[发明专利]一种纳米隔热涂料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于涂料领域，具体涉及一种纳米隔热涂料及其制备方法。

背景技术

随着经济的发展和社会的进步，人们对环境和能源问题越来越重视，世界涂料的发展方向和产品结构都发生了明显变化，涂料的发展朝着省资源、省能源和无污染的方向发展，相继出现了水性涂料和粉末涂料等，水性涂料是指以水为分散介质的涂料，有机溶剂挥发较少，无污染、安全无毒，是现代涂料发展的主流方向，与溶剂性涂料相比，水性涂料的最大优点是大大降低了有机溶剂的用量或基本上消除了有机溶剂的存在，符合坏保要求，而且水性涂料生产施工安全，具有不可燃、无毒性和无异味的特点，在目前涂料工业中正得到越来越广泛的应用，许多传统上长期被溶剂性涂料占领的市场正逐渐被开发出的新型水性纳米涂料所取代。近几年来，随着国家对建筑和室内装饰材料要求的进一步提高，对建筑和室内装饰材料的隔热保温效果提出了更高的要求，由于纳米技术在涂料中的应用，在传统涂料中添加纳米粒子以改善涂料的性能或引入新的工艺性能，这样得到的纳米复合涂料就完全可以满足人们对无污染隔热保温涂料的要求，所以纳米复合涂料成为了现代涂料的主要发展方向。

纳米材料对水性涂料的改性，由于其在环保方面的重要性近年来炙手可热，纳米材料经特殊处理后，添加到传统涂料中分散后制成的纳米复合涂料，使涂料的各项指标均得到了显著的提高，将纳米离子用于涂料中所得到的一类具有抗辐射、耐老化、具有某些特殊功能的涂料称为纳米复合涂料。纳米复合涂料必须满足两个条件：一是至少有一种材料的尺度在 1 ～ 100 nm 之间 , 二是纳米相使涂料性能得到显著提高或增加了新功能 , 二者缺一不可。

但是目前在纳米复合涂料的开发研究中还有很多问题急待解决，其中最关键的问题是如何保证纳米粒子在涂料中有效稳定的分散，纳米涂料中的纳米粒子如果分散不好 , 不仅达不到预期目的，还有可能破坏涂料的稳定性。就目前研制的水性纳米涂料来说，大多存在保温效果差、贮存稳定性差、耐沾污能力差和涂层附着能力差等问题，因此如何选择合适的纳米粒子隔热填料和助剂，使纳米材料真正以纳米级分散于水性涂料中，发挥其纳米效应，获得高性能和稳定性好的水性纳米涂料具有十分重要的应用价值。

发明内容

为了克服现有技术存在的问题，本发明提供一种纳米隔热涂料及其制备方法，目的是达到保温、隔热、防辐射、防脱落、防水、防火、防龟裂、防冻、耐洗刷、耐酸碱和耐沾污的效果，并且具有成本低、施工方便和使用安全的特点。

为了实现上述目的，本发明提供的技术方案为：

本发明的纳米隔热涂料，包括颜料、成膜物、隔热填料、助剂和溶剂，其要点是：按质量百分比计，各组分组成为：

颜料：钛白粉30%～40%；

成膜物：丙烯酸树脂10～40%；

隔热填料：纳米氧化锆6～7%；

纳米氧化铝10～15%；

助剂：润湿剂0.5～5%；

分散剂0.5～5%；

消泡剂0.5～5%；

硅烷偶联剂0.5～5%；

多功能助剂0.5～5%；

溶剂：水10～40%。

其中所选用的钛白粉是将锐钛型二氧化钛在900℃下锻烧2h，之后研磨并控制其粒径≤50μm得到的；

所述的纳米氧化锆的粒径为10～20                                                ；

所述的纳米氧化铝的一维直径为10～20。

一种纳米隔热涂料的制备方法，其特征在于按照以下步骤进行：

各组成成分，按照质量百分比为：颜料：钛白粉30%～40%；成膜物：丙烯酸树脂10～40%；隔热填料：纳米氧化锆6～7%、纳米氧化铝10～15%；助剂：润湿剂0.5～5%、分散剂0.5～5%、消泡剂0.5～5%、硅烷偶联剂0.5～5%、多功能助剂0.5～5%；溶剂：水10～40%进行配料；

首先将溶剂和助剂进行混合，然后加入颜料和隔热填料，于室温下在1000r/min的转速下搅拌混合，再加入成膜物丙烯酸树脂，使用分散机在8000r/min的转速下对其搅拌60min，再用超声波振荡仪振荡30min，制得本发明的纳米隔热涂料。

将本发明制得的隔热涂料均匀涂覆于工作面表面，先涂刷第一道，待其干燥后，再涂刷第二道，第三道，每道涂层厚度约0.1mm,涂层总厚度约0.3～0.5mm，常温固化，完全干燥后，即可达到保温、隔热的效果。

与现有技术相比，本发明的特点和有益效果是：