[发明专利]一种环保保温涂料及其制备方法

说明书

本发明属于涂料技术领域，具体涉及一种环保保温涂料及其制备方法。本发明研制的产品包括水性成膜树脂乳液，隔热功能填料；所述隔热功能填料包括炭化植物纤维短纤；所述炭化植物纤维短纤长径比为3：1‑5：1；所述炭化植物纤维纤维短纤的长度分布范围为50‑60nm；所述炭化植物纤维短纤为中空结构。另外，还包括等电点为6.0‑6.5的明胶；所述明胶至少部分分散于炭化植物纤维中空结构内部；且所述环保保温涂料的pH为7.2‑7.5。其中炭化植物纤维是由含二氧化硅的植物纤维于惰性气体保护状态下，于温度为1500℃以上炭化得到，水性成膜树脂乳液为水性丙烯酸酯类乳液。本发明所得产品具有优异的保温隔热性能。

技术领域

本发明属于涂料技术领域。更具体地，涉及一种环保保温涂料及其制备方法。

背景技术

隔热保温涂料可根据热量传递的三种不同方式，即对流(convection)、辐射(radiation)、传导(conduction)，基于不同的隔热保温机理进行相应设计。可将其分为反射型隔热保温涂料、辐射型隔热保温涂料和阻隔型隔热保温涂料。反射型隔热保温涂料可以高效反射可见光和近红外光辐射能量，减少涂层对的热量吸收；辐射型隔热保温涂料可将涂层吸收的热量以长波辐射形式穿过大气窗口发送到外部空间，通过改变热量吸收余量以及热量传递方向来阻碍热量向墙体内部传递以实现隔热保温目的。阻隔型隔热保温涂料通过阻止热量以传导方式传递至涂层内部被保护墙体来实现隔热保温目的；显而易见，综合以上三种隔热保温机理的复合型隔热保温涂料，可以多种隔热机理协同作用、优势互补，因而隔热效果优良。因此，需要从隔热保温机理出发，协调各项机理对应的性能参数，制备出隔热保温性能优异的涂料，使其最大限度地发挥隔热保温功效。

建筑物的能源消耗绝大部分是由于冬季的供暖以及夏季的制冷通风，通过一系列措施对建筑物外墙进行有效地隔热保温，可以容易且低成本地实现建筑物节能减排。因此，隔热保温材料被广泛应用于建筑物的隔热保温。然而，传统的隔热保温材料多以厚层或者多层施用才可达到预期效果，这样往往会导致建筑细部构造愈加复杂，并且建筑物的净使用面积也会因此受到挤压，更有可能增加荷载从而导致建筑物有效承载力降低。另外，单纯地将封闭空气作为隔热保温层已经达到其理论性能的极限。基于上述原因，开发高性能隔热保温材料和研究隔热保温机理及解决方案就显得十分重要。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有保温涂料单纯地将封闭空气作为隔热保温层，无法进一步提升其保温隔热性能，且保温隔热层厚度无法进一步降低的缺陷和不足，提供一种环保保温涂料及其制备方法。

本发明的目的是提供一种环保保温涂料。

本发明另一目的是提供一种环保保温涂料的制备方法。

本发明上述目的通过以下技术方案实现：

一种环保保温涂料，包括水性成膜树脂乳液，隔热功能填料；

所述隔热功能填料包括炭化植物纤维短纤；

所述炭化植物纤维短纤长径比为3：1-5：1；

所述炭化植物纤维纤维短纤的长度分布范围为50-60nm；

所述炭化植物纤维短纤为中空结构。

上述技术方案采用中空结构的植物纤维短纤作为隔热功能填料，并严格限定采用长度分布范围较窄的植物纤维短纤，植物纤维在炭化过程中，有机质炭化形成的中空结构孔壁亲水性下降，因此，在水性成膜树脂乳液中，水作为溶剂难以润湿其中空结构的孔壁，引起中空结构孔壁和水性成膜树脂之间存在界面，该界面可以作为良好的保温隔热层，阻隔热量的传递；同时，由于炭化植物纤维与水性成膜树脂乳液难以兼容，且由于采用尺寸较小的短纤，密度相对较小，因此在产品涂膜后，可以在涂膜干燥过程中，缓慢扩散渗透至涂料表层，并在涂料表面聚集形成隔热层，相比于传统涂料中，隔热功能填料在体系中均匀分散而言，在表面集中起到隔热保温作用的产品，相同隔热功能填料的添加量，可以起到更好的保温隔热效果，由此可以降低涂膜的厚度。