一种保温隔热气凝胶水性涂料及其制备工艺的制作方法

本发明涉及气凝胶涂料领域，具体为一种保温隔热气凝胶水性涂料及其制备工艺。

背景技术：

1、气凝胶是指通过溶胶凝胶法，用一定的干燥方式使气体取代凝胶中的液相而形成的一种纳米级多孔固态材料，如明胶、阿拉伯胶、硅胶、毛发、指甲等，气凝胶也具凝胶的性质，即具膨胀作用、触变作用、离浆作用。气凝胶涂料是一种新型的涂料，它采用气凝胶作为主要成分，具有优异的隔热、隔音、防火等性能，因此被广泛应用于建筑、交通、电子等领域。

2、现有的气凝胶水性涂料在加工过程中往往是直接将气凝胶与颜料以及溶剂进行混合制成，或者加入一些助剂增强其附着性，气凝胶水性涂料使用过程中长期处于外界环境中时，耐火耐冻的性能较弱，并且现有的水性涂料在生产搅拌时，一些物料没有完全溶解，会形成较小的细块，降低了产品质量，且后期涂覆质量较差。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种保温隔热气凝胶水性涂料及其制备工艺，以解决上述背景技术中提出的现有的气凝胶水性涂料在加工过程中往往是直接将气凝胶与颜料以及溶剂进行混合制成，或者加入一些助剂增强其附着性，气凝胶水性涂料使用过程中长期处于外界环境中时，耐火耐冻的性能较弱，并且现有的水性涂料在生产搅拌时，一些物料没有完全溶解，会形成较小的细块，降低了产品质量，且后期涂覆质量较差的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种保温隔热气凝胶水性涂料，包括如下组分制成：按重量份数计，水40-75份、气凝胶粉末10-25份、粘结剂2-5份、颜料5-10份、助剂2-8份、消泡剂2-5份、润湿剂2-5份、成膜剂1-5份、水性树脂5-8份、阻燃剂1-5份、防冻剂1-5份、聚二甲基硅氧烷分散液0.5-5份、乙醇0.5-2份。

3、作为本发明的一种优选技术方案，按重量份数计，水40份、气凝胶粉末10份、粘结剂5份、颜料5份、助剂8份、消泡剂2份、润湿剂5份、成膜剂5份、水性树脂5份、阻燃剂5份、防冻剂5份、聚二甲基硅氧烷分散液4份、乙醇1份。

4、作为本发明的一种优选技术方案，按重量份数计，水50份、气凝胶粉末15份、粘结剂2份、颜料5份、助剂3份、消泡剂2份、润湿剂3份、成膜剂1份、水性树脂5份、阻燃剂4份、防冻剂5份、聚二甲基硅氧烷分散液3份、乙醇2份。

5、作为本发明的一种优选技术方案，按重量份数计，水59份、气凝胶粉末20份、粘结剂2份、颜料5份、助剂2份、消泡剂3份、润湿剂2份、成膜剂2份、水性树脂6份、阻燃剂3份、防冻剂2份、聚二甲基硅氧烷分散液2份、乙醇2份。

6、一种保温隔热气凝胶水性涂料的制备工艺，包括以下步骤：

7、s1、原材料准备：将水、气凝胶粉末、粘结剂、颜料、助剂、消泡剂、润湿剂、成膜剂、水性树脂、阻燃剂、防冻剂、聚二甲基硅氧烷分散液、乙醇各种制备材料分别加入到各个带有刻度的玻璃容器中，并核对材料的种类以及量；

8、s2、气凝胶粉末处理：将气凝胶粉末通过粉碎设备进行破碎研磨处理，使得粉末颗粒更加精细，且粉碎后将粉末物料进行紫外线固化处理，然后进行二次粉碎细化；

9、s3、溶剂处理：将气凝胶粉末所使用的溶剂水倒入搅拌设备中，之后将向溶剂中加入乙醇并搅拌均匀，之后向混合液中加入颜料，并再次搅拌均匀；

10、s4、材料混合：将上述步骤s3中制备完成的混合液加入反应釜中，然后向内部加入气凝胶粉末、粘结剂、助剂、消泡剂、润湿剂和水性树脂，并将混合物进行搅拌处理，然后再向内部加入阻燃剂、防冻剂、聚二甲基硅氧烷分散液，之后将混合液继续搅拌处理；

11、s5、剔除块料：将上述步骤s4所得到的混合液通过过滤网进行过滤筛分，将一些滤出的一些较大的物块剔除，并将剔除的物料块固化处理，并磨碎重新加入到混合液体中搅拌混匀；

12、s6、复加工：将上述步骤s5得到的混合溶液升温，并保持一定的温度进行恒温搅拌处理，恒温搅拌完成后，将混合溶液自然冷却，完成水性涂料的制备工作；

13、s7、抽样检测：将上述s6冷却完成后的水性涂料取出一小部分涂覆在基材上，待水性涂料干燥后，之后通过明火对基材粘有涂料的一侧进行烘烤，然后测试基材远离涂料一侧的温度状况，从而检测水性涂料的保温隔热性能；

14、s8、包装：产品取样检测完成后，将水性涂料进行封罐装箱，并存储至阴凉的仓库中。

15、作为本发明的一种优选技术方案，所述步骤s2中，对粉末进行紫外线固化的时间为10-15min，所述气凝胶粉末粉碎的孔径为25nm-45nm。

16、作为本发明的一种优选技术方案，所述步骤s3溶剂处理中，加入颜料后的搅拌时间为5-8min。

17、作为本发明的一种优选技术方案，所述步骤s4材料混合中一次搅拌的时间为5-10min，二次搅拌的时间为10-20min。

18、作为本发明的一种优选技术方案，所述步骤s6复加工中，加热的温度为20-30℃，恒温搅拌的时间为12-18h。

19、作为本发明的一种优选技术方案，所述助剂的成分为酚醛树脂或聚氨酯，所述防冻剂的成分为亚硝酸钠或亚硝酸钙。

20、作为本发明的一种优选技术方案，所述把手为一体式制成，且所述把手的中部刻有若干防滑纹。

21、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

22、原料中加入消泡剂、润湿剂和水性树脂提高固体物料的混合效果，且减少混合过程中气泡的产生，减少后期涂料中的气泡，且原料中加入阻燃剂、防冻剂、聚二甲基硅氧烷分散液提高气凝胶水性涂料的耐火性能，并提高抗冻性能，耐候性得到增强，且依次通过原材料准备、气凝胶粉末处理、溶剂处理、材料混合、剔除块料、复加工、抽样检测、包装完成对产品的加工，对材料进行精细预处理，且进行剔除块料，提高固液的混合效果，使得涂料更加精细均匀，提高了产品加工的质量，本发明的气凝胶水性涂料，通过原料进行配比细化并通过高质量加工制备，水性涂料本身更加防火耐冻，保温隔热性能得到提高，产品更加精细，物料更加均匀，使用涂覆效果更好。

技术特征：

1.一种保温隔热气凝胶水性涂料，其特征在于，包括如下组分制成：按重量份数计，水40-75份、气凝胶粉末10-25份、粘结剂2-5份、颜料5-10份、助剂2-8份、消泡剂2-5份、润湿剂2-5份、成膜剂1-5份、水性树脂5-8份、阻燃剂1-5份、防冻剂1-5份、聚二甲基硅氧烷分散液0.5-5份、乙醇0.5-2份。

2.根据权利要求1所述的一种保温隔热气凝胶水性涂料，其特征在于，包括如下组分制成：按重量份数计，水40份、气凝胶粉末10份、粘结剂5份、颜料5份、助剂8份、消泡剂2份、润湿剂5份、成膜剂5份、水性树脂5份、阻燃剂5份、防冻剂5份、聚二甲基硅氧烷分散液4份、乙醇1份。

3.根据权利要求1所述的一种保温隔热气凝胶水性涂料，其特征在于，包括如下组分制成：按重量份数计，水50份、气凝胶粉末15份、粘结剂2份、颜料5份、助剂3份、消泡剂2份、润湿剂3份、成膜剂1份、水性树脂5份、阻燃剂4份、防冻剂5份、聚二甲基硅氧烷分散液3份、乙醇2份。

4.根据权利要求1所述的一种保温隔热气凝胶水性涂料，其特征在于，包括如下组分制成：按重量份数计，水59份、气凝胶粉末20份、粘结剂2份、颜料5份、助剂2份、消泡剂3份、润湿剂2份、成膜剂2份、水性树脂6份、阻燃剂3份、防冻剂2份、聚二甲基硅氧烷分散液2份、乙醇2份。

5.根据权利要求1-4任一项所述的一种保温隔热气凝胶水性涂料的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：

6.根据权利要求5所述的一种保温隔热气凝胶水性涂料的制备工艺，其特征在于：所述步骤s2中，对粉末进行紫外线固化的时间为10-15min，所述气凝胶粉末粉碎的孔径为25nm-45nm。

7.根据权利要求5所述的一种保温隔热气凝胶水性涂料的制备工艺，其特征在于：所述步骤s3溶剂处理中，加入颜料后的搅拌时间为5-8min。

8.根据权利要求5所述的一种保温隔热气凝胶水性涂料的制备工艺，其特征在于：所述步骤s4材料混合中一次搅拌的时间为5-10min，二次搅拌的时间为10-20min。

9.根据权利要求5所述的一种保温隔热气凝胶水性涂料的制备工艺，其特征在于：所述步骤s6复加工中，加热的温度为20-30℃，恒温搅拌的时间为12-18h。

10.根据权利要求1所述的一种保温隔热气凝胶水性涂料，其特征在于：所述助剂的成分为酚醛树脂或聚氨酯，所述防冻剂的成分为亚硝酸钠或亚硝酸钙。

技术总结本发明公开了一种保温隔热气凝胶水性涂料，包括如下组分制成：按重量份数计，水40‑75份、气凝胶粉末10‑25份、粘结剂2‑5份、颜料5‑10份、助剂2‑8份、消泡剂2‑5份、润湿剂2‑5份、成膜剂1‑5份、水性树脂5‑8份、阻燃剂1‑5份、防冻剂1‑5份、聚二甲基硅氧烷分散液0.5‑5份、乙醇0.5‑2份，本发明一种保温隔热气凝胶水性涂料及其制备工艺，依次通过原材料准备、气凝胶粉末处理、溶剂处理、材料混合、剔除块料、复加工、抽样检测、包装完成对产品的加工，本发明的气凝胶水性涂料，通过原料进行配比细化并通过高质量加工制备，水性涂料本身更加防火耐冻，保温隔热性能得到提高，产品更加精细，物料更加均匀，使用涂覆效果更好。技术研发人员：胡芬,胡炬烽,罗恪受保护的技术使用者：武汉鼎业安环科技集团有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/29