一种保温隔热涂料及其应用的制作方法

本发明属于保温隔热涂料制备，具体涉及一种保温隔热涂料及其应用。

背景技术：

1、节能降耗、提高经济效益是工业、建筑业健康可持续发展的目标；相应地，保温隔热涂料在建筑外墙、石油化工、冶金工业等领域得到了广泛的使用。在建筑领域，常用的隔热涂料有反射型隔热涂料、阻隔型隔热涂料、辐射型隔热涂料、复合型隔热涂料等。无论是哪类涂料，在环保日趋严格的大背景下，环保型隔热涂料的开发十分重要。

2、在隔热涂料中，常添加一些填料粒子以改善涂料的性能，如气相二氧化硅、蒙脱土陶瓷纤维等，如专利文献cn102358814b提供了一种水性蒙脱土纳米复合隔热保温防水涂料，充分利用了蒙脱土的优良性能；专利文献cn101659801a提供的隔热保温防水耐火耐高温涂料，使用到了硅酸铝空心微珠；专利文献cn102352164b提供的新型隔热保温建筑涂料中，以中空玻璃为主和三氧化二铁细分为功能填料；专利文献cn107201067b提供的耐高温隔热保温涂料则使用到了包括α-氧化铝微珠、短陶瓷纤维、钠基膨润土等多种填料。上述文献中在填料的使用上，对于填料的改性相对较弱，而填料本身的分散性(易团聚性)会极大的涂料的性能。

3、此外，建筑外墙使用的隔热保温涂料面临着雨、雪等各类极端天气，保证涂料的防水性对于提高涂料的使用寿命具有非常重要的现实意义。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种保温隔热涂料及其应用，保温隔热效果好，兼具一定的防水性能。

2、为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、首先，本发明提供一种保温隔热涂料，包括底漆和面漆；

4、其中，以重量份计，面漆由以下原料制备得到：40～80份丙烯酸乳液、10～30份水、10～25份复合填料、0.1～0.5份流平剂、0.1～0.5份消泡剂；

5、其中，以重量份计，底漆由以下原料制备得到：50～80份水性聚氨酯、10～15份改性粒子、10～20份水、0.5～1份分散剂、0.5～1份成膜助剂；

6、其中，所述复合填料的制备包括如下步骤：

7、s11、将粉煤灰用硫酸溶液浸泡处理后进行洗涤干燥，然后加入至氢氧化钠溶液中进行搅拌反应；反应完成后进行晶化处理，晶化完成后，经过滤、洗涤、干燥处理，得预改性填料；

8、s12、将步骤s11中所得预改性填料与滑石粉按照质量比1：0.4～0.8加入到水中，25～30℃下搅拌1～6h，后经过滤、干燥处理，即得复合填料。

9、作为本发明优选的方案，步骤s11中，硫酸溶液的浓度为1～2mol/l；氢氧化钠溶液的浓度为1.5～2.5mol/l；粉煤灰与氢氧化钠溶液的用量比为1g：8～12ml；

10、搅拌反应温度为80～120℃，反应时间为4～8h；

11、晶化处理温度为90～110℃，时间为8～24h。

12、作为本发明优选的方案，所述改性粒子的制备包括如下步骤：

13、s21、将氨水和无水乙醇混合后得到混合溶液；随后向混合溶液中缓慢加入正硅酸乙酯，搅拌后进行过滤、真空干燥处理，得一次干燥产物；随后将所述一次干燥产物加入到去离子水中，搅拌均匀后再加入聚乙二醇，再次搅拌均匀后经干燥处理，得二次干燥产物；随后将所得二次干燥产物进行煅烧处理，即得预改性二氧化硅；

14、s22、将步骤s21所得预改性二氧化硅加入到n,n-二甲基甲酰胺溶剂中，超声分散处理后再加入γ-氨丙基三乙氧基硅烷和丁二酸酐，搅拌条件下反应；反应完成后离心分离，经洗涤、干燥处理，即得改性二氧化硅；

15、s23、将二氧化钛加入到双氧水溶液中，调节体系ph值至9～11，随后进行反应；反应完成后，经过滤、洗涤、干燥处理，即得改性二氧化钛；

16、s24、将步骤s22所得改性二氧化硅和步骤s23所得改性二氧化钛加入到去离子水中，搅拌处理，随后经过滤、干燥处理，即得改性粒子。

17、作为本发明优选的方案，步骤s21中，氨水、无水乙醇、正硅酸乙酯的体积比为1：1～4：0.2～0.4；

18、加入正硅酸乙酯后的搅拌时间为1～5h；

19、一次干燥产物、去离子水、聚乙二醇的质量比为15～25：100：0.15～0.5；

20、煅烧处理温度为800～850℃，煅烧时间为2～8h。

21、作为本发明优选的方案，步骤s22中，预改性二氧化硅、n,n-二甲基甲酰胺溶剂、γ-氨丙基三乙氧基硅烷和丁二酸酐的用量比为0.1～0.2g：10ml：0.4～0.8：0.2～0.5g；

22、超声分散处理功率为100w，处理时间为10～30min；

23、反应温度为30～35℃，反应时间为2～8h。

24、作为本发明优选的方案，步骤s23中，双氧水溶液中过氧化氢和水的体积比为1：2.5；

25、反应温度为45～55℃，反应时间为4～12h。

26、作为本发明优选的方案，步骤s24中，改性二氧化硅和改性二氧化钛的质量比为1：0.5～2；

27、搅拌处理温度为30～35℃，处理时间为1～6h。

28、作为本发明优选的方案，所述面漆的制备包括如下步骤：搅拌条件下按用量向水中加入流平剂、消泡剂、复合填料，随后再加入丙烯酸乳液，再次搅拌均匀后，即可。

29、作为本发明优选的方案，所述底漆的制备包括如下步骤：搅拌条件下按用量向水中加入分散剂、成膜助剂和改性粒子，随后再加入水性聚氨酯，再次搅拌均匀后，即可。

30、其次，本发明还希望保护上述保温隔热涂料在包括建筑外墙以内的各领域中的应用。

31、与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

32、本发明提供的一种保温隔热涂料，由底漆和面漆构成；面漆起到防水、隔热之功效，底漆起到保温隔热之功效，二者相互配合，使得保温隔热的效果最佳。

33、本发明提供的面漆以常见的丙烯酸乳液为主要成膜物质，添加流平剂、消泡剂加以改善成膜性能；此外，还添加有复合填料以提高面漆的防水、隔热之性能；具体来说：选用常见的粉煤灰和滑石粉进行复配使用，成本可控；在使用过程中首先对粉煤灰进行沸石化处理，改善其孔道结构和活性，一方面有利于后续滑石粉的吸附、复配；另一方面沸石化粉煤灰丰富的孔隙结构导热系数小，能够起到很好的隔热之功效；其次，将沸石化的粉煤灰与滑石粉进行复配，降低了滑石粉的团聚倾向，同时复合填料填充至乳液孔隙内，起到吸附水的功效，减缓水流至底漆，起到防水之功效；此外，滑石粉本身具有一定的耐高温、阻燃之功效，作为面漆使用能够保证了涂层的使用寿命；

34、本发明提供的底漆以常见的水性聚氨酯为成膜物质，添加了特定的改性粒子以提高底漆的保温隔热之功效。二氧化硅和二氧化钛本身来说是非常好的保温隔热粒子(二氧化钛还能抗紫外线)，二者能够提高乳液的成膜性能，并起到一定的保温隔热效果，但是，二者直接使用会存在着易团聚、性能待改善等不足，为了提高二者使用的综合性能，本发明做了相应的改进处理，具体来说：首先在制得改性二氧化硅的过程中使用了聚乙二醇，聚乙二醇的添加保证了二氧化硅孔隙结构的丰富性和低团聚倾向性；接着，对初步改性的二氧化硅进行羧基化处理，这一处理改善二氧化硅活性的同时，所引入的羧基基团有利于和后续的二氧化钛粒子进行作用、复配；接着在二氧化钛的改性过程，使用氧化剂改性处理在表面以引入羟基基团，其与羧基化改性的二氧化硅经过共混处理后能够性能氢键作用，形成较大的网络体系，提高了改性粒子在乳液中分散的均匀性和填充的密实性，提高了底漆的成膜性能，降低了热量进一步的传导，提高了保温隔热效果。

35、总之，本发明提供的保温隔热涂料，以常见的填料和乳液为原料，成本相对可控，且防水、保温隔热综合性能佳，具有较好的应用前景。