本发明涉及建筑材料领域，且特别涉及一种分隔缝节能漆及其制备方法。
背景技术：
：建筑能耗对于国际上发达国家而言已占全国总能耗的33％左右，在目前愈演愈烈的世界性能源危机的情况下，如此庞大的比重，早已引起国外发达国家的重视。我国作为发展中国家，其建筑能耗的总量也随着gdp的高速增长而逐年上升，现也已经接近国际发达国家的水平，如果现在不开始注重建筑节能，将直接加剧能源危机。因此，建筑节能已成为我国及世界的一大社会可持续发展的主题。建筑节能的中心是在不影响人们感觉舒适度的前提下，减少建筑耗能，提高建筑中的能源利用效率。实际上，建筑最大的能耗点是采暖和空调。据悉，我国在采暖和空调上的能耗占建筑总能耗的55％。对于南方冬暖夏热地区的建筑来说，主要面临的问题是热污染，因为南方地区受到的太阳辐射量大，夏季时间较长，太阳的辐射造成建筑建材吸热后发出红外辐射至室内，使室内升温，造成空调能耗；同时也产生城市热岛效应，使建筑物集中的城市市区气温要比郊区高出2-3℃，成为热污染城市生态环境的“公害”。建筑上为减小大面积防水层的总收缩值和温度应力，避免因结构层变位及温度和湿度变化引起防水层开裂导致渗漏，通常都会留有分隔缝。因此优质的分隔缝漆需同时具有较好的防裂以及保温隔热效果。技术实现要素：本发明的目的在于提供一种分隔缝节能漆，其防裂性能优异且导热系数低、保温隔热效果好，市场应用潜力巨大。本发明的另一目的在于提供上述分隔缝节能漆的制备方法，该制备方法简单，过程易控，耗时较短，较适于工业化生产。本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。本发明提出一种分隔缝节能漆，其原料包括：重量比为25-30：20-26：14-17的树脂、填料和助剂。填料包括重量比为1-2：1-1.6：1.4-2.4：0.6-1的丹强丝、硫酸钙晶须、沸石粉和矿渣粉。助剂包括重量比为2-3：4-7：2-3：5-9：1-1.6：1-1.5：15-20：1-3：0.5-0.7的多聚磷酸铵、有机膦/溴络合物、三聚磷酸钠、水玻璃、丙烯酰胺、凹土、结合剂、偶联剂和消泡剂。本发明还提出一种上述分隔缝节能漆的制备方法，包括以下步骤：按配比混合填料的原料，得到填料；将树脂与有机膦/溴络合物混合，固化，得到固化树脂，然后将固化树脂与剩余的助剂混合，得到混合物；混合填料与混合物。本发明较佳实施例的分隔缝节能漆及其制备方法的有益效果是：将丹强丝和硫酸钙晶须配合使用，一方面能够大幅度提升节能漆的防裂作用，并且二者配合后能起到协同增效的作用；另一方面，硫酸钙晶须能够调节树脂和助剂的分散性能，使上述二者与填料能够均匀混合，从而得到性能稳定的分隔缝节能漆。用有机膦/溴络合物固化树脂，一方面能够保证较快的固化反应速率，提高生产效率；其次，较含氮类固化剂而言，有机膦/溴络合物在高温固化过程中不容易使固化物发生黄变，且有机膦/溴络合物还同时具有良好的阻燃和耐候性能。再次，有机膦/溴络合物与树脂反应后能较其它大部分固化剂使固化反应后的固化树脂保持无色透明状态，以降低其对太阳能的吸收率，从而起到较佳的隔热效果。凹土和丙烯酰胺通过与其余原料混合，通过各原料之间的化学键或氢键等物理桥联结形成三维网络结构，减少体系中粒子自由活动的空间，从而提高分隔缝节能漆的粘度，使之保持均匀稳定的悬浮状态或者形成凝胶。因此，本发明实施例提供的分隔缝节能漆防裂性能优异且导热系数低、保温隔热效果好。分隔缝节能的制备方法简单，过程易控，耗时较短，较适于工业化生产。具体实施方式为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。下面对本发明实施例的分隔缝节能漆及其制备方法进行具体说明。本发明实施例提供的分隔缝节能漆防裂性能优异且导热系数较低，具有较好的保温隔热效果，将其涂于分隔缝，能有效改善现有技术中分隔缝漆不能同时具有较好的防裂以及保温隔热效果的问题。作为可选地，本实施例中的分隔缝节能漆的原料可以包括重量比为25-30：20-26：14-17的树脂、填料和助剂。其中，填料例如可以包括重量比为1-2：1-1.6：1.4-2.4：0.6-1的丹强丝、硫酸钙晶须、沸石粉和矿渣粉。助剂例如可以包括重量比为2-3：4-7：2-3：5-9：1-1.6：1-1.5：15-20：1-3：0.5-0.7的多聚磷酸铵、有机膦/溴络合物、三聚磷酸钠、水玻璃、丙烯酰胺、凹土、结合剂、偶联剂和消泡剂。进一步地，分隔缝节能漆的原料可以包括重量比为27-28：22-24：15-16的树脂、填料和助剂。其中，填料包括重量比为1.4-1.6：1.2-1.4：1.8-2：0.7-0.9的丹强丝、硫酸钙晶须、沸石粉和矿渣粉。助剂包括重量比为2.2-2.8：5-6：2.2-2.8：6-8：1.2-1.4：1.2-1.3：17-18：1.5-2.5：0.55-0.65的多聚磷酸铵、有机膦/溴络合物、三聚磷酸钠、水玻璃、丙烯酰胺、凹土、结合剂、偶联剂和消泡剂。更进一步地，分隔缝节能漆的原料可以包括重量比为27.5：23：15.5的树脂、填料和助剂。其中，填料包括重量比为1.5：1.3：1.9：0.8的丹强丝、硫酸钙晶须、沸石粉和矿渣粉。助剂包括重量比为2.5：5.5：2.5：7：1.3：1.25：17.5：2：0.6的多聚磷酸铵、有机膦/溴络合物、三聚磷酸钠、水玻璃、丙烯酰胺、凹土、结合剂、偶联剂和消泡剂。在此配比下，各原料成分配合所起的防裂和保温、隔热效果均最佳。其中，树脂例如可以选用含氟树脂、环氧树脂、氯化橡胶和丙烯酸树脂等含醛基或羰基类吸收基团较少的树脂。优选地，树脂的透明度大于等于90％，以降低对太阳能的吸收率。因单纯的树脂利用价值不高，本实施例中优选对其进行固化，使树脂与固化剂发生固化反应生成三维交联网络结构，以提高其综合性能。固化剂种类丰富，本实施例中优选用有机膦/溴络合物对树脂进行固化。采用有机膦/溴络合物固化树脂，一方面能够保证较快的固化反应速率，提高生产效率；其次，较含氮类固化剂而言，有机膦/溴络合物在高温固化过程中不容易使固化物发生黄变，且有机膦/溴络合物还同时具有良好的阻燃和耐候性能。再次，有机膦/溴络合物与树脂反应后能较其它大部分固化剂使固化反应后的固化树脂保持无色透明状态，以降低其对太阳能的吸收率，从而起到较佳的隔热效果。填料中的丹强丝为纤维类物质，将其用于制备分隔缝节能漆，能够有效提高节能漆与混凝土的啮合度和物理接触力，减少裂缝，提高节能漆的抗裂和抗渗能力。同时，丹强丝还能有效改善节能漆的抗冻也即保温性能。硫酸钙晶须与丹强丝类似，也属于纤维类物质，其松散密度小、耐磨耗、具有很高的断裂强度和弹性模量。通过将丹强丝和硫酸钙晶须配合使用，一方面能够大幅度提升节能漆的防裂作用，并且二者配合后能起到协同增效的作用；另一方面，硫酸钙晶须能够调节树脂和助剂的分散性能，使上述二者与填料能够均匀混合，从而得到性能稳定的分隔缝节能漆。沸石粉具有较强的携载能力，通常用于饲料添加剂中作为载体，本实施例中将其作为节能漆的成分之一，能均匀吸附物料，提高物料的可利用性和混合均匀性。矿渣粉具有微集料效应，能够提高节能漆在分隔缝中的密实性，增强分隔缝的保温隔热效果。值得说明的是，本实施例中沸石粉和矿渣粉的添加量均须控制在适当范围(也即上述比例范围)，该范围能够避免由于沸石粉和矿渣粉配比不当而降低节能漆的粘聚性，使部分混合料离析或泌水，影响抗裂性能。进一步地，填料例如还可以包括二氧化硅、重晶石、滑石粉和金属氧化物复合物。上述四种物质的重量比可以依次为3-5：4-5：1-1.5：2-3.5，且二氧化硅与丹强丝的重量比为3-5：1-2。因太阳的辐射能主要集中于可见光和近红外两个区域，对这两个区域太阳光能量的反射在分隔缝漆的隔热节能中起主要作用。二氧化硅、重晶石和滑石粉均为白色颜填料，散射能力值在1.10左右，该类颜填料散射光线能力弱，且不改变反射曲线的形状，但能改变光线反射的总量。并且，该三种填料较其它颜填料与上述树脂的折光指数相差更大，使分隔缝节能漆所具有的反射率也就越大。由于光束经过粒子时，除了发生折射、散射外，还会发生衍射现象，即光线发生弯曲绕过粒子。衍射现象越明显，光的能量越分散，分隔缝吸收的能量也就越少。鉴于此，本实施例中上述填料的粒径优选在200-300nm范围内。此粒径范围与可见光黄色-绿色的波长的一半相差不大，因此在可见光部分具有很高的反射率。值得说明的是，上述填料的粒径优选不低于150nm且不高于400nm，其原因在于，填料粒径过大将不会出现衍射现象，而粒径过小，会使粒子对光线不起作用。进一步地，金属氧化物复合物可以包括重量比为1.8-2：1.4-1.5：1.4-1.6：2-2.1：1.7-2：1.5-1.7的二氧化锰、氧化亚镍、氧化亚钴、三氧化二铬、三氧化二镧和三氧化二铝。上述金属氧化物复合物均具有较佳的红外辐射能力。但其中氧化亚镍、氧化亚钴与其它成分混合效果不佳，本实施例中优选将上述金属氧化物复合物均超微粉碎至纳米级，一方面可通过将各金属氧化物细化处理，提高相互之间的混合效果以及作用效果，另一方面还可通过减小粒子间的间距，提高反射率，避免由于粒子间距较大造成相互作用力较小，使得从外界投射的辐射能够全部进入物质中而造成反射现象不明显。进一步地，本实施例中分隔缝节能漆的填料还包括空心玻璃微珠，空心玻璃微珠与二氧化硅的重量比为6-7：3-5。较佳地，空心玻璃微珠的粒径为50-60μm。通过加入上述粒径的空心玻璃微珠，能够提高分隔缝节能漆的绝热性能，降低热导率，并能赋予节能漆更好的增白遮蔽效果，可反射80-90％的日光辐射热能。另外，空心玻璃微珠能够增强分隔缝节能漆的流平性和平滑性，并能进一步地提高其耐黄变的性能。较佳地，本实施例中空心玻璃微珠的内表面包覆有厚度为0.8-1.2μm的二氧化钛，在此厚度范围下，包覆有二氧化钛的中空心玻璃微珠可形成对可见光和近红外反射率均较高的反射层，并兼具反射和绝热功能。在原料中加入多聚磷酸铵和三聚磷酸钠，有利于使各原料分散均匀。水玻璃能够渗入至分隔缝中填充通道，提高分隔缝的密度和强度，从而提高分隔缝漆的隔热效果。凹土和丙烯酰胺通过与其余原料混合，通过各原料之间的化学键或氢键等物理桥联结形成三维网络结构，减少体系中粒子自由活动的空间，从而提高分隔缝节能漆的粘度，使之保持均匀稳定的悬浮状态或者形成凝胶。目前，常用的增稠剂为纤维素类增稠剂、聚丙烯酸类增稠剂或聚氨酯类增稠剂，但上述增稠剂价格高、耐电解质能力差，ph适应范围窄。本实施例中通过将凹土和丙烯酰胺混合，不仅能够起到协同增效的作用，还能降低生产成本和工艺。结合剂、偶联剂和消泡剂对节能漆分别能提高各原料之间的结合性能、促进偶联反应以及避免气泡。此外，本实施例还提供了一种上述分隔缝节能漆的制备方法，可包括以下步骤：按配比混合填料的原料，得到填料；将树脂与有机膦/溴络合物混合，固化，得到固化树脂，然后将固化树脂与剩余的助剂混合，得到混合物；混合填料与混合物。具体地，树脂的固化是在118-122℃的条件下反应45-50min，此条件下固化而得固化树脂无色透明且抗黄变性及稳定性最佳，同时，对太阳能的吸收率较低。进一步地，制备过程中，可以将固化树脂与剩余的助剂在超声波频率为100-120khz、搅拌转速为200-280r/min的条件下混合，得到混合物，此混合条件有利于使剩余的助剂和固化树脂得以良好的混合和反应。接着，再将填料与混合物混合。较佳地，在将固化树脂与剩余助剂混合的过程中，可先进行超声波处理，然后再搅拌混合。通过使用超声波，可使各原料先充分分散，然后再混合反应，得到反应充分、性能均一的分隔缝节能漆。进一步地，可在制备前，将原料中的固体物质均超微粉碎至粒径为不超过60μm，以利于各原料相互反应，提高作用效果。以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。实施例1本实施例提供一种分隔缝节能漆，其原料包括重量比为25：20：14的树脂、填料和助剂。上述树脂为透明度为90％的含氟树脂。填料含有重量比为1：1：1.4：0.6：3：4：1：2的丹强丝、硫酸钙晶须、沸石粉、矿渣粉、二氧化硅、重晶石、滑石粉和金属氧化物复合物。金属氧化物复合物含有重量比为1.8：1.4：1.4：2：1.7：1.5的二氧化锰、氧化亚镍、氧化亚钴、三氧化二铬、三氧化二镧和三氧化二铝。助剂含有重量比为2：4：2：5：1：1：15：1：0.5的多聚磷酸铵、有机膦/溴络合物、三聚磷酸钠、水玻璃、丙烯酰胺、凹土、结合剂、偶联剂和消泡剂。实施例2本实施例提供一种分隔缝节能漆，其原料包括重量比为30：26：17的树脂、填料和助剂。上述树脂为透明度为92％的环氧树脂。填料含有重量比为2：1.6：2.4：1：5：5：1.5：3.5的丹强丝、硫酸钙晶须、沸石粉、矿渣粉、二氧化硅、重晶石、滑石粉和金属氧化物复合物。金属氧化物复合物含有重量比为2：1.5：1.6：2.1：2：1.7的二氧化锰、氧化亚镍、氧化亚钴、三氧化二铬、三氧化二镧和三氧化二铝。助剂含有重量比为3：7：3：9：1.6：1.5：20：3：0.7的多聚磷酸铵、有机膦/溴络合物、三聚磷酸钠、水玻璃、丙烯酰胺、凹土、结合剂、偶联剂和消泡剂。实施例3本实施例提供一种分隔缝节能漆，其原料包括重量比为25：26：14的树脂、填料和助剂。上述树脂为透明度为91％的氯化橡胶。填料含有重量比为1.4：1.4：1.8：0.9：6：3：5：1：3.5的丹强丝、硫酸钙晶须、沸石粉、矿渣粉、空心玻璃微珠、二氧化硅、重晶石、滑石粉和金属氧化物复合物。金属氧化物复合物含有重量比为1.8：1.5：1.4：2.1：1.7：1.7的二氧化锰、氧化亚镍、氧化亚钴、三氧化二铬、三氧化二镧和三氧化二铝。空心玻璃微珠的粒径为50μm且中空心玻璃微珠的内表面包覆有厚度为0.8μm的二氧化钛。助剂含有重量比为2.2：6：2.2：8：1.2：1.3：17：2.5：0.55的多聚磷酸铵、有机膦/溴络合物、三聚磷酸钠、水玻璃、丙烯酰胺、凹土、结合剂、偶联剂和消泡剂。实施例4本实施例提供一种分隔缝节能漆，其原料包括重量比为30：20：17的树脂、填料和助剂。上述树脂为透明度为93％的丙烯酸树脂。填料含有重量比为1.6：1.2：2：0.7：7：5：4：1.5：2的丹强丝、硫酸钙晶须、沸石粉、矿渣粉、空心玻璃微珠、二氧化硅、重晶石、滑石粉和金属氧化物复合物。金属氧化物复合物含有重量比为2：1.4：1.6：2：2：1.5的二氧化锰、氧化亚镍、氧化亚钴、三氧化二铬、三氧化二镧和三氧化二铝。空心玻璃微珠的粒径为60μm且中空心玻璃微珠的内表面包覆有厚度为1.2μm的二氧化钛。助剂含有重量比为2.8：5：2.8：6：1.4：1.2：18：1.5：0.65的多聚磷酸铵、有机膦/溴络合物、三聚磷酸钠、水玻璃、丙烯酰胺、凹土、结合剂、偶联剂和消泡剂。实施例5本实施例提供一种分隔缝节能漆，其原料包括重量比为27.5：23：15.5的树脂、填料和助剂。上述树脂为90％的环氧树脂。填料含有重量比为1.5：1.3：1.9：0.8：6.5：4：4.5：1.25：2.75的丹强丝、硫酸钙晶须、沸石粉、矿渣粉、空心玻璃微珠、二氧化硅、重晶石、滑石粉和金属氧化物复合物。金属氧化物复合物含有重量比1.9：1.45：1.5：2.05：1.85：1.6的二氧化锰、氧化亚镍、氧化亚钴、三氧化二铬、三氧化二镧和三氧化二铝。空心玻璃微珠的粒径为55μm且中空心玻璃微珠的内表面包覆有厚度为1μm的二氧化钛。助剂含有重量比为2.5：5.5：2.5：7：1.3：1.25：17.5：2：0.6的多聚磷酸铵、有机膦/溴络合物、三聚磷酸钠、水玻璃、丙烯酰胺、凹土、结合剂、偶联剂和消泡剂。实施例6本实施例提供一种分隔缝节能漆的制备方法，将实施例1-5中分隔缝节能漆的原料中的填料粉碎至粒径均为150nm，按照配比混合填料的原料，得到填料。于118℃的条件下，将树脂原料与有机膦/溴络合物按配比混合反应50min，得到固化树脂。将固化树脂与剩余的助剂于超声波频率为100khz、搅拌转速为280r/min的条件下混合，得到混合物。混合上述填料和混合物，得到分隔缝节能漆。实施例7本实施例提供一种分隔缝节能漆的制备方法，将实施例1-5中分隔缝节能漆的原料中的填料粉碎至粒径均为400nm，按照配比混合填料的原料，得到填料。于122℃的条件下，将树脂原料与有机膦/溴络合物按配比混合反应45min，得到固化树脂。将固化树脂与剩余的助剂于超声波频率为120khz的条件下处理后再于搅拌转速为200r/min的条件下混合，得到混合物。混合上述填料和混合物，得到分隔缝节能漆。实施例8本实施例提供一种分隔缝节能漆的制备方法，将实施例1-5中分隔缝节能漆的原料中的填料粉碎至粒径均为200nm，除填料外的其余固体物质超微粉碎至粒径为60μm。按照配比混合填料的原料，得到填料。于120℃的条件下，将树脂原料与有机膦/溴络合物按配比混合反应47.5min，得到固化树脂。将固化树脂与剩余的助剂于超声波频率为110khz的条件下处理后再于搅拌转速为240r/min的条件下混合，得到混合物。混合上述填料和混合物，得到分隔缝节能漆。实施例9本实施例提供一种分隔缝节能漆的制备方法，将实施例1-5中分隔缝节能漆的原料中的填料粉碎至粒径均为300nm，除填料外的其余固体物质超微粉碎至粒径为50μm。按照配比混合填料的原料，得到填料。于119℃的条件下，将树脂原料与有机膦/溴络合物按配比混合反应46min，得到固化树脂。将固化树脂与剩余的助剂于超声波频率为105khz的条件下处理后再于搅拌转速为260r/min的条件下混合，得到混合物。混合上述填料和混合物，得到分隔缝节能漆。实施例10本实施例提供一种分隔缝节能漆的制备方法，将实施例1-5中分隔缝节能漆的原料中的填料粉碎至粒径均为250nm，除填料外的其余固体物质超微粉碎至粒径为55μm。按照配比混合填料的原料，得到填料。于121℃的条件下，将树脂原料与有机膦/溴络合物按配比混合反应48min，得到固化树脂。将固化树脂与剩余的助剂于超声波频率为115khz的条件下处理后再于搅拌转速为220r/min的条件下混合，得到混合物。混合上述填料和混合物，得到分隔缝节能漆。试验例1重复实施上述实施例6-10，得到足够多的分隔缝节能漆。以实施例1-5按照实施例10的制备方法制备所得的分隔缝节能漆为试验组1-5，以现有建筑中最常用的分隔缝涂料为对照组，对比试验组和对照组中节能漆和涂料的撕裂强度、导热率、保温和隔热效果，结果如表1-3所示。其中，导热率为350℃下的热导率(w/m/k)。保温效果通过以下方式测得：取6个面积、厚度相同的实验舱，用毛刷在6个实验舱的分隔缝表面分别涂刷试验组1-5的节能漆和对照组的涂料，用空调调节实验舱内的温度保持为20℃，稳定30min后，关闭舱内空调并降低舱外温度并维持在0℃，以关闭舱内空调开始计时，记录5小时时舱内温度。隔热效果通过以下方式测得：采用与保温效果类似的方法，关闭舱内空调并升高舱外温度并维持在40℃，以关闭舱内空调开始计时，记录5小时时舱内温度。表1撕裂强度和热导率表2保温和隔热试验结果项目试验组1试验组2试验组3试验组4试验组5对照组保温151515161612隔热313030292935由表1可以看出，试验组1-5的节能漆较对照组的涂料的撕裂强度明显更高且导热率明显更低，且试验组5的撕裂强度和导热率性能最佳。说明试验组的节能漆较对照组的涂料具有更佳的防裂、保温和隔热效果，且试验组5的节能漆的防裂、保温和隔热效果最佳。由表2可以看出，在相同外界条件下，试验组1-5的节能漆较对照组的涂料所具有的保温效果更好，且试验组5所具有的保温效果最好。并且，在相同外界条件下，试验组1-5的节能漆较对照组的涂料所具有的隔热效果也更好，且试验组5所具有的隔热效果最好。表2和表3的结果与表1的导热率结果一致。此外，以试验组5为例，设置对照组2，对照组2与试验组的唯一区别在于对照组2中的原料在制备过程中是一并混合。将试验组5和对照组2按照上述试验方法，对比该两组节能漆的撕裂强度、导热率、保温效果和隔热效果。其结果显示：试验组与对照组2的撕裂强度分别为9.0mpa和8.6mpa，导热率分别为1.3w/m/k和1.41w/m/k，说明按本发明实施例的先后顺序混合各原料所制备而得的节能漆能够同时具有更高的撕裂强度及更低的导热率。同时，保温试验和隔热试验的结果同样显示试验组所具有的保温和隔热效果均强于对照组2。与试验例5相同的，依次对试验例1-4分别对应设置对照组2其结果与试验例5所具有的试验结果一致。另外，以实施例5按照实施例10制备方法制备而得的节能漆为试验组，设置对比组1、对比组2和对比组3。对比组1与试验组的唯一区别在于原料配方中不含硫酸钙晶须，对比组2与试验组的唯一区别在于原料配方中不含丹强丝，对比组3与试验组的唯一区别在于原料配方中不含硫酸钙晶须及丹强丝。对比四组节能漆的防裂能力。其结果显示，试验组节能漆的撕裂强度为9.0mpa，对比组1节能漆的撕裂强度为8.62mpa，对比组2节能漆的撕裂强度为8.57，对比组3节能漆的撕裂强度为8.5。因此，说明通过在原料中加入硫酸钙晶须及丹强丝，能大幅度提升节能漆的防裂作用，并且二者配合后能起到协同增效的作用。综上所述，本发明实施例的分隔缝节能漆防裂性能优异且导热系数低、保温隔热效果好。其制备方法简单，过程易控，耗时较短，较适于工业化生产。以上所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。当前第1页12