[发明专利]一种复合空心微球改性水性丙稀酸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隔热涂料。所述涂料包括如下重量份数的组成：丙烯酸酯混合乳液100份、有机—无机复合空心微球70‑80份、空心玻璃微珠20‑30份、颜料5‑8份、分散剂1‑3份、增塑剂5‑8份、稳定剂0.1‑3份、水80‑100份；所述有机—无机复合空心微球为采用Pickering乳液模板法制备的空心微球，粒径范围50‑100μm。本发明的有益效果在于：（1）采用有机—无机复合聚合物空心微球作为主填料体系，提高了涂料的力学性能和粘接强度；（2）各种填料的级配进一步提高了其力学性能和隔热效果；（3）有机硅和环氧树脂对丙稀酸乳液的改性提升了涂料的耐高低温性能和力学性能。

技术领域

本发明属于涂料技术领域，具体涉及一种改性水性丙稀酸隔热涂料及其制备方法。

背景技术

随着生产力水平的不断提高，人们的生活环境和舒适程度逐步得到了改善，而飞速发展的城市化进程背后是对自然资源的不断汲取和对环境的不可修复性破坏。节能减排与开发新能源已成为当下科学研究和技术开发的基本目标之一，提高能源利用率成为节能的重要手段，隔热保温便是途径之一，因此隔热材料得到了越来越广泛的应用，尤其是在输热管、工业热力设施和建筑方面，隔热保温更是必不可少。传统隔热保温材料，如发泡聚氨酯、无机保温砂浆、岩棉毡和聚苯乙烯泡沫板，需要在较厚的情况下才能够发挥较好的隔热保温作用，并且传统的隔热保温材料在施工上十分不便，尤其是在管道的弯头、接口和阀门处，其抗裂性、防水性等方面存在不足，大大降低了保温效果。水性隔热涂料具有成膜致密度高，隔热性能好，易于施工及维护，耐候性良好，无毒，无味，不燃等特点，是未来隔热材料的发展方向之一。因此，研究和制备一种轻质、薄层、高效隔热、施工方便和环境友好的水性隔热保温涂料具有重大意义。如中国发明专利200910106434.9公开了一种水性丙烯酸隔热涂料，由丙烯酸乳液，复合陶瓷微珠，填料、颜料、助剂和水组成，该涂料以水性丙烯酸乳液为载体，含有较高含量的复合陶瓷微珠，可提高涂料的耐磨擦耐擦洗功能，可广泛用于金属屋面、建筑、管道等材料上，可以有效减少电力消耗，提高工作和环境的舒适度。然而现有隔热涂料仍然存在隔热效果差，力学性能差的问题，急需研发一种更高隔热效果的涂料体系。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明提供一种改性丙烯酸隔热涂料及其制备方法，所述涂料包括如下重量份数的组成：丙烯酸酯混合乳液100份、有机—无机复合空心微球70-80份、空心玻璃微珠20-30份、颜料5-8份、分散剂1-3份、增塑剂5-8份、稳定剂0.1-3份、水80-100份；

所述有机—无机复合空心微球为采用Pickering乳液模板法制备的空心微球，粒径范围50-100μm。该有机—无机复合空心微球在起到较好隔热效果的同时，由于制备单体为苯乙烯，其聚合物能够与丙烯酸酯基体形成强的分子间作用力，当受外力作用时不会界面脱落，提高了力学性能；

所述空心玻璃微珠的平均粒径为20-30μm；所述颜料为反射型填料，包括二氧化钛纳米粉、氧化铁黄钛白粉中的至少一种，平均粒径为200-500nm；所述颜填料与有机无机复合空心微球采用不同粒径级配，不仅提高了涂料的填充密度并使不同功能的填料均匀分散到体系中，进一步提高了隔热效果。

所述丙烯酸酯混合乳液为如下重量份数的单体组成的共聚乳液，乙烯基三乙氧基硅烷12-18份、丙烯酸15-18份、丙烯酸丁酯25-30份、甲基丙烯酸甲酯30-36份、环氧树脂5-8份；所述混合乳液采用有机硅和环氧树脂进行改性，进一步提高了涂料的耐高低温性能和力学性能；

进一步的所述环氧树脂为羟基丙稀酸丁酯改性的E-44环氧树脂，改性后的环氧树脂与丙烯酸酯体系的互溶度更好，更容易与丙稀酸酯形成共聚网络结构；

所述分散剂为聚丙烯酸铵盐、聚丙烯酸钠盐中的至少一种；

所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二丁酯中的至少一种；

所述稳定剂为受阻胺光稳定剂，牌号包括622、770、944、783中的至少一种；