[发明专利]一种改性二氧化硅乳液的制备方法和反射隔热涂料

说明书

本发明公开了一种改性二氧化硅乳液的制备方法，包括加入5～8重量份改性二氧化硅气凝胶、15～20重量份丙烯酸丁酯、12～18重量份苯乙烯、8～15重量份甲基丙烯酸、5～10重量份乳化剂、0.2～0.5重量份引发剂和45～65重量份溶剂，70～90℃搅拌反应，制得改性二氧化硅乳液，本发明还公开了一种反射隔热涂料。本发明所述的涂料由双层结构组成，外层反射层主要由氟碳树脂、中空玻璃微珠和反射填料组成；内层隔热层主要由聚氨酯树脂、二氧化硅气凝胶组成，本发明的太阳能反射率高达90％以上，且具有较低的导热系数，有效阻隔外界热量向涂层内部扩散。

技术领域

本发明属于隔热聚合物涂料的生产技术领域，具体涉及一种改性二氧化硅乳液的制备方法和反射隔热涂料。

背景技术

反射隔热涂料也称为太阳热反射涂料，通过反射外界太阳能，阻隔外界热量对基材内部的辐射。根据太阳光谱能量分析，太阳能绝大部分主要集中于可见光区和近红外区，即400～2500nm范围。反射隔热涂料能够反射太阳光越多，其隔热效果就越好。反射隔热涂料已经广泛应用于建筑、车辆、船舶、仓储和管道运输等诸多领域。通常，采用隔热填料作为填充物以阻隔外界热量扩散，常见的隔热填料有微米级陶瓷球填料等。然而，陶瓷球填料仅能阻隔外界热量辐射，无法有效反射太阳能，避免基材表面积热效应。

公开号为CN107858050A的专利公开了一种SiO₂气凝胶隔热保温涂料，包括按重量份计的以下组分：50-100份基体漆、5-20份SiO₂气凝胶、2-10份具有二氧化钛涂层的空心玻璃微珠、0.05-0.2份二甲基羟基硅油、0.05-0.2份十六烷基三甲基溴化铵、10-25份固化剂和2-10份助剂；所述助剂包括分散剂、润湿剂、消泡剂、流平剂。该专利中SiO₂气凝胶无法均匀地分散于聚合物基体材料中，气凝胶容易团聚，无法显著提升涂层材料的隔热性能。

公开号为CN107936752A的专利公开了一种空心玻璃微珠基氟碳反射隔热涂料，首先将空心玻璃微珠清洗去油、表面粗化和偶联处理得到表面偶联处理玻璃微珠；其次采用水热法将二氧化钛和氧化镧沉积在空心玻璃微珠的表面，得到修饰空心玻璃微珠；然后，通过乳液聚合制备氟碳乳液；最后将氟碳乳液作为成膜剂，加入修饰空心玻璃微珠和其他助剂，得到一种空心玻璃微珠基氟碳反射隔热涂料。

因为SiO₂气凝胶具有良好的隔热性能，氟碳材料具有发射性能，若能将SiO₂气凝胶和氟碳材料添加于同一种涂料中，并且发挥各自的优势，这使涂料同时具有良好的隔热和发射性能。不过在具体实际操作过程中，因为SiO₂气凝胶的分散性能影响，限制了其与其它反射材料共同分散达到理想效果，针对该技术性难题，本发明制备一种改性二氧化硅乳液。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提供一种改性二氧化硅乳液的制备方法，可以均匀地分散于聚合物基体材料中，气凝胶不容易团聚，能够显著提升涂层材料的隔热性能。

本发明还提供了一种反射隔热涂料，添加改性二氧化硅乳液，具有较强的光反射性能与隔热性能，能够有效阻隔外界热量对基材内部的辐射。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种改性二氧化硅乳液的制备方法，包括以下步骤：

S1、干燥处理二氧化硅气凝胶，取5～8重量份干燥二氧化硅气凝胶、5～10重量份偶联剂、5～10重量份乳化剂和70～80重量份去离子水加入反应容器中，分散均匀，于70-90℃搅拌反应，反应得到的产物经离心、洗涤和干燥，得到改性二氧化硅气凝胶；

S2、加入5～8重量份改性二氧化硅气凝胶、15～20重量份丙烯酸丁酯、12～18重量份苯乙烯、8～15重量份甲基丙烯酸、5～10重量份乳化剂、0.2～0.5重量份引发剂和45～65重量份溶剂，70～90℃搅拌反应，制得改性二氧化硅乳液。