本申请涉及涂料技术领域，尤其涉及一种含有稀土元素水性隔热保温材料。一种含有稀土元素水性隔热保温材料，包括以下制备原料：水性空心弹性橡胶微球改性硅丙乳液50‑55份、改性空心玻璃微珠12‑15份、稀土纳米隔热剂7‑9份、纳米TiO2改性气凝胶分散液12‑14份、高岭土6‑8份、增稠剂0.5‑0.8份、分散剂0.5‑0.7份、成膜剂1.5‑2份、消泡剂1.4‑1.6份，去离子水10‑12份，其中，所述稀土纳米隔热剂为铈系稀土氧化物的水性分散浆料。本申请提供的含有稀土元素水性隔热保温材料具有优异的隔热保温性能、良好的附着力、环保性能、耐老化性能以及简单的施工工艺和较低的生产成本等优点，具有很高的实用价值和应用前景。
【技术实现步骤摘要】
本申请涉及涂料，尤其涉及一种含有稀土元素水性隔热保温材料。
技术介绍
1、原油储罐在储存油品时更安全、经济、合理是当今国内外学者研究的一个热门课题。原油在长时间的静态储存或运输过程中，会因温度过低而发生凝固，常采用一些加热措施加热罐体，使油品温度在其凝固点以上。在资源节约型社会背景下，如何防止热量在传输过程中散失，提高能源利用率，是社会的极大需求，因此，隔热保温涂料应运而生。
2、隔热保温涂料因其质量轻、防水好、韧性好等特点，可集防水、保温、外护等功能于一体，且可简化施工工艺，其在采油、石油化工行业快速发展协同下，将可节省大量的能源，具有良好的发展前景。
3、目前，应用在原油储罐中最广泛的保温措施是：对其罐壁安装岩棉保温板或涂刷隔热保温涂料。其中，岩棉板具有较低的导热系数，保温性能优异，但其要求很高的施工安装技术，且在应用过程中也面临破损老化等众多问题。相比安装岩棉保温板的方式，隔热保温涂料涂层具有可以多道成型、施工简便、不存在拼接缝等优点；另外，应用于原油储罐的隔热保温涂料，在保障其隔热保温效果优异的同时，还需要具备优异的耐腐蚀性、优异的耐水性、涂料质轻且涂层可控等性能。
4、虽然目前在国内储罐隔热保温涂料研究很多，但隔热保温效果各异，良莠不齐。有的隔热保温涂料制备方法复杂且隔热反射效果不理想，有的隔热保温涂料要在较厚的涂层下达到较好的隔热效果，施工效果不佳且成本较高；有的隔热保温涂料虽然具有较好的隔热效果，但耐水性差，导致其吸水后隔热效果变差；还有的隔热保温涂料的耐腐蚀性能不佳。
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br/>技术实现思路
1、本申请目的在于针对当前技术的不足，提供一种含有稀土元素水性隔热保温材料，本申请制备的含有稀土元素水性隔热保温材料附着力优异、隔热保温效果好，具有极低的导热系数和优异的隔热温差；其具有优异的防腐蚀性能和耐水性能，且耐老化性能良好；涂料质轻、形成的涂层厚薄可控、不挥发物含量高，具有节能、环保性能好的优势；施工工艺相对简单，可采用人工涂抹，也可采用辊涂、喷涂等方式进行施工；且生产工艺相对简单，具有能耗低且排放少等优点。
2、本申请提供一种含有稀土元素水性隔热保温材料，采用如下技术方案：
3、一种含有稀土元素水性隔热保温材料，按质量份数计，包括以下制备原料：水性空心弹性橡胶微球改性硅丙乳液50-55份、改性空心玻璃微珠12-15份、稀土纳米隔热剂7-9份、纳米tio2改性气凝胶分散液12-14份、高岭土6-8份、增稠剂0.5-0.8份、分散剂0.5-0.7份、成膜剂1.5-2份、消泡剂1.4-1.6份，去离子水10-12份，其中，所述稀土纳米隔热剂为铈系稀土氧化物的水性分散浆料。
4、通过采用上述技术方案，水性空心弹性橡胶微球改性硅丙乳液：作为基料，提供良好的附着力和隔热保温效果。其空心结构有助于降低导热系数，提高涂层的隔热性能。同时，与稀土纳米隔热剂、改性空心玻璃微珠等其他组份相溶性好，有利于形成稳定的涂料体系。改性空心玻璃微珠：通过化学反应改善表面性能，使其能够更好地与乳液基料相结合并分散。在水性隔热保温材料中的作用是降低导热系数，提高涂层的隔热性能，减少热量的传递。与纳米tio2改性气凝胶相互作用，增强涂料体系的稳定性，共同防腐蚀性能和耐水性能，且耐老化性能良好。稀土纳米隔热剂(铈系稀土氧化物的水性分散浆料)：具有很好的透明性，不影响涂层透光性和涂层颜色。铈系氧化物的ce3+和ce4+氧化态之间的可逆转变，所产生的电子共振和能级跃迁，对涂层的隔热性能有很大的提高。另外，ce3+和ce4+氧化态之间的可逆转变过程，对紫外线的吸收有一定的效果，因此，对涂层的抗紫外线老化性能有显著的提升作用。纳米tio2改性气凝胶分散液：利用纳米tio2和γ-氨丙基三乙氧基硅烷对二氧化硅凝胶表面结构和状态改性，改善二氧化硅凝胶在乳液中的分散性，进而改善涂料的隔热保温性能，同时通过纳米tio2改性，提升水性隔热保温材料的耐老化性能。高岭土：作为填料，增加涂料的体积和重量，提高涂料的遮盖力和附着力。同时，高岭土具有良好的耐候性和化学稳定性，有助于提高涂料的耐久性。增稠剂、分散剂、成膜剂、消泡剂等助剂：用于调节涂料的粘度、流动性、成膜性等性能，使涂料具有更好的施工性能和应用效果。综上所述，本申请中的各组份在水性隔热保温材料中发挥着不同的作用，并通过协同作用实现了优异的隔热保温效果、防腐蚀性能、耐水性能和耐老化性能。
5、优选的，所述水性空心弹性橡胶微球改性硅丙乳液的制备方法，包括以下步骤：
6、s21、按照质量份数，取4份十二烷基磷酸钠加入至100份去离子水中，搅拌均匀后加入12份空心弹性纳米橡胶微球，以500r/min的速度搅拌30min，得到分散液；
7、s22、按照质量份数，向分散液中加入30份甲基丙烯酸丁酯、13份六甲基环四硅氧烷、3份过硫酸钾和15份质量浓度为25％的氨水，通入氮气并同时搅拌20min，然后升温至83℃，保温40min，得到反应液；
8、s23、按照质量份数，向反应液中滴加25份丙烯酸乙酯、40份乙烯基三甲氧基硅烷和10份质量浓度为30％的过硫酸钾水溶液，反应2h后，冷却至室温，得到水性空心弹性橡胶微球改性硅丙乳液。
9、通过采用上述技术方案，本申请的水性空心弹性橡胶微球改性硅丙乳液在制备含有稀土元素水性隔热保温材料中起到了关键作用。以下是其在材料中的作用及协同作用：1.增强体系稳定性：通过共聚反应制备得到的水性空心弹性橡胶微球改性硅丙乳液，使空心弹性纳米橡胶微球与基体树脂充分结合并分散，从而增强了整个涂料体系的稳定性。这种稳定性有助于提高涂层的性能，如附着力、耐久性和抗老化性等。2.提高隔热保温效果：水性空心弹性橡胶微球具有很好的隔热保温性能，因为它们的内部结构可以阻止热量的传递。当这些微球被加入到涂料体系中时，它们能够显著降低材料的导热系数，从而提高整个涂层的隔热保温效果。3.质轻且厚薄可控：由于水性空心弹性橡胶微球的质量较轻，因此制成的涂料也相对较轻。此外，由于这些微球的大小和形状可以控制，所以可以通过调整它们的添加量来控制涂层的厚度和密度。4.环保性能好：水性空心弹性橡胶微球改性硅丙乳液是一种环保型产品，因为它不含有机溶剂和其他有害物质。这使得它在生产和使用过程中对环境的影响较小。5.施工工艺简单：由于水性空心弹性橡胶微球改性硅丙乳液具有良好的流动性和附着力，因此可以使用人工涂抹、辊涂或喷涂等方式进行施工。这使得施工过程相对简单，节省了人力和时间成本。综上所述，水性空心弹性橡胶微球改性硅丙乳液在本申请中的含有稀土元素水性隔热保温材料中起到了增强体系稳定性、提高隔热保温效果、质轻且厚薄可控、环保性能好以及施工工艺简单等作用及协同作用。
10、优选的，所述空心弹性纳米橡胶微球的制备方法为：将75g粒径为20微米的空心玻璃微球、380g粒径为15微米的硫化橡胶弹性粉末、1.2g十二烷基二甲基苄基氯化铵、0.8gγ-氨丙基三乙氧基硅烷于150g乙二醇丁醚溶剂中，在150℃下本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种含有稀土元素水性隔热保温材料，其特征在于，按质量份数计，包括以下制备原料：水性空心弹性橡胶微球改性硅丙乳液50-55份、改性空心玻璃微珠12-15份、稀土纳米隔热剂7-9份、纳米TiO2改性气凝胶分散液12-14份、高岭土6-8份、增稠剂0.5-0.8份、分散剂0.5-0.7份、成膜剂1.5-2份、消泡剂1.4-1.6份，去离子水10-12份，其中，所述稀土纳米隔热剂为铈系稀土氧化物的水性分散浆料。
2.根据权利要求1所述一种含有稀土元素水性隔热保温材料，其特征在于，所述水性空心弹性橡胶微球改性硅丙乳液的制备方法，包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述一种含有稀土元素水性隔热保温材料，其特征在于，所述空心弹性纳米橡胶微球的制备方法为：将75g粒径为20微米的空心玻璃微球、380g粒径为15微米的硫化橡胶弹性粉末、1.2g十二烷基二甲基苄基氯化铵、0.8gγ-氨丙基三乙氧基硅烷于150g乙二醇丁醚溶剂中，在150℃下进行加热回流处理20min，冷却过滤，将过滤物放在60℃烘箱中烘烤24h，制得空心弹性纳米橡胶微球。
4.根据权利要求1所述一种含有稀土元素水性隔热保温材料，其特征在于，所述改性空心玻璃微珠的制备方法，包括以下步骤：
5.根据权利要求1所述一种含有稀土元素水性隔热保温材料，其特征在于，所述纳米TiO2改性气凝胶分散液的制备方法，包括以下步骤：
6.根据权利要求1所述一种含有稀土元素水性隔热保温材料，其特征在于，所述增稠剂为羟丙基甲基纤维素。
7.根据权利要求1所述一种含有稀土元素水性隔热保温材料，其特征在于，所述分散剂由BYK-190、十二烷基磷酸钠、十二烷基苯磺酸钠以质量份数比3:4:3混合制得。
8.根据权利要求1所述一种含有稀土元素水性隔热保温材料，其特征在于，所述成膜剂为丙二醇甲醚醋酸酯。
9.根据权利要求1所述一种含有稀土元素水性隔热保温材料，其特征在于，所述消泡剂为二甲基硅油。
10.根据权利要求1所述一种含有稀土元素水性隔热保温材料，其特征在于，所述含有稀土元素水性隔热保温材料的制备方法，包括以下步骤：
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【技术特征摘要】
1.一种含有稀土元素水性隔热保温材料，其特征在于，按质量份数计，包括以下制备原料：水性空心弹性橡胶微球改性硅丙乳液50-55份、改性空心玻璃微珠12-15份、稀土纳米隔热剂7-9份、纳米tio2改性气凝胶分散液12-14份、高岭土6-8份、增稠剂0.5-0.8份、分散剂0.5-0.7份、成膜剂1.5-2份、消泡剂1.4-1.6份，去离子水10-12份，其中，所述稀土纳米隔热剂为铈系稀土氧化物的水性分散浆料。
2.根据权利要求1所述一种含有稀土元素水性隔热保温材料，其特征在于，所述水性空心弹性橡胶微球改性硅丙乳液的制备方法，包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述一种含有稀土元素水性隔热保温材料，其特征在于，所述空心弹性纳米橡胶微球的制备方法为：将75g粒径为20微米的空心玻璃微球、380g粒径为15微米的硫化橡胶弹性粉末、1.2g十二烷基二甲基苄基氯化铵、0.8gγ-氨丙基三乙氧基硅烷于150g乙二醇丁醚溶剂中，在150℃下进行加热回流处理20min，冷却过滤，将过滤物放在60℃烘箱中烘烤24h，制得...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘恩杰，刘来聪，王育民，江永章，
申请(专利权)人：厦门山田聪达涂料有限公司，
类型：发明
国别省市：
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