[发明专利]用于隔热涂层的组合物

说明书

本发明提供了用于隔热的涂层组合物。该涂层组合物包含：中空微球；三聚氰胺；以及有机硅改性丙烯酸乳液。包含涂层组合物的涂层可以是非易燃的，并且在高达250℃热稳定，并且可以具有低于0.1W·m^‑1·K^‑1的导热率。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2017年1月11日提交的名称为隔热涂层系统的组合物(COMPOSITIONOF A THERMAL INSULATION COATING SYSTEM)的美国临时专利申请序列号62/498,894的优先权和权益，并且其全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本发明总体上涉及用作隔热涂层的涂层组合物。

背景技术

家庭供暖应用和工业加热应用是造成大部分全球能源消耗的原因。加热应用通常涉及将在一定温度下将隔间或管道(例如反应容器、传输管道、热交换器、存储罐或其它设备)中的流体或气体加热。在这些加热应用中缺少隔热会增加加热过程的能源消耗和成本。

隔热还用于保护用户避免暴露于极热表面。美国测试和材料学会(ASTM)C1055标准限定在工业工作环境中，皮肤与热表面接触的容许极限为60℃，持续5秒或更短时间。

隔热可以通过大体积隔热包装(bulk insulation package)或通过应用隔热涂层系统来实现。

大体积隔热包装通常包括三层：在基材表面上的第一层，用于黏附；中间功能隔热层，其包括低导热材料和粘结剂；以及任选地被添加用于防止隔热涂层系统受腐蚀和/或用于美观的顶层。

隔热涂层系统通常通过并入具有低导热率的填充材料和粘结剂来配制，从而提供内聚强度、对基材的黏附、柔性以及对恒常高工作温度的稳定性。

目前，针对150℃以下的温度应用，最常见的隔热涂层通常由水性聚合物材料制成。这些涂层可以直接涂于基材或耐腐蚀的底漆上，然后进行顶涂。底漆在多涂层系统中提供耐腐蚀性能；顶涂层提供装饰性能以及对隔热涂层的保护。

对于超过250℃的温度应用，涂层中配有无机陶瓷基粘结材料。然而，这些涂层的隔热性能不如聚合物基涂层的隔热性能好。

因此，需要一种具有改进性能并且消除或减少上述缺点和问题的新型隔热涂层。

发明内容

本文提供一种涂层组合物，其包含：中空微球；三聚氰胺；以及有机硅改性丙烯酸乳液(silicone modified acrylic emulsion)。

在某些实施方案中，中空微球在组合物中存在，其浓度的范围为14％-19％w/w，三聚氰胺在组合物中存在，其浓度的范围为21％-28％w/w，并且有机硅改性丙烯酸乳液在组合物中存在，其浓度的范围为42％-55％w/w。

在某些实施方案中，中空微球包含玻璃、陶瓷材料或有机聚合物。

在某些实施方案中，中空微球的导热率低于0.1W·m^-1·K^-1。

在某些实施方案中，中空微球的平均粒径在0.5微米和300微米之间。

在某些实施方案中，中空微球的密度在0.1g/cm³和5.0g/cm³之间。

在某些实施方案中，涂层组合物还包含至少一种增稠剂。

在某些实施方案中，增稠剂在组合物中存在，其浓度的范围为0.15％-1.2％w/w。

在某些实施方案中，涂层组合物还包含至少一种体质颜料。