[发明专利]一种多功能优化生态节能型涂料及制备方法

说明书

(一)技术领域

本发明涉及一种用于建筑物墙体的功能型材料，具体地说是一种含有纳米材料、真空陶瓷材料等功能型材料的多功能优化生态节能型涂料及制备方法。

(二)背景技术

近几年由于世界范围内能源的日趋紧张，建筑节能日益受到各个国家的普遍重视(陈蔚，对外墙保温技术及节能材料的探讨，维普咨询，2007.4)。目前较多使用的为聚苯乙烯泡沫塑料板(EPS及XPS)、聚苯颗粒保温浆料、中空微珠保温砂浆等，该系列保温材料的研究以提高孔隙率、提高热阻、降低传导传热性能为主，但其对通过对流传热及辐射传热的阻断效果并不明显，并且存在施工质量不易控制、装饰性差、防水性能一般、工程修复难度大等缺点，而时下的拼接工艺用的聚苯乙烯泡沫塑料板(EPS及XPS)更是具有较强的可燃性(郑其俊，王伟，薄层隔热保温涂料的研制，油田节能，2003.6，11-14)。

以上的节能保温工程所形成的涂层，由于其单纯地依靠高热阻达到保温的效果，所接收到的能量并不能有效地释放掉，故在涂层表面形成热富集，而涂装材料由于长期吸收该部分能量，必然促使材料本身的化学结构遭到破坏，并加速其老化，影响涂层的寿命。

近几年也不断有各类新型建筑节能材料方面的报道，而保温节能涂料材料方面的报道也不少(高延敏等，太阳遮热涂料的研究与应用前景，中国涂料工业咨询报告会，2004.9，115-120)，从2004年起陆续有推向建筑保温市场的产品，逐渐已由工业设施领域转向民用建筑，代表性的品种如热反射隔热涂料，并于2007年出台了建材行业标准JC／T1040-2007。

目前热反射隔热涂料普遍存在涂膜厚、色彩单一、耐沾污性能差等不足，导致装饰效果差，其功能主要基于保温节能。本发明的产品多功能优化生态节能型涂料除具备热反射隔热涂料的一般特性外，还具备涂层薄、色彩丰富、耐沾污性能佳、防水性能优异、抗菌抑菌、并可通过持续释放负离子优化生态环境等特点，特别适合长期遭受各种不同程度污染的城市建筑，可使人们在喧闹的都市里就可以体验到置身于森林瀑布的惬意。

(三)发明内容

本发明的技术任务是针对现有技术的不足，提供一种多功能优化生态节能型涂料及制备方法。该涂料通过应用核壳结构弹性丙烯酸乳液与具有低表面能的水性氟碳弹性树脂乳液混拼，纳米复合材料，高性能隔热颜料，真空陶瓷微球等技术，达到了涂膜既具有弹性又具有出色的耐沾污性能；同时缓慢释放负离子分解部分有害气体、增强人体免疫力，并通过发射远红外线杀灭各种细菌霉菌，起到抗菌抑菌效果，优化生态环境。

本发明的多功能优化生态节能型涂料添加有纳米氧化硅、纳米氧化钛等几种纳米材料，通过试验我们确定纳米氧化硅加量为2-5％，纳米氧化钛加量为1.5-2.0％。含纳米材料的涂膜具有以下功能：

1.缓慢持续释放负离子。由于纳米材料的作用在涂膜附近产生电场，当水分子进入该电场后，发生电离反应：H₂O→OH^-+H⁺，这里H⁺移动速度较快，迅速移向永久电极的负极发生反应：H⁺+2e→H₂↑；而OH^-则与另外水分子反应生成H₃O₂^-，由于空气中存在水分，反应会不断地进行，形成负离子永久发射功能。

2.抗菌抑菌功能及净化空气功能。负离子材料附近存在10⁴-10⁷v／m电场，催化空气中的水和氧气分解出氧化能力极强的羟自由基和超级氧化离子等，破坏细胞的细胞膜，使细菌流失甚至死亡或被抑制了分裂增生；细菌大多带有正电荷，被大量的负离子所包覆或中和而失去增生和繁殖的能力；同时这些强氧化功能自由基可氧化分解各种有机化合物和部分无机化合物，可将有机污染物分解为水和二氧化碳，因此具有除臭、净化空气功能。

3.发射远红外线能力。负离子材料单元体的偶极矩在正负电荷的热运动中发生变化，将极性分子激发到更高能级，当它们向下跃迁时则把多余能量以电磁波形式释放出去，该部分远红外线可被人体全部吸收，从而促进血液循环，增强细胞活力，提高人体免疫能力；同时负离子发射远红外线的电磁波能量也起到了抗菌抑菌效果，减少了各种因素对人体的危害。