[发明专利]一种水性聚氨酯热反射涂料及其用途

说明书

技术领域

本发明涉及化学工业涂料领域，具体涉及一种水性聚氨酯热反射涂料及其用途。

背景技术

船舶钢结构用船壳漆经历了酚醛船壳漆、醇酸船壳漆、氯化橡胶船壳漆、丙烯酸船壳漆、聚氨酯船壳漆几个时期。酚醛类、醇酸类涂料的漆膜耐温性差、耐化学品性能差，虽然通过酚醛改性、氯化橡胶改性、丙烯酸改性等手段使其性能有所提高，但仍难满足实际需要。氯化橡胶船壳漆，具有良好的耐性和施工性，但其固含量低，施工时需大量溶剂，严重污染环境，不符合环保要求。

近十年来出现了具有热发射功能的船壳漆，如溶剂型丙烯酸船壳漆、聚氨酯船壳漆、丙烯酸改性聚氨酯涂料(中国专利公开号：CN101550314A，发明名称：聚氨酯热反射船壳漆)的船壳漆，它们的性能较以往有了很大提高。但溶剂型涂料含有大量溶剂和有毒物质，随着工业的发展和环保要求的提高，应用将越来越受到限制。因此开发水性涂料，提高水性涂料的性能，来有效替代目前溶剂型涂料，成为一种趋势。

热反射涂料的基本原理是：

为降低内部温度而使用的太阳热反射涂层，应满足对可见光(380nm～780nm波长)和近红外光(780nm～2500nm波长)的高反射和对中远红外线(2.5um～14um)的高幅射。

热反射涂层的主要指标热反射率取决于颜填料与树脂的折光指数的比值。在树脂的折光指数(1.45-1.50)一定的情况下，其热反射率主要取决于颜填料的折光指数，颜填料的粒径、纯度以及涂层厚度、PVC值。颜填料的折光指数范围一般为1.50-2.80。

研制各色热反射涂料的主要工作是：因为炭黑对太阳热的吸收率高达97％，反射率仅3％。为了达到适合舰船的船壳所用的海灰色热反射涂料，研究的重点就在于，如何取代炭黑。

发明内容

本发明采用有机和无机的红、黄、蓝、白几种颜色复配出黑色来替换炭黑。

本发明的目的为提供一种具有优异附着力、能降低暴露在太阳辐射热下的装备的表面温度、提高施工安全性并环保的水性聚氨酯热反射涂料。

本发明的另一目的为提供上述水性聚氨酯热反射涂料的用途。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种水性聚氨酯热反射涂料，该涂料配方采用双组份聚氨酯体系，其包含甲、乙两种组份：

其中，甲组份包含(重量份)：

水                0-20

水性聚氨酯乳液    100

热反射颜料        20-25

功能填料          0.5-5

润湿分散剂        1-3

基材润湿剂        0.1-0.5

流变剂            0.1-0.5

消泡剂     0.2-0.5

增稠剂     0.2-0.5

填料       0.5-2

所述的水性聚氨酯乳液，购买自海洋化工研究院。它们是将聚氨酯、丙烯酸酯、环氧、有机硅树脂结构引入同一高聚物之中，综合了几种树脂的特点，从而使所得到涂料在环境友好的基础上，具有较宽的性能调整空间，以期满足不同的需要。

乙组份为：硅烷偶联剂或异氰酸酯类固化剂中的一种；

当所述乙组份为硅烷偶联剂时，甲组份与乙组份的重量比为100∶1～2；当所述乙组份为异氰酸酯类固化剂时，甲组份与乙组份的重量比为9∶1。甲、乙组份按上述重量比混合使用。

所述热反射颜料为氧化铁红、酞菁绿、钛白粉中的几种复配；

热反射颜料所起的作用：采用上述颜料复配出海灰色热反射颜料体系，对近红外光(780nm～2500nm波长)的反射率达70％以上。

所述填料为功能性填料和普通填料。

所述功能性填料为超细(粒径5um～15um)的气相二氧化硅、空心玻璃、漂珠、空心陶瓷微珠等中的一种或几种。

所述功能填料所起的作用：提供隔热作用，阻隔热传递，提高热反射性能。

所述普通填料为超细(粒径5um～15um)的轻质碳酸钙、滑石粉、云母粉、沉淀硫酸钡等中的一种或几种。

所述普通填料所起的作用：降低成本，优化PVC值，提高热反射性能。

所述润湿分散剂为聚丙烯酸共聚物钾盐和特殊改性聚羧酸钾盐，如海恩科的BR3、123K等产品。

所述基材润湿剂为非离子表面活性剂。所述非离子表面活性剂为聚醚改性聚二甲基硅氧烷，如BYK-346等。