[发明专利]一种水性隔热阻燃多功能纳米涂料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及到一种水性隔热阻燃多功能纳米涂料及其制备方法。属于纳米功能涂料技术领域。

背景技术

我国建筑保温隔热涂料是在20世纪80年代末开始发展和应用的，当时主要研制应用于一些形状不规则的高温管道、设备表面的保温隔热涂料。投入应用的商品有“涂敷型复合硅酸盐绝热材料”、“复合硅酸盐保温涂料”、“硅酸镁保温材料”、“稀土保温涂料”等。由于这类涂料需要耐高温，因而一般不能使用有机基料，而是使用能够耐一定温度的无机硅酸盐类材料，例如水泥和水玻璃等，再加上所使用的绝热填料也主要是一些硅酸盐类材料，例如石棉纤维、膨胀珍珠岩和海泡石粉等，因而这类涂料被称为“硅酸盐复合保温隔热涂料”。

随着环保日益受到重视，到20世纪90年代初人们在硅酸盐复合保温隔热涂料的基础上开发了用于内墙墙面的隔热涂料，并根据内墙墙面的环境情况，改变了基料以无机类材料为主的情况，而是采用聚乙烯醇缩醛胶、合成树脂乳液等有机基料为主的胶黏材料，有的涂料将无机粗质轻填料改变为有机材料。例如聚苯乙烯泡沫颗粒并适量地应用了废弃材料，使涂料的成本降低，绝热性能提高。

当今建筑物主要是混凝土、砖墙结构，而这种材料对光的吸收范围广，蓄热量大，散热慢，导致建筑物里面升温快，高温持续时间长。特别是在夏季，大气温度高，太阳辐射强度大，从建筑物的屋顶和墙体吸收的辐射热导致室内温度上升，空调的负荷增加，消耗更多的一次性能源。建筑物顶和外墙的渗漏也是住户关注的问题，同时涂层的耐沾污和耐老化性能已引起人们的关注与重视。而目前采用的隔热涂料更多的是利用涂层的低导热系数，通过阻隔热的传导使室内温度降低。这类涂料存在的主要问题是涂层较后，施工要求高，隔热效果不够显著；其次，由于涂层的空隙率高，尽管上述隔热涂料的涂层较厚，但其防水性能仍难以满足要求。另外这些隔热涂料对于涂层的耐沾污性也都没有重视。专利申请号为CN200410048047.1的专利，是通过加入空心陶瓷来减小导热系数达到隔热效果的，但是该涂料使用了溶剂二甲苯，对于环境有害。专利申请号为CN02134827.8的专利是使用苯丙乳液的水性隔热涂料；专利申请号为CN03147361.X的专利仅以高岭土为主要填料来达到隔热，隔热效果较差；专利申请号为CN95101625.3的专利是通过使用滑石粉和防水隔热粉达到隔热效果的。但是这些已有的发明对于涂料的耐沾污性和耐侯性考虑的很少，另外防水性能也不能达到要求。

综上所述，单一功能的隔热涂料都存在各自不同的优缺点，因此，研制多种隔热机理综合作用的复合型隔热涂料，集阻热、反射和辐射三种功能于一体，具有高辐射率的薄层多功能隔热保温涂料是未来建筑隔热涂料的发展趋势，而上述涂料的研究在国内外尚未见报道。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术之不足而提供一种加工工艺简单，组分配比合理，所制备的涂料具有热阻大、反射率高，辐射传热性能好，具备一定防火性能，高效隔热、涂膜的机械及化学性能优良的水性隔热阻燃多功能纳米涂料及其制备方法。

本发明一种水性隔热阻燃多功能纳米涂料，包括以下重量份的组份：

合成水性树脂48-52份，

纳米颜填料浆料30-50份，

成膜助剂0.5-5份，

纤维水镁石1-5份，

偶联剂0.1-5份，

消泡剂0.1-2份，

流平剂0.1-2份，

润湿剂0.1-2份，

其中，纳米颜填料浆料包括以下重量百分比的组份：

纳米二氧化钛1-5％，

纳米二氧化钛包覆的空心玻璃微球1-5％，

纳米二氧化钛包覆的空心陶瓷微珠1-5％，

纳米掺锑二氧化锡(ATO)粒子1-5％，

水30-40％，

乙醇7.5-12.5％，

异丙醇7.5-12.5％，

正丁醇7.5-12.5％，

丙二醇甲醚醋酸酯7.5-12.5％，

分散剂0.075-0.125％，

且固含量纳米浆料的30-50％，固含量的纳米材料粒径在20-50纳米之间。

本发明中，所述分散剂为十六烷基苯磺酸钠。

本发明中，所述合成水性树脂选自聚氨酯、环氧树脂、硅丙树脂和纯丙树脂，聚磷酸铵、三聚氰胺、季戊四醇中的一种或多种。

本发明一种水性隔热阻燃多功能纳米涂料的制备方法，包括下述步骤：

第一步：制备纳米颜填料浆料