[发明专利]一种硅气凝胶复合隔热涂料及其制备方法及应用

说明书

本发明涉及隔热涂层及其制备技术领域，具体涉及一种硅气凝胶复合隔热涂料及其制备方法及应用。所述硅气凝胶复合隔热涂料包括：聚氨酯乳液20‑40％，丙烯酸乳液2‑10％，二氧化硅微球0‑16％，硅气凝胶0‑4％，分散剂0.1‑1％，硅烷偶联剂0.5‑2％，消泡剂0.1‑1.5％，成膜剂1‑3％，阻燃助剂1‑4％，增稠剂0.5‑2％；所述硅气凝胶为多孔纳米球颗粒堆积的三维网络结构的疏水硅气凝胶；所述二氧化硅微球采用溶液‑凝胶法制备获得。所述复合隔热涂料具有良好的附着力、较大的硬度和抗弯曲强度，以及高疏水性和优异的热绝缘性能，可应用于建筑保温涂层和管道保温等应用领域。

技术领域

本发明涉及隔热涂层及其制备技术领域，具体涉及一种硅气凝胶复合隔热涂料及其制备方法及应用。

背景技术

保温隔热涂料作为一种新型功能性涂料，具有隔热节能、施工便利、适应性强等特点，在高温管道、容器、设备以及建筑物等表面涂刷，干燥固化后会形成具有一定强度和韧性的涂层，可起到保温隔热的效果。由于保温隔热涂料的使用无需对房屋内原有的墙体及水管、电线线管等进行改建，仅需按普通建筑涂料的施工工艺进行施工即可，而且设备及管道的损坏情况也易于被检测，系统维护难度及维护成本也大幅下降。此外，涂料施工工艺简单，能够对弯头、三通、阀门等异形件实现全面覆盖，有效减少了管道的散热，目前已被广泛应用于房屋建筑、汽车、石油化工、军事装备以及高温设备等行业与产品中。

现有技术中主要通过在涂料中添加有机或无机隔热材料，其中无机隔热材料包括陶瓷纤维材料、蛭石、海泡石、陶瓷空心微珠等，或者通过添加反射性的材料，比如陶瓷微粉、铝粉、二氧化钛等原料，再通过加入其他辅助剂制备获得隔热涂料，但是上述涂料隔热效果不佳，且机械性能较差，防水性能差，无法适用于工业隔热产品。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题，本发明采用具有独特纳米孔结构的硅气凝胶和二氧化硅微球作为隔热涂料的重要原料组成，并通过特定的制备方法制备获得了一种具有隔热效果佳、机械性能良好的隔热涂料。

为实现上述发明目的，本发明提供了一种硅气凝胶复合隔热涂料，所述复合隔热涂料的原料及重量百分含量为：

聚氨酯乳液20-40％，丙烯酸乳液2-10％，二氧化硅微球0-16％，硅气凝胶0-4％，分散剂0.1-1％，硅烷偶联剂0.5-2％，消泡剂0.1-1.5％，成膜剂1-3％，阻燃助剂1-4％，增稠剂0.5-2％；

所述硅气凝胶为多孔纳米球颗粒堆积的三维网络结构的疏水硅气凝胶。

进一步的，所述分散剂为有机分散剂SN-5040和无机分散剂六偏磷酸钠的一种或两种分散剂的组合。

进一步的，所述消泡剂为有机消泡剂NXZ，非硅矿物油消泡剂J0416或水性消泡剂JT-910中的一种或多种消泡剂的组合。

进一步的，所述硅烷偶联剂为3-氨丙基三乙氧基硅烷。

进一步的，所述成膜助剂为醇酯12,二乙二醇单丁醚，三乙二醇单丁醚等成膜助剂中的一种或几种的组合。

进一步的，所述阻燃助剂为聚磷酸铵。

进一步的，所述所述增稠剂为羧甲基纤维素钠，羟丙基甲基纤维素或羟乙基纤维素中一种。

基于同一发明构思的，本发明还提供了一种硅气凝胶复合隔热涂料的制备方法，具体包括：

S1:将氨水、乙醇和蒸馏水混合获得混合溶液A，将硅酸四乙酯和乙醇混合获得混合溶液B，将所述混合溶液A和混合溶液B混合均匀水浴反应后，过滤取滤渣，经洗涤干燥获得二氧化硅微球；

S2:将消泡剂和分散剂溶于蒸馏水，加入所述二氧化硅微球后搅拌获得白色分散液，再加入乳液和消泡剂搅拌获得白色浆料；