[發(fā)明專利]一種水性納米絕熱保溫涂料及制備方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201811213203.3
• 申請日: 2018-10-16
• 公開（公告）號: CN109337469A
• 公開（公告）日: 2019-02-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 謝松洋;李先民
• 申請（專利權(quán)）人: 北京隆源納欣科技有限公司
• 主分類號: C09D133/00
• 分類號: C09D133/00;C09D183/04;C09D7/61;C09D7/62
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本發(fā)明公開一種水性納米絕熱保溫涂料及制備方法，屬于特殊涂料技術(shù)領(lǐng)域。該水性納米絕熱保溫涂料包括按質(zhì)量百分含量計的組分：水5?15、助劑1?6、顏填料20?45、粘結(jié)劑20?60、偶聯(lián)劑1?3。其中顏填料包括功能性填料：納米二氧化硅氣凝膠、空心玻璃微珠、鈦白粉、六鈦酸鉀晶須；體質(zhì)填料：滑石粉、輕質(zhì)碳酸鈣、硅灰石。粘結(jié)劑包括水溶性有機硅樹脂、水性丙烯酸乳液、水性丙烯酸彈性乳液。本發(fā)明的涂料導(dǎo)熱系數(shù)低，隔熱效果優(yōu)，能實現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。可應(yīng)用與高溫管道及設(shè)備的隔熱保溫，也可在建筑內(nèi)外墻隔熱保溫中得到良好的應(yīng)用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于特殊涂料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種水性納米絕熱保溫涂料制備方法。

技術(shù)背景

不必要的熱傳導(dǎo)導(dǎo)致了各種環(huán)境下能量的利用效率降低，增加了額外的能源消耗。早期的隔熱材料多以珍珠巖，纖維等為主，隨著工業(yè)的發(fā)展對能源的巨大消耗，環(huán)保要求越來越嚴的今天，越來越多的行業(yè)更加注重對能源的節(jié)約，追求產(chǎn)品價值的最大利益化。

納米復(fù)合材料是指由兩種或兩種以上的固相，至少在一維是以納米級大小(即1-100nm)復(fù)合而成的復(fù)合材料。納米復(fù)合材料不僅兼具有納米粒子自身的小尺寸效應(yīng)，而且還具有其他材料所不具有的比表面積大、表面反應(yīng)活性高、表面活動中心多，吸附能力強等特別性質(zhì)。

納米二氧化硅氣凝膠是一種新型的輕質(zhì)納米多孔材料，具有低密度、高氣孔率、低折射率和低熱傳導(dǎo)率等特點。二氧化硅氣凝膠獨特的納米多孔網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)使其具有優(yōu)異的保溫隔熱性能，它作為一種輕質(zhì)的隔熱材料在航空航天、化工、節(jié)能建筑等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。

二氧化硅氣凝膠是一種具有納米多孔結(jié)構(gòu)的新型材料，是目前世界上最輕，隔熱性能最好的固體隔熱材料。具有三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，具有高達90％以上的孔隙率，納米二氧化硅氣凝膠的熱導(dǎo)率由三部分組成：氣態(tài)熱導(dǎo)率，固態(tài)熱導(dǎo)率，輻射熱導(dǎo)率。空氣分子的平均自由層在70mn左右，而納米二氧化硅氣凝膠的孔道尺寸為20-50nm，遠小于這一臨界尺寸，材料內(nèi)部就消除了對流，氣態(tài)熱導(dǎo)率就很低；且較低的密度又限制熱量在稀疏骨架中的局部傳播。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明選用納米二氧化硅氣凝膠復(fù)合空心玻璃微珠作為主要的隔熱材料，六鈦酸鉀晶須復(fù)合金紅石型鈦白粉作為紅外遮光劑制成的納米隔熱保溫絕熱涂料，針對性解決現(xiàn)有保溫涂料存在的一些缺陷(主要是導(dǎo)熱系數(shù)高)及單獨使用納米二氧化硅氣凝膠制備保溫涂料成本較高的問題。

本發(fā)明所制備的納米隔熱保溫絕熱涂料制備方法簡單，導(dǎo)熱系數(shù)低，成本便宜，適合大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

1 水性丙烯酸乳液0-10、水性丙烯酸彈性乳液0-20、水溶性有機硅樹脂5-20、金紅石型納米二氧化鈦1-5、空心陶瓷微珠10-30、納米二氧化硅氣凝膠分散液5-15、六鈦酸鉀晶須分散液1-15、滑石粉0-15、硅灰石0-20、輕質(zhì)碳酸鈣0-15、偶聯(lián)劑1-3、分散劑0.5-2、潤濕劑0-1、消泡劑0-1、增稠劑0-1、成膜助劑1-5、殺菌劑0-1、防凍劑1-5和余量的水。

2 根據(jù)權(quán)利要求1所述水性納米絕熱保溫涂料，偶聯(lián)劑包括KH-550和KH-570中的一種或兩種。

3 根據(jù)權(quán)利要求1所述水性納米絕熱保溫涂料，成膜助劑包括：丙二醇甲醚、二丙二醇甲醚、醇脂十二中的一種或多種組合。

4 根據(jù)權(quán)利要求1所述水性納米絕熱保溫涂料，空心陶瓷微珠優(yōu)選100-150目。

5 根據(jù)權(quán)利要求1所述水性納米絕熱保溫涂料，六鈦酸鉀晶須主要作為紅外遮光劑。

6 根據(jù)權(quán)利要求1-5所述水性納米絕熱保溫涂料，該涂料的制備方法為：

(1)制備六鈦酸鉀晶須分散液