[發(fā)明專(zhuān)利]負(fù)碳且自主調(diào)溫的溫致變色涂層及其制備方法與應(yīng)用

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202310349832.3
• 申請(qǐng)日: 2023-03-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN116285442A
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-06-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊露;李鑫;王發(fā)洲;胡曙光
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 武漢理工大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C09D1/00
• 分類(lèi)號(hào): C09D1/00;C09D133/04;C09D5/26;C09D5/33;C09D125/14
• 代理公司: 武漢智嘉聯(lián)合知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 42231
• 代理人: 姜婷

本發(fā)明公開(kāi)一種負(fù)碳且自主調(diào)溫的溫致變色涂層及其制備方法與應(yīng)用，包括質(zhì)量份數(shù)如下的組分：1?10份鈦溶膠改性可逆變色微膠囊、60?115份碳化膠凝材料、1?50份高反射白色無(wú)機(jī)填料、1?20份成膜劑、50?120份水，可實(shí)現(xiàn)自主調(diào)溫，有助于建筑節(jié)能，粘接力強(qiáng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及建筑涂層技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種負(fù)碳且自主調(diào)溫的溫致變色涂層及其制備方法與應(yīng)用。

背景技術(shù)

溫室氣體的過(guò)量排放導(dǎo)致溫室效應(yīng)日益加劇，碳捕捉和封存技術(shù)成為當(dāng)下研究重點(diǎn)。

溫致變色材料的光學(xué)性能及顏色隨環(huán)境溫度而變化，在建筑環(huán)境中顯示出顯著的節(jié)能潛力。溫致變色材料的光譜反射率和發(fā)射率，與材料的表面溫度有關(guān)。它們?cè)诟邷叵旅撋员苊馕贞?yáng)光，并在低溫下顯示顏色以吸收陽(yáng)光，以減少夏季建筑物的冷卻負(fù)荷和冬季的供暖負(fù)荷，從而可實(shí)現(xiàn)建筑物與環(huán)境之間的智能交互。

目前已知的可逆溫致變色涂層，其相變溫度較高，不利于建筑節(jié)能，且涂層與建筑外墻基層結(jié)合力不強(qiáng)，易脫落。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N負(fù)碳且自主調(diào)溫的溫致變色涂層及其制備方法與應(yīng)用，可實(shí)現(xiàn)自主調(diào)溫，有助于建筑節(jié)能，粘接力強(qiáng)。

為達(dá)到上述技術(shù)目的，本申請(qǐng)采用以下技術(shù)方案：

第一方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N負(fù)碳且自主調(diào)溫的溫致變色涂層，包括質(zhì)量份數(shù)如下的組分：1-10份鈦溶膠改性可逆變色微膠囊、60-115份碳化膠凝材料、1-50份高反射白色無(wú)機(jī)填料、1-20份成膜劑、50-120份水。

優(yōu)選的，鈦溶膠改性可逆變色微膠囊的制備方法如下：將可逆變色微膠囊超聲分散于經(jīng)溶膠凝膠法合成的鈦溶膠中，再過(guò)濾干燥，即得鈦溶膠改性可逆變色微膠囊。

優(yōu)選的，可逆變色微膠囊包括芯材和包裹芯材的壁材，壁材為三聚氰胺甲醛樹(shù)脂，芯材為隱色劑、顯色劑及溶劑的混合物。

優(yōu)選的，隱色劑為熒烷類(lèi)染料。

優(yōu)選的，鈦溶膠改性可逆變色微膠囊的平均粒徑為5-15μm，其變色溫度為25-34℃。

優(yōu)選的，碳化膠凝材料包括硅酸二鈣、硅酸三鈣、硅酸一鈣及氧化鎂、氧化鈣、氫氧化鈣中的一種或幾種，碳化膠凝材料的平均粒徑為0.1-120μm。

優(yōu)選的，高反射白色無(wú)機(jī)填料包括納米氧化鋁、納米金紅石型二氧化鈦、超細(xì)硫酸鋇、二氧化鋯中的一種或多種。

第二方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N負(fù)碳且自主調(diào)溫的溫致變色涂層的制備方法，包括以下步驟：按質(zhì)量份將鈦溶膠改性可逆變色微膠囊、碳化膠凝材料、高反射白色無(wú)機(jī)顏填料、成膜劑、水混合攪拌均勻，得到漿體，將漿體涂覆于基體表面，利用碳化養(yǎng)護(hù)將漿體固化于基體表面，即得負(fù)碳且自主調(diào)溫的溫致變色涂層。

優(yōu)選的，碳化養(yǎng)護(hù)的CO2濃度為10-100％，養(yǎng)護(hù)溫度為-20-200℃，養(yǎng)護(hù)時(shí)間0.5-72h，碳化壓力0.1-0.3MPa。

第三方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N負(fù)碳且自主調(diào)溫的溫致變色涂層在建筑材料外層中的應(yīng)用。

本申請(qǐng)的有益效果如下：

1.本方案采用無(wú)機(jī)改性的方法將有機(jī)的可逆變色微膠囊經(jīng)鈦溶膠改性，在可逆變色微膠囊表面負(fù)載二氧化鈦，使其在可逆溫致變色的同時(shí)提升變色微膠囊耐紫外老化能力，同時(shí)將變色微膠囊的表面進(jìn)行改性增加其與無(wú)機(jī)的碳化膠凝材料的結(jié)合力，由于未改性的變色微膠囊為球狀有機(jī)物，直接與無(wú)機(jī)材料結(jié)合性不好，制備出涂層出現(xiàn)部分掉粉，而經(jīng)過(guò)鈦溶膠無(wú)機(jī)改性過(guò)后，改變了其表面張力，使得與無(wú)機(jī)材料結(jié)合情況優(yōu)于未改性前，同時(shí)解決涂層掉粉問(wèn)題。。