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CN108300065A - 一种中空陶瓷隔热涂料、喷涂方法 - Google Patents

一种中空陶瓷隔热涂料、喷涂方法 Download PDF

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CN108300065A CN201810056310.3A CN201810056310A CN108300065A CN 108300065 A CN108300065 A CN 108300065A CN 201810056310 A CN201810056310 A CN 201810056310A CN 108300065 A CN108300065 A CN 108300065A
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Abstract

本发明涉及一种中空陶瓷隔热涂料、喷涂方法，其中中空陶瓷隔热涂料包括树脂乳液、隔热材料、氟化碳纤维、硅铝陶瓷纤维、氟化石墨和助剂；其中，树脂乳液包括氟树脂和柔性丙烯酸共聚乳液；隔热材料可以选择空心陶瓷玻璃微球、中空二氧化硅、海泡石和膨胀珍珠岩。采用以上方法制得的中空陶瓷隔热涂料反射率高、隔热效果好。

Description

一种中空陶瓷隔热涂料、喷涂方法
技术领域
本发明涉及隔热涂料领域，具体涉及一种中空陶瓷隔热涂料、喷涂方法。
背景技术
目前，市场上的隔热涂料主要包括阻隔型隔热涂料、反射型隔热涂料和辐射型隔热涂料，阻隔型隔热涂料通常是在隔热涂料中添加无机热屏蔽材料，这些材料发射的高电磁波在涂料表面形成热屏蔽层，阻隔热量。反射型隔热涂料通常在隔热涂料中添加高反射物质，对太阳光进行高反射。辐射型隔热涂料通常在隔热涂料中加入高辐射材料，把物体表面残留的热量辐射到大气中，降低物体表面温度。
阻隔型隔热涂料如授权公告号为CN104231812B的专利所示，其公开了一种车窗用阻隔型隔热涂料，中空二氧化硅、钛白粉等硅酸盐复合材料互相粘结形成隔热涂料，但是由于硅酸盐类材料干燥后抗冲击性能较差，容易脱落。反射型隔热涂料通常在涂料中添加纳米陶瓷空心微珠、具有反射性能的纤维等材料，如授权公告号为CN104212218B、CN102382533B、CN101864234B的中国专利所示。但是在隔热涂料中，胶黏剂、成膜剂通常占比较大，而目前胶黏剂或者成膜剂通常采用乳液等低反射率的材料，进而影响隔热涂料整体的隔热效果。
发明内容
本发明的目的是提供一种中空陶瓷隔热涂料，其具有反射率高、隔热效果好的特点。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种中空陶瓷隔热涂料，包括以下以重量份数表示的组分：树脂乳液40-50份、隔热材料60-80份、氟化碳纤维10-12份、硅铝陶瓷纤维5-8份、氟化石墨3-6份、助剂3-5份；其中，树脂乳液包括氟树脂5-10份、柔性丙烯酸共聚乳液35-40份；隔热材料包括空心陶瓷玻璃微球、中空二氧化硅、海泡石、膨胀珍珠岩中的一种或几种。
采用以上技术方案，树脂乳液作为粘结剂，隔热材料中的空心陶瓷玻璃微球、中空二氧化硅、海泡石和膨胀珍珠岩具有较佳的隔热性能，其与氟化碳纤维、硅铝陶瓷纤维配合，在保证隔热的前提下，进一步提高隔热涂料的粘结强度。此外，在隔热涂料中添加氟化石墨，提高隔热涂料的涂覆延展性，使隔热涂料容易铺展粘附在待处理物件表面。氟化石墨均匀分散在氟树脂和柔性丙烯酸共聚乳液中，增加隔热涂料中各组分的分散均匀性，增加隔热效果。
进一步地，氟化碳纤维的直径为200-400μm。
选择该直径范围的氟化碳纤维，在隔热涂料中的分散性能更佳，且容易与隔热涂料中的其他组分混合均匀。
进一步地，氟化石墨的粒径为400-500目。
优选地，氟化石墨的密度为2.5×103-2.6×103kg/m3。
选择该参数范围的氟化石墨，其与氟化碳纤维以及隔热涂料中的其他组分分散更加均匀，所形成的隔热涂料在待处理物件表面更容易铺展。
进一步地，空心陶瓷玻璃微球的粒径为15-135μm。
该粒径范围内的空心陶瓷玻璃微球不容易团聚，并且容易与其他组分混合均匀。
进一步地，助剂包括以重量份数表示的成膜助剂2-3份、消泡剂0.1-0.5份、防霉剂0.4-0.5份和pH调节剂0.5-1份。
在隔热涂料中添加助剂，提高隔热涂料在待处理型材表面成膜，并且可以提高成膜稳定性的作用。
进一步地，成膜助剂为十二碳醇酯或者丙二醇苯醚。
采用以上成膜助剂，其加入到隔热涂料中提高隔热涂料的流动性，使得隔热涂料方便涂覆。
本发明的另一目的在于提供一种中空陶瓷隔热涂料的喷涂方法，其具有提高隔热涂料的粘结强度、减少粉化的特点。
本发明的上述目的通过以下技术方案得以实现：一种中空陶瓷隔热涂料的喷涂方法，包括如下步骤：
隔热材料与氟树脂搅拌混合均匀形成隔热微粒；
隔热微粒与柔性丙烯酸共聚乳液、氟化碳纤维、硅铝陶瓷纤维、氟化石墨、助剂搅拌混合30-40min制得中空陶瓷隔热涂料；
中空陶瓷隔热涂料采用粉末喷涂的方式喷涂在待处理板材表面。
采用以上技术方案，预先在隔热材料外侧包裹氟树脂，提高隔热材料的分散性能，氟树脂起到一定的润滑作用。氟树脂与柔性丙烯酸共聚乳液配合，采用粉末喷涂的方式在待处理板材表面喷涂隔热涂料时，隔热涂料与板材表面粘结牢固，并且铺展厚度均匀，干燥后形成的隔热涂料层稳定，具有较好的抗老化效果。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
1、本发明制得的隔热涂料在待处理板材表面具有较好的铺展性能，树脂乳液由氟树脂和柔性丙烯酸共聚乳液配合，提高树脂乳液的流动；此外，在原料中添加氟化石墨，进一步提高隔热涂料的延展性，使其便于在待处理物件表面铺展；
2、本发明制得的隔热涂料具有较好的粘结强度，并且稳定性较佳。隔热材料在柔性丙烯酸共聚乳液中分散稳定，配合成膜助剂形成的隔热涂料具有较好的粘结性能，可稳定粘附在待处理物件表面。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步详细说明。
本发明所涉及的原料均为市售，具体规格如表1所示。
表1原料规格和厂家
实施例一：一种中空陶瓷隔热涂料，由以下方法制得：
1、隔热材料与氟树脂以搅拌速度为260r/min的速度搅拌20min混合均匀制得隔热微粒；
2、隔热微粒与柔性丙烯酸共聚乳液、氟化碳纤维、硅铝陶瓷纤维、氟化石墨、助剂搅拌混合30min制得中空陶瓷隔热涂料；
中空陶瓷隔热涂料采用粉末喷涂的方式喷涂在待处理板材表面。
各实施例的制备方法与实施例一相同，各实施例的原料参数以及工艺参数具体如表2所示。
表2各实施例的原料添加量以及工艺参数
各实施例按照以上原料配比和方法制备中空陶瓷隔热涂料，对以上制得的中空陶瓷隔热涂料进行性能测试。具体测试参数如下：
导热系数测试：按照GB/T10294-88的标准对成膜的中空陶瓷隔热涂料进行导热系数的测定；
表面太阳反射比测试：按照ASTMC1549-09《便携式反射率测定仪常温下材料太阳光反射比的测定》对中空陶瓷隔热涂料在250-2800nm之间测试涂料的反射率和半球反射率；
耐久性测试：采用GB/T1865-1997的标准对隔热涂料进行耐老化性能的测试，以耐老化时间评价耐久性试验；
耐水性试验：在试样板上采用粉末喷涂的方式喷涂隔热涂料，用水淋喷涂隔热涂料的试样板，观察表面防护膜是否开裂、气泡；
耐低温试验：将喷涂隔热涂料的试样板在-30℃的条件下放置24小时，观察试样板表面的防护膜是否开裂、气泡。
对以上各实施例制得的喷涂隔热涂料的试样板进行上述性能测试，具体测试结果如表3所示。
表3各实施例制得的喷涂隔热涂料的试样板的性能测试结果
由以上结果可知，采用以上配比和方法制得的隔热涂料导热系数均比较低，具有较佳的隔热效果。
在250-2800nm之间的太阳光下，太阳反射率在0.89-0.92之间，被吸收的能量有90-93％辐射到空间中，该隔热涂料具有较佳的反射太阳光的效果，阻挡大部分阳光。
经过2500-2800h的耐老化时间，喷涂有隔热涂料的试样板表面不会发生粉化、也不会褪色，具有较佳的耐久性。
喷涂隔热涂料的试样板经过浸泡和低温试验，隔热涂料与试样板表面的粘附能力较佳，在恶劣的环境下依旧可以牢固粘附在试样板表面。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (8)

1.一种中空陶瓷隔热涂料，其特征在于：包括以下以重量份数表示的组分：树脂乳液40-50份、隔热材料60-80份、氟化碳纤维10-12份、硅铝陶瓷纤维5-8份、氟化石墨3-6份、助剂3-5份；其中，树脂乳液包括氟树脂5-10份、柔性丙烯酸共聚乳液35-40份；隔热材料包括空心陶瓷玻璃微球、中空二氧化硅、海泡石、膨胀珍珠岩中的一种或几种。
2.根据权利要求1所述的中空陶瓷隔热涂料，其特征在于：氟化碳纤维的直径为200-400μm。
3.根据权利要求1所述的中空陶瓷隔热涂料，其特征在于：氟化石墨的粒径为400-500目。
4.根据权利要求1所述的中空陶瓷隔热涂料，其特征在于：氟化石墨的密度为2.5×103-2.6×103kg/m3。
5.根据权利要求1所述的中空陶瓷隔热涂料，其特征在于：空心陶瓷玻璃微球的粒径为15-135μm。
6.根据权利要求1-5任一项所述的中空陶瓷隔热涂料，其特征在于：助剂包括以重量份数表示的成膜助剂2-3份、消泡剂0.1-0.5份、防霉剂0.4-0.5份和pH调节剂0.5-1份。
7.根据权利要求6所述的中空陶瓷隔热涂料，其特征在于：成膜助剂为十二碳醇酯或者丙二醇苯醚。
8.根据权利要求1-7任一项所述的中空陶瓷隔热涂料的喷涂方法，其特征在于：包括如下步骤：
隔热材料与氟树脂搅拌混合均匀形成隔热微粒；
隔热微粒与柔性丙烯酸共聚乳液、氟化碳纤维、硅铝陶瓷纤维、氟化石墨、助剂搅拌混合30-40min制得中空陶瓷隔热涂料；
中空陶瓷隔热涂料采用粉末喷涂的方式喷涂在待处理板材表面。
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