一种石墨烯防水降温建筑涂料的制作方法

文档序号:24367387发布日期:2021-03-23 11:00阅读:92来源:国知局

本发明涉及建筑涂料技术领域,具体涉及一种石墨烯防水降温建筑涂料的制备方法。



背景技术:

随着我国建筑行业的迅速发展以及能源危机的日益突出,建筑物的节能降耗越发重要。我国的建筑能耗居全国各类能耗之首,近年来,建筑隔热降温涂料逐渐开始推广应用,建筑保温开始从内保温向外保温转变。将反射隔热涂料刷在建筑表面,能够降低建筑物夏热冬冷,构成低辐射传热结构,提高建筑结构隔热效果,从而达到降低空调制冷能耗、节约能源的目的。但是目前使用的反射隔热涂料还存在许多缺点,例如被太阳辐射时间久了易老化,而且容易磨损,这样就会使得涂料膜的隔热效果变差、防水性差,使用寿命缩短。

石墨烯是一种由碳原子以sp2杂化轨道连接形成并可无限扩展的二维晶体,单层石墨烯只有一个碳原子的厚度(0.335nm),可以看成是剥离的单层石墨,是2004年由geim及novoselov等在实验室首先发现的。石墨烯纳米材料的表面与界面效应使得纳米粒子具有很高的表面能,很容易和涂料中的原子结合,使得涂层致密性和憎水性增加,提高涂层的防水和耐候性能。

当前,国内外隔热涂料的生产和使用最为广泛的仍然是阻隔型隔热涂料。对于反射型隔热涂料的主流将是水性涂料。如何获得具有稳定且高发射率的基料将成为辐射型隔热涂料研究的重点。而多种隔热机理、新型储能材料综合起作用的复合型隔热涂料将代表未来隔热涂料的发展趋势。随着科学技术的飞速发展,人类社会的不断进步,人们自我保护意识的不断增强,有选择地使用节能节耗材料已成为大势所趋,由此看来石墨烯防水降温建筑涂料作为一种新型的功能性涂料,以其环保、节能、安全、高效等特点,必将有着广泛的市场应用前景。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种石墨烯防水降温建筑涂料的制备方法,采用地聚物-建筑乳液复合基料作为成膜物质,石墨烯和空心玻璃微珠作为功能填料,提高涂料的耐候性、耐水性和降温性能,解决传统隔热涂料存在的问题。

为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:

一种石墨烯防水降温建筑涂料的制备方法,依次包括如下步骤:

s1将高岭土以5~8℃/min的升温速度加热至800~900℃,保温2h,随炉温冷却制得偏高岭土;

s2将步骤s1制得的偏高岭土在行星球磨机中球磨至粒径≤75μm;

s3将s2得到的偏高岭土粉末、硅酸钠、水按质量比50:10~20:30~40进行配料,用高速搅拌机以3000r/min速率搅拌10~20min,制得地聚物浆料;

s4将s3得到的地聚物浆料和建筑乳液按质量比1:1进行配料,用高速搅拌机以400r/min速率搅拌30~60min,制得地聚物-建筑乳液复合基料;

s5将分散剂、消泡剂、防霉剂、成膜助剂、纤维素醚、石墨烯依次加入地聚物-建筑乳液复合基料,400r/min速率搅拌10~20min,再加入空心玻璃微珠低速搅拌20~30min,获得石墨烯防水降温建筑涂料。

优选的,步骤s4中的建筑乳液包括纯丙乳液、硅丙乳液、苯丙乳液中的一种或几种。

优选的,步骤s5中的石墨烯外观状态为黑色粉末,石墨烯的含量75%(质量分数),松装密度0.15g/m3,比表面积8m2/g,片层尺寸10µm。

优选的,步骤s5中分散剂、消泡剂、防霉剂、成膜助剂、纤维素醚、石墨烯、地聚物-建筑乳液复合基料、空心玻璃微珠的质量比为0.3~0.8:0.1~0.3:3~6:4~8:2~4:5~10:100~150:5~10。

由于采用以上技术方案,本发明具有以下特点。

1、本发明采用地聚物-建筑乳液复合基料作为成膜物质,可以提高涂料的耐候性。

2、本发明采用石墨烯和空心玻璃微珠作为功能填料,科研提高涂料的耐候性、耐水性和降温性能。

3、本发明中的地聚物浆料以偏高岭土为主要原料,在碱激发条件下反应生成网状结构的地聚物,是一种绿色环保材料,生产过程无污染,同时原料广泛、成本低廉。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行详细的描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的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。

实施例1

s1将高岭土以5℃/min的升温速度加热至800℃,保温2h,随炉温冷却制得偏高岭土;

s2将步骤s1制得的偏高岭土在行星球磨机中球磨至粒径≤75μm;

s3将s2得到的偏高岭土粉末、硅酸钠、水按质量比50:12:32进行配料,用高速搅拌机以3000r/min速率搅拌10min,制得地聚物浆料;

s4将s3得到的地聚物浆料和建筑乳液按质量比1:1进行配料,用高速搅拌机以400r/min速率搅拌30min,制得地聚物-建筑乳液复合基料;

s5将0.3份分散剂、0.1份消泡剂、3份防霉剂、5份成膜助剂、2份纤维素醚、5份石墨烯依次加入100份步骤s3得到的地聚物-建筑乳液复合基料,400r/min速率搅拌10min,再加入5份空心玻璃微珠200r/min搅拌20min,获得石墨烯防水降温建筑涂料(均为质量份)。

实施例2

s1将高岭土以7℃/min的升温速度加热至850℃,保温2h,随炉温冷却制得偏高岭土;

s2将步骤s1制得的偏高岭土在行星球磨机中球磨至粒径≤75μm;

s3将步骤s2得到的偏高岭土粉末、硅酸钠、水按质量比50:15:35进行配料,用高速搅拌机以3000r/min速率搅拌15min,制得地聚物浆料;

s4将步骤s3得到的地聚物浆料和建筑乳液按质量比1:1进行配料,用高速搅拌机以400r/min速率搅拌40min,制得地聚物-建筑乳液复合基料;

s5将0.5份分散剂、0.2份消泡剂、5份防霉剂、6份成膜助剂、3份纤维素醚、7份石墨烯依次加入120份步骤s3得到的地聚物-建筑乳液复合基料,400r/min速率搅拌15min,再加入8份空心玻璃微珠200r/min速率搅拌25min,获得石墨烯防水降温建筑涂料(均为质量份)。

实施例3

s1将高岭土以8℃/min的升温速度加热至900℃,保温2h,随炉温冷却制得偏高岭土;

s2将步骤s1制得的偏高岭土在行星球磨机中球磨至粒径≤75μm;

s3将步骤s2得到的偏高岭土粉末、硅酸钠、水按质量比50:20:40进行配料,用高速搅拌机以3000r/min速率搅拌20min,制得地聚物浆料;

s4将步骤s3得到的地聚物浆料和建筑乳液按质量比1:1进行配料,用高速搅拌机以400r/min速率搅拌60min,制得地聚物-建筑乳液复合基料;

s5将0.8份分散剂、0.3份消泡剂、6份防霉剂、8份成膜助剂、4份纤维素醚、10份石墨烯依次加入150份步骤s3得到的地聚物-建筑乳液复合基料,400r/min速率搅拌20min,再加入10份空心玻璃微珠200r/min速率搅拌30min,获得石墨烯防水降温建筑涂料(均为质量份)。

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