一种建筑外墙用保温隔热真石漆及其制备方法与流程

专利2022-06-29  88

本发明涉及建筑材料技术领域,具体涉及一种建筑外墙用保温隔热真石漆及其制备方法。



背景技术:

真石漆是一种装饰效果酷似大理石、花岗石的涂料,主要由高分子聚合物、天然彩石砂及相关助剂制成,干结固化后坚硬如石,看起来像天然真石一样。真石漆装修后的建筑物,具有天然真实的自然色泽,给人以高雅、和谐、庄重之美感,适合于各类建筑物的室内外装修,特别是在曲面建筑物上装饰,可以收到生动逼真,回归自然的功效。真石漆具有防水、耐酸碱、耐污染、无毒、无味、粘接力强、永不褪色等特点,能有效地阻止外界恶劣环境对建筑物侵蚀,延长建筑物的寿命,由于真石漆具备良好的附着力和耐冻融性能,因此特别适合在寒冷地区使用。

目前市场对建筑的保温节能要求越来越高,仅仅使用保温墙体对建筑体的保温效果还达不到最佳效果,而在保温墙体外涂覆保温涂料可以极大的提高墙体的隔热保温性能。普通真石漆与保温墙体的配合度不高,容易产生裂纹,目前市场上还没有既可以保温、又具有天然石材效果的真石漆。



技术实现要素:

本发明的目的在于提出一种建筑外墙用保温隔热真石漆及其制备方法,有效结合防水与保温隔热性能,而且该产品的热稳定性高,是性能优异的复合型保温隔热涂料,涂料导热系数为0.017w/(m·k)-0.022w/(m·k),具有良好的保温隔热效果。

本发明在研发中制备出一种新型的相变储能材料,通过多元醇、硬脂酸丁酯两者的复配作用下,制得的相比储能材料具有极好的保温隔热效果,同时在研发过程中,我们意外发现,加入润湿分散剂后,能明显提高相变储能材料的保温效果,降低本发明仿花岗岩涂料的导热率,具有协同增效的作用。

本发明的技术方案是这样实现的:

本发明提供一种建筑外墙用保温隔热真石漆,包括以下重量份的原料:水200-300份、羧甲基纤维素钠10-20份、润湿分散剂2-5份、石英砂组料50-70份、相变储能材料30-70份、消泡剂2-6份、成膜助剂10-20份、防腐剂1-3份、聚合物乳液15-30份、二氧化硅气凝胶1-3份;

所述成膜助剂为丙二醇丁醚、丙二醇甲醚醋酸酯的一种;

所述相变储能材料为将多元醇、硬脂酸丁酯和卵磷脂复配混合后,加入经过高温煅烧后的高岭土粉末中,搅拌均匀后固化,研细,加热均质后,继续冷却固化,研细得到;

所述聚合物乳液选自聚醋酸乙烯酯乳液、纯丙乳液、醋丙乳液、苯丙乳液、聚氨酯乳液、硅丙乳液中的一种或几种混合。

作为本发明的进一步改进,包括以下重量份的原料:水230-270份、羧甲基纤维素钠12-18份、润湿分散剂2-4份、石英砂组料56-65份、相变储能材料35-62份、消泡剂3-5份、成膜助剂12-16份、防腐剂1-2份、聚合物乳液17-27份、二氧化硅气凝胶2-3份。

作为本发明的进一步改进,包括以下重量份的原料:水252份、羧甲基纤维素钠16份、润湿分散剂3份、石英砂组料61份、相变储能材料45份、消泡剂4份、成膜助剂14份、防腐剂1.4份、聚合物乳液21份、二氧化硅气凝胶2.6份。

作为本发明的进一步改进,所述相变储能材料的制备方法如下:

s1.高岭土的处理:将高岭土研细后用稀碱液浸泡处理后,清水洗净,至于马弗炉中1000-1500℃高温煅烧3-5h后,冷却,取出,研细至30-80目,备用;

s2.将多元醇、硬脂酸丁酯和卵磷脂分别加热融化后混合均匀,保持液体状态,加入步骤s1中所述高岭土粉末中,搅拌均匀后冷却固化,研细至30-80目,加热至120-150℃,10000-12000r/min均质1-2min后,继续冷却固化,研细至100-120目,得到相变储能材料。

作为本发明的进一步改进,所述多元醇选自聚乙二醇200、聚乙二醇400、新戊二醇、季戊四醇、三甲醇乙烷、三甲醇丙烷中的一种或几种混合。

作为本发明的进一步改进,所述多元醇、硬脂酸丁酯和卵磷脂的质量比为(3-7):(3-5):1,所述高岭土的质量与多元醇、硬脂酸丁酯和卵磷脂总质量之比为1:(0.5-0.8),所述稀碱液为0.01-0.1mol/l的碱溶液,所述碱选自naoh、koh、氢氧化钡中的一种或几种混合。

作为本发明的进一步改进,所述石英砂组料包括20-40目石英砂、60-80目石英砂和100-120目石英砂,质量比为1:(1-3):(1-2)。

作为本发明的进一步改进,所述消泡剂选自矿物油消泡剂、脂肪烃和乳化剂的混合物消泡剂中的任一种或其中两种以任意比例混合,所述润湿分散剂选自聚羧酸铵盐分散剂、非离子表面活性分散剂或阴离子表面活性分散剂中的一种或任意两种以任意比例混合;所述防腐剂选自异噻唑啉酮类、1,2-苯并异噻唑啉-3-酮、2,2-二溴一氰基乙酰胺、亚甲基双硫氰酸酯中的任一种或其中两种以任意比例混合。

本发明进一步保护一种上述一种建筑外墙用保温隔热真石漆的制备方法,具体包括:

s1.将羧甲基纤维素钠、二氧化硅气凝胶和3/4体积的水加入容器中,以100-150r/min转速边搅拌边缓慢加热至30-50℃,继续搅拌3-5h,加入相变储能材料和润湿分散剂,提高转速至300-500r/min,搅拌均匀后继续加入石英砂组料,原速搅拌30-60min,得到混合漆料;

s2.取另一容器中加入剩余的水、聚合物乳液、消泡剂、成膜助剂、防腐剂,均质后,得到包覆乳液,将乳液和步骤s1得到的混合漆料充分混合,300-500r/min搅拌20-30min,得到建筑外墙用保温隔热真石漆

作为本发明的进一步改进,所述均质条件为10000-12000r/min均质1-2min。

本发明具有如下有益效果:

本发明建筑外墙用保温隔热真石漆的保温隔热性能良好,涂层表面致密,内部疏松,可有效结合防水与保温隔热性能,而且该产品的热稳定性高,是性能优异的复合型保温隔热涂料,涂料导热系数为0.017w/(m·k)-0.022w/(m·k),具有良好的保温隔热效果。

本发明建筑外墙用保温隔热真石漆添加石英砂组料,以不同粒度的石英砂进行复配作为骨料成分,同时优化了粘结材料羧甲基纤维素钠,提升了涂料的真石漆仿真性,并且改善了其耐磨、抗压、抗折等力学性能,且有助于提升漆膜对基材的附着力。

本发明添加了相变储能材料,高岭土作为一种微观过孔材料,经过稀碱液处理后,去除了其表面的有机物以及其它杂质成分,进一步进行高温煅烧后,形成了具有多孔状微观结构的高岭土粉末,加入相变储能的固态材料(多元醇、硬脂酸丁酯和卵磷脂的复配液),复配液流入孔中,形成相变储能材料,进一步加热后均质,使得复配液更能够均匀的流入高岭土的孔状结构中,形成了相变储能微珠;其中,多元醇、硬脂酸丁酯复配具有较好的吸热储能的能力,在卵磷脂的结合作用下,两者能够更好地互溶,发挥更佳的储能、隔热效果;

本发明涂料所不仅具有极佳的石材仿真特征,同时其性能稳定、不影响涂料流变性,可显著提升装饰效果。还具有比普通真石漆更强的保温隔热性、防火性、防水能力、耐久性以及水性环保等优点。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

本发明实施例中各原料的具体参数如下:

聚羧酸铵盐分散剂,牌号sn5027,日本诺普科。

矿物油消泡剂为1072乳液型矿物油类消泡剂,密度为0.8-0.95g/l。

异噻唑啉酮类防腐剂为苯并异噻唑啉酮。

聚醋酸乙烯酯乳液,cas号为9003-20-7,wx-232,芜湖市星光合成材料有限公司。

二氧化硅气凝胶,微观粒径40~60nm,宏观粒径50um~5mm,气孔率90~98%。

实施例1建筑外墙用保温隔热真石漆

原料组成(重量份):水200份、羧甲基纤维素钠10份、非离子表面活性分散剂2份、石英砂组料50份、相变储能材料30份、脂肪烃和乳化剂的混合物消泡剂2份、丙二醇甲醚醋酸酯10份、亚甲基双硫氰酸酯1份、聚氨酯乳液15份、二氧化硅气凝胶1份。

石英砂组料包括20-40目石英砂、60-80目石英砂和100-120目石英砂,质量比为1:1:1。

相变储能材料的制备方法如下:

s1.高岭土的处理:将14g高岭土用0.01mol/l的稀naoh溶液浸泡处理后,清水洗净,至于马弗炉中1000℃高温煅烧3h后,冷却,取出,研细至30-80目,备用;

s2.将3g新戊二醇、3g硬脂酸丁酯和1g卵磷脂分别加热融化后混合均匀,保持液体状态,加入步骤s1中所述高岭土粉末中,搅拌均匀后冷却固化,研细至30-80目,加热至120℃,10000r/min均质1min后,继续冷却固化,研细至100-120目,得到相变储能材料。

建筑外墙用保温隔热真石漆的制备方法如下:

s1.将羧甲基纤维素钠、二氧化硅气凝胶和3/4体积的水加入容器中,以100r/min转速边搅拌边缓慢加热至30℃,继续搅拌3h,加入相变储能材料和非离子表面活性分散剂,提高转速至300r/min,搅拌均匀后继续加入石英砂组料,原速搅拌30min,得到混合漆料;

s2.取另一容器中加入剩余的水、聚氨酯乳液、脂肪烃和乳化剂的混合物消泡剂、丙二醇甲醚醋酸酯、亚甲基双硫氰酸酯,10000r/min均质1min后,得到包覆乳液,将乳液和步骤s1得到的混合漆料充分混合,300r/min搅拌20min,得到建筑外墙用保温隔热真石漆。

实施例2建筑外墙用保温隔热真石漆

原料组成(重量份):水300份、羧甲基纤维素钠20份、阴离子表面活性分散剂5份、石英砂组料70份、相变储能材料70份、脂肪烃和乳化剂的混合物消泡剂6份、丙二醇甲醚醋酸酯20份、1,2-苯并异噻唑啉-3-酮3份、硅丙乳液30份、二氧化硅气凝胶3份。

石英砂组料包括20-40目石英砂、60-80目石英砂和100-120目石英砂,质量比为1:3:2。

相变储能材料的制备方法如下:

s1.高岭土的处理:将16.25g高岭土用0.1mol/l的稀koh溶液浸泡处理后,清水洗净,至于马弗炉中1500℃高温煅烧5h后,冷却,取出,研细至30-80目,备用;

s2.将7g季戊四醇、5g硬脂酸丁酯和1g卵磷脂分别加热融化后混合均匀,保持液体状态,加入步骤s1中所述高岭土粉末中,搅拌均匀后冷却固化,研细至30-80目,加热至150℃,12000r/min均质2min后,继续冷却固化,研细至100-120目,得到相变储能材料。

建筑外墙用保温隔热真石漆的制备方法如下:

s1.将羧甲基纤维素钠、二氧化硅气凝胶和3/4体积的水加入容器中,以150r/min转速边搅拌边缓慢加热至50℃,继续搅拌5h,加入相变储能材料和阴离子表面活性分散剂,提高转速至500r/min,搅拌均匀后继续加入石英砂组料,原速搅拌60min,得到混合漆料;

s2.取另一容器中加入剩余的水、硅丙乳液、脂肪烃和乳化剂的混合物消泡剂、丙二醇甲醚醋酸酯、1,2-苯并异噻唑啉-3-酮,12000r/min均质2min后,得到包覆乳液,将乳液和步骤s1得到的混合漆料充分混合,500r/min搅拌30min,得到建筑外墙用保温隔热真石漆。

实施例3建筑外墙用保温隔热真石漆

原料组成(重量份):水230份、羧甲基纤维素钠12份、非离子表面活性分散剂2份、石英砂组料56份、相变储能材料35份、脂肪烃和乳化剂的混合物消泡剂3份、丙二醇丁醚12份、亚甲基双硫氰酸酯1份、硅丙乳液17份、二氧化硅气凝胶2份。

石英砂组料包括20-40目石英砂、60-80目石英砂和100-120目石英砂,质量比为1:1.5:1.2。

相变储能材料的制备方法如下:

s1.高岭土的处理:将18g高岭土用0.04mol/l的稀氢氧化钡浸泡处理后,清水洗净,至于马弗炉中1150℃高温煅烧3.5h后,冷却,取出,研细至30-80目,备用;

s2.将4g三甲醇丙烷、4g硬脂酸丁酯和1g卵磷脂分别加热融化后混合均匀,保持液体状态,加入步骤s1中所述高岭土粉末中,搅拌均匀后冷却固化,研细至30-80目,加热至125℃,10500r/min均质1min后,继续冷却固化,研细至100-120目,得到相变储能材料。

建筑外墙用保温隔热真石漆的制备方法如下:

s1.将羧甲基纤维素钠、二氧化硅气凝胶和3/4体积的水加入容器中,以115r/min转速边搅拌边缓慢加热至35℃,继续搅拌3.5h,加入相变储能材料和非离子表面活性分散剂,提高转速至350r/min,搅拌均匀后继续加入石英砂组料,原速搅拌35min,得到混合漆料;

s2.取另一容器中加入剩余的水、硅丙乳液、脂肪烃和乳化剂的混合物消泡剂、丙二醇丁醚、亚甲基双硫氰酸酯,10500r/min均质1min后,得到包覆乳液,将乳液和步骤s1得到的混合漆料充分混合,350r/min搅拌22min,得到建筑外墙用保温隔热真石漆。

实施例4建筑外墙用保温隔热真石漆

原料组成(重量份):水270份、羧甲基纤维素钠18份、阴离子表面活性分散剂4份、石英砂组料65份、相变储能材料62份、脂肪烃和乳化剂的混合物消泡剂5份、丙二醇丁醚16份、2,2-二溴一氰基乙酰胺2份、纯丙乳液27份、二氧化硅气凝胶3份。

石英砂组料包括20-40目石英砂、60-80目石英砂和100-120目石英砂,质量比为1:2.5:1.8。

相变储能材料的制备方法如下:

s1.高岭土的处理:将13.6g高岭土用0.08mol/l的稀naoh溶液浸泡处理后,清水洗净,至于马弗炉中1450℃高温煅烧4h后,冷却,取出,研细至30-80目,备用;

s2.将6g三甲醇乙烷、4g硬脂酸丁酯和1g卵磷脂分别加热融化后混合均匀,保持液体状态,加入步骤s1中所述高岭土粉末中,搅拌均匀后冷却固化,研细至30-80目,加热至145℃,11500r/min均质2min后,继续冷却固化,研细至100-120目,得到相变储能材料。

建筑外墙用保温隔热真石漆的制备方法如下:

s1.将羧甲基纤维素钠、二氧化硅气凝胶和3/4体积的水加入容器中,以135r/min转速边搅拌边缓慢加热至45℃,继续搅拌4.5h,加入相变储能材料和阴离子表面活性分散剂,提高转速至450r/min,搅拌均匀后继续加入石英砂组料,原速搅拌50min,得到混合漆料;

s2.取另一容器中加入剩余的水、纯丙乳液、脂肪烃和乳化剂的混合物消泡剂、丙二醇丁醚、2,2-二溴一氰基乙酰胺,11500r/min均质2min后,得到包覆乳液,将乳液和步骤s1得到的混合漆料充分混合,450r/min搅拌28min,得到建筑外墙用保温隔热真石漆。

实施例5建筑外墙用保温隔热真石漆

原料组成(重量份):水252份、羧甲基纤维素钠16份、聚羧酸铵盐分散剂3份、石英砂组料61份、相变储能材料45份、矿物油消泡剂4份、丙二醇甲醚醋酸酯14份、异噻唑啉酮类防腐剂1.4份、聚醋酸乙烯酯乳液21份、二氧化硅气凝胶2.6份。

石英砂组料包括20-40目石英砂、60-80目石英砂和100-120目石英砂,质量比为1:2:1.5。

相变储能材料的制备方法如下:

s1.高岭土的处理:将20g高岭土用0.05mol/l的稀koh溶液浸泡处理后,清水洗净,至于马弗炉中1250℃高温煅烧4h后,冷却,取出,研细至30-80目,备用;

s2.将5g聚乙二醇200、4g硬脂酸丁酯和1g卵磷脂分别加热融化后混合均匀,保持液体状态,加入步骤s1中所述高岭土粉末中,搅拌均匀后冷却固化,研细至30-80目,加热至135℃,11000r/min均质1.5min后,继续冷却固化,研细至100-120目,得到相变储能材料。

建筑外墙用保温隔热真石漆的制备方法如下:

s1.将羧甲基纤维素钠、二氧化硅气凝胶和3/4体积的水加入容器中,以125r/min转速边搅拌边缓慢加热至40℃,继续搅拌4h,加入相变储能材料和聚羧酸铵盐分散剂,提高转速至400r/min,搅拌均匀后继续加入石英砂组料,原速搅拌30-60min,得到混合漆料;

s2.取另一容器中加入剩余的水、聚醋酸乙烯酯乳液、矿物油消泡剂、丙二醇甲醚醋酸酯、异噻唑啉酮类防腐剂,11000r/min均质1.5min后,得到包覆乳液,将乳液和步骤s1得到的混合漆料充分混合,400r/min搅拌25min,得到建筑外墙用保温隔热真石漆。

对比例1

与实施例5相比,采用普通空心玻璃微珠(购于东营一诺新材料有限公司)代替相变储能材料。

原料组成(重量份):水252份、羧甲基纤维素钠16份、聚羧酸铵盐分散剂3份、石英砂组料61份、普通空心玻璃微珠45份、矿物油消泡剂4份、丙二醇甲醚醋酸酯14份、异噻唑啉酮类防腐剂1.4份、聚醋酸乙烯酯乳液21份、二氧化硅气凝胶2.6份。

石英砂组料包括20-40目石英砂、60-80目石英砂和100-120目石英砂,质量比为1:2:1.5。

建筑外墙用保温隔热真石漆的制备方法如下:

s1.将羧甲基纤维素钠、二氧化硅气凝胶和3/4体积的水加入容器中,以125r/min转速边搅拌边缓慢加热至40℃,继续搅拌4h,加入普通空心玻璃微珠和聚羧酸铵盐分散剂,提高转速至400r/min,搅拌均匀后继续加入石英砂组料,原速搅拌30-60min,得到混合漆料;

s2.取另一容器中加入剩余的水、聚醋酸乙烯酯乳液、矿物油消泡剂、丙二醇甲醚醋酸酯、异噻唑啉酮类防腐剂,11000r/min均质1.5min后,得到包覆乳液,将乳液和步骤s1得到的混合漆料充分混合,400r/min搅拌25min,得到建筑外墙用保温隔热真石漆。

对比例2

与实施例5相比,未添加聚羧酸铵盐分散剂,其他条件均不改变。

原料组成(重量份):水255份、羧甲基纤维素钠16份、石英砂组料61份、相变储能材料45份、矿物油消泡剂4份、丙二醇甲醚醋酸酯14份、异噻唑啉酮类防腐剂1.4份、聚醋酸乙烯酯乳液21份、二氧化硅气凝胶2.6份。

石英砂组料包括20-40目石英砂、60-80目石英砂和100-120目石英砂,质量比为1:2:1.5。

相变储能材料的制备方法如下:

s1.高岭土的处理:将20g高岭土用0.05mol/l的稀koh溶液浸泡处理后,清水洗净,至于马弗炉中1250℃高温煅烧4h后,冷却,取出,研细至30-80目,备用;

s2.将5g聚乙二醇200、4g硬脂酸丁酯和1g卵磷脂分别加热融化后混合均匀,保持液体状态,加入步骤s1中所述高岭土粉末中,搅拌均匀后冷却固化,研细至30-80目,加热至135℃,11000r/min均质1.5min后,继续冷却固化,研细至100-120目,得到相变储能材料。

建筑外墙用保温隔热真石漆的制备方法如下:

s1.将羧甲基纤维素钠、二氧化硅气凝胶和3/4体积的水加入容器中,以125r/min转速边搅拌边缓慢加热至40℃,继续搅拌4h,加入相变储能材料,提高转速至400r/min,搅拌均匀后继续加入石英砂组料,原速搅拌30-60min,得到混合漆料;

s2.取另一容器中加入剩余的水、聚醋酸乙烯酯乳液、矿物油消泡剂、丙二醇甲醚醋酸酯、异噻唑啉酮类防腐剂,11000r/min均质1.5min后,得到包覆乳液,将乳液和步骤s1得到的混合漆料充分混合,400r/min搅拌25min,得到建筑外墙用保温隔热真石漆。

对比例3

与实施例5相比,未添加相变储能材料,其他条件均不改变。

原料组成(重量份):水297份、羧甲基纤维素钠16份、聚羧酸铵盐分散剂3份、石英砂组料61份、矿物油消泡剂4份、丙二醇甲醚醋酸酯14份、异噻唑啉酮类防腐剂1.4份、聚醋酸乙烯酯乳液21份、二氧化硅气凝胶2.6份。

石英砂组料包括20-40目石英砂、60-80目石英砂和100-120目石英砂,质量比为1:2:1.5。

建筑外墙用保温隔热真石漆的制备方法如下:

s1.将羧甲基纤维素钠、二氧化硅气凝胶和3/4体积的水加入容器中,以125r/min转速边搅拌边缓慢加热至40℃,继续搅拌4h,加入聚羧酸铵盐分散剂,提高转速至400r/min,搅拌均匀后继续加入石英砂组料,原速搅拌30-60min,得到混合漆料;

s2.取另一容器中加入剩余的水、聚醋酸乙烯酯乳液、矿物油消泡剂、丙二醇甲醚醋酸酯、异噻唑啉酮类防腐剂,11000r/min均质1.5min后,得到包覆乳液,将乳液和步骤s1得到的混合漆料充分混合,400r/min搅拌25min,得到建筑外墙用保温隔热真石漆。

对比例4

与实施例5相比,相变储能材料的制备中未添加硬脂酸丁酯,其他条件均不改变。

原料组成(重量份):水252份、羧甲基纤维素钠16份、聚羧酸铵盐分散剂3份、石英砂组料61份、相变储能材料45份、矿物油消泡剂4份、丙二醇甲醚醋酸酯14份、异噻唑啉酮类防腐剂1.4份、聚醋酸乙烯酯乳液21份、二氧化硅气凝胶2.6份。

石英砂组料包括20-40目石英砂、60-80目石英砂和100-120目石英砂,质量比为1:2:1.5。

相变储能材料的制备方法如下:

s1.高岭土的处理:将20g高岭土用0.05mol/l的稀koh溶液浸泡处理后,清水洗净,至于马弗炉中1250℃高温煅烧4h后,冷却,取出,研细至30-80目,备用;

s2.将9g聚乙二醇200和1g卵磷脂分别加热融化后混合均匀,保持液体状态,加入步骤s1中所述高岭土粉末中,搅拌均匀后冷却固化,研细至30-80目,加热至135℃,11000r/min均质1.5min后,继续冷却固化,研细至100-120目,得到相变储能材料。

建筑外墙用保温隔热真石漆的制备方法如下:

s1.将羧甲基纤维素钠、二氧化硅气凝胶和3/4体积的水加入容器中,以125r/min转速边搅拌边缓慢加热至40℃,继续搅拌4h,加入相变储能材料和聚羧酸铵盐分散剂,提高转速至400r/min,搅拌均匀后继续加入石英砂组料,原速搅拌30-60min,得到混合漆料;

s2.取另一容器中加入剩余的水、聚醋酸乙烯酯乳液、矿物油消泡剂、丙二醇甲醚醋酸酯、异噻唑啉酮类防腐剂,11000r/min均质1.5min后,得到包覆乳液,将乳液和步骤s1得到的混合漆料充分混合,400r/min搅拌25min,得到建筑外墙用保温隔热真石漆。

对比例5

与实施例5相比,相变储能材料的制备中未添加聚乙二醇200,其他条件均不改变。

原料组成(重量份):水252份、羧甲基纤维素钠16份、聚羧酸铵盐分散剂3份、石英砂组料61份、相变储能材料45份、矿物油消泡剂4份、丙二醇甲醚醋酸酯14份、异噻唑啉酮类防腐剂1.4份、聚醋酸乙烯酯乳液21份、二氧化硅气凝胶2.6份。

石英砂组料包括20-40目石英砂、60-80目石英砂和100-120目石英砂,质量比为1:2:1.5。

相变储能材料的制备方法如下:

s1.高岭土的处理:将20g高岭土用0.05mol/l的稀koh溶液浸泡处理后,清水洗净,至于马弗炉中1250℃高温煅烧4h后,冷却,取出,研细至30-80目,备用;

s2.将9g聚乙二醇200和1g卵磷脂分别加热融化后混合均匀,保持液体状态,加入步骤s1中所述高岭土粉末中,搅拌均匀后冷却固化,研细至30-80目,加热至135℃,11000r/min均质1.5min后,继续冷却固化,研细至100-120目,得到相变储能材料。

建筑外墙用保温隔热真石漆的制备方法如下:

s1.将羧甲基纤维素钠、二氧化硅气凝胶和3/4体积的水加入容器中,以125r/min转速边搅拌边缓慢加热至40℃,继续搅拌4h,加入相变储能材料和聚羧酸铵盐分散剂,提高转速至400r/min,搅拌均匀后继续加入石英砂组料,原速搅拌30-60min,得到混合漆料;

s2.取另一容器中加入剩余的水、聚醋酸乙烯酯乳液、矿物油消泡剂、丙二醇甲醚醋酸酯、异噻唑啉酮类防腐剂,11000r/min均质1.5min后,得到包覆乳液,将乳液和步骤s1得到的混合漆料充分混合,400r/min搅拌25min,得到建筑外墙用保温隔热真石漆。

测试例1

将本发明实施例1-5和对比例1-5制备的建筑外墙用保温隔热真石漆以及市售真石漆(购于兰州卓瑞涂料有限公司)进行性能测试,检测标见表1,结果见表2-4。

表1

表2

表3

表4

由上表可知,本发明实施例1-5制备的建筑外墙用保温隔热真石漆的各项性能明显优于市售产品,其具有极低的导热系数(0.017w/(m·k)-0.022w/(m·k)),同时力学性能更优。

对比例1中采用普通玻璃微珠代替相变储能材料,其导热系数明显上升,表面温差明显下降,可见,本发明制备的相变储能材料使得本发明涂料具有更好的保温隔热性能,同时,添加普通玻璃微珠的涂料力学性能也更差,也不耐碱;

对比例2和对比例3中分别未添加润湿分散剂和相变储能材料,其导热性能明显下降,可见两者的添加能够提高涂料的保温、隔热性能,且具有协同增效的作用;未添加润湿分散剂的真石漆的力学性能也明显下降。

对比例4和对比例5中在制备相变储能材料时,分别未添加硬脂酸丁酯和多元醇乙二醇200,两者对于涂料的保温隔热性能也有些许影响,没有对比例2和对比例3下降的明显,单一的硬脂酸丁酯或者乙二醇200也能具有一定的保温隔热效果,但可见两者的复配能够明显提高相变储能材料的保温隔热性能,从而降低涂料的导热系数。

相变储能保温砂浆与普通保温砂浆的传热方式不同。普通保温砂浆的热能传导方式为:吸热-阻热-传导热-散热,相变储能保温砂浆的热传导方式为:吸热-阻热-蓄热-放热-传导热-散热。显然,在热传导过程中,相变储能保温砂浆增加了蓄热、放热过程,这就会使热能传导大大受阻,即热阻值增加,导热系数减小。

与现有技术相比,本发明建筑外墙用保温隔热真石漆的保温隔热性能良好,涂层表面致密,内部疏松,可有效结合防水与保温隔热性能,而且该产品的热稳定性高,是性能优异的复合型保温隔热涂料,涂料导热系数为0.017w/(m·k)-0.022w/(m·k),具有良好的保温隔热效果。

本发明建筑外墙用保温隔热真石漆添加石英砂组料,以不同粒度的石英砂进行复配作为骨料成分,同时优化了粘结材料羧甲基纤维素钠,提升了涂料的真石漆仿真性,并且改善了其耐磨、抗压、抗折等力学性能,且有助于提升漆膜对基材的附着力。

本发明添加了相变储能材料,高岭土作为一种微观过孔材料,经过稀碱液处理后,去除了其表面的有机物以及其它杂质成分,进一步进行高温煅烧后,形成了具有多孔状微观结构的高岭土粉末,加入相变储能的固态材料(多元醇、硬脂酸丁酯和卵磷脂的复配液),复配液流入孔中,形成相变储能材料,进一步加热后均质,使得复配液更能够均匀的流入高岭土的孔状结构中,形成了相变储能微珠;其中,多元醇、硬脂酸丁酯复配具有较好的吸热储能的能力,在卵磷脂的结合作用下,两者能够更好地互溶,发挥更佳的储能、隔热效果;

本发明涂料所不仅具有极佳的石材仿真特征,同时其性能稳定、不影响涂料流变性,可显著提升装饰效果。还具有比普通真石漆更强的保温隔热性、防火性、防水能力、耐久性以及水性环保等优点。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。


技术特征:

1.一种建筑外墙用保温隔热真石漆,其特征在于,包括以下重量份的原料:水200-300份、羧甲基纤维素钠10-20份、润湿分散剂2-5份、石英砂组料50-70份、相变储能材料30-70份、消泡剂2-6份、成膜助剂10-20份、防腐剂1-3份、聚合物乳液15-30份、二氧化硅气凝胶1-3份;

所述成膜助剂为丙二醇丁醚、丙二醇甲醚醋酸酯的一种;

所述相变储能材料为将多元醇、硬脂酸丁酯和卵磷脂复配混合后,加入经过高温煅烧后的高岭土粉末中,搅拌均匀后固化,研细,加热均质后,继续冷却固化,研细得到;

所述聚合物乳液选自聚醋酸乙烯酯乳液、纯丙乳液、醋丙乳液、苯丙乳液、聚氨酯乳液、硅丙乳液中的一种或几种混合。

2.根据权利要求1所述一种建筑外墙用保温隔热真石漆,其特征在于,包括以下重量份的原料:水230-270份、羧甲基纤维素钠12-18份、润湿分散剂2-4份、石英砂组料56-65份、相变储能材料35-62份、消泡剂3-5份、成膜助剂12-16份、防腐剂1-2份、聚合物乳液17-27份、二氧化硅气凝胶2-3份。

3.根据权利要求2所述一种建筑外墙用保温隔热真石漆,其特征在于,包括以下重量份的原料:水252份、羧甲基纤维素钠16份、润湿分散剂3份、石英砂组料61份、相变储能材料45份、消泡剂4份、成膜助剂14份、防腐剂1.4份、聚合物乳液21份、二氧化硅气凝胶2.6份。

4.根据权利要求1所述一种建筑外墙用保温隔热真石漆,其特征在于,所述相变储能材料的制备方法如下:

s1.高岭土的处理:将高岭土研细后用稀碱液浸泡处理后,清水洗净,至于马弗炉中1000-1500℃高温煅烧3-5h后,冷却,取出,研细至30-80目,备用;

s2.将多元醇、硬脂酸丁酯和卵磷脂分别加热融化后混合均匀,保持液体状态,加入步骤s1中所述高岭土粉末中,搅拌均匀后冷却固化,研细至30-80目,加热至120-150℃,10000-12000r/min均质1-2min后,继续冷却固化,研细至100-120目,得到相变储能材料。

5.根据权利要求4所述一种建筑外墙用保温隔热真石漆,其特征在于,所述多元醇选自聚乙二醇200、聚乙二醇400、新戊二醇、季戊四醇、三甲醇乙烷、三甲醇丙烷中的一种或几种混合。

6.根据权利要求4所述一种建筑外墙用保温隔热真石漆,其特征在于,所述多元醇、硬脂酸丁酯和卵磷脂的质量比为(3-7):(3-5):1,所述高岭土的质量与多元醇、硬脂酸丁酯和卵磷脂总质量之比为1:(0.5-0.8),所述稀碱液为0.01-0.1mol/l的碱溶液,所述碱选自naoh、koh、氢氧化钡中的一种或几种混合。

7.根据权利要求1所述一种建筑外墙用保温隔热真石漆,其特征在于,所述石英砂组料包括20-40目石英砂、60-80目石英砂和100-120目石英砂,质量比为1:(1-3):(1-2)。

8.根据权利要求1所述一种建筑外墙用保温隔热真石漆,其特征在于,所述消泡剂选自矿物油消泡剂、脂肪烃和乳化剂的混合物消泡剂中的任一种或其中两种以任意比例混合,所述润湿分散剂选自聚羧酸铵盐分散剂、非离子表面活性分散剂或阴离子表面活性分散剂中的一种或任意两种以任意比例混合;所述防腐剂选自异噻唑啉酮类、1,2-苯并异噻唑啉-3-酮、2,2-二溴一氰基乙酰胺、亚甲基双硫氰酸酯中的任一种或其中两种以任意比例混合。

9.一种如权利要求1-8任一项权利要求所述一种建筑外墙用保温隔热真石漆的制备方法,其特征在于,具体包括:

s1.将羧甲基纤维素钠、二氧化硅气凝胶和3/4体积的水加入容器中,以100-150r/min转速边搅拌边缓慢加热至30-50℃,继续搅拌3-5h,加入相变储能材料和润湿分散剂,提高转速至300-500r/min,搅拌均匀后继续加入石英砂组料,原速搅拌30-60min,得到混合漆料;

s2.取另一容器中加入剩余的水、聚合物乳液、消泡剂、成膜助剂、防腐剂,均质后,得到包覆乳液,将乳液和步骤s1得到的混合漆料充分混合,300-500r/min搅拌20-30min,得到建筑外墙用保温隔热真石漆。

10.根据权利要求9所述一种建筑外墙用保温隔热真石漆的制备方法,其特征在于,所述均质条件为10000-12000r/min均质1-2min。

技术总结
本发明提出了一种建筑外墙用保温隔热真石漆,包括以下重量份的原料:水200‑300份、羧甲基纤维素钠10‑20份、润湿分散剂2‑5份、石英砂组料50‑70份、相变储能材料30‑70份、消泡剂2‑6份、成膜助剂10‑20份、防腐剂1‑3份、聚合物乳液15‑30份、二氧化硅气凝胶1‑3份。本发明建筑外墙用保温隔热真石漆的保温隔热性能良好,涂层表面致密,内部疏松,可有效结合防水与保温隔热性能,而且该产品的热稳定性高,是性能优异的复合型保温隔热涂料,涂料导热系数为0.017W/(m·k)‑0.022W/(m·k),具有良好的保温隔热效果。

技术研发人员:王澍
受保护的技术使用者:贵州广毅节能环保科技有限公司
技术研发日:2020.03.17
技术公布日:2020.06.05

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