[发明专利]一种隔热保温的气凝胶涂层及其制备方法

说明书

本发明公开了一种隔热保温的气凝胶涂层及其制备方法，适用于工业换热领域，涂层包括隔热涂料制成的隔热涂层和反射涂料制成的反射涂层，隔热涂料包括SiO₂气凝胶浆料、水性聚氨酯树脂、助剂和去离子水，反射涂料包括丙烯酸酯乳液、二氧化钛、空心玻璃微珠、分散剂、羟丙基甲基纤维素、硅烷偶联剂和去离子水。制备方法包括以下步骤：隔热涂层的制备、反射涂层的制备。本发明提供的隔热保温的气凝胶涂层，通过反射涂层中的空心玻璃微珠和二氧化钛反射阳光及发射远红外实现反射型隔热，通过隔热涂层的SiO₂气凝胶实现阻碍性隔热，提高了隔热效果。本发明提供的隔热保温的气凝胶涂层的制备方法，制备后的隔热涂层和反射涂层结合力强，不易脱落。

技术领域

本发明属于涂料领域，尤其涉及一种隔热保温的气凝胶涂层及其制备方法。

背景技术

隔热涂料干燥后制成的隔热涂层，通过阻止热传导的方式降低涂层和涂层内部环境的温度，因此可以广泛应用在工业换热领域以实现隔热，用于管道工业以降低散热提高能量利用率。隔热涂料主要依赖的是其隔热填料自身的低导热性，阻隔传热。当管道处于户外情形下，隔热涂料本身会直接承受阳光的照射，在隔热涂料中添加高反射率的填料，可以降低隔热涂料的辐射传热。具有反射功能的隔热涂料常添加玻璃微珠，隔热涂料干燥后得到单层的隔热涂层。由于同时混合了低导热的填料和玻璃微珠，隔热涂料内部的低导热填料含量降低，阻隔传热的能力下降。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提出一种隔热保温的气凝胶涂层及其制备方法，目的是使涂层同时具有反射型隔热和阻碍性隔热的功能。

为了达到上述目的，本发明的技术方案如下：一种隔热保温的气凝胶涂层，包括隔热涂料制成的隔热涂层和反射涂料制成的反射涂层，所述隔热涂料按照重量百分比包括SiO₂气凝胶浆料23％-35％、水性聚氨酯树脂30％-40％、助剂1％-10％和去离子水20％-30％，所述反射涂料按照重量百分比包括丙烯酸酯乳液25％-40％、二氧化钛10％-25％、空心玻璃微珠20％-30％、分散剂0.5％-1％、羟丙基甲基纤维素1％-2％、硅烷偶联剂2％-3％和去离子水18％-25％。

作为优选，所述隔热涂料按照重量百分比包括括SiO₂气凝胶浆料23％-30％、水性聚氨酯树脂35％-40％、助剂2％-8％和去离子水23％-30％。

作为优选，所述隔热涂料的助剂包括消泡剂、分散剂、流平剂、增稠剂。

作为优选，所述隔热涂层与所述反射涂层的厚度比为3:1-5:1。

作为优选，所述反射涂料中所述空心玻璃微珠的平均粒径为600-1000纳米。

本发明还公开了一种隔热保温的气凝胶涂层的制备方法，包括以下步骤：

S1、隔热涂层的制备；

S11、制备SiO₂气凝胶；

S12、通过硅烷偶联剂对SiO₂气凝胶改性；

S13、将改性后的SiO₂气凝胶与去离子水混合，搅拌后加入分散剂超声分散得到SiO₂气凝胶浆料；

S13、将SiO₂气凝胶、水性聚氨酯树脂、助剂混合后分散，得到隔热涂料；

S14、将隔热涂料涂敷并干燥后得到隔热涂层；

S2、反射涂层的制备：

S21、将丙烯酸酯乳液、二氧化钛、空心玻璃微珠、分散剂和去离子水混合搅拌10-60min，然后加入羟丙基甲基纤维素、硅烷偶联剂，继续搅拌得到反射涂料；