[发明专利]一种用于热管理的反光涂料及其制备方法

说明书

本发明提供了一种适用于节能建筑热管理的反光涂料及其制备方法。所述反光涂料包括以下重量份数的组分：表面活性剂10~15份，水1200~1600份，氨水1~3份，均三甲苯10~30份，正硅酸四乙酯10~30份，油漆50~200份，疏水气凝胶颗粒1‑10份。其制备方法通过两步实现：（1）二氧化硅干凝胶的制备；（2）油漆材料的喷涂。本发明提供的反光涂层导热系数低至0.029 W/m K，可见光反射率高达90%，机械杨氏模量约为4.86 MPa，具有高耐磨性，其低导热系数和高可见光反射率为建筑的和节能和热管理提供了有力保证。

技术领域

本发明属于反光涂料技术领域，具体涉及一种用于热管理的反光涂料及其制备方法。

背景技术

近些年来，中国的经济高速发展，随之而来的是各种行业对能源的消耗也越来越大，碳排放量也越来越高。2018年全国建筑全过程能耗总量为21.47亿吨标准煤当量，占全国能源消费总量比重为46.5%，同年全国建筑全过程碳排放总量为49.3亿吨CO2，占全国碳排放的比重为51.3%。为响应国家2030年碳达峰目标，需要对各个高能耗行业，特别是建筑行业的能源消耗进行管理，降低建筑能耗。降低建筑能耗的一种策略是应用热管理和光管理材料来控制传热和光反射。在这方面，具有高隔热和高反射能力的内部和外部结构的涂料可以在热管理和能源效率方面发挥关键作用。在炎热的夏季，外墙涂料材料会直接反射太阳辐射，而内墙涂料可以通过减少热传递来隔离和保持室内舒适的生活温度。低导热率的隔热填料和高反射率的反光材料是隔热涂料的重要组成部分。使用中空或多孔结构作为热障填料可以显著减少由于孔结构中受限的空气分子的热传递，而具有优异光反射率的分级粒度的反射颜料可以在广谱范围内有效地反射和散射光。但是，如何通过设计建筑涂料，使其实现卓越的隔热性和高光反射率以及强附着力和耐磨性的协同组合到目前为止仍旧是一项重大挑战。

发明内容

为了解决现有技术中建筑涂料难以实现卓越的隔热性、高光反射率、以及强附着力和耐磨性的多性能协同组合的问题，本发明提供了一种适用于节能建筑热管理的反光涂料及其制备方法。

首先，本发明提供了一种用于热管理的反光涂料，包括以下组分：

表面活性剂 10~15份，

水 1200~1600份，

氨水 1~3份，

均三甲苯 10~30份，

正硅酸四乙酯 10~30份，

油漆 50~200份

疏水气凝胶颗粒 1-10份。

优选地，所述表面活性剂为十六烷基三甲基溴化铵。

优选地，所述水为工业用去离子水，纯度大于99.9999%。

优选地，所述疏水气凝胶颗粒的尺寸在200-500微米范围，是由超临界干燥法制备的气凝胶经过行星球磨得到的粉末。

优选地，所述油漆为内墙乳胶漆。

本发明还提供了上述反光涂料的制备方法，包括以下步骤：

步骤（I）：二氧化硅干凝胶的制备

(1)称取10~15重量份的十六烷基三甲基溴化铵表面活性剂和1200~1600重量份的水，将所述表面活性剂（CTAB），优选十六烷基三甲基溴化铵，在一定的温度下溶于700~1100重量份的水中，得到液体A；

(2)向所述液体A中加入1~3重量份的氨水和和10~30重量份的均三甲苯，进行混合、搅拌，得到液体B；

(3)向所述液体B中缓慢加入10~30重量份的正硅酸四乙酯（TEOS），控制在一定温度下，让其进行化学反应，得到介孔二氧化硅纳米颗粒悬浮液C；

(4)将所述悬浮液C保存在一定保温温度的烘箱中，使其凝胶化，得到干燥的颗粒状干凝胶；

(5)将所述颗粒状干凝胶在一定温度下烧结一定时间，以去除有机残留物，得到不含有机残留物的颗粒状干凝胶；