外墙节能涂料及其生产方法
【专利摘要】本发明公开一种外墙节能涂料及其生产方法，其中涂料包括按重量百分比计的以下组分：用作润湿分散剂的10%六偏磷酸钠溶液0.5～1.5%、用作抗冻剂的乙二醇1.5～2.5%、消泡剂0.15～0.25%、成膜助剂0.5～1.5%、增稠剂0.5～1%、用作防沉剂的膨润土1.5～2%、用作填料的重质碳酸钙15～20%、用作反射功能材料的单晶硅粉末0.2～0.5%、用作反射隔热功能材料的硅酸铝2～5%、用作红外吸收材料的氧化锑0.5～1.5%、颜料填料8～12%、绝热功能材料8～12%、弹性丙烯酸乳液25～35%、用作溶剂的水20～25%、用作PH调节剂的氨水0.05～0.15%。
【专利说明】外墙节能涂料及其生产方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种涂料及其生产方法，特别是涉及一种外墙涂料及其生产方法。
【背景技术】
[0002]面对日益严峻的能源危机，全世界都在大力提倡节能减排。据统计，建筑能耗占人类能源消耗的30-40%，因此，提高建筑物保温隔热性能对于节约能源具有非常重要的意义。
[0003]实践证明，在建筑物外墙上使用专用的节能涂料，可以有效地降低外墙传热系数，从而降低能耗。
[0004]如中国专利申请公开第101870842号所揭示的一种水性冷颜料双涂层多功能隔热外墙涂料及制备方法，该涂料包括由有机硅丙乳液、冷颜料、玻璃空心微珠、陶瓷空心微珠、金红石型二氧化钛、纳米红外发射陶瓷粉体、超细滑石粉、红外发射陶瓷粉体、助剂、水组成的面涂、中涂两个组份和制备方法。在施工涂装过程中，面涂、中涂分别使用，各自形成涂膜。然而，这种水性冷颜料双涂层多功能隔热外墙涂料分为面涂和中涂，使得制造成本较高且施工工艺复杂。
[0005]又如中国专利申请公开第102181208号所揭示的一种外墙热反射隔热涂料，所述涂料组分按重量百分比包括:成膜材料40%~50% ;颜填料29%~38.5% ;单晶硅粉体1%~
1.5% ;助剂3%~5% ;去离子水10%~22% ;所述成膜材料包括水性氟碳乳液和弹性乳液；所述颜填料包括金红石型钛白粉、云母粉、硅藻土、超细重钙中的一种或多种；所述助剂包括分散剂、流平剂、消泡剂、防腐剂、增稠剂、成膜助剂、防冻剂中的一种或多种。然而，这种外墙热反射隔热涂料的原料成本较高且节能效果不太理想。
[0006]因此，提供一种原料成本低、制备工艺简单的外墙节能涂料及其生产方法成为业内急需解决的问题。
【发明内容】
[0007]本发明的目的是提供一种隔热性能好的外墙节能涂料以及对应的生产方法。
[0008]根据本发明方案的一个方面，提供一种外墙节能涂料，其包括按重量百分比计的以下组分:用作润湿分散剂的10%六偏磷酸钠溶液0.5~1.5%、用作抗冻剂的乙二醇1.5~
2.5%、消泡剂0.15~0.25%、成膜助剂0.5~1.5%、增稠剂0.5~1%、用作防沉剂的膨润土
1.5~2%、用作填料的重质碳酸钙15~20%、用作反射功能材料的单晶硅粉末0.2~0.5%、用作反射隔热功能材料的硅酸铝2~5%、用作红外吸收材料的氧化锑0.5~1.5%、颜料填料8~12%、绝热功能材料8~12%、弹性丙烯酸乳液25~35%、用作溶剂的水20~25%、用作PH调节剂的氨水0.05~0.15%。
[0009]可选择地，消泡剂可以为以下组分中的一种或至少两种的混合物:有机硅消泡剂、硅氧烷-聚酯共聚物、磷酸正丁酯、硅油。
[0010]优选地，消泡剂可以为有机硅消泡剂。[0011]可选择地，成膜助剂可以为以下组分中的一种或至少两种的混合物:丙二醇苯醚、醇酯-12、丙二醇丁醚。
[0012]优选地，成膜助剂可以为丙二醇苯醚。
[0013]可选择地，增稠剂可以为以下组分中的一种或至少两种的混合物:聚氨酯、MS-2、
聚丙烯酸酯、纤维素。
[0014]其中，增稠剂MS-2是一种高含量低粘度聚丙烯酸乳液，如南通市晗泰化工有限公司或聊城市益友化工有限公司销售的增稠剂MS-2。
[0015]优选地，增稠剂可以为聚氨酯。
[0016]可选择地，颜料填料可以为以下组分中的一种或至少两种的混合物:金红石钛白粉、碳酸钙、高岭土、云母。[0017]优选地，颜料填料可以为金红石钛白粉。
[0018]可选择地，绝热功能材料可以为以下组分中的一种或至少两种的混合物:空心玻璃粉、陶瓷粉微球、含硼玻璃珠、玻璃微球、聚合物微球、纤维性微球。
[0019]优选地，绝热功能材料可以为空心玻璃粉。
[0020]优选地，外墙节能涂料可以包括按重量百分比计的以下组分:用作润湿分散剂的10%六偏磷酸钠溶液0.8~1.2%、用作抗冻剂的乙二醇1.8~2.2%、消泡剂0.18~0.22%、成膜助剂0.8~1.2%、增稠剂0.5~0.8%、用作防沉剂的膨润土 1.5~1.8%、用作填料的重质碳酸钙15~18%、用作反射功能材料的单晶硅粉末0.3~0.4%、用作反射隔热功能材料的硅酸铝3~4%、用作红外吸收材料的氧化锑0.8~1.2%、颜料填料8~10%、绝热功能材料8~10%、弹性丙烯酸乳液25~30%、用作溶剂的水22~25%、用作PH调节剂的氨水0.08 ~0.12%。
[0021]其中，颜料颜色可以根据不同金属氧化物调整。
[0022]根据本发明方案的另一方面，提供一种本发明外墙节能涂料的生产方法，包括:(I)、确定外墙节能涂料的生产量；(2)、按预先设定的重量百分比准备各组分；(3)、将准备好的水、氨水、10%六偏磷酸钠溶液、乙二醇、消泡剂、成膜助剂加入第一搅拌器中，控制第一搅拌器的转速为300~400转/分钟，搅拌5~15分钟；(4)、将搅拌好的混合物以及准备好的重质碳酸钙、单晶硅粉末、硅酸铝、氧化锑、颜料填料加入分散器中，控制分散器的转速为1000~1500转/分钟，分散25~40分钟；以及(5)、将分散好的混合物以及准备好的弹性丙烯酸乳液、绝热功能材料、增稠剂、膨润土加入第二搅拌器中，控制第二搅拌器的转速为350~450转/分钟，搅拌15~25分钟，制成外墙节能涂料。
[0023]优选地，本发明通过控制氨水的添加量将外墙节能涂料的PH值调节为8~9。
[0024]可选择地，在第二搅拌器搅拌完成之后可以包括过滤步骤以滤除大颗粒物。
[0025]本发明的外墙节能涂料及其生产方法的有益效果是:(I)、太阳光主要是以红外线辐射方式进行热量传递，而单晶硅粉末具有较强的紫外吸收、红外反射特性，从而能够有效隔热；(2)、涂料附着力强，耐清洗/涂擦；(3)、成本低，制备工艺简单；(4)、第一搅拌器的负荷量大约是涂料总重的30%，其可以为较低功率设备；分散器的负荷量大约是涂料总重的60%，其可以为中等功率设备；第二搅拌器的负荷量为涂料总重，其可以为较高功率设备；这样，按照负荷量的大小选择功率匹配的设备来完成相应工作，可以避免让全负荷的大功率设备做无用功，节能环保。【具体实施方式】
[0026]下面参照非限制性【具体实施方式】详细描述本发明。
[0027]根据本发明的一个方面，提供一种外墙节能涂料。
[0028]实施方式一
[0029]本发明的外墙节能涂料包括按重量百分比计的以下组分:用作润湿分散剂的10%六偏磷酸钠溶液1%、用作抗冻剂的乙二醇2%、消泡剂0.2%、成膜助剂1%、增稠剂0.5%、用作防沉剂的膨润土 1.7%、用作填料的重质碳酸钙17.2%、用作反射功能材料的单晶硅粉末0.3%、用作反射隔热功能材料的硅酸铝3%、用作红外吸收材料的氧化锑1%、颜料填料10%、绝热功能材料9%、弹性丙烯酸乳液30%、用作溶剂的水23%、用作PH调节剂的氨水0.1%。
[0030]其中，消泡剂为有机硅消泡剂。
[0031]其中，成膜助剂为丙二醇苯醚。
[0032]其中，增稠剂为聚氨酯。
[0033]其中，颜料填料为金红石钛白粉。
[0034]其中，绝热功能材料为空心玻璃粉。
[0035]根据本方案制备的外墙涂料附着力强，隔热性好，使用I年后未出现脱落现象，并且有效地降低了外墙传热系数。
[0036]实施方式二
[0037]本发明的外墙节能涂料包括按重量百分比计的以下组分:用作润湿分散剂的10%六偏磷酸钠溶液1.2%、用作抗冻剂的乙二醇2.2%、消泡剂0.22%、成膜助剂1.2%、增稠剂0.6%、用作防沉剂的膨润土 1.8%、用作填料的重质碳酸钙18%、用作反射功能材料的单晶硅粉末0.36%、用作反射隔热功能材料的硅酸铝3.5%、用作红外吸收材料的氧化锑0.8%、颜料填料10%、绝热功能材料10%、弹性丙烯酸乳液25%、用作溶剂的水25%、用作PH调节剂的氨水 0.12%。
[0038]其中，消泡剂为硅氧烷-聚酯共聚物。
[0039]其中，成膜助剂为醇酯-12。
[0040]其中，增稠剂为MS-2。
[0041]其中，颜料填料为碳酸钙。
[0042]其中，绝热功能材料为陶瓷粉微球。
[0043]根据本方案制备的外墙涂料附着力强，隔热性好，使用I年后未出现脱落现象，并且有效地降低了外墙传热系数。
[0044]实施方式三
[0045]本发明的外墙节能涂料包括按重量百分比计的以下组分:用作润湿分散剂的10%六偏磷酸钠溶液0.8%、用作抗冻剂的乙二醇1.8%、消泡剂0.15%、成膜助剂0.8%、增稠剂0.8%、用作防沉剂的膨润土 1.5%、用作填料的重质碳酸钙15%、用作反射功能材料的单晶硅粉末0.4%、用作反射隔热功能材料的硅酸铝4.5%、用作红外吸收材料的氧化锑1.2%、颜料填料8%、绝热功能材料8%、弹性丙烯酸乳液35%、用作溶剂的水22%、用作PH调节剂的氨水0.05%。
[0046]其中，消泡剂为磷酸正丁酯。[0047]其中，成膜助剂为丙二醇丁醚。
[0048]其中，增稠剂为聚丙烯酸酯。
[0049]其中，颜料填料为高岭土。
[0050]其中，绝热功能材料为含硼玻璃珠。
[0051]根据本方案制备的外墙涂料附着力强，隔热性好，使用I年后未出现脱落现象，并且有效地降低了外墙传热系数。
[0052]实施方式四
[0053]本实施方式的组分配比大致与实施方式一相同，不同之处在于:消泡剂为硅油；成膜助剂为重量比为1:1的丙二醇苯醚与醇酯-12的混合物；增稠剂为纤维素；颜料填料为云母；绝热功能材料为玻璃微球。
[0054]实施方式五
[0055]本实施方式的组分配比大致与实施方式二相同，不同之处在于:消泡剂为重量比为1:1的有机硅消泡剂与硅氧烷-聚酯共聚物的混合物；成膜助剂为重量比为1:1的醇酯-12与丙二醇丁醚的混合物；增稠剂为重量比为1:1的聚氨酯与MS-2的混合物；颜料填料为重量比为1:1的金红石钛白粉与碳酸钙的混合物；绝热功能材料为聚合物微球。
[0056]实施方式 六
[0057]本实施方式的组分配比大致与实施方式三相同，不同之处在于:消泡剂为重量比为2:1的磷酸正丁酯与硅油的混合物；成膜助剂为重量比为1:1:1的丙二醇苯醚、醇酯-12、丙二醇丁醚的混合物；增稠剂为重量比为1:2的聚丙烯酸酯与纤维素的混合物；颜料填料为重量比为3:1的高岭土与云母的混合物；绝热功能材料为纤维性微球。
[0058]根据本发明的另一个方面，提供一种外墙节能涂料的生产方法。
[0059]本发明的方法包括以下步骤:
[0060](I)、确定外墙节能涂料的生产量，比如500公斤、I吨、5吨、10吨等；
[0061](2)、按预先设定的重量百分比准备各组分，比如按照实施方式一至三的配比准备各组分；
[0062]( 3)、将准备好的水、氨水、10%六偏磷酸钠溶液、乙二醇、消泡剂、成膜助剂加入第一搅拌器中，控制第一搅拌器的转速为300~400转/分钟，搅拌5~15分钟，比如:转速为大约350转/分钟，搅拌8或10分钟；
[0063]( 4 )、将搅拌好的混合物以及准备好的重质碳酸钙、单晶硅粉末、硅酸铝、氧化锑、颜料填料加入分散器中，控制分散器的转速为1000~1500转/分钟，分散25~40分钟，比如:转速为大约1200转/分钟，分散30或35分钟；以及
[0064](5)、将分散好的混合物以及准备好的弹性丙烯酸乳液、绝热功能材料、增稠剂、膨润土加入第二搅拌器中，控制第二搅拌器的转速为350~450转/分钟,搅拌15~25分钟，比如:转速为大约400转/分钟，搅拌15或20分钟，制成外墙节能涂料。
[0065]本发明的方法将各组分有序地添加到第一搅拌器、分散器、第二搅拌器进行搅拌或分散，形成附着力强、隔热性能好、膜层细腻均匀的外墙节能涂料。
[0066]尽管在此已详细描述本发明的优选实施方式，但要理解的是本发明并不局限于这里详细描述和示出的具体结构，在不偏离本发明的实质和范围的情况下可由本领域的技术人员实现其它的变型和变体。例如，在制备过程中可以选择对第一或第二搅拌器加热。并且，各组分、配比、温度等 参数可以根据具体使用条件在本发明所公开的范围内适当选取。
【权利要求】
1.一种外墙节能涂料，其特征在于包括按重量百分比计的以下组分:用作润湿分散剂的10%六偏磷酸钠溶液0.5~1.5%、用作抗冻剂的乙二醇1.5~2.5%、消泡剂0.15~0.25%、成膜助剂0.5~1.5%、增稠剂0.5~1%、用作防沉剂的膨润土 1.5~2%、用作填料的重质碳酸钙15~20%、用作反射功能材料的单晶硅粉末0.2~0.5%、用作反射隔热功能材料的硅酸铝2~5%、用作红外吸收材料的氧化锑0.5~1.5%、颜料填料8~12%、绝热功能材料8~12%、弹性丙烯酸乳液25~35%、用作溶剂的水20~25%、用作PH调节剂的氨水0.05 ~0.15%。
2.如权利要求1所述的外墙节能涂料，其特征在于，所述消泡剂为以下组分中的一种或至少两种的混合物:有机硅消泡剂、硅氧烷-聚酯共聚物、磷酸正丁酯、硅油。
3.如权利要求1所述的外墙节能涂料，其特征在于，所述成膜助剂为以下组分中的一种或至少两种的混合物:丙二醇苯醚、醇酯-12、丙二醇丁醚。
4.如权利要求1所述的外墙节能涂料，其特征在于，所述增稠剂为以下组分中的一种或至少两种的混合物:聚氨酯、MS-2、聚丙烯酸酯、纤维素。
5.如权利要求1所述的外墙节能涂料，其特征在于，所述颜料填料为以下组分中的一种或至少两种的混合物:金红石钛白粉、碳酸钙、高岭土、云母。
6.如权利要求1所述的外墙节能涂料，其特征在于，所述绝热功能材料为以下组分中的一种或至少两种的混合物:空心玻璃粉、陶瓷粉微球、含硼玻璃珠、玻璃微球、聚合物微球、纤维性微球。
7.如权利要求1~6中任一项所述的外墙节能涂料,其特征在于,所述外墙节能涂料包括按重量百分比计的以下组分:用作润湿分散剂的10%六偏磷酸钠溶液0.8~1.2%、用作抗冻剂的乙二醇1.8~2.2%、消泡剂0.18~0.22%、成膜助剂0.8~1.2%、增稠剂0.5~0.8%、用作防沉剂的膨润土 1.5~1.8%、用作填料的重质碳酸钙15~18%、用作反射功能材料的单晶硅粉末0.3~0.4%、用作反射隔热功能材料的硅酸铝3~4%、用作红外吸收材料的氧化锑0.8~1.2%、颜料填料8~10%、绝热功能材料8~10%、弹性丙烯酸乳液25~30%、用作溶剂的水22~25%、用作PH调节剂的氨水0.08~0.12%。
8.如权利要求7所述的外墙节能涂料，其特征在于，所述消泡剂为有机硅消泡剂、所述成膜助剂为丙二醇苯醚、所述增稠剂为聚氨酯、所述颜料填料为金红石钛白粉、所述绝热功能材料为空心玻璃粉。
9.一种如权利要求1~8中任一项所述的外墙节能涂料的生产方法，包括: (1)、确定所述外墙节能涂料的生产量； (2)、按预先设定的重量百分比准备各组分； (3)、将准备好的水、氨水、10%六偏磷酸钠溶液、乙二醇、消泡剂、成膜助剂加入第一搅拌器中，控制所述第一搅拌器的转速为300~400转/分钟,搅拌5~15分钟； (4 )、将搅拌好的混合物以及准备好的重质碳酸钙、单晶硅粉末、硅酸铝、氧化锑、颜料填料加入分散器中，控制所述分散器的转速为1000~1500转/分钟，分散25~40分钟；以及 (5)、将分散好的混合物以及准备好的弹性丙烯酸乳液、绝热功能材料、增稠剂、膨润土加入第二搅拌器中 ，控制所述第二搅拌器的转速为350~450转/分钟,搅拌15~25分钟，制成所述外墙节能涂料。
10.如权利要求9所述的生产方法，其特征在于，通过控制氨水的添加量将所述外墙节能涂料的PH值调节为8~9。
【文档编号】C09D7/14GK103788793SQ201410043668
【公开日】2014年5月14日 申请日期:2014年1月29日 优先权日:2014年1月29日
【发明者】徐跃文 申请人:长沙市芙蓉区群翔建筑涂料厂