[发明专利]一种半透明水性隔热涂料及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种功能性涂料，进一步涉及一种节能环保型涂料的配方及制备工艺技术。 

背景技术

建筑能耗占人类能源消耗的30-40%，而其中绝大部分用于取暖和空调，提高建筑物隔热保温性能是节约能源、提高建筑物使用性能的重要途径。地球上绝大部分能量来自太阳、煤炭、石油、风能和水的运动能。太阳以1.77×10¹⁷J/s的速度将能量辐射到地球表面，给地球生命提供了生存条件，但强烈的热辐射也给人类生活受到了影响。取暖和空调每年所消耗的能量占全年总能耗20%以上，所耗能的大部分电能又是由煤炭火力发电而产生，同时排放了大量的二氧化碳等温室气体，加剧了全球变暖，如此恶性循环造成人类居住环境逐渐恶化。

我国的建筑能耗约占全国能源总消耗量的27%，居全国各类能耗之首，采暖和空调的能耗占建筑总能耗的55%，而且每年还在以1%的速度增加。因此，建筑节能是我国节能工作的重点之一，外墙保温已经成为建筑节能的主要课题。一般的建筑外墙保温多使用聚氨酯发泡、挤塑聚苯乙烯EPS等手段，虽然保温效果优越，但施工成本高、操作复杂、受施工方法影响大、易出现热桥现象等，另外其施工厚度占空间比较大。反射隔热涂料能主动反射太阳光的能量，降低室内温度，从根本上减少了空调的热负荷，大大降低了电能消耗。

反射隔热涂料是利用涂料中的颜料和功能性填料来辐射、反射太阳光，阻止热量向墙体内部传热。目前主要有三种机理：反射型、隔热型和辐射型，对于反射型填料，能有效反射太阳光中的紫外和红外线。一般而言，折射率越高，根据反射率公式                                                ，n为材料的折射率,折射率越大，反射率越大，反射效果越好。TiO₂是目前填料中折射率最大的，达到2.80，反射红外效果最好。对于隔热填料，主要利用填料导热系数低的特点阻止热量向里面墙体传递。空气的导热系数为0.025 w·m^-1·k^-1,利用化学法制备陶瓷空心微珠和空心玻璃微珠具有导热系数低的优点，能有效阻止热量传递。辐射型填料是把吸收的能量以8-13.5um的远红外线发射出去，从而达到降温目的的一种主动隔热方式。与隔热型隔热和反射型隔热相比，辐射型隔热的效率更高，红外辐射陶瓷是运用无机金属及非金属氧化物、氮化物、碳化物及硼化物。

目前，我国的隔热反射涂料都是在双组分有机溶剂中添加分散剂、颜料和功能性填料等组分制备而成。这些有机溶剂含有苯、甲苯等有机溶剂，对环境和人的身心健康影响较大。水性隔热反射涂料是在水中加入分散剂、消泡剂、颜料和功能性填料等组分制备而成，具有绿色、环保、低碳等优点，而且设备易清洗，是涂料发展的新趋势。

本发明制备一种用于建筑外墙隔热反射涂料，采用这种隔热反射涂料大大减少了传统隔热建筑所需要的空间，而且起到隔热保温效果。用于外墙的隔热反射涂料，要求涂料具有很强的附着力和强度，具有自洁、耐腐蚀、抗水、半透明或透明等性能，不能影响外墙的本色，同时隔热效果好，这样的涂料，目前国内外还没有相关报道。

发明内容

本发明的目的是提供一种半透明水性隔热涂料及制备方法。

）本发明所述涂料的结构模型及制备方法

本发明所指的涂料，具有辐射、隔热、反射特性的双层涂料，分别是底涂和面涂，底涂为隔热辐射型涂料，面涂为隔热反射型涂料；底涂主要包括中空玻璃化微珠和红外辐射粉体；面涂主要包括掺锑的锡氧化物ATO和纳米TiO₂粉体。

所述的一种半透明水性隔热涂料及制备方法，包括水、PH调节剂、FL-12消泡剂、FB-111润湿剂、KS-82分散剂、AC-261P水性丙烯酸乳液、成膜助剂、8088增稠剂、乙二醇、z-6040偶联剂，加入颜料和功能性填料，并充分搅拌而成。

所述的功能性填料，对于底涂,功能性填料是空心玻璃微珠和红外辐射粉体其中一种或两种组合物；对于面涂,功能性填料是掺锡的铟氧化物ITO、掺锑的锡氧化物ATO与纳米TiO₂粉体其中一种或多种组合物;掺锡的铟氧化物ITO、掺锑的锡氧化物ATO具有吸收紫外、辐射红外的优点，还具有抗静电性能, 纳米TiO₂粉体具有反射紫外和红外的特性。

所述的红外辐射粉体，其特征是，运用无机金属及非金属氧化物、氮化物、碳化物、硼化物分别以不同比例混合磨碎，再高温煅烧，使其成为能辐射出特定波长远红外线的一类材料。