[發明專利]一種多功能防熱輻射涂層及其在鋼材表面的噴涂工藝

有效

• 申請號: 202010009767.6
• 申請日: 2020-01-06
• 公開（公告）號: CN111229571B
• 公開（公告）日: 2022-05-24
• 發明（設計）人: 周建安;王怡;李玉潔;成日金;王寶
• 申請（專利權）人: 武漢科技大學
• 主分類號: B05D7/14
• 分類號: B05D7/14;B05D7/00;B05D3/02;C09D163/00;C09D129/04;C09D7/61
• 代理公司: 武漢卓越志誠知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42266
• 代理人: 董夢娟

本發明提供了一種多功能防熱輻射涂層及其在鋼材表面的噴涂工藝。所述防熱輻射涂層包括基礎涂層、防熱輻射涂層和耐磨涂層，所述防熱輻射涂層包括至少一層空心二氧化硅微球粒子。首先對鋼材表面進行清潔和預熱處理，然后在表面噴涂基礎涂層，待基礎涂層中溶劑揮發至半干時，在表面噴涂空心二氧化硅微球粒子，最后在空心二氧化硅微球粒子表面噴涂耐磨涂層。其中，基礎涂層為防熱輻射涂層的粘附提供支撐，耐磨涂層可提高涂層的耐磨性和使用壽命，防熱輻射涂層包括至少一層空心二氧化硅微球粒子，利用空心二氧化硅微球粒子的隔熱作用及空心二氧化硅微球粒子之間填充的空氣，顯著增強涂層的防熱輻射效果。

技術領域

本發明屬于防熱輻射涂層技術領域，尤其涉及一種多功能防熱輻射涂層及其在鋼材表面的噴涂工藝。

背景技術

隨著經濟和社會的迅速發展，鋼材的應用領域逐漸擴大，如廣泛用于建筑材料、家用材料、道路建設材料等。特別是建筑材料，在使用過程中接收來自太陽的強烈福射，導致表面溫度升髙，建筑外墻溫度的升高導致了室內溫度的升髙。為了降低室溫，人們大量使用噴淋裝置、電風扇、空調、冷氣機等，使得在建筑上面的能耗急劇増加。這不僅會帶來經濟損失，同時對環境也有較大危害。因此，研制并大力推廣建筑外墻表面的節能隔熱涂層，減少制冷設備的使用，對于節約社會能源具有重大意義。

在太陽光照射下，為抑制建筑、倉庫等外表面溫度的升高，涂刷一層具有良好隔熱效果的涂層，可在節約能源的同時達到度好的降溫效果。隔熱涂料作為一種新型的節能材料，能有效地反射、阻隔、福射太陽光的能量，明顯降低建筑物外墻、屋頂和室內溫度，減少了空調等制冷設備在高溫條件下的能耗，既改善了工作、居住環境又節約了大量能減。

現有技術中，為使涂層具備對太陽輻照的高反射效果，反射隔熱涂料中一般需要添加鈦白粉等高反射率填料。同時，為提高涂層隔熱效果，人們還往往在涂料中添加中空心玻璃微珠等具有中空結構的填料來增大涂層熱阻。如發明專利CN102766366B公開了一種同時使用硼硅酸鹽空心玻璃微珠和金紅石鈦白粉的反射隔熱涂料，取得良好的隔熱效果。但是，在反射隔熱涂料中使用中空玻璃微珠等填料時，其用量必須超過一定閾值，否則隔熱效果不佳。但此時的涂層力學性能會由于中空填料的大量摻加而降低，導致在一些應用情況下難以實現隔熱效果和力學性能之間的平衡。

發明專利CN106986608B公開了一種新型無機隔熱涂層材料，所述涂層具有多層結構，主要包含帶有填充氣體的空心微珠(空心玻璃微珠和空心陶瓷微珠中的一種或多種)、二氧化鈦、顏料粉末、磷酸鹽(KH₂PO₄或NaH₂PO₄)、分散劑和氧化鎂粉末以及氯化鎂溶液，使相鄰兩層的折射率n和厚度d滿足關系n₁d₁+n₂d₂＝λ/4-λ/2。使用此精心設計的多層結構涂層材料，可將大部分熱輻射能屏蔽于建筑物之外。將高熱輻射反射率與涂層的低熱導率相結合，使具有多層結構的新型隔熱涂層材料具有十分顯著的隔熱(保溫)效果。但n₁d₁+n₂d₂＝λ/4-λ/2通常為理想情況，很難精確調控，實現較困難。

發明內容

針對上述現有技術存在的缺陷，本發明的目的在于提供一種多功能防熱輻射涂層，包括基礎涂層、防熱輻射涂層和耐磨涂層，基礎涂層為防熱輻射涂層的粘附提供支撐，耐磨涂層可提高涂層的耐磨性和使用壽命，防熱輻射涂層包括至少一層空心二氧化硅微球粒子，利用空心二氧化硅微球粒子的隔熱作用及空心二氧化硅微球粒子之間填充的空氣，從而顯著增強涂層的防熱輻射效果。

本發明的另一目的在于提供一種多功能防熱輻射涂層在鋼材表面的噴涂工藝，首先對鋼材表面進行清潔和預熱處理，然后在表面噴涂基礎涂層，待基礎涂層中溶劑揮發至半干時，在表面噴涂空心二氧化硅微球粒子，最后在空心二氧化硅微球粒子表面噴涂耐磨涂層。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案實現：