[發(fā)明專利]一種微球形SiO2氣凝膠復(fù)合隔熱保溫外墻涂料及其制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310733167.4
• 申請(qǐng)日: 2013-12-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103709868A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-04-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳奇良;吳會(huì)軍;張寶玉;盧枝軍;崔小丹
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣州泰祥實(shí)業(yè)新材料科技（新豐）有限公司
• 主分類號(hào): C09D133/00
• 分類號(hào): C09D133/00;C09D175/04;C09D7/12;C01B33/16
• 代理公司: 廣州新諾專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 44100
• 代理人: 羅毅萍;張玲春

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種隔熱保溫涂料，尤其涉及一種微球形SiO2氣凝膠復(fù)合隔熱保溫外墻涂料，本發(fā)明還涉及該涂料的制備方法。

背景技術(shù)

建筑能耗的消耗占人類能源消耗的30～40%，而在發(fā)達(dá)城市夏季、冬季采暖與供熱所消耗的能量已占建筑物總能耗的40～50%，提高建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫隔熱性能是減低建筑能耗并提高建筑物使用功能的重要途徑。近年來(lái)，建筑物墻面采用具有節(jié)能性能的保溫砂漿、保溫涂料的方法已經(jīng)引起了越來(lái)越廣泛的關(guān)注。但是，目前常用的隔熱保溫涂料多采用常規(guī)的保溫涂料如海泡石、膨脹珍珠巖、膨脹蛭石等作為保溫添加物進(jìn)行制備，制得的保溫涂料往往因其涂層厚，易開(kāi)裂、易沾污等缺點(diǎn)，不適合在建筑物外墻使用并且容易影響建筑物保溫體系的使用壽命。

氣凝膠作為一種隔熱保溫性能良好的新型輕質(zhì)超級(jí)絕熱材料，具有結(jié)構(gòu)可控的納米多孔結(jié)構(gòu)，由于其獨(dú)特的納米結(jié)構(gòu)使得它具有低導(dǎo)熱系數(shù)、低密度和高比表面積等獨(dú)特的性能，其中導(dǎo)熱系數(shù)可低至0.013W/m·K，密度為0.11～0.15g/cm³、高比表面積約為500～1200m²/g，并且氣凝膠通過(guò)特殊工藝處理后具有接觸角可達(dá)160°的超疏水性，同時(shí)還具有耐腐蝕、耐高溫等特性，是一種優(yōu)異的隔熱保溫材料，但由于氣凝膠強(qiáng)度較低，耐磨性較差，故常用氣凝膠顆粒與樹(shù)脂、纖維等復(fù)合制成氣凝膠復(fù)合材料以實(shí)現(xiàn)工程應(yīng)用。

中國(guó)專利CN1546312A公開(kāi)了一種氣凝膠復(fù)合柔性保溫隔熱薄膜及其制備方法。該專利是用有機(jī)硅樹(shù)脂與氣凝膠復(fù)合采用涂布的方法制造隔熱涂層，但由于液態(tài)樹(shù)脂極易浸入到氣凝膠的納米空洞中，使得涂層整體的隔熱性能降低。中國(guó)專利CN102367353A公開(kāi)了一種低導(dǎo)熱系數(shù)復(fù)合保溫涂料及其制備方法，利用固化交聯(lián)樹(shù)脂制造保溫涂料，所用的溶劑為油性的，極易破壞氣凝膠的孔洞結(jié)構(gòu)，從而影響保溫性能。中國(guó)專利CN102079949A公開(kāi)了一種納米氣凝膠保溫涂料的制備方法，利用了SiO₂氣凝膠的極低的導(dǎo)熱系數(shù)，得到導(dǎo)熱系數(shù)低的涂膜，但是氣凝膠由于折射率低，太陽(yáng)光反射率也較低，起不到外墻隔熱的效果，同時(shí)由于塊狀SiO₂氣凝膠的密度較低，難于粉化，且粉狀顆粒的大小，形狀非常不規(guī)整，使涂料生產(chǎn)變得難于調(diào)整。

中國(guó)專利CN101195725A公開(kāi)了一種車輛用隔熱節(jié)能涂料及制備方法，利用親水疏油二氧化硅氣凝膠加入提高隔熱效果，但是這種涂料為溶劑性涂料，環(huán)保性相對(duì)較差；且親水疏油二氧化硅氣凝膠不易于分散，也需要表面改性，當(dāng)涂膜干燥后，空氣中的水蒸氣容易進(jìn)行親水性的氣凝膠孔洞中，導(dǎo)致氣凝膠坍塌，失去低導(dǎo)熱系數(shù)的性能。中國(guó)專利CN102719129公開(kāi)了一種二氧化硅氣凝膠水性隔熱涂料的制備方法，采用了內(nèi)部疏水而外部親水的SiO₂微球，但其使用硅烷偶聯(lián)劑3-氨丙基三羥基硅烷對(duì)疏水二氧化硅氣凝膠微球進(jìn)行表面親水改性時(shí)，會(huì)有一定量的3-氨丙基三羥基硅烷進(jìn)入二氧化硅氣凝膠微球孔洞中，并與孔壁反應(yīng)，使氣凝膠內(nèi)部疏水性能下降，使氣凝膠的納米孔洞結(jié)構(gòu)容易破壞，影響后面氣凝膠干燥方式的選擇，而且這也增加了氣凝膠微球的制備成本。

因而，現(xiàn)有技術(shù)的SiO₂微球及含有該SiO₂微球的隔熱保溫外墻涂料仍有進(jìn)一步改進(jìn)其技術(shù)方案的必要。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種微球形SiO₂氣凝膠復(fù)合隔熱保溫外墻涂料，采用本發(fā)明中的疏水性微球形SiO₂氣凝膠粉體，有效地避免塊狀氣凝膠粉化給涂料生產(chǎn)過(guò)程帶來(lái)流動(dòng)和消泡的問(wèn)題。

本發(fā)明的另一目的是提供一種上述微球形SiO₂氣凝膠復(fù)合隔熱保溫外墻涂料的制備方法，通過(guò)制備一種疏水型微球形SiO₂氣凝膠粉體，并與鈦白粉，加入到水性乳液中，來(lái)制備高性能水性隔熱保溫涂料。

為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明采取了以下的技術(shù)方案：

一種微球形SiO₂氣凝膠復(fù)合隔熱保溫外墻涂料，其特征在于：其主要原料組成重量份數(shù)如下：

微球形SiO₂氣凝膠粉體：1～20重量份；

鈦白粉：10～20重量份；

水性乳液：10～20重量份；

填料：20～35重量份；

其它涂料助劑：20～30重量份。