[发明专利]一种纳米隔热涂料的制备方法

说明书

本发明公开了一种纳米隔热涂料的制备方法，属于高分子隔热材料技术领域。按重量份数计，依次称取：30～40份聚氨酯丙烯酸，10～15份活性稀释剂，5～10份光引发剂，3～5份流平剂，2～6份润湿剂BYK，2～8份分散剂，50～60份混合溶剂和20～25份添加剂；将聚氨酯丙烯酸与混合溶剂混合，并依次加入活性稀释剂，光引发剂，流平剂，润湿剂BYK，分散剂和添加剂，搅拌混合后，得纳米隔热涂料。本发明技术方案制备的纳米隔热涂料具有优异的隔热性能和耐磨性能的特点，在高分子隔热材料技术行业的发展中具有广阔的前景。

技术领域

本发明公开了一种纳米隔热涂料的制备方法，属于高分子隔热材料技术领域。

背景技术

隔热涂料中最重要的组分之一是隔热填料。常用的隔热填料（如空心玻璃、陶瓷微珠等）属于高填充结构材料，这些填料热屏蔽性好，能够增加涂料的微孔结构或在涂料中形成稳定的隔热层以实现涂料的隔热，它们具有导热系数小、堆积密度小（较少的质量就可达到较好的隔热效果）、表面积小，耐候性、耐腐蚀性强等特点，因此在隔热涂料领域得到广泛应用。然而由这类填料制备的隔热涂料通常涂膜较厚，施工困难，对一些高技术如军工、航空航天领域等并不适用，且隔热效果不理想，因此有必要开发隔热效果更好的涂料来替代传统的隔热涂料。近年来，大量的纳米材料被用于隔热涂料的开发。与传统的隔热填料相比，纳米材料最大的不同在于其表面效应、尺寸效应、量子效应和体积效应，将其加入涂料中除可对涂膜性能进行改善外，还可赋予涂膜特殊的功能。纳米材料对于隔热涂料的作用主要体现在几个方面：①增强涂膜的物理性能，提高涂膜的硬度、耐磨损性等；②提高涂膜的耐候性、耐腐蚀性、耐老化、抗辐射等性能；③改变涂层结构，增加涂料中的气孔率；④利用某些纳米粒子的特性，实现对热量的阻隔。纳米材料的种类很多，纳米隔热涂料的隔热机理也不尽相同，即使隔热机理相同的隔热涂料，其隔热效果也会随着隔热填料的用量和比例而发生改变。纳米材料对热障涂层的影响除了增强涂层的硬度、耐磨损性等物理性能外，对于改善涂层的热力学性能，如降低涂层的热导率、增大涂层的热胀系数、增强涂层在热循环下的耐热冲击性等也有着显著作用。首先，经过高温热处理之后，纳米粒子在涂层中的存在形式有2种，其中一部分纳米粒子经过熔化再结晶，粒径增大；另一部分粒子则没有熔化，保持了原始的晶粒尺寸和晶粒结构。未经过熔化的纳米粒

子松散分布在熔化的纳米粒子中，当涂层冷却后，热应力松弛，在这些纳米粒子之间可产生大量微米级或纳米级的孔隙。

而传统的纳米隔热涂料还存在隔热性能和耐磨性能无法进一步提升的问题，因此，如何改善传统纳米隔热涂料的缺点，以求探索研制出具有良好综合性能的纳米隔热涂料是待解决的问题。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是：针对传统纳米隔热涂料隔热性能和耐磨性能无法进一步提升的缺点，提供了一种纳米隔热涂料的制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种纳米隔热涂料的制备方法，具体制备步骤为：

（1）将碳酸钾与二氧化钛按摩尔比1.2：4.0～1.5：4.0混合，研磨，高温烧结，出料，洗涤，干燥，研磨，得混合粉末；

（2）将混合粉末与乙醇溶液按质量比1：30～1：60混合，并加入混合粉末质量0.2～0.3倍的聚烯丙胺盐酸盐，搅拌混合后，得聚烯丙胺盐酸盐混合物，将聚烯丙胺盐酸盐混合物与氯化锡按质量比8：1～10：1混合，并加入氯化锡质量0.1～0.2倍的氯化铅和氯化锡质量3～5倍的钛酸四丁酯，搅拌混合后，调节pH至8～10，静置，过滤，干燥，得预改性粉末；

（3）将预改性粉末煅烧，得改性粉末，将改性粉末与氧化石墨烯按质量比1：1～2：1混合，并加入改性粉末质量15～30倍的三羟甲基氨基甲烷缓冲溶液，超声分散后，得改性粉末混合物，将改性粉末混合物与多巴胺按质量比15：2～18：2混合，搅拌反应后，过滤，干燥，得添加剂；