[发明专利]一种相变节能型涂料的制备方法

说明书

本发明公开了一种相变节能型涂料的制备方法。该方法结合膨胀石墨（EG）的强吸附性能以及导热性能，选用二元混合有机酸（简称“混酸”）作为相变材料，将吸附了混酸的EG作为膨胀石墨负载混酸填料，再加入一定的成膜剂、分散剂、固化助剂等制备出一种相变节能型涂料。本发明方法操作简单，便于推广应用，且制得的相变节能型涂料具有蓄热、调温特殊功能，主要通过所含相变材料在相变过程的吸‑放热，来缓解环境温度的变化速度，起到调节温度的效果。这类涂料可用于普通建筑内墙、种植大棚或温室的保温涂层、大功率电器用散热涂层等。

技术领域

本发明属于涂料技术领域，具体涉及一种膨胀石墨负载有机混合脂肪酸复合相变材料作为填料的涂料及其制备方法。

背景技术

利用物质固-液相转变过程中的吸热和放热，可以进行热能的储存和温度调节控制，这种具有热能存储和温度调控功能的物质称为固-液相变蓄热材料（简称“相变材料”）。相变材料的储热能力来自于等压下近似恒温时物质发生相变所吸收或所放出的热能。相变储热材料能够经受无限次数的熔化-凝固循环，其物理与化学性质基本不会发生变化。传统的相变材料多为无机水合盐和有机脂肪酸，如：Na₂SO₄·10H₂O、月桂酸、棕榈酸等。

膨胀石墨(Expanded Graphite，简称EG)是由天然石墨鳞片经插层、水洗、干燥、高温膨化得到的一种疏松多孔的蠕虫状物质。EG 除了具备天然石墨本身的耐冷热、耐腐蚀、自润滑等优良性能以外，还具有天然石墨所没有的柔软、压缩回弹性、吸附性、生态环境协调性、生物相容性、耐辐射性等特性。

本申请结合膨胀石墨（EG）的强吸附性能以及导热性能，选用二元混合有机酸（简称“混酸”）作为相变材料，将吸附了混酸的EG作为膨胀石墨负载混酸填料，再加入一定的成膜剂、分散剂、固化助剂等制备出一种相变节能型涂料。

发明内容

本发明的目的是提供一种相变节能型涂料的制备方法。

具体步骤为：

（1）将50目且含碳量99.5%的可膨胀石墨，置于真空干燥箱中，60~100℃下处理30~60分钟，然后置于马弗炉中400~800℃下高温处理10~30分钟，制得膨胀石墨（EG）。

（2）将月桂酸（Lauric acid，简称LA）和棕榈酸（palmitic acid，简称PA）按照质量比为2~2.5:1熔融混合获得二元混合有机酸，该二元混合有机酸即为相变材料，通过调整月桂酸和棕榈酸的质量比来调节相变材料的相变温度在35~40℃。

（3）按照质量比为1:10~15称取步骤（1）制得的膨胀石墨与步骤（2）制得的相变材料，将称取的相变材料置于烧杯中，在50~60℃水浴条件下加热融化，然后加入称取的膨胀石墨，50~60℃水浴条件下超声吸附30~60分钟，冷却至室温，再置于破碎机中处理5~10分钟，50目筛网过滤，制得膨胀石墨负载混酸填料。

（4）按照以下组成和配方称取原料：500~650 g苯丙乳液、50~100 g胜利粉、100~200 g步骤（3）制得的膨胀石墨负载混酸填料、5~10 g水性碳黑分散剂HT A10、0.5~1.5 g磷酸三丁酯、1~3 g六偏磷酸钠、0.1~0.3 g CH-718型增稠剂。

（5）在1000mL烧杯中，加入水20~50g和步骤（4）称取的CH-718型增稠剂，搅拌10~30分钟，再加入步骤（4）称取的苯丙乳液，搅拌10~30分钟，制得溶液A。

（6）在1000mL烧杯中，加入步骤（4）称取的六偏磷酸钠、磷酸三丁酯与20~50g水，搅拌10~30分钟，再加入步骤（4）称取的膨胀石墨负载混酸填料、胜利粉和水性碳黑分散剂HTA10，搅拌10~30分钟，制得溶液B。

（7）将步骤（5）制得的溶液A和步骤（6）制得的溶液B混合，补充水至1000g，搅拌10~30分钟，即制得相变节能型涂料。