触变性胶体为模板剂的纳米多孔防腐隔热涂料及制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种水性纳米多孔防腐隔热涂料及制备方法，特别涉及以触变性胶体 为为模板剂，形成水相均匀三维网络纳米多孔结构，通过添加成膜剂、增强粉料、功能粉料、 外加剂，制备出一种具备有纳米多孔结构的水性防腐隔热涂料。本发明防腐隔热涂料制备 方法具有操作简易、生产成本低、绿色环保、安全，有利于大批量的生产。本发明涉及的纳米 多孔防腐隔热涂料具有优异的隔热、防腐性能，可应用于航天军工、冶金锻造、石油炼化、电 力等领域的高温炉膛、管线、阀门等装备的隔热防腐，提高使用安全性和节能降耗水平。
【背景技术】
[0002] 在防腐隔热领域，涂料一直扮演着重要的角色。防腐隔热涂料，目前已经公布较多 的专利。专利CN201010269106. 3公开了一种重防腐隔热导静电涂料，采用丙烯酸改性环氧 树脂为基料，溶于活性和非活性型稀释剂、以液态聚硫橡胶为增韧剂，在功能颜填料和助 剂的配合下制备成甲组份；以腰果壳液合成的改性胺为固化剂，在促进剂和亲水剂配合下 组成乙组份，甲乙双组份按2 : 1重量比混合后制成。专利CN201410063183. 1公开了一 种水性防腐隔热涂料及其制备方法由以下重量百分含量的原料制成：水5~40%、防冻剂 0· 5~2%、分散剂0· 1~0· 5%、消泡剂0· 4~0· 8%、增稠剂0· 5~7%、pH调节剂0· 2~0· 5%、 金属改性磷酸锌2. 5~25%、空心微珠3~25%、体质填料15~45%、成膜乳液20~50%、成 膜助剂〇. 5~5%以及防闪锈剂0. 5~1. 5%。专利CN03146481. 5公开了一种水性防腐隔热 保温涂料及其制备方法，由三层涂料构成，分别为底层、中间层和面层涂料，提供每层涂料 的配方和制备方法及其使用方法，具有较好的防腐隔热保温效果，是一种环保型的涂料。
[0003] 随着纳米粉体技术的成熟，纳米材料在隔热涂料中的应用迅速增多。专利 CN201210163569. 0公开了一种水性隔热防腐涂料，采用苯丙乳液、纳米Si02浆为主要成膜 物质，在多种功能颜填料、多种助剂及棕黑色浆的配合下，经过常规单组份涂料制备工艺制 成灰白色水性隔热防腐涂料。专利CN200910193169. 2公开了一种金属用纳米复合水性隔 热防腐涂料及其制备方法，原料由以下组分构成：自来水、水性丙烯酸树脂、防锈颜料、反 射颜填料、中空微珠、水性纳米浆料、防沉剂、润湿分散剂A、润湿分散剂B、成膜助剂、消泡 剂、流平剂、防闪锈剂和增稠剂。水性丙烯酸乳液为苯乙烯-丙烯酸共聚乳液、纯丙烯酸聚 合乳液或有机硅-丙烯酸共聚乳液；润湿分散剂A为嵌段高分子共聚物、多价羧酸盐类聚 合物和/或合成高分子类聚合物；润湿分散剂B为阴离子型润湿剂和/或非离子型润湿剂。 专利CN201210401689. X公开了 一种水性太阳热反射隔热纳米涂料，组分按质量百分比包 括：成膜材料30-45 ;颜填料19-38 ;纳米粉体1-2 ;助剂3-15 ;去离子水15-40 ;所述成膜材 料包括水性氟碳乳液和/或丙烯酸高分子弹性乳液；所述颜填料包括金红石型钛白粉、云 母粉、硅藻土、超细碳酸钙、真空陶瓷微珠、空心玻璃微珠中的一种或多种；所述纳米粉体包 括纳米二氧化硅、纳米氧化锌中的一种或多种；所述助剂包括分散剂、流平剂、消泡剂、防腐 剂、pH值调节剂、增稠剂、成膜助剂、防冻剂中的一种或多种。专利CN201210194929. 3公开 了一种环保型隔热防水纳米水性涂料，按重量份含有下列物质：乙烯-醋酸乙烯酯共聚物 EVA与丙烯酸共聚物乳液20-50份，硅藻土 10-30份，纳米Si0210-30份，pH值调节剂0. 1-1 份，水5-20份。专利CN201110267539. X公开了一种水性蒙脱土纳米复合隔热保温防水涂料 及其制备方法，各组分质量百分含量为：纳米复合乳液30%~35%，聚合物乳液10%~15%， 金红石型钛白粉10%~15%，有机改性纳米蒙脱土 10%~15%，纳米氧化物5%~10%，pH调节 剂0. 30%~0. 35%,成膜助剂0. 50%~0. 65%,弹性消泡剂0. 35%~0. 4%,润湿剂0. 20%~ 0· 30%,分散剂0· 10%~0· 15%,防冻剂0· 50%~0· 65%,杀菌防腐剂0· 10%~0· 15%,水 20%~25%。专利CN201310247972. 6公开了一种环保型多效纳米水性涂料，按重量份含有 下述成分成：丙烯酸树脂50-100份，硅藻土 30-50份，纳米Si0220-50份，水20-50份，嵌 段共聚物〇. 1~2. 0份，酸性基因共聚体溶液0. 1-8份，烷氧基非离子化合物0. 1-3. 0份， 改性聚有机硅氧烷〇. 1-3. 0份，苯并三氮唑0. 2-5. 0份、水性密着剂0. 2-5. 0份、醇酯十二 0.5-8. 0份。专利CN 200910042207. 4公开了一种水性透明隔热涂料及其制备方法-本发 明公开了一种水性透明隔热涂料，按重量百分比其组成为：水性丙烯酸树脂50~80%、纳 米浆料10~48%、溶剂1~10%、助剂1~3%。专利CN201310719985. 9公开了一种水性深 蓝色高反射性隔热涂料组合物及涂料制备方法，由水、润湿剂、分散剂、消泡剂、钛白粉、云 母粉、沉淀硫酸钡、硅弹乳液、成膜助剂、丙二醇、中空玻璃微珠、IR颜料黑、IR颜料蓝、IR颜 料黄、纳米氧化锡锑、增稠剂、防腐剂组成。专利CN201310329845. 0公开了一种高光家具用 环保型水性纳米透明紫外屏蔽涂料及其制备方法，，包括下列组分，去离子水，分散剂，纳米 无机浆料，钛白粉，增稠剂，丙烯酸改性水性聚氨酯，防腐剂，pH调节剂，六偏磷酸钠。采用 共混法制备环保型水性纳米透明紫外屏蔽涂料。
[0004] 气凝胶材料是一种纳米多孔材料，因内部具有纳米尺寸孔洞结构，表现出的"无 穷长路径"、"零对流"、"无穷多遮热板"效应分别显著消弱了热量传递的传导、对流和辐射 三种方式，因而显示出了低于空气的超低导热系数，成为目前性能最好的绝热材料。随着 气凝胶技术成熟和气凝胶产业化的推进，出现了将气凝胶粉体加入到涂料中的新申请专 利。专利CN201210023962. X公开了一种Si02气凝胶隔热保温乳胶涂料及其制备方法，由 Si02气凝胶颗粒、乳胶漆和水按一定的比例混合搅拌而成。专利CN201310277651. 0公开 了一种二氧化硅气凝胶微球复合隔热涂料，其主要制备过程为：通过自制的二氧化硅气凝 胶微球与聚合物乳液混合，得到具有优异隔热性的二氧化硅气凝胶复合隔热涂料。与市场 上现有隔热涂料相比，二氧化硅气凝胶复合隔热涂料将极大地提高涂料的隔热性能。专利 CN201010601347. 3公开了一种纳米气凝胶保温涂料的制备方法，包括溶胶、凝胶、老化，之 后表面改性溶剂置换、常压干燥、疏水二氧化硅气凝胶；或者超临界干燥、亲水二氧化硅气 凝胶。CN201310228556. 1公开了一种二氧化硅气凝胶涂料及其应用，其是由以下质量份的 成分组成：二氧化硅气凝胶粉10-30份，成膜剂100-120份，固化剂1-2份，成膜助剂1-2份。 专利CN201410137201. 6公开了一种气凝胶保温隔热涂料制备方法，包括以下重量份成分： 气凝胶1-60份，成膜树脂10-