相变内墙漆复合材料的制作方法

本发明属于内墙漆技术领域，尤其涉及一种相变内墙漆复合材料。

背景技术：

内墙乳胶漆是以高分子乳液为成膜物的一类涂料，以合成树脂乳液为基料加入颜料、填料及各种助剂配制而成的一类水性涂料。内墙乳胶漆是室内墙面、顶棚主要装饰材料之一，具有装饰效果好，施工方便，对环境污染小，成本低的优点，应用极为广泛。随着环保意识的增强，生活水平的提高，建筑行业的材料逐渐走向智能化和多功能化。

冬冷夏热的气候，给人们的生活带来不适。为了降低气候带来的不适感，人们寻求各种解决方案。目前，最为普遍的方案莫过于在室内安装空调，通过调节室温温度，使室内温度环境达到人们居住生活适宜的水平。但空调的普遍使用，不仅提高了能耗，而且其释放大量热量、排放含氟物质，不利于可持续发展。因此，寻求其他可调控室内温度的方法，显得尤为重要。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种相变内墙漆复合材料，旨在解决现有技术没有通过控制内墙漆成分实现室内控温的技术的问题。

为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：

本发明提供一种相变内墙漆复合材料，所述内墙漆复合材料包括乳胶漆和微胶囊，且以所述内墙漆复合材料的总重量为100％计，所述微胶囊的重量百分含量为5％-30％。

优选的，所述微胶囊为球形微胶囊，包括芯材和包覆在所述芯材表面的壁材，其中，所述芯材由十八烷微球组成，所述壁材为尿素甲醛树脂。

优选的，所述芯材和所述壁材的质量比为65:35至75:25。

优选的，所述尿素甲醛树脂中，尿素和甲醛的摩尔比为(1.2-2.0)：1。

优选的，所述尿素甲醛树脂中，尿素和甲醛的摩尔比为2：1。

优选的，所述壳材的厚度10-100nm。

优选的，所述乳胶漆的固含量为60-65％。

本发明提供的相变内墙漆复合材料，将乳胶漆和微胶囊复合使用，所述乳胶漆作为漆面涂料，同时充当用于固定微胶囊的粘结剂，形成内墙面涂层。由此形成的相变内墙漆复合材料中，当微胶囊当温度达到相变温度时，在胶囊内产生相变过程，相变材料将外界热量转为自身潜热或释放到外界环境中，使体系保持处于恒温状态，从而可以减少室内温度波动，在夏天和夏天能使室内保持舒适的温度，使室内保持良好的热舒适度，有助于节省能源。此外，采用乳胶漆和微胶囊复合形成相变内墙漆复合材料，具有传热效率高、储能优良、性能稳定、绿色环保的优点。

附图说明

图1是本发明实施例提供的材和壁材的比例(芯壁比)相同、微胶囊和乳胶漆质量比不同的dsc曲线对比图。

具体实施方式

为了使本发明要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

本发明实施例提供了一种相变内墙漆复合材料，所述内墙漆复合材料包括乳胶漆和微胶囊，且以所述内墙漆复合材料的总重量为100％计，所述微胶囊的重量百分含量为5％-30％。

本发明实施例提供的相变内墙漆复合材料，将乳胶漆和微胶囊复合使用，所述乳胶漆作为漆面涂料，同时充当用于固定微胶囊的粘结剂，形成内墙面涂层。由此形成的相变内墙漆复合材料中，当微胶囊当温度达到相变温度时，在胶囊内产生相变过程，相变材料将外界热量转为自身潜热或释放到外界环境中，使体系保持处于恒温状态，从而可以减少室内温度波动，在夏天和夏天能使室内保持舒适的温度，使室内保持良好的热舒适度，有助于节省能源。此外，采用乳胶漆和微胶囊复合形成相变内墙漆复合材料，具有传热效率高、储能优良、性能稳定、绿色环保的优点。

本发明实施例中，所述微胶囊为相变微胶囊，所述相变微胶囊为球形的相变微胶囊，包括芯材和包覆在所述芯材表面的壁材。具体的，所述芯材由十八烷微球组成。相较于固体石蜡、液体石蜡，十八烷微球作为芯材，其相变温度与室温相近，能在室温下进行有效储能，同时，十八烷微球具有很高的相变潜热。用作相变微胶囊的芯材时，可以充分发挥其储热性能，有效调控温度。

所述相变微胶囊的壁材为尿素甲醛树脂。所述尿素甲醛树脂不仅具有较好的强度和韧性，能承受外在的压力以及芯材相变时的体积变化；而且致密性好，这样防止芯材泄露，保证微胶囊的使用寿命。此外，尿素甲醛树脂与芯材十八烷的溶解性不同，可以避免部分芯材在反复的热循环过程中渗出溶解壁材、降低了储能效率，从而能够较好的保证其稳定性；同时，可以避免相变微胶囊与乳胶漆溶剂的相容性问题造成的对乳胶漆材料热性能与承重能力的影响。

进一步优选的，所述尿素甲醛树脂中，尿素和甲醛的摩尔比为(1.2-2.0)：1。所述尿素甲醛树脂中，尿素和甲醛的摩尔比对微胶囊的性能影响较大。当所述甲醛含量相对较多时，会使微胶囊囊壁的力学强度升高，囊壁结构变紧密。但当所述甲醛含量过高时，产生的大量未反应羟甲基使微胶囊固化，收缩性变大。当所述甲醛含量不足时，会降低壁材的耐水性。本发明实施例在尿素和甲醛的摩尔比为1.2:1开始，有助于提高微胶囊囊壁树脂的强度。在保证尿素-甲醛树脂的各种性能的基础上，具体优选的，所述尿素甲醛树脂中，尿素和甲醛的摩尔比为2：1。

本发明实施例以十八烷微球为芯材、尿素甲醛树脂为壁材得到的相变微胶囊具有很好的储热性能，与乳胶漆复合后得到的相变内墙漆复合材料具有很好的储热性能与使用寿命。

在上述实施例的基础上，进一步优选的，所述芯材和所述壁材的质量比为65:35至75:25，此时，所述微胶囊具有较好的热循环性能。当所述芯材的含量比例过大时，存在于体系中的十八烷微球的数量多、总表面积大，使得相对较少的尿素甲醛树脂对十八烷微球的包覆性能降低，芯材容易发生外漏。当所述壁材的含量比例大时，体系中的微球数量小、总表面积小，所述尿素甲醛树脂在微胶囊外部形成大量絮状沉淀，增加微胶囊的壁厚，不利于作为相变材料的芯材发挥储热性能。优选的，所述壳材的厚度10-100nm，从而提高了传热性能，增大了比表面积和导热系数。

本发明实施例中，用于与所述微胶囊复合使用的乳胶漆没有明确限定，可以为本领域常用的乳胶漆。优选的，所述乳胶漆的固含量为60-65％，不仅有利于与微胶囊的均匀分散，而且有利于将所述微胶囊牢固地束缚在形成的漆面磨成中。

本发明实施例将相变微胶囊与乳胶漆复合，具体的，将相变微胶囊均匀分散并牢固固定在形成的漆膜中，当室内温度较高时，相变微胶囊开始“工作”，通过相变储能把普通墙体吸收的室外热量存储在墙体外侧，同时围护结构外侧的温度也保持在较低温度，通过围护结构从外侧传入室内的热量也就减少；当室外温度低于相变温度时，集中在相变微胶囊中(围护结构的外侧)的热量能够通过有效的室外通风释放出去。这样就降低和延迟了普通墙体外表面的温度峰值，明显的减少了通过墙体传入室内的热量，降低了制冷能耗。

下面结合具体实施例进行说明。

实施例1

一种相变内墙漆复合材料，所述内墙漆复合材料包括乳胶漆和相变微胶囊，且以所述内墙漆复合材料的总重量为100％计，所述相变微胶囊的重量百分含量为5％，所述相变微胶囊中，芯材为十八烷微球，壁材为尿素甲醛树脂(尿素和甲醛的摩尔比为2：1)，且芯材和壁材的质量比为65:35。

实施例2

一种相变内墙漆复合材料，所述内墙漆复合材料包括乳胶漆和相变微胶囊，且以所述内墙漆复合材料的总重量为100％计，所述相变微胶囊的重量百分含量为5％，所述相变微胶囊中，芯材为十八烷微球，壁材为尿素甲醛树脂(尿素和甲醛的摩尔比为2：1)，且芯材和壁材的质量比为70:30。

实施例3

一种相变内墙漆复合材料，所述内墙漆复合材料包括乳胶漆和相变微胶囊，且以所述内墙漆复合材料的总重量为100％计，所述相变微胶囊的重量百分含量为5％，所述相变微胶囊中，芯材为十八烷微球，壁材为尿素甲醛树脂(尿素和甲醛的摩尔比为2：1)，且芯材和壁材的质量比为75:25。

实施例4

一种相变内墙漆复合材料，所述内墙漆复合材料包括乳胶漆和相变微胶囊，且以所述内墙漆复合材料的总重量为100％计，所述相变微胶囊的重量百分含量为15％，所述相变微胶囊中，芯材为十八烷微球，壁材为尿素甲醛树脂(尿素和甲醛的摩尔比为2：1)，且芯材和壁材的质量比为65:35。

实施例5

一种相变内墙漆复合材料，所述内墙漆复合材料包括乳胶漆和相变微胶囊，且以所述内墙漆复合材料的总重量为100％计，所述相变微胶囊的重量百分含量为15％，所述相变微胶囊中，芯材为十八烷微球，壁材为尿素甲醛树脂(尿素和甲醛的摩尔比为2：1)，且芯材和壁材的质量比为70:30。

实施例6

一种相变内墙漆复合材料，所述内墙漆复合材料包括乳胶漆和相变微胶囊，且以所述内墙漆复合材料的总重量为100％计，所述相变微胶囊的重量百分含量为15％，所述相变微胶囊中，芯材为十八烷微球，壁材为尿素甲醛树脂(尿素和甲醛的摩尔比为2：1)，且芯材和壁材的质量比为75:25。

实施例7

一种相变内墙漆复合材料，所述内墙漆复合材料包括乳胶漆和相变微胶囊，且以所述内墙漆复合材料的总重量为100％计，所述相变微胶囊的重量百分含量为30％，所述相变微胶囊中，芯材为十八烷微球，壁材为尿素甲醛树脂(尿素和甲醛的摩尔比为2：1)，且芯材和壁材的质量比为65:35。

实施例8

一种相变内墙漆复合材料，所述内墙漆复合材料包括乳胶漆和相变微胶囊，且以所述内墙漆复合材料的总重量为100％计，所述相变微胶囊的重量百分含量为30％，所述相变微胶囊中，芯材为十八烷微球，壁材为尿素甲醛树脂(尿素和甲醛的摩尔比为2：1)，且芯材和壁材的质量比为70:30。

实施例9

一种相变内墙漆复合材料，所述内墙漆复合材料包括乳胶漆和相变微胶囊，且以所述内墙漆复合材料的总重量为100％计，所述相变微胶囊的重量百分含量为30％，所述相变微胶囊中，芯材为十八烷微球，壁材为尿素甲醛树脂(尿素和甲醛的摩尔比为2：1)，且芯材和壁材的质量比为75:25。

将实施例1-9得到的相变内墙漆复合材料在基板上形成1mm的涂层，待风干后，刮取涂层小部分进行dsc分析，芯材和壁材的比例(芯壁比)相同、微胶囊和乳胶漆质量比不同的dsc曲线对比图如图1所示，dsc测试如下表1。

表1

结果显示，芯壁比为70/30的相变微胶囊为例，当掺入微胶囊的比例为5％时，相变焓为1.84j/g，相变峰值温度为25.61℃；当掺入微胶囊的比例为15％时，相变焓为1.744j/g，相变峰值温度为25.72℃；当掺入微胶囊的比例为30％时，相变焓为2.833j/g，相变峰值温度为26.26℃。一般说来，随着掺入微胶囊的比例增大，储热能力逐渐升高，但是和微胶囊颗粒示差扫描量热分析结果相比较，当相变储能微胶囊颗粒与内墙乳胶漆复合时，储热能力大幅下降。本发明实施例提供的三种不同的芯壁比经过了储热性能，热失重性能以及热循环性能等测试，其性能上是较为稳定的。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。