[发明专利]一种含氧化铁包覆石蜡相变微胶囊的抗菌抗紫外线彩色调温涂料及其制备方法

说明书

本发明涉及涂料领域，公开了一种含氧化铁包覆石蜡相变微胶囊的抗菌抗紫外线彩色调温涂料及其制备方法，该涂料包括硅丙乳液（浓度35‑40wt%）45‑50%，氧化铁包覆石蜡相变微胶囊25‑35%，乙二醇1‑2%，十二醇酯1‑3%，增稠剂0.1‑1%，水余量。本发明的涂料含有氧化铁包覆石蜡相变微胶囊，该微胶囊以氧化铁为壁材直接包覆石蜡，一方面可有效包覆相变材料防止泄漏，提高相变材料的热导率，且所得微胶囊具有出色的抑菌性、抗紫外性和稳定性，使得涂料也具有上述性能；另一方面，氧化铁自身可作为颜料，与传统涂料结合后，可以赋予涂料丰富色彩。

技术领域

本发明涉及涂料领域，尤其涉及一种含氧化铁包覆石蜡相变微胶囊的抗菌抗紫外线彩色调温涂料及其制备方法。

背景技术

随着人们生活水平的提高，对室内环境的舒适度要求也越来越高，相应的建筑能耗也随之增加，造成能源消耗过大，环境污染加剧。在舒适度、能源、环境中找到合理的平衡点成为建筑设计及建筑节能领域的永恒主题。近年来，人们开发了许多建筑节能技术，其中将相变储能材料应用于建筑材料中成为研究和关注的热点。相变储能材料与合理利用太阳能的结合提供了一种增加建筑物舒适度和降低能耗、减少环境负面影响的有效途径。与传统热能储存材料不同，作为一种潜热储存材料，相变材料能通过吸收或释放潜热使其温度维持在一定范围内，所以相变材料被认为是一类具有高能源利用效率的可再生能源材料。

石蜡作为传统相变材料，其相变潜热大，且价格低廉，被广泛应用于作为相变微胶囊内核。此类微胶囊壁材一般由聚苯乙烯、聚脲甲醛树脂、聚甲基丙烯酸甲酯和聚氨酯等高聚物组成。研究发现将石蜡微胶囊加入到传统涂料中，制备新型调温涂料，能够显著调节室内环境温度。例如，中国专利[CN201910247457.5]公开了一种蓄热调温内墙水性涂料及其制备方法，该专利通过将石蜡/空心微珠-有机硅树脂相变微胶囊加入到传统涂料中，使涂料具有相变潜热大、储能高、调温能力强等优点。但是，以高聚物为壁材的石蜡微胶囊存在机械强度低、热稳定性和化学稳定性差、导热系数低等缺点。更重要的是，以低导热系数的高聚物为壁材的相变微胶囊涂料对环境温度的热响应速度非常慢。这将导致含微胶囊的调温涂料，存在耐候性、耐热性差以及调温速度慢等缺点。氧化铁作为一种传统无机颜料，具有优异的热稳定性和防紫外线性能。例如：Rufus等[Rufus A，Sreeju N，Vilas V，etal.Biosynthesis of hematite(α-Fe₂O₃)nanostructures：Size effects onapplications in thermal conductivity， catalysis，and antibacterial activity[J].Journal of Molecular Liquids，2017，242.]开发了一种简便、高效、环保的氧化铁纳米颗粒合成方案，并对其进行了导热、抗菌、催化等性能研究，结果显示氧化铁可以提高传统基液的导热系数，且能在短时间内降解甲基红、黄等污染物，此外其能明显抑制大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的生长。

中国专利号[CN201110367192.6]公开了一种彩色调温涂料的制备方法，除了涂料基本配方外，还添加了相变石蜡微胶囊和纳米氧化铁，从而使涂料具有自动调温功能，此外，纳米氧化铁的添加，不但赋予涂料丰富色彩，而且能够提高涂料的热导率，从而加快其调温速率。但是，这种在传统涂料中，简单掺杂纳米氧化铁和石蜡微胶囊制备彩色调温涂料的方法存在不足之处，这主要是由于纳米氧化铁作为纳米颗粒，其表面能非常高，容易出现团聚现象，在涂料中分散性差，造成纳米氧化铁、石蜡相变微胶囊和涂料间的相分离，无法更好地发挥纳米氧化铁提高涂料热导率的作用，从而使涂料实际调温效果并不明显。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种含氧化铁包覆石蜡相变微胶囊的抗菌抗紫外线彩色调温涂料及其制备方法，本发明的涂料含有氧化铁包覆石蜡相变微胶囊，该微胶囊以氧化铁为壁材直接包覆石蜡，一方面可有效包覆相变材料防止泄漏，提高相变材料的热导率，且所得微胶囊具有出色的抑菌性、抗紫外性和稳定性，使得涂料也具有上述性能；另一方面，氧化铁自身可作为颜料，与传统涂料结合后，可以赋予涂料丰富色彩。