[发明专利]气凝胶防结露涂料、其制备方法及应用有效

专利信息
申请号: 201410771503.9 申请日: 2014-12-15
公开(公告)号: CN104497729A 公开(公告)日: 2015-04-08
发明(设计)人: 王璇;张格丰;王双 申请(专利权)人: 苏州同玄新材料有限公司
主分类号: C09D125/14 分类号: C09D125/14;C09D175/04;C09D133/00;C09D131/04;C09D163/00;C09D183/04;C09D7/12;C09D5/16
代理公司: 南京利丰知识产权代理事务所(特殊普通合伙)32256 代理人: 王锋
地址: 215000江苏省苏州市苏州工*** 国省代码: 江苏;32
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摘要:
搜索关键词: 凝胶 防结露 涂料 制备 方法 应用
【说明书】:

技术领域

本发明特别涉及一种气凝胶防结露涂料、其制备方法及应用,属于纳米材料技术领域。

技术背景

结露是指物体表面温度低于附近空气露点温度时表面出现冷凝水的现象。在供排水管道、高层住宅地下室、住宅外飘窗、仓库、电力、通讯设备、机房、仪表室、空调、机箱等表面,当空气达到一定的湿度,与湿空气接触的部位冷却到低于湿空气的饱和温度时,在其界面附近空气中所含的水蒸气会凝结成水而变成水滴,出现结露现象,这种结露现象长时间会带来设备损坏、产品霉变或生锈等不良影响,严重的会引起恶性安全事故。

目前,防止结露产生的手段,主要是通过设备或房屋的结构设计,例如专利CN2881424和专利201801991U,公开了使用特殊的结构设计,防止结露的产生;或者对系统进行调温调湿控制,例如专利CN203734174U、专利CN201844138U和专利CN101975762A,公开了使用加热控温或除湿设计的方式,防止结露的产生。

除了以上两种方法,通过使用防结露涂料,也能延缓或者防止结露的产生。一般而言,防结露涂料主要有三种,一种是通过涂层,改善表面的亲水性,降低表面结露现象,如专利EP1845141通过添加纳米材料来降低涂料表层的接触角;第二种是利用涂层的吸水性,也就是说,当涂层表面温度在露点以下时,能快速吸收大量潮气或结露水;当涂层表面温度在露点以上时,又能释放出部分的吸附水,从而达到防结露的目的,如专利EP0908500公开了使用强吸水性的高分子涂层来降低光学镜头等表面的结露现象;又如专利CN101962505A公开了使用疏松多孔吸水性强的粉末材料、高吸水性的高分子材料和亲水性高分子乳液的防结露涂料;第三种是集吸水、防霉和隔热为一体的内墙涂料,例如,专利CN101348630A,公开了使用吸湿材料、隔热材料、防霉材料、无机填料的内墙涂料,降低建筑物表面的结露和发霉现象。

采用特殊结构设计或者调温调湿控制的防结露方式,不仅成本造价高,而且难以在已经成型的设备或房屋中使用,因此,采用防结露涂料的方式,施工简单,造价较低。然而,上述三种类型的防结露涂料主要基于吸湿或润湿原理,存在结露隐患,譬如吸水饱和,降低防结露效果,并且由于涂层吸水膨胀,会使得涂层和基底之间的粘结力降低,无法长久有效。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种气凝胶防结露涂料及其制备方法,以克服现有技术中的不足。

本发明的另一目的在于提供所述气凝胶防结露涂料的应用。

为实现前述发明目的,本发明采用的技术方案包括:

一种气凝胶防结露涂料,其包含:作为主要组分的气凝胶粉体材料和水性粘结剂,以及可选择性添加或不添加的添加剂。

在较为优选的实施方案中,所述气凝胶防结露涂料包含10~50wt%气凝胶粉体材料。

其中,当气凝胶粉体材料的含量低于10wt%时,防结露涂料的隔热性能略差,防结露效果欠佳,可以与吸湿性防结露涂料配合使用,而在气凝胶粉体材料的含量高于50wt%时,虽然隔热性能优异,防结露效果优异,但是涂膜的机械性能较差,并且外观欠佳,可以作为防结露夹层材料使用。

其中,所述气凝胶粉体材料为隔热性能优异的纳米孔材,其密度在0.05g/ml到0.3g/ml之间,粒径大小在0.1微米到2mm之间,比表面在500m2/g到1200m2/g之间,热导率在0.01W/m.k到0.04W/m·k之间,并至少可选自二氧化硅气凝胶、二氧化钛气凝胶、石墨烯气凝胶中的任一种,但不限于此。

在较为优选的实施方案中,所述气凝胶防结露涂料包含10~50wt%水性粘结剂。其中水性粘结剂系作为防结露涂料的主要成膜物质。

所述水性粘结剂至少可选自水性纯丙乳液、水性醋丙乳液、水性苯丙乳液、水性丙烯酸酯乳液、水性聚氨酯乳液、水性环氧树脂乳液、水性有机硅乳液中的任一种,但不限于此。

进一步的,所述添加剂包括无机填料和/或助剂。其中,无机填料主要系用以增强涂料的强度,使其具有良好的施工性能和抗污性能。助剂主要为了将疏水性的气凝胶材料稳定分散至水性基材中,并且通过添加助剂,可以进一步提升涂膜的施工性能和成膜性能。

在较为优选的实施方案中,所述气凝胶防结露涂料包含0~10wt%无机填料。

在较为优选的实施方案中,所述气凝胶防结露涂料包含0~10wt%助剂。

当无机填料和/或助剂的含量大于10wt%时,会严重影响气凝胶防结露涂料的隔热性能,使其防结露效果变差。

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