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CN110484119A - 一种建筑外墙用隔热保温涂料及其制备方法 - Google Patents

一种建筑外墙用隔热保温涂料及其制备方法 Download PDF

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CN110484119A
CN110484119A CN201910769063.6A CN201910769063A CN110484119A CN 110484119 A CN110484119 A CN 110484119A CN 201910769063 A CN201910769063 A CN 201910769063A CN 110484119 A CN110484119 A CN 110484119A
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代琴
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Maanshan Jinhan Waterproof Insulation Engineering Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种建筑外墙用隔热保温涂料，由如下重量份原料制成：改性聚氨酯50‑60份、改性复合气凝胶30‑36份、漂珠8‑12份、金红石型钛白粉1.5‑2份、碳化硅1.5‑2份、芒硝2‑3份、助剂0.6‑1份；本发明还公开了该涂料的制备方法。本发明通过加入复合气凝胶可以大大提高涂料中的微孔率以及延长热传导路径；此外，引入可以反射辐射热的金红石型钛白粉和碳化硅来阻隔辐射导热的传播路径，引入相变储能材料芒硝，在涂料中能有效提高保温隔热涂料整体性能；本发明通过从传热的三种路径(传导、辐射和对流)出发，使涂料具有优异的保温隔热性能；成膜物质能够赋予涂料良好的抗菌防霉以及防水性能，得到的隔热保温涂料适用于建筑外墙。

Description

一种建筑外墙用隔热保温涂料及其制备方法
技术领域
本发明属于建筑涂料技术领域，具体地，涉及一种建筑外墙用隔热保温涂料及其制备方法。
背景技术
随着城建步伐的不断加快，空调、取暖设备的装机量不断增加，使得建筑能耗的比例不断增加，建筑节能的意义越来越重要，建筑外墙的隔热保温是建筑节能的重要环节。应用于外墙混凝土或外墙板的涂层暴露在大气环境中，要经过风吹、日晒、雨淋等气候的自然变化，会使涂层发生粉化、变色、剥落、污渍等现象而失去原有的装饰效果，从而影响建筑物外貌的美观。并且，外墙涂层很容易吸收空气中的水份导致材料表面的水份含量不断增加，湿度达到30％以上后，为藻类的生长繁殖提供可适宜的环境，使得外墙滋生霉菌和藻类。
目前关于外墙板的保温涂层主要从乳液、填料、助剂的筛选及其相互分散、稳定的层面上来提高性能，专利号为CN03118029.9的中国发明专利公开了一种多功能纳米建筑外墙涂料及其制备方法，该建筑外墙涂料以纳米二氧化钛、纳米氧化锌、纳米二氧化硅、绢云母、高岭土为主要功能性组分，制备得到多功能外墙涂料，提高了抗老化能力、耐洗刷能力、抗菌等多种性能，但是保温隔热特性有待提高，同时生产过程步骤较多，工艺较复杂。
发明内容
本发明的目的在于提供一种建筑外墙用隔热保温涂料及其制备方法，通过加入气凝胶可以大大提高涂料中的微孔率以及延长热传导路径，进而改善涂料的保温隔热性能；此外，引入可以反射辐射热的材料(金红石型钛白粉和碳化硅)来阻隔辐射导热的传播路径，引入的相变储能材料(芒硝)作为一种热能的高效存储物质，在涂料中能有效提高保温隔热涂料整体性能；本发明通过从传热的三种路径(传导、辐射和对流)出发，使涂料具有优异的保温隔热性能；同时，用于涂料的成膜物质能够赋予涂料良好的抗菌防霉性能以及防水性能，使得到的隔热保温涂料适用于建筑外墙。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种建筑外墙用隔热保温涂料，由如下重量份原料制成：改性聚氨酯50-60份、改性复合气凝胶30-36份、漂珠8-12份、金红石型钛白粉1.5-2份、碳化硅1.5-2份、芒硝2-3份、助剂0.6-1份；
该涂料由如下方法制成：
将改性复合气凝胶、改性聚氨酯、漂珠、金红石型钛白粉、碳化硅、芒硝以及助剂按比例先后加入反应釜中，200r/min搅拌30-40min后,再经过高速分散研磨机研磨10-12min，再3000r/min搅拌25-30min，得到保温涂料。
进一步地，所述改性聚氨酯由如下方法制备：
1)在三口烧瓶中分别加入聚醚多元醇及聚六亚甲基胍盐酸盐的水溶液，搅拌升温至120℃，抽真空脱水2h后将体系降至室温；
2)将整个体系升温至70-80℃，用滴液漏斗向体系中滴加二苯基甲烷二异氰酸酯，同时不断搅拌，再陆续加入三羟甲基丙烷、二月桂酸二丁基锡以及二甲苯，恒温搅拌1.5h后，加入纳米硅溶胶，继续保温1h，降温出料制得改性聚氨酯。
进一步地，所述硅溶胶的加入量为体系质量的12％，聚醚多元醇、二苯基甲烷二异氰酸酯和聚六亚甲基胍盐酸的物质的量之比1:1.05：0.01。
进一步地，所述改性复合气凝胶由如下方法制备：
(1)按照摩尔比为1：9：25将氯化铝、无水乙醇和去离子水混合，室温下150r/min搅拌5h，得到溶胶，将溶胶通过强碱性阴离子交换树脂去除氯离子；
(2)保持150r/min匀速搅拌，向溶胶中加入环氧丙烷和甲酰胺，加完后，继续搅拌40-50min，得到凝胶；
(3)在48℃干燥箱中，按照体积比1:2将凝胶放入至正硅酸乙酯的乙醇溶液中保温24h，产物用无水乙醇冲洗置换；
(4)在65℃干燥箱中，按照体积比10:2-3将上述步骤得到的产物与三甲氧基甲基硅烷的正己烷溶液混合，保温10-12h，产物用正己烷冲洗置换后，先30℃干燥24h，然后升温至60℃干燥48h，得到复合气凝胶；
(5)在密闭的容器中，加入去离子水和分散剂，搅拌均匀后，缓慢加入复合气凝胶，60r/min搅拌80-100min至复合气凝胶与水形成均匀分散的浆料，抽真空并保持持续搅拌，直至复合气凝胶与去离子水的质量比为1:2.8-3，制得改性复合气凝胶。
进一步地，步骤(2)中加入的甲酰胺和环氧丙烷摩尔比为1:10，加入的环氧丙烷的质量为氯化铝质量的12倍。
进一步地于，步骤(5)中去离子水、分散剂和复合气凝胶的初始用量为10:0.05:1.5-2。
一种建筑外墙用隔热保温涂料的制备方法，包括如下步骤：
将改性复合气凝胶、改性聚氨酯、漂珠、金红石型钛白粉、碳化硅、芒硝以及助剂按比例先后加入反应釜中，200r/min搅拌30-40min后,再经过高速分散研磨机研磨10-12min，再3000r/min搅拌25-30min，得到保温涂料。
本发明的有益效果：
本发明通过采用改性聚氨酯作为涂料的成膜物质，分别用聚六亚甲基胍盐酸盐和硅溶胶对聚氨酯进行改性处理，聚六亚甲基胍盐酸盐是一种高效广谱的有机抗菌剂，杀菌效果迅速，而且对人体安全无毒；聚六亚甲基胍盐酸盐的端基为胺基，可与异氰酸酯反应生成脲基，接枝于PU分子链上；一方面，聚六亚甲基胍盐酸盐与异氰酸酯反应生成脲基甲酸酯和缩二脲，脲基与脲基之间产生大量氢键，增强分子间作用力，使得聚氨酯的硬度增加，拉伸强度呈上升趋势；另一方面，不同于普通方式中直接将抗菌防霉剂与涂料共混，聚六亚甲基胍盐酸盐是通过化学键合于聚氨酯的分子链上，使得抗菌防霉能力具有优良的持久性，并且具有制备工艺更为简单的优点；另外，采用纳米硅溶胶对聚氨酯进行共混改性，引入了离解能大、对光热稳定的官能团Si-O键(具有较好的导电性能，不会产生电荷积累，即不产生静电，尘埃难于黏附)，并且在乳液聚合过程中形成硅氧交联键，能够增加涂层的交联密度，使树脂由线型高分子变为立体型结构，提高涂层的硬度和致密性，致密的结构使涂层的耐候、耐水、耐沾污性增强；另外，没有反应完全的硅溶胶分子附着在外墙壁和填料颗粒的表面，随着水分的蒸发，mSiO2·nH2O粒子间脱水形成牢固的硅氧键立体网状骨架，加之聚氨酯分子链的活性很强，能够使涂层的结构致密坚硬，提高涂层的硬度、抗水和耐摩擦性；
本发明采用改性复合气凝胶作为涂料的主要隔热保温物质，在复合凝胶制备过程中，在湿凝胶状态下采用三甲氧基甲基硅烷对凝胶先进行改性，硅烷基团同气凝胶表面的羟基基团发生脱水缩合反应，在凝胶的表面更好的缩聚一层硅烷基团(Si-O-Si和Al-O-Si基团)，能够减弱SiO2和Al2O3的结晶性，使得凝胶效果好；同时，凝胶表面的硅烷基团可以填充增强孔洞结构，由此造成了孔径的减小，提高气凝胶的比表面积和隔热性能，并且凝胶的表面缩聚一层硅烷基团可以有效的防止气凝胶常温常压干燥过程中孔洞结构的坍塌，使气凝胶的结构更加完整，干燥后能维持住复合气凝胶的三维网络结构，提高气凝胶的隔热性能；提前对复合气凝胶进行浆料化处理(去离子水和分散剂的混合液)，不仅能够增加复合气凝胶在涂料中的分散相容性，而且能够保留复合气凝胶一定的疏水性，进而保持复合气凝胶粉在涂料中的优异保温隔热性能；
本发明的涂料中通过加入气凝胶可以大大提高涂料中的微孔率以及延长热传导路径，进而改善涂料的保温隔热性能；此外，引入可以反射辐射热的材料(金红石型钛白粉和碳化硅)来阻隔辐射导热的传播路径，引入的相变储能材料(芒硝)作为一种热能的高效存储物质，在涂料中能有效提高保温隔热涂料整体性能；本发明通过从传热的三种路径(传导、辐射和对流)出发，使涂料具有优异的保温隔热性能；同时，用于涂料的成膜物质能够赋予涂料良好的抗菌防霉性能以及防水性能，使得到的隔热保温涂料适用于建筑外墙。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
一种建筑外墙用隔热保温涂料，由如下重量份原料制成：改性聚氨酯50-60份、改性复合气凝胶30-36份、漂珠8-12份、金红石型钛白粉1.5-2份、碳化硅1.5-2份、芒硝2-3份、助剂0.6-1份；
助剂包括成膜助剂、消泡剂、分散剂；
金红石型钛白粉具有强力折光的作用，高近红外反射率的金红石型TiO2和高红外辐射率的碳化硅，金红石型TiO2在近红外段有高红外反射率，可以反射一部分热量，碳化硅具有高红外辐射率，可以将一部分热量以辐射的方式发射回去，二者协同起到保温隔热作用；
通过加入气凝胶可以大大提高涂料中的微孔率以及延长热传导路径，进而改善涂料的保温隔热性能；此外，引入可以反射辐射热的材料(金红石型钛白粉和碳化硅)来阻隔辐射导热的传播路径，相变储能材料(芒硝)作为一种热能的高效存储物质，其在涂料中的引入能有效提高保温隔热涂料整体性能；本发明通过从传热的三种路径(传导、辐射和对流)出发，使涂料具有优异的保温隔热性能；
所述改性聚氨酯由如下方法制备：
1)在三口烧瓶中分别加入聚醚多元醇及聚六亚甲基胍盐酸盐的水溶液(质量分数为5％)，搅拌升温至120℃，抽真空脱水2h后将体系降至室温；
2)将整个体系升温至70-80℃，用滴液漏斗向体系中滴加二苯基甲烷二异氰酸酯，同时不断搅拌，再陆续加入三羟甲基丙烷、二月桂酸二丁基锡以及二甲苯，恒温搅拌1.5h后，加入纳米硅溶胶，继续保温1h，降温出料制得改性聚氨酯；
其中，硅溶胶的加入量为体系质量的12％；聚醚多元醇、二苯基甲烷二异氰酸酯和聚六亚甲基胍盐酸的物质的量之比1:1.05：0.01；
聚六亚甲基胍盐酸盐是一种高效广谱的有机抗菌剂，杀菌效果迅速，而且对人体安全无毒；聚六亚甲基胍盐酸盐的端基为胺基，可与异氰酸酯反应生成脲基，接枝于PU分子链上；一方面，聚六亚甲基胍盐酸盐与异氰酸酯反应生成脲基甲酸酯和缩二脲，脲基与脲基之间产生大量氢键，增强分子间作用力，使得聚氨酯的硬度增加，拉伸强度呈上升趋势；另一方面，不同于普通方式中直接将抗菌防霉剂与涂料共混，聚六亚甲基胍盐酸盐是通过化学键合于聚氨酯的分子链上，使得抗菌防霉能力具有优良的持久性，并且具有制备工艺更为简单的优点；
另外，采用纳米硅溶胶对聚氨酯进行共混改性，引入了离解能大、对光热稳定的官能团Si-O键(具有较好的导电性能，不会产生电荷积累，即不产生静电，尘埃难于黏附)，并且在乳液聚合过程中形成硅氧交联键，能够增加涂层的交联密度，使树脂由线型高分子变为立体型结构，提高涂层的硬度和致密性，致密的结构使涂层的耐候、耐水、耐沾污性增强；另外，没有反应完全的硅溶胶分子附着在外墙壁和填料颗粒的表面，随着水分的蒸发，mSiO2·nH2O粒子间脱水形成牢固的硅氧键立体网状骨架，加之聚氨酯分子链的活性很强，能够使涂层的结构致密坚硬，提高涂层的硬度、抗水和耐摩擦性；
所述改性复合气凝胶由如下方法制备：
(1)按照摩尔比为1：9：25将氯化铝、无水乙醇和去离子水混合，室温下150r/min搅拌5h，得到溶胶，将溶胶通过强碱性阴离子交换树脂去除氯离子；
(2)保持150r/min匀速搅拌，向溶胶中加入环氧丙烷和甲酰胺(环氧丙烷和甲酰胺的加入可以起到加速溶胶向凝胶转换)，加完后，继续搅拌40-50min，得到凝胶；其中，加入的甲酰胺和环氧丙烷摩尔比为1:10，加入的环氧丙烷的质量为氯化铝质量的12倍；
(3)在48℃干燥箱中，按照体积比1:2将凝胶放入至正硅酸乙酯的乙醇溶液(体积浓度为10％)中保温24h(进行SiO2的复合包覆，同时增强了凝胶的网络结构)，产物用无水乙醇冲洗置换(置换掉过多的TEOS和孔隙水)；
(4)在65℃干燥箱中，按照体积比10:2-3将上述步骤得到的产物与三甲氧基甲基硅烷的正己烷溶液(质量分数为20％)混合，保温10-12h，产物用正己烷冲洗置换后，先30℃干燥24h，然后升温至60℃干燥48h，得到复合气凝胶；
(5)在密闭的容器中，加入去离子水和分散剂(较优的为聚乙二醇)，搅拌均匀后，缓慢加入复合气凝胶，60r/min搅拌80-100min至复合气凝胶与水形成均匀分散的浆料，抽真空并保持持续搅拌，直至复合气凝胶与水的质量比为1:2.8-3，制得改性复合气凝胶；其中，去离子水、分散剂和复合气凝胶的初始用量为10:0.05:1.5-2；
在复合凝胶制备过程中，在湿凝胶状态下采用三甲氧基甲基硅烷对凝胶先进行改性，硅烷基团同气凝胶表面的羟基基团发生脱水缩合反应，在凝胶的表面更好的缩聚一层硅烷基团(Si-O-Si和Al-O-Si基团)，能够减弱SiO2和Al2O3的结晶性，使得凝胶效果好；同时，凝胶表面的硅烷基团可以填充增强孔洞结构，由此造成了孔径的减小，提高气凝胶的比表面积和隔热性能，并且凝胶的表面缩聚一层硅烷基团可以有效的防止气凝胶常温常压干燥过程中孔洞结构的坍塌，使气凝胶的结构更加完整，干燥后能维持住复合气凝胶的三维网络结构，提高气凝胶的隔热性能；提前对复合气凝胶进行浆料化处理(去离子水和分散剂的混合液)，不仅能够增加复合气凝胶在涂料中的分散相容性，而且能够保留复合气凝胶一定的疏水性，进而保持复合气凝胶粉在涂料中的优异保温隔热性能；
该涂料的制备方法如下：
将改性复合气凝胶、改性聚氨酯、漂珠、金红石型钛白粉、碳化硅、芒硝以及助剂按比例先后加入反应釜中，200r/min搅拌30-40min后,再经过高速分散研磨机研磨10-12min，再3000r/min搅拌25-30min，得到保温涂料。
实施例1
一种建筑外墙用隔热保温涂料，由如下重量份原料制成：改性聚氨酯50份、改性复合气凝胶30份、漂珠8份、金红石型钛白粉1.5份、碳化硅1.5份、芒硝2份、助剂0.6份；
该涂料由方法如下制成：
将改性复合气凝胶、改性聚氨酯、漂珠、金红石型钛白粉、碳化硅、芒硝以及助剂按比例先后加入反应釜中，200r/min搅拌30min后,再经过高速分散研磨机研磨10min，再3000r/min搅拌25min，得到保温涂料。
实施例2
一种建筑外墙用隔热保温涂料，由如下重量份原料制成：改性聚氨酯55份、改性复合气凝胶33份、漂珠10份、金红石型钛白粉1.8份、碳化硅1.8份、芒硝2.8份、助剂0.8份；
该涂料由方法如下制成：
将改性复合气凝胶、改性聚氨酯、漂珠、金红石型钛白粉、碳化硅、芒硝以及助剂按比例先后加入反应釜中，200r/min搅拌35min后,再经过高速分散研磨机研磨11min，再3000r/min搅拌27min，得到保温涂料。
实施例3
一种建筑外墙用隔热保温涂料，由如下重量份原料制成：改性聚氨酯60份、改性复合气凝胶36份、漂珠12份、金红石型钛白粉2份、碳化硅2份、芒硝3份、助剂1份；
该涂料由方法如下制成：
将改性复合气凝胶、改性聚氨酯、漂珠、金红石型钛白粉、碳化硅、芒硝以及助剂按比例先后加入反应釜中，200r/min搅拌40min后,再经过高速分散研磨机研磨12min，再3000r/min搅拌30min，得到保温涂料。
对比例1
将实施例1中的改性聚氨酯换成普通聚氨酯，其余原料及制备过程不变。
对比例2
将实施例1中的改性复合气凝胶换为普通二氧化硅气凝胶，其余原料及制备过程不变。
对比例3
将实施例1中的金红石型钛白粉原料去掉，其余原料及制备过程不变。
对比例4
将实施例1中的芒硝原料去掉，其余原料及制备过程不变。
对实施例1-3和对比例1-4制得的涂料做如下性能测试：
将各涂料喷涂到铝板表面，于120℃下干燥固化10min，得到各涂层；
涂层硬度按GB/T 6739-1996《涂膜硬度铅笔测定法》进行测试，测试涂层的抗压强度；涂层耐沾污性参考GB/T 9780-2013《建筑涂料涂层耐沾污性试验方法》进行测试；采用振荡法测试涂料的抗菌性能(抑菌率)，测试经过48h水洗后涂料的抗菌性能，测试防霉等级；测试25℃涂料的导热系数和耐温上限；测试结果如下表1：
表1
由表1可知，实施例1-3制得的涂层的硬度为B，抗压强度为10.36-10.62MPa，耐污等级均得到了0级，说明本发明制得的涂层的力学性能良好；对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率均为99.5％以上，经过水洗后对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率也均达到99.4％及以上，说明本发明制得的涂层不仅具有良好的抑菌防霉性能，而且抑菌防霉性能具有耐久性；相较于对比例1，说明聚氨酯经过改性处理后，不仅能够赋予涂料良好的抑菌防霉性能，而且能够提高涂层的强度和硬度；
实施例1-3制得的涂层的导热系数为0.038-0.039W/m·K，耐温上限为250-254℃，说明本发明制得的涂料具有较低的导热系数和较高的耐温上限；结合对比例2，说明气凝胶经过改性后，能够提高涂料的隔热保温性能；结合对比例3，说明金红石型钛白粉和碳化硅具有协效提高隔热保温性能的作用；结合对比例4，说明芒硝具有协效作用，能够与涂料中其他填料协效提高材料的隔热保温性能；
按照GB/T 3399-1982对实施例1和对比2-4的涂料进行隔热保温性能测试；测试结果如下表2：
表2
由表2可知，实施例1的涂料在较长时间内(2h)隔热效果良好，其温度无明显升高，表明本发明制得的涂料具有优异的保温隔热性能；对比例2-4在2h后均有较大幅度的升温，结合对比例2，说明气凝胶经过改性后，能够提高涂料的隔热保温性能；结合对比例3，说明金红石型钛白粉和碳化硅具有协效提高隔热保温性能的作用；结合对比例4，说明芒硝具有协效作用，能够与涂料中其他填料协效提高材料的隔热保温性能。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (7)

1.一种建筑外墙用隔热保温涂料，其特征在于，由如下重量份原料制成：改性聚氨酯50-60份、改性复合气凝胶30-36份、漂珠8-12份、金红石型钛白粉1.5-2份、碳化硅1.5-2份、芒硝2-3份、助剂0.6-1份；
该涂料由如下方法制成：
将改性复合气凝胶、改性聚氨酯、漂珠、金红石型钛白粉、碳化硅、芒硝以及助剂按比例先后加入反应釜中，200r/min搅拌30-40min后,再经过高速分散研磨机研磨10-12min，再3000r/min搅拌25-30min，得到保温涂料。
2.根据权利要求1所述的一种建筑外墙用隔热保温涂料，其特征在于，所述改性聚氨酯由如下方法制备：
1)在三口烧瓶中分别加入聚醚多元醇及聚六亚甲基胍盐酸盐的水溶液，搅拌升温至120℃，抽真空脱水2h后将体系降至室温；
2)将整个体系升温至70-80℃，用滴液漏斗向体系中滴加二苯基甲烷二异氰酸酯，同时不断搅拌，再陆续加入三羟甲基丙烷、二月桂酸二丁基锡以及二甲苯，恒温搅拌1.5h后，加入纳米硅溶胶，继续保温1h，降温出料制得改性聚氨酯。
3.根据权利要求2所述的一种建筑外墙用隔热保温涂料，其特征在于，所述硅溶胶的加入量为体系质量的12％，聚醚多元醇、二苯基甲烷二异氰酸酯和聚六亚甲基胍盐酸的物质的量之比1:1.05：0.01。
4.根据权利要求1所述的一种建筑外墙用隔热保温涂料，其特征在于，所述改性复合气凝胶由如下方法制备：
(1)按照摩尔比为1：9：25将氯化铝、无水乙醇和去离子水混合，室温下150r/min搅拌5h，得到溶胶，将溶胶通过强碱性阴离子交换树脂去除氯离子；
(2)保持150r/min匀速搅拌，向溶胶中加入环氧丙烷和甲酰胺，加完后，继续搅拌40-50min，得到凝胶；
(3)在48℃干燥箱中，按照体积比1:2将凝胶放入至正硅酸乙酯的乙醇溶液中保温24h，产物用无水乙醇冲洗置换；
(4)在65℃干燥箱中，按照体积比10:2-3将上述步骤得到的产物与三甲氧基甲基硅烷的正己烷溶液混合，保温10-12h，产物用正己烷冲洗置换后，先30℃干燥24h，然后升温至60℃干燥48h，得到复合气凝胶；
(5)在密闭的容器中，加入去离子水和分散剂，搅拌均匀后，缓慢加入复合气凝胶，60r/min搅拌80-100min至复合气凝胶与水形成均匀分散的浆料，抽真空并保持持续搅拌，直至复合气凝胶与去离子水的质量比为1:2.8-3，制得改性复合气凝胶。
5.根据权利要求4所述的一种建筑外墙用隔热保温涂料，其特征在于，步骤(2)中加入的甲酰胺和环氧丙烷摩尔比为1:10，加入的环氧丙烷的质量为氯化铝质量的12倍。
6.根据权利要求4所述的一种建筑外墙用隔热保温涂料，其特征在于，步骤(5)中去离子水、分散剂和复合气凝胶的初始用量为10:0.05:1.5-2。
7.一种建筑外墙用隔热保温涂料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
将改性复合气凝胶、改性聚氨酯、漂珠、金红石型钛白粉、碳化硅、芒硝以及助剂按比例先后加入反应釜中，200r/min搅拌30-40min后,再经过高速分散研磨机研磨10-12min，再3000r/min搅拌25-30min，得到保温涂料。
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Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111704794A (zh) * 2020-06-29 2020-09-25 深圳市象形科技有限公司 一种抗震阻隔泡棉及其制备方法
CN111826045A (zh) * 2020-07-30 2020-10-27 马鞍山市金韩防水保温工程有限责任公司 一种建筑外墙用隔热保温涂料及其制备方法
CN111826046A (zh) * 2020-07-30 2020-10-27 马鞍山市金韩防水保温工程有限责任公司 一种环保型建筑用水性涂料及其制备方法
CN111876041A (zh) * 2020-07-30 2020-11-03 马鞍山市金韩防水保温工程有限责任公司 一种建筑外墙用抗菌防水涂料及其制备方法
CN111892848A (zh) * 2020-08-03 2020-11-06 马鞍山市金韩防水保温工程有限责任公司 一种建筑外墙用抗老化涂料及其制备方法
CN111925704A (zh) * 2020-07-23 2020-11-13 马鞍山市金韩防水保温工程有限责任公司 一种保温涂料及其制备方法
CN111925708A (zh) * 2020-08-03 2020-11-13 马鞍山市金韩防水保温工程有限责任公司 一种建筑用水溶性涂料
CN113105808A (zh) * 2021-01-20 2021-07-13 颜志兵 一种led灯用自降温导热涂料
CN114988417A (zh) * 2022-07-15 2022-09-02 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 一种超白氧化硅气凝胶、制备方法及其应用
CN115418122A (zh) * 2022-09-09 2022-12-02 隽秀新材料科技(苏州)有限公司 一种气凝胶隔热保温水性涂料的制备方法
CN116694209A (zh) * 2023-05-24 2023-09-05 上海北新月皇新材料集团有限公司 一种隔热涂料及其制备方法
CN117487428A (zh) * 2023-11-02 2024-02-02 广州芯联化工产品有限公司 一种功能性天然胶乳手套内涂层及其制备工艺
CN118064045A (zh) * 2024-02-23 2024-05-24 上海昱昌建设工程有限公司 一种建筑物外墙保温疏水涂层及其制备方法
CN118545950A (zh) * 2024-07-30 2024-08-27 陕西延长石油（集团）有限责任公司 一种用于高温井的碳化硅固井水泥及其制备方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103113792A (zh) * 2013-01-30 2013-05-22 北京立高科技股份有限公司 速干相变防水保温涂料及其制备方法
CN104877484A (zh) * 2015-06-18 2015-09-02 常州益和节能科技有限公司 石油化工油罐用水性节能隔热保温涂料及其制备方法
CN106700789A (zh) * 2015-07-16 2017-05-24 沈阳化工研究院有限公司 一种水性建筑节能涂料及其制备方法
US20170260688A1 (en) * 2014-09-18 2017-09-14 Osaka Kasei Co., Ltd. Antibacterial/antifungal finished product production method, and antibacterial/antifungal finished product produced by the method
CN108912996A (zh) * 2018-08-07 2018-11-30 中山市明日涂料材料有限公司 一种改性水性聚氨酯抗菌涂料及其制备方法
WO2019069407A1 (ja) * 2017-10-04 2019-04-11 日立化成株式会社 塗液、塗膜の製造方法及び塗膜
CN110038493A (zh) * 2019-04-30 2019-07-23 齐鲁工业大学 一种Al2O3-SiO2复合气凝胶的常压制备方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103113792A (zh) * 2013-01-30 2013-05-22 北京立高科技股份有限公司 速干相变防水保温涂料及其制备方法
US20170260688A1 (en) * 2014-09-18 2017-09-14 Osaka Kasei Co., Ltd. Antibacterial/antifungal finished product production method, and antibacterial/antifungal finished product produced by the method
CN104877484A (zh) * 2015-06-18 2015-09-02 常州益和节能科技有限公司 石油化工油罐用水性节能隔热保温涂料及其制备方法
CN106700789A (zh) * 2015-07-16 2017-05-24 沈阳化工研究院有限公司 一种水性建筑节能涂料及其制备方法
WO2019069407A1 (ja) * 2017-10-04 2019-04-11 日立化成株式会社 塗液、塗膜の製造方法及び塗膜
CN108912996A (zh) * 2018-08-07 2018-11-30 中山市明日涂料材料有限公司 一种改性水性聚氨酯抗菌涂料及其制备方法
CN110038493A (zh) * 2019-04-30 2019-07-23 齐鲁工业大学 一种Al2O3-SiO2复合气凝胶的常压制备方法

Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111704794A (zh) * 2020-06-29 2020-09-25 深圳市象形科技有限公司 一种抗震阻隔泡棉及其制备方法
CN111925704A (zh) * 2020-07-23 2020-11-13 马鞍山市金韩防水保温工程有限责任公司 一种保温涂料及其制备方法
CN111826045A (zh) * 2020-07-30 2020-10-27 马鞍山市金韩防水保温工程有限责任公司 一种建筑外墙用隔热保温涂料及其制备方法
CN111826046A (zh) * 2020-07-30 2020-10-27 马鞍山市金韩防水保温工程有限责任公司 一种环保型建筑用水性涂料及其制备方法
CN111876041A (zh) * 2020-07-30 2020-11-03 马鞍山市金韩防水保温工程有限责任公司 一种建筑外墙用抗菌防水涂料及其制备方法
CN111892848A (zh) * 2020-08-03 2020-11-06 马鞍山市金韩防水保温工程有限责任公司 一种建筑外墙用抗老化涂料及其制备方法
CN111925708A (zh) * 2020-08-03 2020-11-13 马鞍山市金韩防水保温工程有限责任公司 一种建筑用水溶性涂料
CN113105808A (zh) * 2021-01-20 2021-07-13 颜志兵 一种led灯用自降温导热涂料
CN114988417A (zh) * 2022-07-15 2022-09-02 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 一种超白氧化硅气凝胶、制备方法及其应用
CN114988417B (zh) * 2022-07-15 2024-01-12 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 一种超白氧化硅气凝胶、制备方法及其应用
CN115418122A (zh) * 2022-09-09 2022-12-02 隽秀新材料科技(苏州)有限公司 一种气凝胶隔热保温水性涂料的制备方法
CN116694209A (zh) * 2023-05-24 2023-09-05 上海北新月皇新材料集团有限公司 一种隔热涂料及其制备方法
CN116694209B (zh) * 2023-05-24 2024-06-28 上海北新月皇新材料集团有限公司 一种隔热涂料及其制备方法
CN117487428A (zh) * 2023-11-02 2024-02-02 广州芯联化工产品有限公司 一种功能性天然胶乳手套内涂层及其制备工艺
CN117487428B (zh) * 2023-11-02 2024-04-26 广州芯联化工产品有限公司 一种功能性天然胶乳手套内涂层及其制备工艺
CN118064045A (zh) * 2024-02-23 2024-05-24 上海昱昌建设工程有限公司 一种建筑物外墙保温疏水涂层及其制备方法
CN118545950A (zh) * 2024-07-30 2024-08-27 陕西延长石油（集团）有限责任公司 一种用于高温井的碳化硅固井水泥及其制备方法

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