专利名称：一种阻燃型反射隔热涂料及其制备方法
技术领域：
本发明属于建筑用涂料领域，尤其涉及一种阻燃型反射隔热涂料及其制备方法。
背景技术：
随着能源的日趋紧张和国家在节能环保及可持续发展方面的深入推进，反射隔热涂料的应用越来越广泛。反射隔热涂料是近年来发展起来的一种新型节能材料，通过有效地反射、阻隔、辐射太阳光的能量，能明显降低建筑物外墙、屋顶和室内温度，从而有效降低制冷设备例如空调在高温条件下的能耗。因此，反射隔热涂料既能改善工作环境，又节约了大量的能源。但是目前市场上生产的反射隔热涂料虽具有一定的反射隔热效果，却均不具有阻燃性能，限制了其应用范围，加大了建筑物发生火灾的危险性。目前，有些普通外墙涂料虽然也具有阻燃性能，但是其是通过在涂料中物理添加阻燃剂来实现的。例如CN101050296A中公开了一种用于玻璃纤维织物的阻燃型有机硅改性丙烯酸树脂乳液，由阻燃剂和有机硅丙烯酸酯乳液混合而成，其中阻燃剂为氢氧化物、含氮化合物与钼醇或钼络合物的醇溶液组成的混合物。该阻燃型有机硅改性丙烯酸树脂中，阻燃剂与丙烯酸树脂为物理混合状态，但 由于阻燃剂与涂料体系之间的相容性较差，会引起涂料的贮存稳定性下降，同时降低涂膜的其它物理性能，例如耐水性、耐沾污性。而且随着时间的推移，阻燃剂会从涂膜中析出，造成涂膜阻燃性下降甚至失去阻燃性能。因此，迫切需要研制一种阻燃性能良好且持久的建筑用反射隔热涂料。
发明内容
本发明解决了现有技术中存在建筑用反射隔热涂料存在阻燃性差以及涂料贮存稳定性低的技术问题。本发明提供了一种阻燃型反射隔热涂料，以所述阻燃型反射隔热涂料的总质量为基准，所述阻燃型反射隔热涂料中含有以下组分:
含磷酸酯基团的丙烯酸乳液 35-50wt%;
金红石型钛白粉10-25wt%;
絹云母l_8wt% ；
热反射隔热粉2.5-15wt% ；
空心玻璃微珠5-20wt% ；
水10_15wt% ；
助剂2-20wt% ；
所述含磷酸酯基团的丙烯酸乳液中，磷元素的含量占所述含磷酸酯基团的丙烯酸乳液质量的 0.9-1.8wt%0本发明还提供了所述阻燃型反射隔热涂料的制备方法，包括将含磷酸酯基团的丙烯酸乳液、金红石型钛白粉、絹 云母、热反射隔热粉、空心玻璃微珠、水和助剂按比例混合均匀，即得到所述阻燃型反射隔热涂料。
本发明提供的阻燃型反射隔热涂料中，采用含磷酸酯基团的丙烯酸乳液作为主成膜树脂，即具有阻燃性能的磷酸酯基团以化合键的形式键合与丙烯酸酯的分子侧链上，使得含磷酸酯基团在涂料中随树脂均匀分散，从而避免了物理混合时的相容问题，而磷酸酯基团也不会从分子链段结构中脱落断开导致析出，使得本发明的阻燃型反射隔热涂料在兼具反射隔热性能和阻燃性能的同时，具有良好的分散性和贮存稳定性。
具体实施例方式本发明提供了一种阻燃型反射隔热涂料，以所述阻燃型反射隔热涂料的总质量为基准，所述阻燃型反射隔热涂料中含有以下组分:
含磷酸酯基团的丙烯酸乳液 35-50wt%;
金红石型钛白粉10-25wt%;
絹云母l_8wt% ；
热反射隔热粉2.5-15wt% ；
空心玻璃微珠5-20wt% ；
水10_15wt% ；
助剂2-20wt% ；
所述含磷酸酯基团的丙烯酸乳液中，磷元素的含量占所述含磷酸酯基团的丙烯酸乳液质量的 0.9-1.8wt%0本发明提供的阻燃型反射隔热涂料中，采用含磷酸酯基团的丙烯酸酯作为主成膜树脂，即具有阻燃性能的磷 酸酯基团以化合键的形式键合在丙烯酸酯的分子侧链上，使得含磷酸酯基团在涂料中随树脂均匀分散，从而避免了物理混合时的相容问题，而磷酸酯基团也不会从分子链段结构中脱落断开导致析出，使得本发明的阻燃型反射隔热涂料在兼具反射隔热性能和阻燃性能的同时，具有良好的分散性和贮存稳定性。本发明中，所述含磷酸酯基团的丙烯酸酯乳液可直接购买商购产品，也可自己合成。为保证涂料中含磷酸酯基团的丙烯酸酯乳液的活性，本发明中更优选自己合成所述含磷酸酯基团的丙烯酸酯乳液。现有技术中各种常用的丙烯酸酯乳液，均通过乳液聚合制备得到，本发明中亦不例外；关键之处在于合成相应丙烯酸酯乳液时所采用的丙烯酸单体原料的选择。具体地，本发明中，所述含磷酸酯基团的丙烯酸酯乳液通过第一丙烯酸单体与第二丙烯酸单体乳液聚合得到；其中第一丙烯酸单体为磷酸酯丙烯酸酯，第二丙烯酸单体选自丙烯酸、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸-2-乙基己酯中的一种或多种。所述磷酸酯丙烯酸酯中所含有的磷酸酯用于赋予涂料的阻燃性能，阻燃效果由磷元素的含量确定。本发明中，为保证所述含磷酸酯基团的丙烯酸酯乳液的阻燃性能，以所述含磷酸酯基团的丙烯酸酯乳液为基准，所述第一丙烯酸单体的含量为7wt%以上。优选情况下，所述磷酸酯丙烯酸酯选自甲基丙烯酸二乙氧基磷酸甲酯(式I)、甲基丙烯酸二丁氧基磷酸乙酯(式2)、丙烯酸聚醚磷酸酯和甲基丙烯酸聚醚磷酸酯中的一种或多种。更优选情况下，所述磷酸酯丙烯酸酯采用甲基丙烯酸二乙氧基磷酸甲酯(式I)。最优选情况下，以所述含磷酸酯基团的丙烯酸酯乳液为基准，所述甲基丙烯酸二乙氧基磷酸甲酯的含量为7wt%以上。
本发明中，所述磷酸酯丙烯酸酯也可直接采用商购产品，例如可以采用法国罗地亚公司生产的PMA-100或PMA-200。
权利要求
1.一种阻燃型反射隔热涂料，其特征在于，以所述阻燃型反射隔热涂料的总质量为基准，所述阻燃型反射隔热涂料中含有以下组分: 含磷酸酯基团的丙烯酸乳液 35-50wt%; 金红石型钛白粉10-25wt%; 絹云母l_8wt% ； 热反射隔热粉2.5-15wt% ； 空心玻璃微珠5-20wt% ； 水10_15wt% ； 助剂2-20wt% ； 其中，所述含磷酸酯基团的丙烯酸乳液中，磷元素的含量占所述含磷酸酯基团的丙烯酸乳液质量的0.9-1.8wt%。
2.根据权利要求1所述的阻燃型反射隔热涂料，其特征在于，所述含磷酸酯基团的丙烯酸酯乳液通过第一丙烯酸单体与第二丙烯酸单体乳液聚合得到；所述第一丙烯酸单体为磷酸酯丙烯酸酯，所述第二丙烯酸单体选自丙烯酸、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸-2-乙基己酯中的一种或多种。
3.根据权利要求2所述的阻燃型反射隔热涂料，其特征在于，所述磷酸酯丙烯酸酯选自甲基丙烯酸二乙氧基磷酸甲酯、甲基丙烯酸二丁氧基磷酸乙酯、丙烯酸聚醚磷酸酯和甲基丙烯酸聚醚磷酸酯中的一种或多种。
4.根据权利要求2所述的阻燃型反射隔热涂料，其特征在于，所述乳液聚合的步骤包括:第一丙烯酸单体、第二丙烯酸单体在引发剂和乳化剂存在下共聚形成丙烯酸酯共聚物，然后加入中和剂并加水乳化，即得到所述含磷酸酯基团的丙烯酸酯乳液。
5.根据权利要求4所述的阻燃型反射隔热涂料，其特征在于，所述引发剂为过硫酸钾、偶氮二异丁氰或过氧化苯甲酰；所述乳化剂为十二烷基苯磺酸钠和辛烷基酚聚氧乙烯醚的混合物；所述中和剂为氨水或N，N-二甲基乙醇胺。
6.根据权利要求4所述的阻燃型反射隔热涂料，其特征在于，以100重量份所述含磷酸酯基团的丙烯酸酯乳液为基准，第一丙烯酸单体的用量为7-15重量份，第二丙烯酸单体的用量为15-55重量份,引发剂的用量为0.2-0.6重量份,乳化剂的用量为2-4重量份，中和剂的用量为0.5-5重量份,水的用量为20-45重量份。
7.根据权利要求4所述的阻燃型反射隔热涂料，其特征在于，所述乳液聚合的步骤还包括:往第一丙烯酸单体、第二丙烯酸单体、引发剂和乳化剂的共混体系中加入缓冲剂的步骤；所述缓冲剂选自碳酸氢钠或碳酸氢钾。
8.根据权利要求7所述的阻燃型反射隔热涂料，其特征在于，以100重量份所述含磷酸酯基团的丙烯酸酯乳液为基准，缓冲剂的用量为2-4重量份。
9.根据权利要求1所述的阻燃型反射隔热涂料，其特征在于，所述金红石型钛白粉的粒径为2-20微米，絹云母的粒径为2-20微米，热反射隔热粉为钛酸酯，热反射隔热粉的粒径为2-5微米，空心玻璃微珠的粒径为15-85微米。
10.根据权利要求1所述的阻燃型反射隔热涂料，其特征在于，所述助剂选自润湿分散齐U、消泡剂、防霉杀菌剂、防腐剂、成膜剂、防冻剂、pH调节剂、增稠剂中的一种或多种。
11.权利要求1所述的阻燃型反射隔热涂料的制备方法，包括将含磷酸酯基团的丙烯酸乳液、金红石型钛白粉、絹云母、热反射隔热粉、空心玻璃微珠、水和助剂按比例混合均匀，即得到所述阻燃型反射隔热涂 料。
全文摘要
本发明提供了一种阻燃型反射隔热涂料，含有以下组分含磷酸酯基团的丙烯酸乳液35-50wt%；金红石型钛白粉10-25wt%；绢云母1-8wt%；热反射隔热粉2.5-15wt%；空心玻璃微珠5-20wt%；水10-15wt%；助剂2-20wt%；所述含磷酸酯基团的丙烯酸乳液中，磷元素的含量占所述含磷酸酯基团的丙烯酸乳液质量的0.9-1.8wt%。本发明还提供了所述阻燃型反射隔热涂料的制备方法。本发明提供的阻燃型反射隔热涂料，在兼具反射隔热性能和阻燃性能的同时，具有良好的分散性和贮存稳定性。
文档编号C09D5/33GK103073963SQ20111032954
公开日2013年5月1日 申请日期2011年10月26日 优先权日2011年10月26日
发明者李明, 胡文, 冷世伟 申请人:比亚迪股份有限公司