CN103242731B - 断热涂料 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种断热涂料，包括100质量份的树脂乳液，粒径为60～120um的中空玻璃微球15～30质量份，粒径为2～45um的软玉5～15质量份，粒径为2～45um的二氧化钛25～50质量份；所述中空玻璃微球、软玉和二氧化钛混合于树脂乳液中。本发明提供的断热涂料，含有气凝胶与软玉，具有断热、隔音、防水、防结露功能，易于涂刷在建筑物及物体表面。本发明易于涂刷在建筑物及其他物体表面，特别对于建筑物的内墙与外墙，涂刷后会在墙体表面形成断热层，会有效切断热能的传递。涂刷在建筑物内墙时，遇热则更热遇冷则更冷；涂刷在外墙时，遇热则更冷，遇冷则更热。冬，夏季节能效果显著。
Description
技术领域
本发明涉及断热涂料，具体涉及一种易涂刷于建筑物及其他物体表面，具有断热、隔音、防水、防结露功能的断热涂料。
背景技术
断热材料的组成以阻隔物体外部热量为特点，主要用于建筑行业。作为一种建筑材料，它不仅应该具有断热功能，同时还应具有隔音及防霉，防结露等功效。
组成段热材料的原料，一般会选择低导热系数的物质。但实际使用的原材料的热传导率并不低，因此将原料制成中空形状，使中空体内形成空气层，赋予原料及原料混合物具有断热功能，是常用的手段之一。
断热材料所使用的原料，大体上可分为有机物和无机物两大类。有机物质有软木、棉、毛毡、碳化物、橡胶等；无机物包括石棉、玻璃纤维、硅藻土、碳酸镁等。建筑物的内墙保温通常使用EPS发泡体、海绵、石棉、玻璃棉等材料，近期出现了将木粉与防水树脂进行热压制成的保温板，已少量应用到了内墙保温上。
广泛使用于墙体保温的EPS泡沫板，通常是由2％的树脂与95％的空气层组成的。它具有良好的耐水、断热、隔音与缓冲性能，缺点是体积大，运输不便，易破损，易燃等。并会因温度与湿度变化，材料的内部组织里产生结露，滋生酶及其它有害菌群。
大部分断热材料的制成，都因有原料发泡生产工序，致使成品都具有相当大的体积，给大面积施工带来了不便。还因大多数成型材以大规格生产，在施工中的浪费现象也很严重。
最近，虽然有断热涂料的问世，但因断热性能达不到像EPS泡沫板等的良好等级，还没有在行业内普及推广。
软玉(Nephrite)的莫氏硬度为61/2，比重(比重是指物体的重量与其体积的比值)为2.96，折射率为1.61～1.63，是具有珍珠质及油性光泽的单晶体矿物质。它含有大量的镁，能释放有益于人体的远红外线，能促进人体的血液循环及新陈代谢，能降低血液浓度，还具有良好的充氧效果。
含有软玉的可涂刷的混合物已有不少专利问世。韩国专利第0173546号，对软玉在水质改善及去除重金属功效上做了相关阐述；韩国专利第0620443号和第0526908号，对具有远红外线释放及除臭功能的软玉涂料做了相关描述；韩国专利第0773418号，对降低挥发性有机化合物及甲醛等进而将有害物质控制在最低量的软玉涂料上做了相关介绍。但在含有软玉的具有断热及隔音效果的功能性涂料领域，尚没有任何相关专利的申请与问世。
发明内容
本发明的目的在于提供一种断热涂料，具有断热、隔音、防水、防结露功能，易于涂刷在建筑物及物体表面。
为实现上述目的，本发明的技术方案是设计一种断热涂料，包括100质量份的树脂乳液，粒径为60～120um的中空玻璃微球15～30质量份，粒径为2～45um的软玉5～15质量份，粒径为2～45um的二氧化钛25～50质量份；所述中空玻璃微球、软玉和二氧化钛混合于树脂乳液中。
优选的，所述树脂乳液的比重为1～1.5，中空玻璃微球的比重为0.1～0.2，软玉的比重为2.9～3.3，二氧化钛的比重为3.8～4.2。
优选的，所述树脂乳液为亚克力树脂乳液、聚氨酯乳液、环氧树脂乳液中的一种。
优选的，所述树脂乳液为经过改性处理的亚克力树脂乳液、聚氨酯乳液、环氧树脂乳液中的一种。
优选的，所述树脂乳液中还混合有硅丙乳液。
优选的，所述树脂乳液中还混合有分散剂。
优选的，所述树脂乳液中还混合有0.5～3质量份增稠剂。
100质量份的树脂乳液中含有粒径为60～120um的中空玻璃微球15～30质量份。中空玻璃微球的粒子大小不足于范围数值时，涂膜内的中空层数会有所减少，影响太阳光反射率，无法充分发挥其断热效果；若粒子大小高于范围数值，原料将很难在涂料中均匀分散，涂膜的断热性能会出现局部性偏差，并影响涂料的耐久性能。中空玻璃微球的添加量少于规定范围值时，涂料的断热性能会大幅下降；若添加量高于规定范围值，丙烯酸乳液及其他助剂的添加量会受到局限，导致聚硅烷弹性体的不稳定。
空玻璃微球的比重为0.1～0.2，比树脂乳液的比重1～1.5低了很多，涂料涂刷于物体后，在涂膜干燥之前，玻璃微球有聚合在涂层表面的特点。
100质量份的树脂乳液中含有粒径为2～45um的软玉5～15质量份。软玉的化学成分构成为SiO2，MgO，CaO，Fe2O3，Al2O3，Na2O，TiO2，K2O及其它微量物质。一般硅石在58份以下，氧化镁在24份以下，CaO在14份以下，Fe2O3及Al2O3等金属成分5份以下，以及其它微量矿物质。软玉的粒子大小小于标注数值时，将无法发挥其断热效果；大于标注数值时，粒子的高重量会在涂料中产生沉降，并影响均匀分散。
软玉的比重为2.9～3.3，比树脂乳液的比重1～1.5要高，涂料涂刷在物体表面后，涂膜在干燥硬化过程中软玉会在中空玻璃微球下面形成断热层。
100质量份的树脂乳液中含有粒径为2～45um的二氧化钛25～50质量份。二氧化钛作为纯白色颜料粒子，粒子大小大于或小于标注数值范围时都会对成膜及分散，断热等产生一定影响。
二氧化钛的比重为3.8～4.2，比树脂乳液的比重1～1.5高，涂料涂刷在物体表面后，会在软玉层下面形成二氧化钛层。
为提高涂膜的延伸率及最终混合物中玻璃中空微球、软玉、二氧化钛的均匀分布，可添加一定量的硅丙乳液。硅丙乳液的添加，也提高了涂料的耐水性及涂膜的耐久性。硅系亚克力乳液在干膜形成过程中，与空气中的水分产生水化反应而硬化，结合为具有一定化学稳定性的聚硅氧烷弹性体。
均匀分散在涂料表层的中空玻璃微球会反射90％以上的太阳红外线辐射热，其余10％左右的微量热能会因涂膜的呼吸功能及涂料释放的红外线辐射热，阻隔在涂层之外，基本完全阻隔了外部热量的传递。
为防止中空玻璃微球在混合物液体中的上浮；为防止软玉粉、二氧化钛在涂料液体中的沉降，在100质量份树脂乳液中添加了0.5～3质量份增稠剂，稳定了组织结构。增稠剂添加量若超过或不足于标注数值时，涂膜中的中空玻璃微球层，软玉层，二氧化钛层的排列将难以得到实现。
本发明的优点和有益效果在于：提供一种断热涂料，其含有气凝胶与软玉，具有断热、隔音、防水、防结露功能，易于涂刷在建筑物及物体表面。
本发明易于涂刷在建筑物及其他物体表面，特别对于建筑物的内墙与外墙，涂刷后会在墙体表面形成断热层，会有效切断热能的传递。涂刷在建筑物内墙时，遇热则更热遇冷则更冷；涂刷在外墙时，遇热则更冷，遇冷则更热。冬，夏季节能效果显著。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
本发明具体实施的技术方案是：
实施例1
在100质量份的亚克力树脂乳液里，添加平均粒径为80um的中空玻璃微球20质量份，添加平均粒径为30um软玉粉8质量份，添加平均粒径为25um的二氧化钛35质量份，添加分散剂3质量份，添加增稠剂1.5质量份后进行混合，然后加15质量份水进行充分搅拌，取得断热涂料，该断热涂料的比重为0.85。
实施例2
在100质量份的亚克力树脂乳液里，添加平均粒径为80um的中空玻璃微球20质量份，添加平均粒径为30um软玉粉12质量份，添加平均粒径为25um的二氧化钛35质量份，添加分散剂3质量份，添加增稠剂1.5质量份后进行混合，然后加15质量份水进行充分搅拌，取得断热涂料，该断热涂料的比重为0.87。
对比例1
在100质量份的亚克力树脂乳液里，添加平均粒径为80um的中空玻璃微球20质量份，添加平均粒径为25um的二氧化钛35质量份，添加分散剂3质量份，添加增稠剂1.5质量份后进行混合，然后加15质量份水进行充分搅拌，取得断热涂料，该断热涂料的比重为0.82。
对比例2
在100质量份的亚克力树脂乳液里，添加平均粒径为80um的中空玻璃微球20质量份，添加平均粒径为30um软玉粉3质量份，添加平均粒径为25um的二氧化钛35质量份，添加分散剂3质量份，添加增稠剂1.5质量份后进行混合，然后加15质量份水进行充分搅拌，取得断热涂料，该断热涂料的比重为0.84。
对比例3
在100质量份的亚克力树脂乳液里，添加平均粒径为80um的中空玻璃微球20质量份，添加平均粒径为30um软玉粉18质量份，添加平均粒径为25um的二氧化钛35质量份，添加分散剂3质量份，添加增稠剂1.5质量份后进行混合，然后加15质量份水进行充分搅拌，取得断热涂料，该断热涂料的比重为0.90。
对比例4
在100质量份的亚克力树脂乳液里，添加平均粒径为30um的中空玻璃微球20质量份，添加平均粒径为30um软玉粉8质量份，添加平均粒径为25um的二氧化钛35质量份，添加分散剂3质量份，添加增稠剂1.5质量份后进行混合，然后加15质量份水进行充分搅拌，取得断热涂料，该断热涂料的比重为0.87。
实施例1-2及对比例1-4的辐射效果比较：
将实施例1-2及对比例1-4的断热涂料，以0.8mm的厚度，用滚刷涂在0.25mm的铁板上进行干燥。
将100w白炽灯设置在铁板下面(涂刷了涂料铁板面的背面朝下)，在涂刷了涂料的铁板面10cm处装置铝板，分时间段检测铝板的温度变化情况。表1为白炽灯照射铁板1小时后的铝板表面温度情况。
表1白炽灯照射铁板1小时后的铝板表面温度情况
从表1可以看出，相对于对比例1和2，实施例1和2有着更加优秀的辐射效果。添加了18质量份软玉粉的对比例3，反而比没有添加软玉的对比例1，显示了更低的辐射效果。与实施例1组成比相同不变，使用平均粒径为30um的中空玻璃微球的对比例4，辐射效果比实施例1和2都有所明显降低。
实施例1-2及对比例1-4的断热效果比较：
将实施例1-2及对比例1-4的断热涂料，以0.8mm的厚度，用滚刷涂刷在用0.25mm厚的铁板上，制作规格为300*300*300的铁皮箱，然后进行干燥。
在上述铁皮箱的内侧和外侧，分别安装温度计，铁皮箱外部温度在45℃时，测试了铁皮箱内的温度情况，如表2所示。
表2铁皮箱内外温差情况
从表2可以看出，铁皮箱外部温度在45℃时，实施例1和2的内部温度分别为33.5℃和33.8℃，相比对比例1-4铁皮箱内部温度的上升，有较大反差。(45℃-11.5℃＝33.5℃，45℃-11.2℃＝33.8℃)
实施例3
在100质量份、比重为1的亚克力树脂乳液里，添加平均粒径为60um、比重为0.1的中空玻璃微球15质量份，添加平均粒径为2um、比重为2.9的软玉粉5质量份，添加平均粒径为2um、比重为3.8的二氧化钛25质量份，添加硅丙乳液20质量份，添加分散剂3质量份，添加增稠剂0.5质量份后进行混合，然后加15质量份水进行充分搅拌，取得断热涂料，该断热涂料的比重为0.9。
实施例4
在100质量份、比重为1.5且经过改性处理的亚克力树脂乳液里，添加平均粒径为120um、比重为0.2的中空玻璃微球30质量份，添加平均粒径为45um、比重为3.3的软玉粉15质量份，添加平均粒径为45um、比重为4.2的二氧化钛50质量份，添加分散剂3质量份，添加增稠剂3质量份后进行混合，然后加15质量份水进行充分搅拌，取得断热涂料，该断热涂料的比重为0.89。
实施例5
在100质量份、比重为1.2的聚氨酯乳液里，添加平均粒径为100um、比重为0.15的中空玻璃微球25质量份，添加平均粒径为25um、比重为13.1的软玉粉10质量份，添加平均粒径为35um、比重为3.9的二氧化钛35质量份，添加分散剂3质量份，添加增稠剂2质量份后进行混合，然后加15质量份水进行充分搅拌，取得断热涂料，该断热涂料的比重为0.85。
实施例6
在100质量份、比重为1的聚氨酯乳液里，添加平均粒径为60um、比重为0.1的中空玻璃微球15质量份，添加平均粒径为2um、比重为2.9的软玉粉5质量份，添加平均粒径为2um、比重为3.8的二氧化钛25质量份，添加分散剂3质量份，添加增稠剂0.5质量份后进行混合，然后加15质量份水进行充分搅拌，取得断热涂料，该断热涂料的比重为0.87。
实施例7
在100质量份、比重为1.5且经过改性处理的聚氨酯乳液里，添加平均粒径为120um、比重为0.2的中空玻璃微球30质量份，添加平均粒径为45um、比重为3.3的软玉粉15质量份，添加平均粒径为45um、比重为4.2的二氧化钛50质量份，添加分散剂3质量份，添加增稠剂3质量份后进行混合，然后加15质量份水进行充分搅拌，取得断热涂料，该断热涂料的比重为0.89。
实施例8
在100质量份、比重为1.3的环氧树脂乳液里，添加平均粒径为75um、比重为0.18的中空玻璃微球28质量份，添加平均粒径为36um、比重为3.2的软玉粉11质量份，添加平均粒径为31um、比重为3.9的二氧化钛41质量份，添加分散剂3质量份，添加增稠剂2.1质量份后进行混合，然后加15质量份水进行充分搅拌，取得断热涂料，该断热涂料的比重为0.88。
实施例9
在100质量份、比重为1的环氧树脂乳液里，添加平均粒径为60um、比重为0.1的中空玻璃微球15质量份，添加平均粒径为2um、比重为2.9的软玉粉5质量份，添加平均粒径为2um、比重为3.8的二氧化钛25质量份，添加分散剂3质量份，添加增稠剂0.5质量份后进行混合，然后加15质量份水进行充分搅拌，取得断热涂料，该断热涂料的比重为0.89。
实施例10
在100质量份、比重为1.5且经过改性处理的环氧树脂乳液里，添加平均粒径为120um、比重为0.2的中空玻璃微球30质量份，添加平均粒径为45um、比重为3.3的软玉粉15质量份，添加平均粒径为45um、比重为4.2的二氧化钛50质量份，添加分散剂3质量份，添加增稠剂3质量份后进行混合，然后加15质量份水进行充分搅拌，取得断热涂料，该断热涂料的比重为0.89。
实施例3-10的辐射效果：
将实施例3-10的断热涂料，以0.8mm的厚度，用滚刷涂在0.25mm的铁板上进行干燥。
将100w白炽灯设置在铁板下面(涂刷了涂料铁板面的背面朝下)，在涂刷了涂料的铁板面10cm处装置铝板，分时间段检测铝板的温度变化情况。表3为白炽灯照射铁板1小时后的铝板表面温度情况。
表3白炽灯照射铁板1小时后的铝板表面温度情况
实施例3-10的断热效果：
将实施例3-10的断热涂料，以0.8mm的厚度，用滚刷涂刷在用0.25mm厚的铁板上，制作规格为300*300*300的铁皮箱，然后进行干燥。
在上述铁皮箱的内侧和外侧，分别安装温度计，铁皮箱外部温度在45℃时，测试了铁皮箱内的温度情况，如表4所示。
表4铁皮箱内外温差情况
本发明提供的断热涂料，可用喷涂，滚涂，刷子刷等多种施工方式进行施工，液体易涂刷于物体表面。断热涂料，因原料比重参差不齐，会有储藏分层现象，使用前请充分搅拌，搅拌后的涂料性能稳定，不会丧失涂料原有的任何功能。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (1)
1.断热涂料，其特征在于，包括100质量份的树脂乳液，粒径为60～120um的中空玻璃微球15～30质量份，粒径为2～45um的软玉5～15质量份，粒径为2～45um的二氧化钛25～50质量份；所述中空玻璃微球、软玉和二氧化钛混合于树脂乳液中；
所述树脂乳液的比重为1～1.5，中空玻璃微球的比重为0.1～0.2，软玉的比重为2.9～3.3，二氧化钛的比重为3.8～4.2；
所述树脂乳液为经过改性处理的亚克力树脂乳液、聚氨酯乳液、环氧树脂乳液中的一种；
所述树脂乳液中还混合有硅丙乳液；
所述树脂乳液中还混合有分散剂；
所述树脂乳液中还混合有0.5～3质量份增稠剂。
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