一种反射隔热真石漆及其制备工艺的制作方法

本发明涉及建材涂料技术领域，更具体地说，它涉及一种反射隔热真石漆及其制备工艺。

背景技术：

真石漆是一种装饰效果酷似大理石、花岗岩的涂料，主要采用各种颜色的天然石粉配制而成，应用于建筑外墙的仿石材效果，具有天然石材的质感，因此又称液态石。

在公开号为cn105348962a的中国发明专利申请文件中公开了一种外墙天然真石漆，其是由如下重量份数的原料组成的：无皂聚合纯丙乳液20-45份、天然彩砂15-25份、有机锌络合物类抑制剂5-18份、有机硅类消泡剂6-12份、季铵化合物1-5份、活性增韧剂0.5-3份、水40-60份。所述活性增韧剂为lexomerwa98。

上述发明申请文件中，所得到的外墙天然真石漆能够有效阻止外界恶劣环境对建筑物水泥基层的侵蚀，延长建筑物的寿命，但其在成膜后，太阳照在涂膜表面时，涂膜无法将太阳光中的可见光和近红外光反射回大气层中，而导致太阳辐射的累积热容易使涂膜发生损坏，进而导致真石漆的应用效果大大降低。因此，需要提出一种新的方案来解决上述问题，以达到提高近红外光和可见光的反射率，降低物体对太阳辐射吸收的目的。

技术实现要素：

针对现有技术中因真石漆的涂膜无法有效地将太阳光中的可见光和近红外光反射回大气层中，而导致其整体应用效果不佳的问题，本发明的目的一在于提供一种，通过加入用带有反射隔热钛白粉的水性聚氨酯色漆将白色石英砂经高温染成的染砂，以解决上述技术问题，其在使用后所形成的涂膜对太阳光中的可见光和近红外光具有良好的反射作用，且整体应用性好。

为实现上述目的一，本发明提供了如下技术方案：

一种反射隔热真石漆，包括如下重量份数的组分：

纯丙烯酸乳液12-14份；

4040分散剂1.2-1.5份；

成膜助剂0.6-0.8份；

乙二醇0.3-0.7份；

纤维素0.12-0.15份；

ph调节剂0.1-0.125份；

防腐剂0.075-0.08份；

消泡剂0.025-0.05份；

染砂70-75份；

所述染砂包括如下重量百分比的组分：

白色石英砂75-80％；

染砂用聚氨酯水性色漆16-20％；

固化剂4-5％。

通过采用上述技术方案，纯丙烯酸乳液为反射隔热真石漆的主要组成成分，具有优异的光泽与透明性，且抗粘连性能好，其能够使砂料紧紧粘附在建筑物的表面。乙二醇是一种良好的稀释剂，而4040分散剂是一种良好的分散剂，其有利于使各组分原料充分混合并结合在一起。纤维素具有良好的增稠、悬浮、分散、乳化、粘合、成膜、保护水分和提供保护胶体等特性，能够使反射隔热真石漆在喷涂使用后形成良好稳定的涂膜。

ph调节剂能够调节反射隔热真石漆的ph值，防腐剂具有良好的防腐效果，不仅有利于提高反射隔热真石漆的存储周期，还能使各组分原料相互间的结合性保持最佳，进而提高了反射隔热真石漆的整体品质。成膜助剂有利于使反射隔热真石漆在使用后能够形成稳定的膜结构，消泡剂有利于使反射隔热真石漆涂膜具有良好的平整性，且能够与建筑物的表面紧密贴合。

染砂用聚氨酯水性色漆中含有大量的反射隔热钛白粉，而将染砂用聚氨酯水性色漆与固化剂混合后，在高温下涂染在白色石英砂的表面，最终形成染砂。因反射隔热钛白粉具有良好的反射隔热功能作用，且其通过高温粘附在白色石英砂的表面，使得到的染砂也对太阳光中的可见光和近红外光具有良好的反射作用，进而使反射隔热真石漆涂膜不易因承受太阳辐射的累积热而发生损坏，有利于提高反射隔热真石漆整体的应用效果。同时，染砂用聚氨酯水性色漆的颜色不同，可以得到不同颜色的染砂，进而可以方便制备出不同品种的反射隔热真石漆，提高了其整体的应用性。

进一步优选为，所述成膜助剂选用丙二醇丁醚、丙二醇甲醚醋酸酯、丙烯酸双环戊烯基氧乙基酯和二异丙醇己二酸酯中的任意一种。

通过采用上述技术方案，丙二醇丁醚、丙二醇甲醚醋酸酯、丙烯酸双环戊烯基氧乙基酯和二异丙醇己二酸酯均为良好的成膜助剂，其有利于使反射隔热真石漆在使用后能够形成稳定的膜结构，且形成的涂膜具有良好的韧性，在使用过程中不易产生开裂。同时，上述成膜助剂可以改善反射隔热真石漆的聚结性、耐候性、耐擦洗性及展色性，且能够大大提高其整体的成膜效率，进而使反射隔热真石漆具有较高的品质。

进一步优选为，所述防腐剂选用2—苯并异噻唑啉-3-酮、2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮、2-甲基-4，5-亚丙基-4-异噻唑啉-3-酮和4，5-二氯-2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮中的任意一种。

通过采用上述技术方案，采用上述优选的防腐剂，有利于抑制涂料致腐微生物，并使反射隔热真石漆不易产生黏度减退、腐败、造气、破乳以及其它有害的物理和化学变化，进而能够延长反射隔热真石漆在存储和使用后的有效时长，保证射隔热真石漆的整体品质。

进一步优选为，所述消泡剂选用苯乙醇油酸酯、聚二甲基硅氧烷、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚和聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚中的任意一种。

通过采用上述技术方案，苯乙醇油酸酯、聚二甲基硅氧烷、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚和聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚均为良好的消泡剂，其抑泡时间长、效果好、消泡速度快、热稳定性好，使反射隔热真石漆在使用过程中不易产生较多的泡沫，有利于使反射隔热真石漆涂膜具有良好的平整性，且能够与建筑物的表面紧密贴合，进而使反射隔热真石漆涂膜具有良好的使用效果。

进一步优选为，所述ph调节剂选用三乙醇胺、二甲基乙醇胺、氢氧化钠和2-氨基-2-甲基-1-丙醇中的任意一种。

通过采用上述技术方案，三乙醇胺、二甲基乙醇胺、氢氧化钠和2-氨基-2-甲基-1-丙醇均具有优异的ph调节能力，且整体稳定性好，可以长期有效控制ph值，其在反射隔热真石漆中具有高效助分散作用，并能提高漆膜的耐擦洗性和耐水性，还能使各组分原料相互间的结合性保持最佳，进而保证反射隔热真石漆涂膜整体的光泽，使反射隔热真石漆整体具有较高的品质。

本发明的目的二在于提供一种反射隔热真石漆的制备工艺，采用该工艺制备的反射隔热真石漆在使用后所形成的涂膜对太阳光中的可见光和近红外光具有良好的反射作用，且整体应用性好。

为实现上述目的二，本发明提供了如下技术方案：

步骤一，配制色漆，去相应重量百分比的染砂用聚氨酯水性色漆和固化剂进行混合搅拌均匀，得到染砂专用色漆；

步骤二，染砂制作，首先要打开染砂设备预热1-2个小时，将相应重量百分比的白色石英砂加入分散缸中，不断进行搅拌，然后缓慢加入染砂专用色漆，分散5-10分钟后，进行高温烘烤，烘烤12-15分钟，得到相应重量份数的染砂；

步骤三，混合漆料，将相应重量份数的纯丙烯酸乳液、4040分散剂、成膜助剂、乙二醇、纤维素、ph调节剂、防腐剂和消泡剂在搅拌缸中混合均匀，得到漆料；

步骤四，加砂成漆，在漆料中加入染砂，进行高速搅拌，分散混合后，得到反射隔热真石漆。

通过采用上述技术方案，首先配制色漆，使染砂用聚氨酯水性色漆和固化剂充分混合均匀，然后将白色石英砂和染砂专用色漆充分混合后，在高温下烘烤得到染砂，既可以使染砂用聚氨酯水性色漆中的反射隔热钛白粉充分粘附在白色石英砂上，进而使染砂对太阳光中的可见光和近红外光具有良好的反射作用。最后再将混合的漆料与染砂混合均匀，得到反射隔热真石漆。同时，该工艺操作简单，生产效率较高，且不会对环境产生较大污染，在实际使用过程中具有良好的应用性。

进一步优选为，所述步骤二中，白色石英砂进行改性处理，具体包括如下步骤：将相应重量份数的白色石英砂浸润在二氧化钛溶胶中，充分润湿，然后取出在空气中自然干燥6-12h，再放入100-120℃的烘箱中干燥10-20min，最后在500-600℃的环境中热处理2-3h，过180-200目筛，即可得到改性石英砂。

通过采用上述技术方案，在毛细管力的作用下，二氧化钛溶胶颗粒在白色石英砂表面沉积，在白色石英砂离开二氧化钛溶胶自然干燥的过程中水和醇的蒸发使溶胶浓缩，并出现凝胶，而在烘箱干燥阶段凝，胶空隙中的溶剂被进一步去除，且伴随的表面张力和凝胶层的收缩会使凝胶孔结构坍塌成膜，再经过高温处理后便在白色石英砂表面形成了tio2薄膜。而被tio2薄膜包覆的白色石英砂最终形成了改性石英砂，而改性石英砂不仅对太阳光中的可见光和近红外光具有良好的反射作用，还能保留天然石材的质感，进而使后期加工得到的反射隔热真石漆具有较高的应用效果。

进一步优选为，所述步骤二中，白色石英砂进行预处理，具体包括如下步骤：向白色石英砂表面均匀喷涂含有氧化铟锡粉体其且质量百分数浓度为3-5％的有机硅乳液，而氧化铟锡粉体与有机硅乳液的质量比为1：(5-9)，完全润湿后，然后于85-100℃条件下烘烤2-3h，得到预处理石英砂。

通过采用上述技术方案，氧化铟锡粉体对太阳光中的近红外光具有良好的吸收和反射作用，其混合在有机硅乳液中，并在有机硅乳液中具有良好分散性。将含有有氧化铟锡粉体的有机硅乳液充分湿润白色石英砂，并在高温烘烤下使氧化铟锡粉体均匀粘附在白色石英砂的表面，且得到的预处理石英砂能够使反射隔热真石漆涂膜具有良好的憎水性，不易因气候变化引起的受热/溶冻等而出现开裂，并在使用过程中不易因承受太阳辐射的累积热而发生损坏，进而大大提高了反射隔热真石漆整体的应用效果。

综上所述，与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

(1)将含有大量反射隔热钛白粉的聚氨酯水性色漆与固化剂混合后，在高温下涂染在白色石英砂的表面，最终形成染砂，并应用于反射隔热真石漆的制备中，使反射隔热真石漆涂膜不易因承受太阳辐射的累积热而发生损坏，且对太阳光中的可见光和近红外光具有良好的反射作用，有利于提高反射隔热真石漆整体的应用效果；

(2)用二氧化钛溶胶对白色石英砂进行改性处理，使被tio2薄膜包覆的白色石英砂最终形成了改性石英砂，而改性石英砂不仅对太阳光中的可见光和近红外光具有良好的反射作用，还能保留天然石材的质感，进而使后期加工得到的反射隔热真石漆具有较高的应用效果；

(3)用含有氧化铟锡粉体的有机硅乳液对白色石英砂进行预处理，不仅使反射隔热真石漆涂膜不易因气候变化引起的受热/溶冻等而出现开裂，还使其使用过程中不易因承受太阳辐射的累积热而发生损坏，进而大大提高了反射隔热真石漆整体的应用效果。

附图说明

图1为本发明中反射隔热真石漆的制备工艺流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明进行详细描述。

实施例1：一种反射隔热真石漆，各组分及其相应的重量份数如表1所示，并通过如下步骤制备获得：

步骤一，配制色漆，去相应重量百分比的染砂用聚氨酯水性色漆和固化剂进行混合搅拌均匀，得到染砂专用色漆；

步骤二，染砂制作，首先要打开染砂设备预热1-2个小时，将相应重量百分比的白色石英砂加入分散缸中，不断进行搅拌，然后缓慢加入染砂专用色漆，分散5-10分钟后，进行高温烘烤，烘烤12-15分钟，得到相应重量份数的染砂；

步骤三，混合漆料，将相应重量份数的纯丙烯酸乳液、4040分散剂、丙二醇丁醚、乙二醇、纤维素、三乙醇胺、2—苯并异噻唑啉-3-酮和聚二甲基硅氧烷在搅拌缸中混合均匀，得到漆料；

步骤四，加砂成漆，在漆料中加入染砂，进行高速搅拌，分散混合后，得到反射隔热真石漆。

注：上述步骤中染砂包括如下重量百分比的组分：白色石英砂80％；染砂用聚氨酯水性色漆16％；固化剂4％；染砂用聚氨酯水性色漆购自上海台丰实业发展有限公司的水性聚氨酯色漆；固化剂购自合肥恒天新材料科技有限公司的水性聚氨酯固化剂。

实施例2-8：一种反射隔热真石漆，与实施例1的不同之处在于，各组分及其相应的重量份数如表1所示。

表1实施例1-8中各组分及其重量份数

实施例9：一种反射隔热真石漆，与实施例1的不同之处在于，上述步骤中染砂包括如下重量百分比的组分：白色石英砂75％；染砂用聚氨酯水性色漆20％；固化剂5％。

实施例10：一种反射隔热真石漆，与实施例1的不同之处在于，上述步骤中染砂包括如下重量百分比的组分：白色石英砂77.5％；染砂用聚氨酯水性色漆18％；固化剂4.5％。

实施例11：一种反射隔热真石漆，与实施例1的不同之处在于，步骤三中的丙二醇丁醚替换为丙二醇甲醚醋酸酯。

实施例12：一种反射隔热真石漆，与实施例1的不同之处在于，步骤三中的丙二醇丁醚替换为丙烯酸双环戊烯基氧乙基酯。

实施例13：一种反射隔热真石漆，与实施例1的不同之处在于，步骤三中的丙二醇丁醚替换为二异丙醇己二酸酯。

实施例14：一种反射隔热真石漆，与实施例1的不同之处在于，步骤三中的2—苯并异噻唑啉-3-酮替换为2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮。

实施例15：一种反射隔热真石漆，与实施例1的不同之处在于，步骤三中的2—苯并异噻唑啉-3-酮替换为2-甲基-4，5-亚丙基-4-异噻唑啉-3-酮。

实施例16：一种反射隔热真石漆，与实施例1的不同之处在于，步骤三中的2—苯并异噻唑啉-3-酮替换为4，5-二氯-2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮。

实施例17：一种反射隔热真石漆，与实施例1的不同之处在于，步骤三中的聚二甲基硅氧烷替换为苯乙醇油酸酯。

实施例18：一种反射隔热真石漆，与实施例1的不同之处在于，步骤三中的聚二甲基硅氧烷替换为聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚。

实施例19：一种反射隔热真石漆，与实施例1的不同之处在于，步骤三中的聚二甲基硅氧烷替换为聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚。

实施例20：一种反射隔热真石漆，与实施例1的不同之处在于，步骤三中的三乙醇胺替换为二甲基乙醇胺。

实施例21：一种反射隔热真石漆，与实施例1的不同之处在于，步骤三中的三乙醇胺替换为氢氧化钠。

实施例22：一种反射隔热真石漆，与实施例1的不同之处在于，步骤三中的三乙醇胺替换为2-氨基-2-甲基-1-丙醇。

实施例23：一种反射隔热真石漆，与实施例1的不同之处在于，所述步骤二中，白色石英砂进行改性处理，具体包括如下步骤：将相应重量份数的白色石英砂浸润在二氧化钛溶胶中，充分润湿，然后取出在空气中自然干燥9h，再放入110℃的烘箱中干燥15min，最后在550℃的环境中热处理2.5h，过190目筛，即可得到改性石英砂。

实施例24：一种反射隔热真石漆，与实施例1的不同之处在于，所述步骤二中，白色石英砂进行改性处理，具体包括如下步骤：将相应重量份数的白色石英砂浸润在二氧化钛溶胶中，充分润湿，然后取出在空气中自然干燥6h，再放入120℃的烘箱中干燥10min，最后在600℃的环境中热处理3h，过200目筛，即可得到改性石英砂。

实施例25：一种反射隔热真石漆，与实施例1的不同之处在于，所述步骤二中，白色石英砂进行改性处理，具体包括如下步骤：将相应重量份数的白色石英砂浸润在二氧化钛溶胶中，充分润湿，然后取出在空气中自然干燥12h，再放入100℃的烘箱中干燥20min，最后在500℃的环境中热处理2h，过180目筛，即可得到改性石英砂。

实施例26：一种反射隔热真石漆，与实施例1的不同之处在于，所述步骤二中，白色石英砂进行预处理，具体包括如下步骤：向白色石英砂表面均匀喷涂含有氧化铟锡粉体其且质量百分数浓度为4％的有机硅乳液，而氧化铟锡粉体与有机硅乳液的质量比为1：7，完全润湿后，然后于92.5℃条件下烘烤2.5h，得到预处理石英砂。

实施例27：一种反射隔热真石漆，与实施例1的不同之处在于，所述步骤二中，白色石英砂进行预处理，具体包括如下步骤：向白色石英砂表面均匀喷涂含有氧化铟锡粉体其且质量百分数浓度为3％的有机硅乳液，而氧化铟锡粉体与有机硅乳液的质量比为1：5，完全润湿后，然后于85℃条件下烘烤3h，得到预处理石英砂。

实施例28：一种反射隔热真石漆，与实施例1的不同之处在于，所述步骤二中，白色石英砂进行预处理，具体包括如下步骤：向白色石英砂表面均匀喷涂含有氧化铟锡粉体其且质量百分数浓度为5％的有机硅乳液，而氧化铟锡粉体与有机硅乳液的质量比为1：9，完全润湿后，然后于100℃条件下烘烤2h，得到预处理石英砂。

实施例29：一种反射隔热真石漆，与实施例25的不同之处在于，所述步骤二中，改性石英砂进行预处理，具体包括如下步骤：向改性石英砂表面均匀喷涂含有氧化铟锡粉体其且质量百分数浓度为5％的有机硅乳液，而氧化铟锡粉体与有机硅乳液的质量比为1：9，完全润湿后，然后于100℃条件下烘烤2h，得到预处理石英砂。

对比例1：一种反射隔热真石漆，与实施例1的不同之处在于，其具体包括如下步骤：

步骤一，混合漆料，将相应重量份数的纯丙烯酸乳液、4040分散剂、丙二醇丁醚、乙二醇、纤维素、三乙醇胺、2—苯并异噻唑啉-3-酮和聚二甲基硅氧烷在搅拌缸中混合均匀，得到漆料；

步骤二，加砂成漆，在漆料中加入白色石英砂，进行高速搅拌，分散混合后，得到反射隔热真石漆。

对比例2：选用公开号为cn104356810a的发明专利申请文件中，通过实施例一所制备的反射隔热型真石漆。

对比例3：选用公开号为cn106349855a的发明专利申请文件中，通过实施例一所制备的反射隔热型真石漆。

性能测试

试验样品：采用实施例1-29中获得的反射隔热真石漆作为试验样品1-29，采用对比例1-3中获得的反射隔热真石漆作为对照样品1-3。

试验方法：将试验样品1-29和对照样品1-3按照标准jg/t235-2014《建筑反射隔热涂料》中的规定制作标准试样，且根据标准中的内容分别检测标准试样的太阳光反射比(tsr)、近红外反射比(nir)、半球发射率(he)、污染后太阳光反射比变化率(％)和人工气候老化后太阳光反射比变化率(％)，并记录在下表中。

试验结果：试验样品1-29和对照样品1-3的测试结果如表2所示。由表2可知，由试验样品1-8和对照样品1-3的测试结果对照可得，将含有大量反射隔热钛白粉的聚氨酯水性色漆与固化剂混合后，在高温下涂染在白色石英砂的表面，最终形成染砂，并应用于反射隔热真石漆的制备中，有利于提高反射隔热真石漆涂膜整体的反射效果。由试验样品9-22和试验样品1-8的测试结果对照可得，本发明所公开的染砂的组分比例、成膜助剂、防腐剂、消泡剂和ph调节剂均适用于反射隔热真石漆的制备，并使得到的反射隔热真石漆具有良好的品质。由试验样品23-25、试验样品26-28和试验样品1-8的测试结果分别对照可得，对白色石英砂进行改性处理或预处理，均能提高反射隔热真石漆的整体品质。由试验样品28和试验样品1-8的测试结果分别对照可得，对白色石英砂进行改性处理后，再进行预处理，能够大大提高反射隔热真石漆涂膜整体的反射效果。

表2试验样品1-29和对照样品1-3的测试结果

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。