[发明专利]一种深棕色近红外反射型隔热涂料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于反射型隔热涂料技术领域，特别是一种环境友好、对太阳热能反射阻隔性能好的深棕色近红外反射型隔热涂料及其制备方法。

背景技术

太阳辐射能量中，紫外波段约含5％，可见光波段(400-700nm)约含43％，近红外波段(700-2500nm)含约52％。彩色近红外反射型隔热涂料选择性的吸收及反射可见光波段范围内一定频率的波，使隔热涂料呈现一定的颜色，满足美观的需求，同时在近红外波段有很强的反射，阻止太阳热能向被覆盖物内部传递，以降低室内的温度，达到改善工作环境，降低制冷能耗的目的。可广泛应用于城市建筑屋面及外墙、油储罐、保冷设备及管线等领域,有效缓解日趋严重的城市热岛效应，具有较高的节能经济效益。

彩色近红外反射型隔热涂料主要由树脂成膜材料、近红外反射颜料、溶剂及助剂组成，其中的颜料赋予隔热涂料特定的颜色及近红外反射特性，是近红外反射型隔热涂料主要的功能性填料。目前深棕色近红外反射型隔热涂料所用的颜料主要是铬铁棕(PBR-29，PBR-33)和氧化铁棕(B-13)，其中铬铁棕含有对人体及环境有害的重金属铬(Cr)的氧化物，且由这些颜料组成的深棕色近红外反射型隔热涂料，对太阳热能的反射阻隔性能亟待提高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种深棕色近红外反射型隔热涂料及其制备方法，涂料不含有毒有害重金属氧化物，环境友好，对太阳热能的反射阻隔性能好。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种深棕色近红外反射型隔热涂料，其组成及重量百分含量为，成膜材料：60.5-68.5，近红外反射颜料：23-27，溶剂：8-12，助剂：0.3-0.5；其中，所述近红外反射颜料为通式为Zn_(1-x)Mg_xFe₂O₄的粉末，式中，x＝0、0.1、0.2、0.3或0.4。

优选地，所述成膜材料为醇酸清漆。

优选地，所述溶剂为松香水。

优选地，所述助剂为单烷氧基磷酰氧基钛酸酯。

实现本发明另一目的的技术解决方案为：一种深棕色近红外反射型隔热涂料的制备方法，包括如下步骤：

10)制备近红外反射颜料：将近红外反射颜料的原料混合、水浴加热、干燥、煅烧，得到近红外反射颜料粉末；

20)然后，混料：按表2所示的隔热涂料配比先将成膜材料、溶剂及助剂混合搅拌均匀，再加入近红外反射颜料搅拌均匀使颜料充分分散，得到近红外反射型隔热涂料。

优选地，所述制备近红外反射颜料步骤包括：

11)原料混合：将原料六水合硝酸锌、九水合硝酸镁、九水合硝酸铁、一水合柠檬酸、丙烯酰胺、葡萄糖，加入去离子水中，置于磁力搅拌器搅拌30-40min，得到原料混合均匀的溶液；

12)水浴加热：将原料混合溶液放入水浴锅中水浴加热，得到溶胶；

13)干燥：将溶胶放入烘箱中干燥，得到干凝胶；

14)煅烧：将干凝胶研磨后放入马弗炉中煅烧，最终制得近红外反射颜料粉末Zn_(1-x)Mg_xFe₂O₄，其中x＝0、0.1、0.2、0.3、0.4。

优选地，所述原料混合(11)步骤中，六水合硝酸锌、九水合硝酸镁、九水合硝酸铁、一水合柠檬酸、丙烯酰胺、葡萄糖的重量比为(2.97-1.78)：(0-1.03)：8.08：9.46：6.40：3.5。

优选地，所述水浴加热(12)步骤中，加热温度为80℃，加热时间为5-6h。

优选地，所述干燥(13)步骤中，干燥温度为120-130℃，干燥时间为2-3h。

优选地，所述煅烧(14)步骤中，煅烧温度为800-900℃，煅烧时间为3-4h。

本发明与现有技术相比，其显著优点：

1、对太阳热能的反射阻隔性能好：近红外反射颜料Zn_(1-x)Mg_xFe₂O₄粉末，由于原子内或原子间的电荷跃迁，呈深棕色且在近红外波段具有良好的反射性能，能有效反射近红外波段辐射能量，因此本发明的近红外反射型隔热涂料，与现有的相似颜色的近红外反射型隔热涂料相比，具有更好的阻隔太阳热能向涂料覆盖层内部传递的性能，可降低室内温度4.3℃-5.7℃；

2、环境友好：不含Cd、Cr、Ni等重金属氧化物，有利于环境保护及人类健康；

3、成本低：制备方法简单，合成设备及原料易得，成本低廉。