[發明專利]納米氣凝膠保溫涂料的制備方法

無效

• 申請號: 201010601347.3
• 申請日: 2010-12-22
• 公開（公告）號: CN102079949A
• 公開（公告）日: 2011-06-01
• 發明（設計）人: 王非;李志
• 申請（專利權）人: 李志
• 主分類號: C09D201/00
• 分類號: C09D201/00;C09D7/12;C09D5/00;C09D167/08;C09D163/00;C09D1/00;C09D133/04;C09D175/04;C09D167/00;C09D133/02;C01B33/16
• 代理公司: 北京紐樂康知識產權代理事務所 11210
• 代理人: 王珂

技術領域

本發明涉及化工涂料領域，尤其涉及一種納米氣凝膠保溫涂料的制備方法。

背景技術

隨著國家近年來倡導建立節約型社會，各行業均在開拓節能的新方法、新工藝。其中涂料施工工藝簡單，可實現無縫施工，減少熱橋的存在，因此保溫涂料成為新的研究熱點。?????????????????

保溫涂料通常分為兩類：一、反射型熱涂料，其是在鋁基反光隔熱涂料的基礎上發展而來的，通過選擇金屬或金屬填料和樹脂及生產工藝，制得高反射率的涂層，反射紅外光來達到隔熱目的的。二、隔熱型隔熱涂料是以自身的低導熱率來實現隔熱的一類涂料，屬于厚膜涂料。涂料施工時需有一定厚度，一般為5-20mm，在經過表面干燥固化后，形成具有低熱導率的涂層，以達到減少熱量傳遞的效果。

目前保溫涂料中應用最廣泛的是硅酸鹽類涂料，這類涂料是上世紀末發展起來的一類新型材料。其工作原理是形成“空氣囊”來防止熱傳導。但這類材料顆粒多少微米級的，形成的“氣囊”也都大于空氣熱運動的自由程，抑制熱傳導效果不明顯，保溫效果較差。

發明內容

本發明的目的是提供一種納米氣凝膠保溫涂料的制備方法，以克服目前現有技術存在的上述不足。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現：

一種納米氣凝膠保溫涂料的制備方法，包括以下步驟：

1）將正硅酸乙酯、1%質量濃度的鹽酸或草酸溶液、無水乙醇和水混合水解12-24小時，上述各組分的重量份數比為1∶0.1∶6∶0.5；

2）將步驟1）水解完成后加入1%質量濃度的氨水溶液，水解完成后的液體與氨水的重量份數比為1∶0.1-0.2，反應18-48小時后得到二氧化硅凝膠；

3）將步驟2）產生的二氧化硅凝膠置于無水乙醇，中老化處理12-36小時；

4）將步驟3）老化處理后的二氧化硅凝膠置于三甲基氯硅烷與正戊烷或正己烷的混合液中進行修飾改性，混合液中三甲基氯硅烷與正戊烷或正己烷的重量份數比為1∶5-100，每24-48小時更換一次混合液，重復此過程3-5次；

5）將步驟4）修飾改性后的二氧化硅凝膠置于20-110℃條件下，干燥24-36小時，得到二氧化硅氣凝膠；

6）將步驟5）得到的氣凝膠粉碎，過200目篩，將過篩后的氣凝膠與水性涂料、溶劑性涂料、粉末涂料或高固體粉涂料以重量份數比1:10-50混合均勻后即可使用，其中水性涂料可以是水溶醇酸樹脂、水溶環氧樹脂或無機高分子水性樹脂，溶劑性涂料為丙烯酸酯建筑涂料、有機硅-丙烯酸酯建筑涂料、聚氨酯涂料或氟樹脂建筑涂料，粉末涂料為環氧粉末涂料，聚酯粉末涂料，丙烯酸酯粉末涂料或熱塑性粉末涂料，高固體粉涂料為氨基丙烯酸、氨基聚酯或白干型醇酸漆。

在上述操作步驟中，步驟4）還可以采用以下方法：所述將步驟3）老化處理后的二氧化硅凝膠置于超臨界干燥設備中，預充3-5MPa氮氣；再以30-60℃/小時的升溫速度加熱至260-320℃，保溫2-3小時；之后以0.5-1MPa/小時速度泄壓，最后氮氣吹掃30-60分鐘。

本發明的有益效果為：

1、采用本發明方法制備的二氧化硅氣凝膠孔徑為納米級分布，其主要孔徑分布在10nm，小于空氣分子運動自由程，可大大降低因氣體分子熱運動產生的熱傳遞。

2、本發明中的氣凝膠由納米二氧化硅球形顆粒搭接組成的網絡結構，減少了固體顆粒的接觸面積，增加了熱傳導路徑，進一步起到了保溫隔熱的效果。??????????????????????????????????????????????????????????????

3、通過干燥工藝的不同，可制備疏水和親水型二氧化硅氣凝膠，以配合有機或無機涂料使用。??

附圖說明

下面根據附圖對本發明作進一步詳細說明。

圖1是本發明實施例所述的一種納米氣凝膠保溫涂料的制備方法的工藝流程圖；

圖2是本發明實例1所述的一種納米氣凝膠保溫涂料的制備方法制備出的產品在電鏡下的圖片；

圖3是本發明實例2所述的一種納米氣凝膠保溫涂料的制備方法制備出的產品在電鏡下的圖片；

圖4是本發明實例3所述的一種納米氣凝膠保溫涂料的制備方法制備出的產品在電鏡下的圖片；

圖5是本發明實例4所述的一種納米氣凝膠保溫涂料的制備方法制備出的產品在電鏡下的圖片；

圖6是本發明實例5所述的一種納米氣凝膠保溫涂料的制備方法制備出的產品在電鏡下的圖片。

具體實施方式

實施例1