一种水性隔热涂料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种水性隔热涂料，所述水性隔热涂料包括水性聚氨酯改性丙烯酸树脂、二氧化硅气凝胶；其中，水性聚氨酯改性丙烯酸树脂由二异氰酸酯、羟基丙烯酸酯和含烯键单体聚合而成，所述含烯键单体选自甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸正丁酯、丙烯酰胺、苯乙烯、新癸酸乙烯酯、乙烯基三甲氧基硅烷、丙烯酸的一种或多种。本发明专利技术还涉及该水性隔热涂料的制备方法。本发明专利技术的水性隔热涂料具有良好的高低温性能，柔韧性好，隔热效果较传统涂料更优。

【技术实现步骤摘要】
一种水性隔热涂料及其制备方法
本专利技术属于涂料领域，具体涉及一种水性隔热涂料及其制备方法。
技术介绍
目前我国建筑能源消耗占全国能源消费总量17-21％，节能建筑比例和建筑能效水平大幅提升。尽管如此，建筑外墙保温隔热涂料的推广与应用还远远不够，未来仍具有巨大的市场空间。对于夏热冬冷地区，传统的隔热涂料通常是通过在主体树脂里面添加具有太阳热反射以及阻隔热传导特性的功能性隔热颜填料来实现。传统的水性隔热涂料的主体树脂采用水性丙烯酸乳液，而功能性隔热颜填料一般采用空心微珠。丙烯酸乳液便宜易得，合成简单，广泛应用于涂料行业。但是，单组分丙烯酸树脂存在低温容易开裂导致掉漆、高温容易软化的缺陷；而空心玻璃微珠作为功能性隔热颜填料在高温条件下，性能也会急剧下降。因此，亟需找到一种水性隔热涂料，可以克服上述缺陷。
技术实现思路
本专利技术的技术方案中，采用水性聚氨酯改性丙烯酸树脂提高主体树脂的理化性能，同时采用二氧化硅气凝胶作为功能性隔热颜填料，从而有效地克服上述传统的水性隔热涂料的缺陷。本专利技术的一个目的在于提供一种水性隔热涂料，其包括水性聚氨酯改性丙烯酸树脂、二氧化硅气凝胶；其中，水性聚氨酯改性丙烯酸树脂由二异氰酸酯、羟基丙烯酸酯和含烯键单体制备而成，所述含烯键单体选自甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸正丁酯、丙烯酰胺、苯乙烯、新癸酸乙烯酯、乙烯基三甲氧基硅烷、丙烯酸的一种或多种。进一步地，所述水性隔热涂料还包括助剂，所述助剂选自润湿剂、分散剂、防沉剂、pH调节剂、流平剂、防霉剂的一种或多种。进一步地，所述二异氰酸酯选自甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、甲基环已基二异氰酸酯、氢化二苯基甲烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯的一种或多种。进一步地，所述水性隔热涂料包括质量份数如下的成分：水性聚氨酯改性丙烯酸树脂45-55份二氧化硅气凝胶10-15份助剂。本专利技术的另一个目的在于提供上述水性隔热涂料的制备方法，其中所述水性聚氨酯改性丙烯酸树脂的制备包括如下步骤：S1.将所述二异氰酸酯和羟基丙烯酸酯，加热反应得到预聚物；S2.加入溶剂，将所述预聚物和所述含烯键单体，在引发剂条件下聚合；S3.用胺淬灭反应，得到产物。进一步地，步骤S1中所述加热的温度为80-110℃。进一步地，步骤S2中所述溶剂为亲水性溶剂。进一步地，所述亲水性溶剂选自丙二醇丁醚、丙二醇甲醚、丙二醇乙醚的任意一种。进一步地，所述水性聚氨酯改性丙烯酸树脂的制备过程在惰性气体氛围中进行。本专利技术的有益效果在于：(1)本专利技术中的主体树脂为水性聚氨酯改性丙烯酸树脂，相比于传统的水性丙烯酸树脂，其拥有更优异的高低温性能，有效避免了后者低温容易开裂导致掉漆，高温容易软化的缺点。(2)本专利技术中功能性隔热颜填料，采用二氧化硅气凝胶代替了传统的空心玻璃微珠，这克服了在高温条件下，空心玻璃微珠材料的导热系数会快速升高，绝热性能大幅度下降，不适用于较高温度下使用的缺陷；另外，二氧化硅气凝胶拥有柔韧性更好，有较好的疏水性能，同时二氧化硅气凝胶的比表面积大，表观密度低，室下的导热系数低。这使得水性隔热涂料的隔热效果更好，高温情况下绝热性能更好。具体实施方式为了更清楚地说明本专利技术的技术方案，列举如下实施例。实施例中所出现的原料、反应和后处理手段，除非特别声明，均为市面上常见原料，以及本领域技术人员所熟知的技术手段。本专利技术中实施例和对比例中，润湿剂采购自空气化学，牌号为104E；分散剂采购自迪高，牌号为750W；防沉剂采购自海明斯，牌号为105A；pH调节剂采购自道康宁，牌号为AMP-95；流平剂为采购自迪高，牌号为410；防霉剂采购自陶氏化学，牌号为Dowicil75。实施例1一种水性隔热涂料，包括质量份数如下的成分：上述水性聚氨酯改性丙烯酸树脂的制备方法为：在氩气环境下，S1.按质量份数计，将六亚甲基二异氰酸酯5份、甲基丙烯酸羟乙酯7份，在80℃下加热反应得到预聚物；S2.按质量份数计，向上述预聚物中加入溶剂丙二醇丁醚4份，将预聚物和甲基丙烯酸甲酯8份、甲基丙烯酸正丁酯6份、丙烯酰胺3份、苯乙烯13份、丙烯酸2份、去离子水52份、乳化剂OP-100.5份，在催化量的引发剂过硫酸铵(APS)下，80℃下聚合反应3h；S3.用适量三乙醇胺淬灭反应，得到产物水性聚氨酯改性丙烯酸树脂。上述水性隔热涂料的制备方法为：按质量份数计，将分散剂、润湿剂、pH调节剂、防沉剂加入到去离子水中，混匀后加入二氧化硅气凝胶，搅拌均匀制成浆料；随后边搅拌边将上述浆料加入到水性聚氨酯改性丙烯酸树脂中，在转速为500rpm下分散均匀，最后将流平剂、防霉剂加入其中，分散均匀，得到水性隔热涂料。实施例2一种水性隔热涂料，包括质量份数如下的成分：上述水性聚氨酯改性丙烯酸树脂的制备方法为：在氩气环境下，S1.按质量份数计，将异佛尔酮二异氰酸酯5份、甲基丙烯酸羟乙酯6份，在110℃下加热反应得到预聚物；S2.按质量份数计，向上述预聚物中加入溶剂丙二醇甲醚3份，将预聚物和丙烯酸3份、甲基丙烯酸甲酯8份、苯乙烯15份、新癸酸乙烯酯5份、乙烯基三甲氧基硅烷1份、丙烯酰胺3份、去离子水51份、乳化剂OP-100.5份，在催化量的引发剂APS下，82℃下聚合反应3h；S3.用适量三乙醇胺淬灭反应，得到产物水性聚氨酯改性丙烯酸树脂。上述水性隔热涂料的制备方法为：按质量份数计，将分散剂、润湿剂、pH调节剂、防沉剂加入到去离子水中，混匀后加入二氧化硅气凝胶，搅拌均匀制成浆料；随后边搅拌边将上述浆料加入到水性聚氨酯改性丙烯酸树脂中，在转速为500rpm下分散均匀，最后将流平剂、防霉剂加入其中，分散均匀，得到水性隔热涂料。实施例3一种水性隔热涂料，包括质量份数如下的成分：上述水性聚氨酯改性丙烯酸树脂的制备方法为：在氩气环境下，S1.按质量份数计，将甲苯二异氰酸酯4份、甲基丙烯酸羟乙酯6份，在100℃下加热反应得到预聚物；S2.按质量份数计，向上述预聚物中加入溶剂丙二醇丁醚4份，将预聚物和丙烯酸4份、甲基丙烯酸甲酯6份、苯乙烯22份、去离子水54份、乳化剂OP-100.5份，在催化量的引发剂APS下，75℃下聚合反应3h；S3.用适量氨水淬灭反应，得到产物水性聚氨酯改性丙烯酸树脂。上述水性隔热涂料的制备方法为：按质量份数计，将分散剂、润湿剂、pH调节剂、防沉剂加入到去离子水中，混匀后加入二氧化硅气凝胶，搅拌均匀制成浆料；随后边搅拌边将上述浆料加入到水性聚氨酯改性丙烯酸树脂中，在转速为500rpm下分散均匀，最后将流平剂、防霉剂加入其中，分散均匀，得到水性隔热涂本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水性隔热涂料，其特征在于，所述水性隔热涂料包括水性聚氨酯改性丙烯酸树脂、二氧化硅气凝胶；/n其中，水性聚氨酯改性丙烯酸树脂由二异氰酸酯、羟基丙烯酸酯和含烯键单体制备而成，所述含烯键单体选自甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸正丁酯、丙烯酰胺、苯乙烯、新癸酸乙烯酯、乙烯基三甲氧基硅烷、丙烯酸的一种或多种。/n

【技术特征摘要】
1.一种水性隔热涂料，其特征在于，所述水性隔热涂料包括水性聚氨酯改性丙烯酸树脂、二氧化硅气凝胶；
其中，水性聚氨酯改性丙烯酸树脂由二异氰酸酯、羟基丙烯酸酯和含烯键单体制备而成，所述含烯键单体选自甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸正丁酯、丙烯酰胺、苯乙烯、新癸酸乙烯酯、乙烯基三甲氧基硅烷、丙烯酸的一种或多种。


2.根据权利要求1所述水性隔热涂料，其特征在于，所述水性隔热涂料还包括助剂，所述助剂选自润湿剂、分散剂、防沉剂、pH调节剂、流平剂、防霉剂的一种或多种。


3.根据权利要求1所述水性隔热涂料，其特征在于，所述二异氰酸酯选自甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、甲基环已基二异氰酸酯、氢化二苯基甲烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、对苯二异氰酸酯、亚二甲苯基二异氰酸酯的一种或多种。


4.根据权利要求1所述水性隔热涂料，其特征在于，所述水性隔热涂料包括质量份数如下的成分：
水性聚氨酯改性丙烯酸树脂45-55份

【专利技术属性】
技术研发人员：周俊锋，
申请(专利权)人：广东东旭化学工业制造有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44