[发明专利]一种双层壳体微胶囊隔热水性涂料及其制备方法

摘要

本发明针对目前相变控温微胶囊涂料太阳反射率低、涂膜不均匀等问题，提出一种基于双层壳体相变控温微胶囊的热反射型外墙建筑隔热水性涂料及其制备方法，采用双层壳体相变控温微胶囊、高折光指数氧化物的混合物为隔热功能填料；其中双层壳体相变控温微胶囊的芯材为相变温度在38℃～45℃之间的石蜡，双层壳体包括聚合物内壳层和高折光指数氧化物颗粒外壳层，且高折光指数氧化物颗粒粒径在150～350纳米之间，涂料的太阳能反射比达到85％以上，且具有一定相变控温功能，并且涂膜均匀。

主权项

一种双层壳体微胶囊隔热水性涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：首先在水中加入分散剂，调节溶液pH至3～5或者8～9，然后加入纳米隔热功能填料；其中，所述分散剂选自聚丙烯酸、聚丙烯酸铵、聚丙烯酸钠、聚乙烯醇或聚乙烯亚胺，重均分子量为20000～40000；纳米隔热功能填料质量分数为8～15％；在70～90℃下搅拌反应0.5～2小时，离心分离、乙醇洗涤后，分散到水与乳液的混合溶液中；然后加入增稠剂、多功能助剂、消泡剂、防霉剂、抗老化剂，混合搅拌2～4小时；过滤除去聚集体，得到所述双层壳体微胶囊隔热水性涂料；其中按质量计算，所述双层壳体微胶囊隔热水性涂料中各物质的比例为：水20～45份、乳液35～45份、纳米隔热功能填料5～30份、增稠剂0.1～3.5份、多功能助剂0.4～0.6份、消泡剂0.2～0.3份、防霉剂0.2～0.3份和抗老化剂0.2～0.3份，且分散剂与纳米隔热功能填料的质量比为2～6:100；所述纳米隔热功能填料为双层壳体相变控温微胶囊和高折光指数氧化物微球的混合物，按质量分数100％计算，双层壳体相变控温微胶囊为10～35％，余量为高折光指数氧化物微球；所述双层壳体相变控温微胶囊包括芯材、包裹芯材的内壳层、以及包裹内壳层的外壳层，粒径为1～30μm，芯材为相变温度38～45℃的石蜡，内壳层为聚合物，外壳层为高折光指数氧化物微球；所述微胶囊外壳层的高折光指数氧化物微球、所述与微胶囊混合的高折光指数氧化物微球，均分别为折光指数大于2的宽禁带氧化物、微球粒径150～350nm；所述聚合物为聚甲基丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸甲酯共聚物，所述甲基丙烯酸甲酯共聚物选自甲基丙烯酸甲酯与甲基丙烯酸、丙烯酸丁酯、丙烯酸或者苯乙烯的共聚物；所述宽禁带氧化物选自氧化锡、氧化锌、二氧化钛或氧化锆；所述乳液选自苯丙乳液、硅丙乳液或纯丙乳液；所述增稠剂选自聚氨酯、聚醚或聚氨酯改性聚醚；所述双层壳体相变控温微胶囊采用如下方法制备：(1)将高折光指数氧化物粉体烘干，然后分散于乙醇‑水的混合溶液中得到高折光指数氧化物悬浮液，浓度为5～20wt％；将修饰剂分散于乙醇中配置成修饰溶液，浓度为2.5～20vol％；所述修饰剂为丙烯酸或含双键的硅烷偶联剂；将修饰溶液滴加至高折光指数氧化物悬浮液中，保温反应后离心分离，乙醇洗涤，烘干，得到表面修饰双键的氧化物微球；(2)称取一定量的表面修饰双键的氧化物微球，超声分散于水中配置成水相，浓度为5～20wt％；称取一定量的石蜡、高分子单体、交联剂以及引发剂，搅拌溶解配置成油相，其中石蜡与氧化物微球的质量比为0.1～3.5:1,高分子单体与石蜡的质量比为0.2～3:1，高分子单 体与引发剂的质量比为10～50:1，高分子单体与交联剂的质量比为20～400:1；将水相与油相混合后进行均质乳化，形成微乳液；均质乳化速率为8000～20000rpm；氮气氛下，将微乳液升温至60～70℃，保温反应2～12小时，即可得所述双层壳体相变控温微胶囊。