一种气凝胶中空玻璃微珠隔热水性涂料的制备方法与流程

本发明涉及水性涂料领域，尤其涉及一种气凝胶中空玻璃微珠隔热水性涂料的制备方法。

背景技术：

1、传统隔热保温难以满足新标准要求，外保温已经禁止使用，内保温砂浆需要做到30mm以上才能满足要求，得房率下降，开裂空鼓问题频发，在使用1-2年后因为吸水受潮性能严重衰减，而气凝胶保温绝热涂层系统隔热保温性能持久基本无衰减，2-3mm涂层系统可等同于40mm保温砂浆保温隔热性能，热阻可高达0.5m2·k/w以上。避免冷热桥，实际性能高于40mm保温砂浆性能。

2、现有的气凝胶玻璃微珠隔热涂料，为了满足热工性能，需要加入大量气凝胶粉体和中空微珠，由于气凝胶和中空微珠是比表面积大的粉体，吸油量高，这使得涂料稳定性和施工性很差，涂料极易变干和厚涂开裂，普遍难以满足一次性施工2mm不开裂，同时有粘度较稠和附着力不足的痛点。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种气凝胶中空玻璃微珠隔热水性涂料的制备方法，能够解决现有气凝胶玻璃微珠隔热涂料存在的施工2mm开裂、粘度较稠和附着力不足的痛点。

2、为了实现以上目的，本发明采用的技术方案为：一种气凝胶中空玻璃微珠隔热水性涂料的制备方法，包括如下步骤：

3、预备如下重量份数比的组分：乳液20-25％，分散剂1-2％,成膜助剂2-4％(醇醚类)，气凝胶2.5-6％，玻璃微珠12-20％；增稠剂0.2-0.4％；去离子水：40-45％，其中所述乳液为固含量为50％的丙烯酸乳液，其乳液粒径粗细程度在0.25-0.45μm之间，且tg(玻璃化温度)在10-20℃内，所述成膜助剂为水溶性的醇醚类；

4、2)将丙烯酸树脂乳液、分散剂及去离子水，置于搅拌容器中，开启搅拌机，调速至500rpm转速搅拌5分钟；

5、3)将成膜助剂、加入去离子水预分散的气凝胶浆料、玻璃微珠加入搅拌容器，开启搅拌机，调速至1000rpm转速搅拌10-15分钟；

6、4)将增稠剂加入搅拌容器，开启搅拌机，调速至1500rpm转速搅拌10分钟，制得的气凝胶玻璃微珠隔热水性涂料。

7、优选的，所述成膜助剂为醇醚类成膜助剂db/etb/dpnb/bcs等，其分散稳定性好,可与多数树脂、有机溶剂相溶。

8、优选的，所述增稠剂为羟乙基纤维素，是一种白色或淡黄色，无味、无毒的纤维状或粉末状固体，其本身非离子型可与大范围内的其他水溶性聚合物，表面活性剂、盐共存，是含高浓度电介质溶液的一种优良的胶体增稠剂。

9、气凝胶是一种保温隔热性能非常优秀的轻质纳米多孔非晶固体材料，气凝胶与玻璃微珠按照特定比例混配，在弹性成膜物的交联作用下，可大大改善涂层的物理机械性能。

10、本发明的技术效果为：

11、丙烯酸乳液为玻璃化温度10-20℃，粒径落在0.25-0.45μm的单一乳液，比例为20％-25％；水溶性的醇醚类作为成膜助剂，如二乙二醇丁醚或乙二醇叔丁基醚，比例为2％-4％，气凝胶粉的比例为2.5％-6％，玻璃微珠比例为12％-20％；以上时满足，才能使气凝胶玻璃微珠隔热水性涂料的粘结强度大于0.8mpa,柔韧性＜100mm，导热系数＜0.44w/(m·k)，特别的若丙烯酸树脂乳液含量低于20％，则涂料的粘结强度下降，若高于25％，涂料的导热系数上升，当气凝胶粉的比例小于2.5％时，导热系数会上升，大于6％时，粘结强度下降；同时当玻璃微珠的比例＜12％时，导热系数上升，玻璃微珠比例＞20％时粘结强度下降；而若乳液玻璃化温度＜10℃，所述涂料的粘结强度下降，若乳液玻璃化温度＞20℃，所述涂料的柔韧性无法满足要求，且涂料会开裂；若乳液粒径＜0.25μm，所述涂膜容易变干开裂，粘结强度无法满足要求；而当乳液粒径＞0.45μm时，涂料整体的耐水性降低。当成膜助剂含量＜2％时，涂膜极容易开裂，粘结强度也会随之下降，当成膜助剂含量＞4％时，固化时间会增加不满足24h内固化，而如果成膜助剂选用非水溶性成膜助剂如醇酯十二，由于油性成膜助剂会进入乳胶粒子内，使其溶胀变稠，进而另涂料整体粘度上升，变干。

技术特征：

1.一种气凝胶中空玻璃微珠隔热水性涂料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种气凝胶中空玻璃微珠隔热水性涂料的制备方法，其特征在于，步骤二中的搅拌机以500rpm转速搅拌5分钟；步骤三中的搅拌机以1000rpm转速搅拌10-15分钟，步骤四中的搅拌机以1500rpm转速搅拌10分钟。

3.根据权利要求1所述的一种气凝胶中空玻璃微珠隔热水性涂料的制备方法，其特征在于，所述成膜助剂为db(二乙二醇丁醚)、etb(乙二醇叔丁基醚)、dpnb(二丙二醇丁醚)、bcs(乙二醇丁醚)或dpm(二丙二醇甲醚)。

4.根据权利要求1所述的一种气凝胶中空玻璃微珠隔热水性涂料的制备方法，其特征在于，所述增稠剂为羟乙基纤维素，是一种白色或淡黄色，无味、无毒的纤维状或粉末状固体。

5.根据权利要求1所述的一种气凝胶中空玻璃微珠隔热水性涂料的制备方法，其特征在于，气凝胶是轻质纳米多孔非晶固体材料，所述气凝胶浆料为气凝胶粉体提前分散在水里，气凝胶浆料固含量为30％，即每100份浆料里含有30份气凝胶粉体。

技术总结本发明涉及一种气凝胶中空玻璃微珠隔热水性涂料的制备方法，包括如下步骤：预备如下重量份数比的组分：乳液20‑25％，分散剂1‑2％,成膜助剂2‑4％，气凝胶2.5‑6％，玻璃微珠12‑20％；增稠剂0.2‑0.4％；去离子水：40‑45％，其中所述乳液为固含量为50％的丙烯酸乳液，其乳液粒径粗细程度在0.25‑0.45μm之间，且Tg在10‑20℃内，成膜助剂为水溶性的醇醚类；将丙烯酸树脂乳液、分散剂及去离子水，置于搅拌容器中，开启搅拌机；将成膜助剂、加入去离子水预分散的气凝胶浆料(气凝胶粉体提前分散在水里)、玻璃微珠加入搅拌容器；将增稠剂加入搅拌容器，开启搅拌机，制得的气凝胶玻璃微珠隔热水性涂料；能够解决现有气凝胶玻璃微珠隔热涂料存在的施工2mm开裂、粘度较稠和附着力不足的痛点。技术研发人员：张秦铵,姜树新,赵子晴受保护的技术使用者：东莞市迅杰通新材料有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/18