CN103483944A - 一种光反射隔热防腐涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种光反射隔热防腐涂料，由以下重量百分比的成分混均制备而成：纳米二氧化钛包覆空心玻璃微珠30%～35%、微米级石英砂15～20%、氟碳乳液44～50%、稀土助剂0.1～1%、分散剂0.1～1%、增稠剂0.1～1%、润湿剂0.1～1%、消泡剂0.1～1%、成膜助剂0.1～1%；本发明具有耐候性好、耐腐蚀、隔热性能好、耐水耐污耐磨、高效抗裂防渗等优点。本发明解决在热带海洋季风气候条件下，高温高湿、盐雾腐蚀、霉菌滋生等苛刻环境中的隔热防腐问题。通过在建筑物外墙或金属构件表面涂覆反射隔热防腐涂料，延长其使用寿命，具有耐候性好、耐腐蚀、隔热性能好、耐水耐污耐磨、高效抗裂防渗等优点。

Description

一种光反射隔热防腐涂料及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种适应于热带海岛气候条件的光反射隔热防腐涂料。

背景技术

热带海洋地区金属等腐蚀问题一直是困扰建筑产业和人民生活的一个重要问题。目前，相关的解决方法多种多样，但主要还是通过涂料方法实现防腐目的。如采用无机富锌涂料、有机-无机复合防腐涂料、热喷涂等方式，但目前的这些方式大多都存在工艺复杂、成本高、效果不好等各种问题。

热带海岛地区腐蚀严重的根本问题在于热带海岛地区不同于其他地区的气候环境。高温、高盐雾、强紫外等环境是造成腐蚀严重的重要因素，也正是这些因素相互影响造成热带海岛地区易腐蚀问题。

如何能够有效克服这些影响，达到腐蚀防护的目的，是制备高性能腐蚀防护涂料的必须考虑的重要问题。

因此急需一种能解决在热带海洋季风气候条件下，高温高湿、盐雾腐蚀、霉菌滋生等苛刻环境中的隔热防腐问题的防腐涂料。

发明内容

本发明的目的是提供了一种延长其使用寿命，具有耐候性好、耐腐蚀、隔热性能好、耐水耐污耐磨、高效抗裂防渗的光反射隔热防腐涂料。

为了实现上述目的，本发明的技术方案为：提供一种光反射隔热防腐涂料，由以下重量百分比的成分混均制备而成：纳米二氧化钛包覆空心玻璃微珠30%～35%、微米级石英砂15～20%、氟碳乳液44～50%、稀土助剂0.1～1%、分散剂0.1～1%、增稠剂0.1～1%、润湿剂0.1～1%、消泡剂0.1～1%、成膜助剂0.1～1%;

所述润湿剂为聚氧乙烯四氟碳醚、聚氧乙烯烷基醚等非离子型聚氧乙烯醚或烷基苯磺酸钠、烷基硫酸钠等阴离子型烷基酸盐中的一种或一种以上；

所述分散剂为聚丙烯酸钠盐胺盐或油酰基环氧烷烃嵌段共聚物中的一种或一种以上；

所述成膜助剂为丙二醇、丙二醇丁醚、丙二醇苯醚等二元醇及其醚化合物的一种或一种以上；

所述消泡剂为含疏水粒子非硅酮类矿油混合物；

本发明的另一目的在于提供一种光反射隔热防腐涂料的制备方法，由以下步骤制备而成：

(1)制备纳米二氧化钛包覆空心玻璃微珠

（1-1）将空心玻璃微珠用蒸馏水和无水乙醇清洗数遍，使空心玻璃微珠形成亲水表面；

（1-2）将清洗后的空心玻璃微珠加到蒸馏水中，在55℃恒温水浴箱中用匀质分散机以200rev/m低速搅拌10～20min，同时滴加5ml～10ml1%的十二烷基苯磺酸钠溶液，加热升温到80℃；

（1-3）加热升温到80℃后，缓慢滴加0.1mol/l的Ti(SO₄)₂溶液和滴加0.1mol/l的NaOH溶液，维持PH=3.0～3.5，待水解反应结束，抽滤洗涤至PH=7；获得空心玻璃微珠/Ti0₂复合体；

（1-4）将空心玻璃微珠/Ti0₂复合体干燥后，再在马弗炉中煅烧，制得纳米二氧化钛包覆空心玻璃微珠；

（2）制备微米级石英砂

将烘烤干燥后的石英砂放入球磨机中球磨预热后，加入硅烷偶联剂、分散剂和蒸馏水配成的溶液，以250rev/m球磨1200分钟，取出浆料干燥，冷却后研磨获得微米级石英砂；

（3）制备光反射隔热防腐涂料

（3-1）按重量百分比将微米级石英砂15～20%、氟碳乳44～50%、分散剂0.1～1%、增稠剂0.1～1%、润湿剂0.1～1%、消泡剂0.1～1%以2000rev/m高速搅拌20min;

(3-2)混合均匀后加入纳米二氧化钛包覆空心玻璃微珠30%～35%、稀土助剂0.1～1%以200rev/m低速搅拌30～40min，调整pH值和黏度，添加成膜助剂0.1～1%搅匀；

(3-3)过滤后装罐封存。

本发明具有耐候性好、耐腐蚀、隔热性能好、耐水耐污耐磨、高效抗裂防渗等优点。本发明解决在热带海洋季风气候条件下，高温高湿、盐雾腐蚀、霉菌滋生等苛刻环境中的隔热防腐问题。通过在建筑物外墙或金属构件表面涂覆反射隔热防腐涂料，延长其使用寿命，具有耐候性好、耐腐蚀、隔热性能好、耐水耐污耐磨、高效抗裂防渗等优点。

具体实施方式

实施例1

本发明一种光反射隔热防腐涂料的制备方法，由以下步骤制备而成：

（1）制备纳米二氧化钛包覆空心玻璃微珠

将空心玻璃微珠用蒸馏水和无水乙醇清洗数遍，使空心玻璃微珠形成亲水表面，将清洗后的5g空心玻璃微珠加到50g蒸馏水中，在55℃恒温水浴箱中用匀质分散机以200rev/m低速搅拌10min，同时滴加5ml1%的十二烷基苯磺酸钠溶液，加热升温到80℃，缓慢滴加0.1mol/l的Ti(SO₄)₂溶液，同时缓慢滴加0.1mol/l的NaOH溶液，维持PH=3.0～3.5，约5h后水解反应结束，抽滤洗涤至PH=7，将制备的空心玻璃微珠/TiO₂复合体在120℃干燥2h，再在马弗炉中600℃煅烧2h，制得纳米二氧化钛包覆空心玻璃微珠。

（2）制备表面改性微米级石英砂

将烘烤干燥后的石英砂50g放入球磨机中球磨预热5min，加入5g硅烷偶联剂KH-570，5g分散剂BYK-163和50g蒸馏水配成的改性剂溶液，以250rev/m球磨1200分钟，取出浆料经200℃干燥3小时，冷却，研磨后得到表面改性的微米级石英砂。

（3）制备光反射隔热防腐涂料

将20g表面改性的微米级石英砂，44g氟碳乳液，0.2g分散剂、0.2g增稠剂、0.1g润湿剂、0.1g消泡剂，以2000rev/m高速搅拌20min，混合均匀后加入35g纳米二氧化钛包覆空心玻璃微珠，稀土助剂0.3g、以200rev/m低速搅拌30min，调整pH值和黏度，添加0.1g成膜助剂搅匀，过滤后装罐封存。

通过本发明的制备方法获得的光反射隔热防腐涂料：

（1）常规性能达到《合成树脂乳液外墙涂料》（GB/T9755-2001）优等品指标要求；

（2）隔热性能满足《建筑反射隔热涂料》（JB/T235-2008）的要求：涂料太阳光反射比(白色)高于90％，半球发射率高于80%，高温隔热温差大于10℃，隔热温差衰减小于12℃；

（3）耐盐雾性能达到1500小时（GB/T1771-2007）；

（4）耐冲击性能高于48cm（GB/T1731-93）；

（5）附着力1级（GB/T1720-79）。

实施例2

本发明一种光反射隔热防腐涂料的制备方法，由以下步骤制备而成：

(1)制备纳米二氧化钛包覆空心玻璃微珠

将空心玻璃微珠用蒸馏水和无水乙醇清洗数遍，使空心玻璃微珠形成亲水表面，将清洗后的5g空心玻璃微珠加到50g蒸馏水中，在55℃恒温水浴箱中用匀质分散机以200rev/m低速搅拌10min，同时滴加5ml1%的十二烷基苯磺酸钠溶液，加热升温到80℃，缓慢滴加0.1mol/l的Ti(SO₄)₂溶液，同时缓慢滴加0.1mol/l的NaOH溶液，维持PH=3.0～3.5，约5h后水解反应结束，抽滤洗涤至PH=7，将制备的空心玻璃微珠/TiO₂复合体在120℃干燥2h，再在马弗炉中600℃煅烧2h，制得纳米二氧化钛包覆空心玻璃微珠。

（2）制备表面改性微米级石英砂

将烘烤干燥后的石英砂50g放入球磨机中球磨预热5min，加入5g硅烷偶联剂KH-570，5g分散剂BYK-163和50g蒸馏水配成的改性剂溶液，以250rev/m球磨1200分钟，取出浆料经200℃干燥3小时，冷却，研磨后得到表面改性的微米级石英砂。

(3)制备光反射隔热防腐涂料

将18g表面改性的微米级石英砂，50g氟碳乳液，0.2g分散剂、0.2g增稠剂、0.1g润湿剂、0.2g消泡剂，以2000rev/m高速搅拌20min，混合均匀后加入31g纳米二氧化钛包覆空心玻璃微珠，稀土助0.2g，以200rev/m低速搅拌30min，调整pH值和黏度，添加0.1g成膜助剂搅匀，过滤后装罐封存。

通过本发明的制备方法获得的光反射隔热防腐涂料：

（1）常规性能达到《合成树脂乳液外墙涂料》（GB/T9755-2001）优等品指标要求；

（2）隔热性能满足《建筑反射隔热涂料》（JB/T235-2008）的要求：涂料太阳光反射比(白色)高于90％，半球发射率高于80%，高温隔热温差大于10℃，隔热温差衰减小于12℃；

（3）耐盐雾性能达到1500小时（GB/T1771-2007）；

（4）耐冲击性能高于48cm（GB/T1731-93）；

（5）附着力1级（GB/T1720-79）。

实施例3

（1）纳米二氧化钛包覆空心玻璃微珠

将空心玻璃微珠用蒸馏水和无水乙醇清洗数遍，使空心玻璃微珠形成亲水表面，将清洗后的5g空心玻璃微珠加到50g蒸馏水中，在55℃恒温水浴箱中用匀质分散机以200rev/m低速搅拌10min，同时滴加5ml1%的十二烷基苯磺酸钠溶液，加热升温到80℃，缓慢滴加0.1mol/l的Ti(SO₄)₂溶液，同时缓慢滴加0.1mol/l的NaOH溶液，维持PH=3.0～3.5，约5h后水解反应结束，抽滤洗涤至PH=7，将制备的空心玻璃微珠/TiO₂复合体在120℃干燥2h，再在马弗炉中600℃煅烧2h，制得纳米二氧化钛包覆空心玻璃微珠。

（2）表面改性微米级石英砂

将烘烤干燥后的石英砂50g放入球磨机中球磨预热5min，加入5g硅烷偶联剂KH-570，5g分散剂BYK-163和50g蒸馏水配成的改性剂溶液，以250rev/m球磨1200分钟，取出浆料经200℃干燥3小时，冷却，研磨后得到表面改性的微米级石英砂。

(3)制备光反射隔热防腐涂料

将15g表面改性的微米级石英砂，49g氟碳乳液，0.3g分散剂、0.2g增稠剂、0.1g润湿剂、0.1g消泡剂，以2000rev/m高速搅拌20min，混合均匀后加入35g纳米二氧化钛包覆空心玻璃微珠，稀土助0.2g，以200rev/m低速搅拌30min，调整pH值和黏度，添加0.1g成膜助剂搅匀，过滤后装罐封存。

通过本发明的制备方法获得的光反射隔热防腐涂料：

（1）常规性能达到《合成树脂乳液外墙涂料》（GB/T9755-2001）优等品指标要求；

（2）隔热性能满足《建筑反射隔热涂料》（JB/T235-2008）的要求：涂料太阳光反射比(白色)高于90％，半球发射率高于80%，高温隔热温差大于10℃，隔热温差衰减小于12℃；

（3）耐盐雾性能达到1500小时（GB/T1771-2007）；

（4）耐冲击性能高于48cm（GB/T1731-93）；

（5）附着力1级（GB/T1720-79）。

以上所揭露的仅为本发明的较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于本发明所涵盖的范围。

Claims (2)

1.一种光反射隔热防腐涂料，其特征在于，由以下重量百分比的成分混均制备而成：纳米二氧化钛包覆空心玻璃微珠30%～35%、微米级石英砂15～20%、氟碳乳液44～50%、稀土助剂0.1～1%、分散剂0.1～1%、增稠剂0.1～1%、润湿剂0.1～1%、消泡剂0.1～1%、成膜助剂0.1～1%;

所述分散剂为聚丙烯酸钠盐胺盐或油酰基环氧烷烃嵌段共聚物中的一种或一种以上；

所述润湿剂为聚氧乙烯四氟碳醚、聚氧乙烯烷基醚、烷基苯磺酸钠、烷基硫酸钠的一种或一种以上；

所述成膜助剂为丙二醇、丙二醇丁醚、丙二醇苯醚的一种或一种以上；

所述消泡剂为含疏水粒子非硅酮类矿油混合物。

2.如权利要求1所述的光反射隔热防腐涂料的制备方法，其特征在于由以下步骤制备而成：

(1)制备纳米二氧化钛包覆空心玻璃微珠

（1-1）将空心玻璃微珠用蒸馏水和无水乙醇清洗数遍，使空心玻璃微珠形成亲水表面；

（1-2）将清洗后的空心玻璃微珠加到蒸馏水中，在55℃恒温水浴箱中用匀质分散机以200rev/m低速搅拌10～20min，同时滴加5ml～10ml1%的十二烷基苯磺酸钠溶液，加热升温到80℃；

（1-3）加热升温到80℃后，缓慢滴加0.1mol/l的Ti(SO₄)₂溶液和滴加0.1mol/l的NaOH溶液，维持PH=3.0～3.5，待水解反应结束，抽滤洗涤至PH=7；获得空心玻璃微珠/TiO₂复合体；

（1-4）将空心玻璃微珠/TiO₂复合体干燥后，再在马弗炉中煅烧，制得纳米二氧化钛包覆空心玻璃微珠；

（2）制备微米级石英砂

将烘烤干燥后的石英砂放入球磨机中球磨预热后，加入硅烷偶联剂、分散剂和蒸馏水配成的溶液，以250rev/m球磨1200分钟，取出浆料干燥，冷却后研磨获得微米级石英砂；

（3）制备光反射隔热防腐涂料

（3-1）按重量百分比将微米级石英砂15～20%、氟碳乳44～50%、分散剂0.1～1%、增稠剂0.1～1%、润湿剂0.1～1%、消泡剂0.1～1%以2000rev/m高速搅拌20min;

(3-2)混合均匀后加入纳米二氧化钛包覆空心玻璃微珠30%～35%、稀土助剂0.1～1%以200rev/m低速搅拌30～40min，调整pH值和黏度，添加成膜助剂0.1～1%搅匀；

(3-3)过滤后装罐封存。