[发明专利]一种金属表面用水性隔热涂料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种金属表面用水性隔热涂料及其制备方法，属于涂料技术领域。本发明所述金属表面用水性隔热涂料包括以下重量份的原料：丙烯酸乳液45～55份、分散剂0.1～0.5份、润湿剂0.1～0.6份、消泡剂0.2～0.4份、钛白粉15～30份、陶瓷微粒10～30份、空心玻璃微珠10～20份、改性气凝胶5～20份、中和剂0.1～0.3份、成膜剂1～5份以及增稠剂0.1～1份；所述改性气凝胶为含有氨基和乙氧基的二氧化硅纳米气凝胶。该产品以几种不同的无机填料搭配特殊的改性气凝胶作为主要功效组分，不仅有效提升产品的光反射效果，同时降低该产品的导热系数，与有机树脂基体的相容性好，整体产品稳定性高。

技术领域

本发明涉及涂料技术领域，具体涉及一种金属表面用水性隔热涂料及其制备方法。

背景技术

随着工业的发展，生产厂房以及临时建筑所采用的金属材料越来越多，而在高温环境下，这些金属材料需要采用空调或淋水的方式降温，特别一些金属制的石油化工储罐、管道和的反应釜，若不及时降温将可能造成安全事故，但传统的物理降温方式效率不高，同时还会造成能源浪费。

为了解决金属材料的降温需求，金属基材上的表面隔热涂料应运而生，这些反射隔热涂料一般由基料、热反射颜填料、保温隔热材料和助剂等组成，通过高效反射太阳光及延缓和阻隔热量传递来达到隔热目的，是一种新型降温涂料，一般能对400nm～2500nm范围的太阳红外线和紫外线进行高反射，不让太阳的热量在物体表面进行累积升温，又能自动进行热量辐射散热降温。

然而，由于这些涂料中主要的热反射颜填料主要为无机填料，考虑到涂料的比重、外观及力学性能等问题，该组分不能过量添加，同时该组分与有机涂料基体存在相容性问题，长时间使用后容易出现性能下降的问题。

发明内容

基于现有技术存在的缺陷，本发明的目的在于提供了一种金属表面用水性隔热涂料，该产品以几种特定不同的无机填料搭配特殊的改性气凝胶作为主要功效组分，一方面有效提升产品的光反射效果，另一方面降低该产品的导热系数，同时与有机树脂基体的相容性好，整体产品稳定性高。

为了达到上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种金属表面用水性隔热涂料，包括以下重量份的原料：

丙烯酸乳液45～55份、分散剂0.1～0.5份、润湿剂0.1～0.6份、消泡剂0.2～0.4份、钛白粉15～30份、陶瓷微粒10～30份、空心玻璃微珠10～20份、改性气凝胶5～20份、中和剂0.1～0.3份、成膜剂1～5份以及增稠剂0.1～1份；

所述改性气凝胶为含有氨基和乙氧基的二氧化硅纳米气凝胶。

本发明所述金属表面用水性隔热涂料中，以钛白粉、陶瓷微粒、空心玻璃微珠以及改性气凝胶四种无机填料颗粒相互作用，其中钛白粉和陶瓷微粒可以有效反射外界紫外线，降低外界光线带来的热量积累，而空心玻璃微珠和改性气凝胶这两种特殊的轻量组分可以有效降低整体产品的导热系数，四种关键组分协同实现了产品的优异保温效果，若配比不当或选择不当，均难以实现预期效果。

而在所述原料中，气凝胶是一种特殊的纳米多孔网状结构固体材料，尤其是常用的二氧化硅纳米气凝胶，其具有极高的孔隙率和基底的密度，相比于常见的二氧化硅填料具有更好的隔热防护功效，但相对而言其与丙烯酸乳液的接触面积更大，存在相容性问题，非常容易造成产品在使用一段时间后，气凝胶组分漂移至体系表面，导致产品的组分不稳定甚至漆膜开裂现象，而本申请技术方案中，所述改性气凝胶含有特定的氨基和乙氧基，氨基在与丙烯酸乳液接触时发生氧化交联反应，提升涂料固化后改性气凝胶的稳定性，而乙氧基则会在产品中与有机丙烯酸乳液、改性气凝胶或其他无机填料组分上含有的羟基发生缩合反应，使得整体有机和无机原料均连接在一起，相容性提升，同时导热系数也因为气凝胶的分散程度提升而进一步降低。

优选地，丙烯酸乳液为苯丙乳液、纯丙乳液中的至少一种。