[发明专利]一种外墙隔热涂料及其制备方法

说明书

本发明属于涂料技术领域，具体涉及一种水性丙烯酸复合隔热涂料，所述复合隔热涂料包括如下重量份数的组成：丙烯酸酯混合乳液100份、空心玻璃微珠80‑120份、氧化铁红8‑13份、纳米二氧化硅9‑16份、改性氧化石墨烯1‑3份、离子液体分散剂1‑3份、增塑剂5‑8份、稳定剂0.1‑3份、水70‑80份。本发明的有益效果在于：（1）采用有机硅、有机氟和环氧树脂改性的丙烯酸乳液制备出的涂料的力学强度更高、耐磨性能更好；（2）采用硅烷偶联剂改性的氧化石墨烯改性后的涂料的光反射效率更高，耐老化性能更优；（3）该涂料是一种集阻隔、反射为一体的复合隔热体系，隔热效果更好。

技术领域

本发明属于涂料技术领域，具体涉及一种外墙隔热涂料及其制备方法

背景技术

建筑能耗约占全国能耗的35％，国家已经对新建筑采取了强制性隔热保温措施，采用隔热保温涂料对建筑物的屋顶、外墙进行涂装是目前重点推广的节能方法之一。根据隔热涂料的隔热机理和隔热方式不同，隔热涂料可分为阻隔型、反射型、辐射型。一种隔热保温效果良好的涂料往往是两种或多种隔热机理协同作用的结果。目前，国内硅酸盐类隔热涂料是生产和使用最为广泛的阻隔型隔热涂料，反射型和辐射型隔热涂料还没有得到广泛的应用。但是，对于阻隔型隔热涂料而言，由于材料本身存在结构上的缺陷，这类隔热涂料较少用于外墙涂装。目前自主研发的复合型外墙用涂料在国内的应用很少，相关研究仍处于起步阶段。

在全球气候变暖对人类生存和发展产生严峻挑战的情况下，发展低碳经济是全球各国达成的共识。鉴于我国建筑行业近年迅猛的发展势头和广阔的发展前景，复合型隔热涂料产业的市场发展潜力非常巨大，研制性能优良的水性复合型保温涂料是建筑外墙涂料的发展趋势。如叶秀芳等制备了一种集阻隔、反射、辐射3种隔热机理为一体的复合型水性丙烯酸酯外墙隔热涂料最佳配方，测试结果表明其隔热温差可达8.7℃，涂膜综合性能优良，无毒环保，对社会节能和环保具有重大的现实意义。(叶秀芳，崔兰州，高永辉，袁毅华，复合型水性丙烯酸酯外墙隔热涂料的研制.涂料工业.2011,41(7):51-53)。然而，目前复合型隔热涂料的力学性能和隔热效果还有较大差距，亟待提高。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明提供一种水性丙烯酸复合隔热涂料及其制备方法，所述复合隔热涂料包括如下重量份数的组成：丙烯酸酯混合乳液100份、空心玻璃微珠80-120份、氧化铁红8-13份、纳米二氧化硅9-16份、改性氧化石墨烯1-3份、离子液体分散剂1-3份、增塑剂5-8份、稳定剂0.1-3份、水70-80份；

所述丙烯酸混合乳液为如下重量份数的单体通过乳液聚合得到：甲基丙烯酸25-30份、甲基丙烯酸甲酯35-40份、环氧树脂5-8份、丙烯酸丁酯8-12份、乙烯基三甲氧基硅烷3-5份、丙烯酸六氟丁酯5-12份；由所述单体制备的乳液为含有硅氟的乳液，成膜后可进一步提高其耐摩、耐热性能；

进一步的，所述环氧树脂为缩水甘油醚类环氧树脂，包括邻苯二甲酸二缩水甘油酯、六氢邻苯二甲酸二缩水甘油酯、对苯二甲酸二缩水甘油酯、间苯二甲酸二缩水甘油酯、四氢邻苯二甲酸二缩水甘油酯中的至少一种。

所述空心玻璃微珠的平均粒径为13-24μm、氧化铁红的平均粒径为6-10μm、纳米二氧化硅平均粒径为50-100nm；通过上述填料不同粒径的级配进一步提高了其隔热效果和光反射率；

所述氧化石墨烯为用硅烷偶联剂双(3-三乙氧基硅烷丙基)四硫化物对氧化石墨烯进行改性；改性后的氧化石墨烯，一方面利用了氧化石墨烯的独特性质提升了涂料的隔热性能和热老化性能，提高了涂料的环境适用性；另一方面硅烷偶联剂引入了硅氧烷官能团，提高了石墨烯与基体的交联性能，进一步提升了涂料的力学性能。

所述离子液体分散剂为羟基功能化的离子液体结构，具体包括：1-羟乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐、1-羟丙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐、1-羟乙基-3-甲基咪唑乙酸盐，1-羟丙基-3-甲基咪唑乙酸盐；所述离子液体均具有较好的水溶性，在水中以阴阳离子形式存在可较好的抑制乳液颗粒的团聚；