拌分散是以700r/min分散3.5小時,中速攪拌分散是以3500r/min分散25分鐘,高速攪拌分散是以11000r/min分散8分鐘。
一種環保隔熱涂料,是通過上述制備方法得到的。
對比例2
一種環保隔熱涂料的制備方法,包括以下步驟:
(1)將分散劑、流平劑、成膜助劑和硅烷偶聯劑加入去離子水中,攪拌均勻,得到第一混合物,備用;
(2)將納米六硼化鑭、納米氧化鉻、納米二氧化鈦加入聚乙二醇200中,超聲分散25分鐘,得到第二混合物,備用;
(3)水性聚氨酯乳液、水性氟碳乳液樹脂、苯乙烯-丙烯酸酯共聚乳液與雙酚A聚碳酸酯混合均勻,低速攪拌分散,邊攪拌邊緩慢加入步驟(2)所得第二混合物,中速攪拌分散,得到第三混合物;
(4)將步驟(4)所得第三混合物倒入步驟(1)所得第一混合物中,高速攪拌分散,過濾,即得。
其中,水性聚氨酯乳液、水性氟碳乳液樹脂、苯乙烯-丙烯酸酯共聚乳液、雙酚A聚碳酸酯、第二混合物和第一混合物的質量比為35:22:18:11:17:10。
第一混合物中,分散劑、流平劑、成膜助劑、硅烷偶聯劑和去離子水的質量比為3.5:0.15:0.35:0.25:10。
第二混合物中,納米六硼化鑭、納米氧化鉻、納米二氧化鈦、聚乙二醇200的質量比為5.5:3.5:1.5:25。
分散劑為聚羧酸銨鹽分散劑。流平劑為聚二甲基硅氧烷。成膜助劑為乙二醇丁醚。硅烷偶聯劑為環氧基有機硅烷偶聯劑。
步驟(3)中,步驟(2)所得第二混合物在35分鐘內緩慢加入。
步驟(3)中,水性聚氨酯乳液、水性氟碳乳液樹脂、苯乙烯-丙烯酸酯共聚乳液與雙酚A聚碳酸酯混合后超聲波振蕩35分鐘,即可混合均勻。
低速攪拌分散是以700r/min分散3.5小時,中速攪拌分散是以3500r/min分散25分鐘,高速攪拌分散是以11000r/min分散8分鐘。
一種環保隔熱涂料,是通過上述制備方法得到的。
對比例3
一種環保隔熱涂料的制備方法,包括以下步驟:
(1)將分散劑、流平劑、成膜助劑和硅烷偶聯劑加入去離子水中,攪拌均勻,得到第一混合物,備用;
(2)將納米六硼化鑭、納米氧化鉻、納米二氧化鈦加入聚乙二醇200中,然后加入甲基丙烯酸環己酯改性的羥基丙烯酸樹脂,超聲分散25分鐘,得到第二混合物,備用;
(3)水性聚氨酯乳液、水性氟碳乳液樹脂、苯乙烯-丙烯酸酯共聚乳液混合均勻,低速攪拌分散,邊攪拌邊緩慢加入步驟(2)所得第二混合物,中速攪拌分散,得到第三混合物;
(4)將步驟(4)所得第三混合物倒入步驟(1)所得第一混合物中,高速攪拌分散,過濾,即得。
其中,水性聚氨酯乳液、水性氟碳乳液樹脂、苯乙烯-丙烯酸酯共聚乳液、第二混合物和第一混合物的質量比為35:22:18:17:10。
第一混合物中,分散劑、流平劑、成膜助劑、硅烷偶聯劑和去離子水的質量比為3.5:0.15:0.35:0.25:10。
第二混合物中,納米六硼化鑭、納米氧化鉻、納米二氧化鈦、聚乙二醇200和甲基丙烯酸環己酯改性的羥基丙烯酸樹脂的質量比為5.5:3.5:1.5:25:10。
分散劑為聚羧酸銨鹽分散劑。流平劑為聚二甲基硅氧烷。成膜助劑為乙二醇丁醚。硅烷偶聯劑為環氧基有機硅烷偶聯劑。
步驟(2)中,甲基丙烯酸環己酯改性的羥基丙烯酸樹脂是通過以下方法制備得到的:甲基丙烯酸環己酯與羥基丙烯酸樹脂于分散釜中攪拌、分散,過濾,即得;其中,甲基丙烯酸環己酯與羥基丙烯酸樹脂的質量比為1:5.5。
步驟(3)中,步驟(2)所得第二混合物在35分鐘內緩慢加入。
步驟(3)中,水性聚氨酯乳液、水性氟碳乳液樹脂、苯乙烯-丙烯酸酯共聚乳液混合后超聲波振蕩35分鐘,即可混合均勻。
低速攪拌分散是以700r/min分散3.5小時,中速攪拌分散是以3500r/min分散25分鐘,高速攪拌分散是以11000r/min分散8分鐘。
一種環保隔熱涂料,是通過上述制備方法得到的。
對比例4
一種環保隔熱涂料的制備方法,包括以下步驟:
(1)將分散劑、流平劑、成膜助劑和硅烷偶聯劑加入去離子水中,攪拌均勻,得到第一混合物,備用;
(2)水性聚氨酯乳液、水性氟碳乳液樹脂、苯乙烯-丙烯酸酯共聚乳液與雙酚A聚碳酸酯混合均勻,低速攪拌分散,邊攪拌邊緩慢加入納米六硼化鑭、納米氧化鉻、納米二氧化鈦、聚乙二醇200和甲基丙烯酸環己酯改性的羥基丙烯酸樹脂,中速攪拌分散,得到第三混合物;
(3)將步驟(2)所得第三混合物倒入步驟(1)所得第一混合物中,高速攪拌分散,過濾,即得。
其中,水性聚氨酯乳液、水性氟碳乳液樹脂、苯乙烯-丙烯酸酯共聚乳液、雙酚A聚碳酸酯、第二混合物和第一混合物的質量比為35:22:18:11:17:10。
第一混合物中,分散劑、流平劑、成膜助劑、硅烷偶聯劑和去離子水的質量比為3.5:0.15:0.35:0.25:10。
納米六硼化鑭、納米氧化鉻、納米二氧化鈦、聚乙二醇200和甲基丙烯酸環己酯改性的羥基丙烯酸樹脂的質量比為5.5:3.5:1.5:25:10。
分散劑為聚羧酸銨鹽分散劑。流平劑為聚二甲基硅氧烷。成膜助劑為乙二醇丁醚。硅烷偶聯劑為環氧基有機硅烷偶聯劑。
步驟(2)中,甲基丙烯酸環己酯改性的羥基丙烯酸樹脂是通過以下方法制備得到的:甲基丙烯酸環己酯與羥基丙烯酸樹脂于分散釜中攪拌、分散,過濾,即得;其中,甲基丙烯酸環己酯與羥基丙烯酸樹脂的質量比為1:5.5。
步驟(2)中,在35分鐘內緩慢加入。
步驟(2)中,水性聚氨酯乳液、水性氟碳乳液樹脂、苯乙烯-丙烯酸酯共聚乳液與雙酚A聚碳酸酯混合后超聲波振蕩35分鐘,即可混合均勻。
低速攪拌分散是以700r/min分散3.5小時,中速攪拌分散是以3500r/min分散25分鐘,高速攪拌分散是以11000r/min分散8分鐘。
一種環保隔熱涂料,是通過上述制備方法得到的。
試驗例
將實施例1~5或對比例1~4的涂料分別噴涂于3mm不銹鋼板上(涂膜厚度為100μm),測試表干時間和形成涂膜的粘結強度,并按照GB/T 23985-2009測定VOC含量,GB/T25261-2010測試太陽光反射比、半球發射率,GJB 1201.1-91測試導熱系數,結果見表1。
表1.涂料性能比較
環保隔熱涂料及其制備方法
從表1可以看出,實施例1~5的涂料粘結強度大,具有良好的成膜性能,VOC含量低,環保性好,太陽光反射比和半球發射率高,導熱系數低,反射隔熱性能佳。對比例1略去了納米氧化鉻,對比例2略去了甲基丙烯酸環己酯改性的羥基丙烯酸樹脂,對比例3略去了雙酚A聚碳酸酯,對比例4略去了第二混合物的提前制備過程,納米材料等采取直接加入,不但影響了涂料的成膜性能,還影響了反射隔熱性能。
以上所述僅為本發明的優選實施例而已,并不用于限制本發明,對于本領域的技術人員來說,本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內,所作的任何修改、等同替換、改進等,均應包含在本發明的保護范圍之內。
1.一種環保隔熱涂料的制備方法,其特征在于,包括以下步驟:
(1)將分散劑、流平劑、成膜助劑和硅烷偶聯劑加入去離子水中,攪拌均勻,得到第一混合物,備用;
(2)將納米六硼化鑭、納米氧化鉻、納米二氧化鈦加入聚乙二醇200中,然后加入甲基丙烯酸環己酯改性的羥基丙烯酸樹脂,超聲分散20~30分鐘,得到第二混合物,備用;
(3)水性聚氨酯乳液、水性氟碳乳液樹脂、苯乙烯-丙烯酸酯共聚乳液與雙酚A聚碳酸酯混合均勻,低速攪拌分散,邊攪拌邊緩慢加入步驟(2)所得第二混合物,中速攪拌分散,得到第三混合物;
(4)將步驟(4)所得第三混合物倒入步驟(1)所得第一混合物中,高速攪拌分散,過濾,即得;
步驟(3)中,步驟(2)所得第二混合物在30~40分鐘內緩慢加入;低速攪拌分散是以600~800r/min分散3~4小時,中速攪拌分散是以3000~4000r/min分散20~30分鐘,高速攪拌分散是以10000~12000r/min分散5~10分鐘。
2.根據權利要求1所述的制備方法,其特征在于,水性聚氨酯乳液、水性氟碳乳液樹脂、苯乙烯-丙烯酸酯共聚乳液、雙酚A聚碳酸酯、第二混合物和第一混合物的質量比為30~40:20~25:15~20:10~12:15~20:10。
3.根據權利要求2所述的制備方法,其特征在于,第一混合物中,分散劑、流平劑、成膜助劑、硅烷偶聯劑和去離子水的質量比為3~4:0.1~0.2:0.3~0.4:0.2~0.3:10。
4.根據權利要求2所述的制備方法,其特征在于,第二混合物中,納米六硼化鑭、納米氧化鉻、納米二氧化鈦、聚乙二醇200和甲基丙烯酸環己酯改性的羥基丙烯酸樹脂的質量比為5~6:3~4:1~2:20~30:10。
5.根據權利要求1所述的制備方法,其特征在于,步驟(2)中,所述甲基丙烯酸環己酯改性的羥基丙烯酸樹脂是通過以下方法制備得到的:甲基丙烯酸環己酯與羥基丙烯酸樹脂于分散釜中攪拌、分散,過濾,即得;其中,甲基丙烯酸環己酯與羥基丙烯酸樹脂的質量比為1:5~6。
6.根據權利要求1所述的制備方法,其特征在于,步驟(3)中,水性聚氨酯乳液、水性氟碳乳液樹脂、苯乙烯-丙烯酸酯共聚乳液與雙酚A聚碳酸酯混合后超聲波振蕩30~40分鐘,即可混合均勻。
7.一種環保隔熱涂料,其特征在于,是通過權利要求1~6中任一項所述的制備方法得到的。
株洲華昊科技有限公司18073343551劉
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