[发明专利]一种阻燃抑烟型辐射隔热涂料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及涂料技术领域，特别是一种阻燃抑烟型辐射隔热涂料及其制备方法。

背景技术

隔热涂料是通过阻隔、反射、辐射等机理来降低被涂物内部的热量积累，从而达到节能和改善工作环境或安全等目的的一种功能性涂料。一般将隔热涂料分为阻隔型、反射型和辐射型隔热涂料三类。其中，辐射型隔热涂料通过将吸收到的太阳能中的紫外光、可见光及近红外光能转为热能，以红外辐射的方式在 8-13. 5μm波段内穿过大气红外窗口，高效地发射到大气外层，从而达到降低温度的目的。辐射型隔热涂料区别于其他两类隔热涂料的一个显著特点是：其余两类隔热涂料只能减缓但不能阻挡热量的传递，而辐射型隔热涂料能够以热发射的形式将吸收的热量辐射掉，从而促使涂层内外以同样的速率降温。

随着地球环境温度持续上升和能源的日益枯竭，健康环保的隔热节能涂料越来越受到人们的青睐。同时，现代建筑材料或其他行业对涂料的阻燃性能也提出了很高的要求，因此，开发同时具有隔热和阻燃功能的涂料具有非常重要的意义。同时，如何控制具有隔热功能的涂料成分和具有阻燃性能的涂料成分的比例，使得涂料的隔热与阻燃性能同时达到最佳效果也成为亟待解决的技术难题。

发明内容

本发明的目的是提供一种阻燃抑烟型辐射隔热涂料及其制备方法。本发明研究出一种合理的成分配比，不仅具有较高的红外发射率，隔热降温效果好，同时就有良好的阻燃性，同时安全环保。

为了实现本发明的目的，本发明通过以下方案实施：

一种阻燃抑烟型辐射隔热涂料，由下列重量份的原料制成：堇青石基复合红外辐射材料20-22、聚丙烯酸钠1-2、无水乙醇21-23、金红石型钛白粉8-9、纯丙乳液40-42、纳米氢氧化镁3-5、十溴二苯乙烷1-2、聚四氟乙烯超细粉1-2、硬脂酸钾0.8-1、去离子水28-31、甘油硬脂酸酯0.6-0.8；

所述堇青石基复合红外辐射材料由以下重量份的原料制备而成：堇青石50-60、三氧化二铁30-35、碳化硅15-20、三氧化二钴20-25、氧化锆20-25、二氧化锰10-15、海藻酸钠 3-5、聚乙烯醇4-5、铝粉3-4、20%的尿素水溶液22-25；制备方法如下：将聚乙烯醇溶于20倍量的去离子水中后加入除海藻酸钠、铝粉之外的所有粉体成分，以800转/分的速度搅拌分散均匀，然后加入20%的尿素水溶液，在80℃水浴中搅拌反应6小时后陈化2小时再进行离心，保留固体，最后水洗干燥得到粉料A；再将海藻酸钠溶于5倍量的水中，边搅拌边加热至完全溶解，然后与粉料A、铝粉一同加入到造粒机中挤出造粒，将制成的颗粒放入电炉中，以250-300℃的温度烘烤60分钟，再升高温度到1150℃，继续煅烧2-2.5小时，取出冷却至室温，将煅烧后的颗粒粉碎，过200目筛即得。

本发明所述一种阻燃抑烟型辐射隔热涂料，由以下具体步骤制成：

（1）将堇青石基复合红外辐射材料与无水乙醇混合，搅拌均匀形成分散液，再加入聚丙烯酸钠，搅拌混合均匀后超声分散20-30分钟，然后球磨60-90分钟，球磨时控制温度在35-40℃，得到堇青石基复合红外辐射材料乙醇分散浆料；

（2）将金红石型钛白粉、纳米氢氧化镁放入球磨机中进行球磨30-40分钟，然后加入甘油硬脂酸酯，继续搅拌10分钟，形成表面活化的混合粉料A，整个球磨过程控制球磨转速为2400-2800转/分，温度为80-90℃；

（3）将硬脂酸钾添加到去离子水中，缓慢加入混合粉料A、十溴二苯乙烷，以800转/分的速度搅拌50-60分钟后移至高速搅拌机，缓慢加入堇青石基复合红外辐射材料乙醇分散浆料，以3600-4000转/分的速度分散30分钟，获得混合浆料；

（4）向混合浆料中缓慢地加入调制好的纯丙乳液，然后加入其余剩余成分，以400-500转/分的速度搅拌30-40分钟，然后球磨分散2.5-3小时，即得。

本发明的优异效果是：本发明首先制备堇青石基复合红外辐射材料，将粉体材料分散均匀后加入尿素进行沉淀，然后造粒，过程中加入了造孔剂聚乙烯吡咯烷酮、铝粉等，在高温的作用下不仅能够形成具有蓬松细密的孔隙；同时原料中的金属离子和氧离子重新排列后形成的更稳定的尖晶石结构或金红石型结构，双重作用提高了红外发射率。本发明以堇青石基复合红外辐射材料作为填料，通过表面活化工艺后添加纳米氢氧化镁等成分，以纯丙乳液为成膜剂，制成的产品阻燃抑烟、隔热降温效果好，流动性好，涂膜稳定，同时阻燃效果好，可广泛用于建筑物屋面、外墙防水隔热，防止油罐、管道在夏、秋高温季节升温过高等。