[發明專利]一種改性二氧化硅乳液的制備方法和反射隔熱涂料

在審

• 申請號: 202011473838.4
• 申請日: 2020-12-15
• 公開（公告）號: CN112592442A
• 公開（公告）日: 2021-04-02
• 發明（設計）人: 陸騰飛;熊一幟;張剛;李著初;陽區
• 申請（專利權）人: 湖南航天三豐科工有限公司
• 主分類號: C08F292/00
• 分類號: C08F292/00;C08F220/18;C08F220/06;C08F212/08;C09D127/12;C09D175/04;C09D151/10;C09D5/33;C09D7/61
• 代理公司: 長沙正奇專利事務所有限責任公司 43113
• 代理人: 郭立中;聶午陽

本發明公開了一種改性二氧化硅乳液的制備方法，包括加入5～8重量份改性二氧化硅氣凝膠、15～20重量份丙烯酸丁酯、12～18重量份苯乙烯、8～15重量份甲基丙烯酸、5～10重量份乳化劑、0.2～0.5重量份引發劑和45～65重量份溶劑，70～90℃攪拌反應，制得改性二氧化硅乳液，本發明還公開了一種反射隔熱涂料。本發明所述的涂料由雙層結構組成，外層反射層主要由氟碳樹脂、中空玻璃微珠和反射填料組成；內層隔熱層主要由聚氨酯樹脂、二氧化硅氣凝膠組成，本發明的太陽能反射率高達90％以上，且具有較低的導熱系數，有效阻隔外界熱量向涂層內部擴散。

技術領域

本發明屬于隔熱聚合物涂料的生產技術領域，具體涉及一種改性二氧化硅乳液的制備方法和反射隔熱涂料。

背景技術

反射隔熱涂料也稱為太陽熱反射涂料，通過反射外界太陽能，阻隔外界熱量對基材內部的輻射。根據太陽光譜能量分析，太陽能絕大部分主要集中于可見光區和近紅外區，即400～2500nm范圍。反射隔熱涂料能夠反射太陽光越多，其隔熱效果就越好。反射隔熱涂料已經廣泛應用于建筑、車輛、船舶、倉儲和管道運輸等諸多領域。通常，采用隔熱填料作為填充物以阻隔外界熱量擴散，常見的隔熱填料有微米級陶瓷球填料等。然而，陶瓷球填料僅能阻隔外界熱量輻射，無法有效反射太陽能，避免基材表面積熱效應。

公開號為CN107858050A的專利公開了一種SiO₂氣凝膠隔熱保溫涂料，包括按重量份計的以下組分：50-100份基體漆、5-20份SiO₂氣凝膠、2-10份具有二氧化鈦涂層的空心玻璃微珠、0.05-0.2份二甲基羥基硅油、0.05-0.2份十六烷基三甲基溴化銨、10-25份固化劑和2-10份助劑；所述助劑包括分散劑、潤濕劑、消泡劑、流平劑。該專利中SiO₂氣凝膠無法均勻地分散于聚合物基體材料中，氣凝膠容易團聚，無法顯著提升涂層材料的隔熱性能。

公開號為CN107936752A的專利公開了一種空心玻璃微珠基氟碳反射隔熱涂料，首先將空心玻璃微珠清洗去油、表面粗化和偶聯處理得到表面偶聯處理玻璃微珠；其次采用水熱法將二氧化鈦和氧化鑭沉積在空心玻璃微珠的表面，得到修飾空心玻璃微珠；然后，通過乳液聚合制備氟碳乳液；最后將氟碳乳液作為成膜劑，加入修飾空心玻璃微珠和其他助劑，得到一種空心玻璃微珠基氟碳反射隔熱涂料。

因為SiO₂氣凝膠具有良好的隔熱性能，氟碳材料具有發射性能，若能將SiO₂氣凝膠和氟碳材料添加于同一種涂料中，并且發揮各自的優勢，這使涂料同時具有良好的隔熱和發射性能。不過在具體實際操作過程中，因為SiO₂氣凝膠的分散性能影響，限制了其與其它反射材料共同分散達到理想效果，針對該技術性難題，本發明制備一種改性二氧化硅乳液。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，針對現有技術不足，提供一種改性二氧化硅乳液的制備方法，可以均勻地分散于聚合物基體材料中，氣凝膠不容易團聚，能夠顯著提升涂層材料的隔熱性能。

本發明還提供了一種反射隔熱涂料，添加改性二氧化硅乳液，具有較強的光反射性能與隔熱性能，能夠有效阻隔外界熱量對基材內部的輻射。

為解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是：

一種改性二氧化硅乳液的制備方法，包括以下步驟：

S1、干燥處理二氧化硅氣凝膠，取5～8重量份干燥二氧化硅氣凝膠、5～10重量份偶聯劑、5～10重量份乳化劑和70～80重量份去離子水加入反應容器中，分散均勻，于70-90℃攪拌反應，反應得到的產物經離心、洗滌和干燥，得到改性二氧化硅氣凝膠；

S2、加入5～8重量份改性二氧化硅氣凝膠、15～20重量份丙烯酸丁酯、12～18重量份苯乙烯、8～15重量份甲基丙烯酸、5～10重量份乳化劑、0.2～0.5重量份引發劑和45～65重量份溶劑，70～90℃攪拌反應，制得改性二氧化硅乳液。