[發明專利]一種含中空二氧化硅微球的隔熱涂料及其應用

有效

• 申請號: 201910431904.2
• 申請日: 2019-05-23
• 公開（公告）號: CN110157315B
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發明（設計）人: 徐永全;郭興忠;洪露英
• 申請（專利權）人: 南京特粒材料科技有限公司
• 主分類號: C09D175/04
• 分類號: C09D175/04;C09D133/04;C09D163/00;C09D5/18;C09D7/61;C01B33/12;D06N3/00;D06N3/04;D06N3/12;D06N3/14;D21H19/40;D21H19/46;D21H19/56;D21H19/62
• 代理公司: 蘇州知途知識產權代理事務所(普通合伙) 32299
• 代理人: 陳瑞瀧;時萌萌

本申請涉及一種含中空二氧化硅微球的隔熱涂料及其應用，隔熱涂料為包含中空二氧化硅微球、溶劑、粘結劑的混合物，中空二氧化硅微球包括中空內腔、環繞中空內腔的含有致密微孔、介孔和大孔的蜂窩狀內部殼層以及與蜂窩狀內部殼層相鄰的僅含介孔的外部殼層；本發明還提供一種上述隔熱涂料在隔熱涂層織物或玻纖紙上的應用，應用方法為在織物的基布表面或玻纖紙表面涂覆隔熱涂料，然后烘干得到。本發明的隔熱涂料加入了全新結構的中空二氧化硅微球，將該涂料涂覆于織物的基布表面或玻纖紙表面，會極大提高織物或玻纖紙表面的隔熱效果，填補了中空二氧化硅微球在織物或玻纖紙隔熱領域應用的空白。

技術領域

本申請屬于隔熱涂料制備技術領域，尤其是涉及一種含中空二氧化硅微球的隔熱涂料及其應用。

背景技術

目前，服裝、被裝產品的保暖功能主要通過填充噴膠棉、絲棉、絮片、羽絨等傳統材料來實現，但上述材料存在以下不足之處：(1)用上述填充材料做的保暖面料，厚度都偏厚，一般在1公分到4公分；(2)用上述填充材料做的服裝、被裝產品蓬松厚重，填充材料又容易吸水，手洗或機洗比較麻煩，特別是羽絨服或羽絨被洗滌后的羽絨會結團；(3)用上述填充材料做的服裝、被裝產品洗滌后的保暖效果衰減厲害；(4)噴膠棉等化學短纖制品需要用到膠水來成型，而羽絨是動物毛羽制品需要殺蟲、殺菌、防腐處理，用到的化學品對人體健康不利，對環境不友好；(5)用上述填充材料做的服裝、被裝產品需要做防鉆絨或防鉆棉處理，而防鉆絨或防鉆棉與透氣性是很矛盾的。

隨著人們生活水平的提高，人們對服裝、被裝產品的舒適性提出了更高的要求，保溫、舒適、輕盈的功能紡織品儼然備受關注，服裝領域一直在尋找一種新型的保溫材料，其中，氣凝膠因其導熱系數低、耐高溫、密度小等特性使其具備了制作保溫服的潛力。目前，氣凝膠與織物之間的結合方式，主要是涂層結構、夾心結構及氣凝膠薄膜等形式，具體如下：

氣凝膠自身難以與織物結合，因而要將氣凝膠制成保溫涂料，然后通過涂層達到目的，但是傳統的氣凝膠難以在溶劑中均勻分散，即使加入穩定劑或分散劑等助劑制成的涂層也還是存在易掉粉、柔韌度差等問題，于是有人采用將二氧化硅氣凝膠填充于兩層布料間做成夾層結構，但氣凝膠粉體粒徑小，其容易沿著縫線間隙漏出，例如文獻號為CN107415354A的專利公開了一種低導熱耐高溫碳纖維立體織物復合材料，將碳纖維立體織物的上下兩外殼層之間填充二氧化硅氣凝膠；還有研究者將二氧化硅凝膠浸潤于纖維中，再采用超臨界干燥，得到二氧化硅氣凝膠復合織物，例如文獻號為CN103352363B的專利將紡織纖維制品浸入配制的二氧化硅溶膠中，待所述紡織纖維制品完全浸透后進行凝膠老化形成凝膠成型體，再將凝膠成型體置于壓力容器中，通入二氧化碳調節壓力容器內的溫度、壓力進行干燥后，即得所述復合織物，但這種生產工藝復雜，同時干燥后也還是容易掉粉。此外，二氧化硅氣凝膠是開口結構，會導致進入其內部的溶劑難以排除，影響隔熱效果。

除了紡織品領域，玻纖領域也在積極尋找一種具有較好隔熱效果的隔熱材料，現有技術中已將二氧化硅空心微球應用于隔熱涂料中，空心微球的空心部分使其具有較低的導熱系數，且具有較小的密度、較大的表面積，可作為輕質填料使用。例如，文獻號為CN107954429A的專利公開了二氧化硅中空微球及其制備方法與在隔熱涂料中的應用，但該二氧化硅中空微球采用模板法制備，制備工藝復雜，且需要在反應結束后將聚合物模板煅燒才能得到二氧化硅微球，在除去聚合物模板的過程中，會增加二氧化硅微球的團聚甚至使球殼發生破裂，且在制備涂料時加入了較多的助劑，尤其是該二氧化硅中空微球被用作建筑隔熱材料，且該隔熱涂料的隔熱性能性能較差，而用于紡織品、玻纖紙與建筑隔熱材料的基材差別較大，本領域技術人員難以直接將該二氧化硅中空微球應用到紡織品或玻纖紙上。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：為解決現有技術中含中空二氧化硅微球的隔熱涂料的隔熱性能較差、隔熱涂料助劑較多等不足，尤其是現有技術中尚未將含中空二氧化硅微球的隔熱涂料應用在織物或玻纖紙隔熱領域，從而本發明提供一種含中空二氧化硅微球的隔熱涂料及其應用。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：