專利名稱：一種溫敏變色涂料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及建筑外墻材料技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種溫敏變色涂料。
背景技術(shù)：
每當炎炎夏日來臨，人們總喜歡選擇穿著白色的衣服出門。不僅人類需要在陽光下身穿淺色來保持涼爽，建筑也同樣需要白色屋頂來避免暴曬。許多人可能沒有意識到，建筑的屋頂和外墻竟在無意間助長了氣溫飆升。研究數(shù)據(jù)顯示傳統(tǒng)黑色屋頂對陽光的反射率僅20%，而白色屋頂所反射的陽光則高達90%。如果室外溫度為32°C，黑色屋頂表面溫度可高達82°C，其吸收的熱量能讓房間升溫至46°C左右。同樣情況下，白色屋頂表面則恒溫在38°C，并使得室內(nèi)溫度保持在 26°C左右。有科學依據(jù)和實用背景，至少也能讓你節(jié)省20%夏季空調(diào)費用。淺色屋頂吸熱不及深色屋頂，這意味著淺色屋頂建筑物的降溫成本，即空調(diào)能量消耗會下降，從而有助于遏制氣候變化。對消費者來說，白色屋頂也意味著節(jié)省電費。然而，雖然夏天白色屋頂可以有效降低空調(diào)費用，但是冬天由于白色屋頂反射陽光，保暖效果遠遠不如黑色屋頂。尤其在北方地區(qū)冬季較長，那么白色屋頂在短短的夏季所節(jié)省的降溫費用將遠遠低于冬天所增加的取暖費用了。變色分為可逆和不可逆兩種?？赡嫘妥兩苛峡梢苑磸褪褂闷渥兩匦裕豢赡嫘宰兩苛现饕糜谝淮涡允褂谩，F(xiàn)有變色涂料的變色機理主要有光照、濕度、酸堿度、 和溫度控制變色。其中，溫度變色涂料中，高溫變色相對比較容易實現(xiàn)，而低溫變色尤其是自然環(huán)境的溫度范圍內(nèi)(0_50°C)變色實現(xiàn)非常困難，且原料成本高，無法大規(guī)模使用于建筑行業(yè)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種溫敏變色涂料，可直接在大部分現(xiàn)有外墻材料表面實施，成本低， 處理后外墻材料在外界環(huán)境溫度較高時變?yōu)榘咨谕饨绛h(huán)境溫度較低時變?yōu)橥该魃?，可顯露出墻面的底色，以達到全年四季為建筑物節(jié)約能源，減少碳排放的作用。本發(fā)明實施例提供一種溫敏變色涂料，其中各組分按照重量份配比為溫度敏感性高分子20-160份，成膜劑2-20份，增稠劑O. 2-5份，分散劑O. 5-10份，消泡劑O. 1-5份， 溶劑100-500份。如上所述的溫敏變色涂料，所述溫度敏感性高分子為含有聚氧乙烯的嵌段共聚物、或者為含有聚乙二醇的嵌段共聚物，或者為聚丙烯酰胺類高分子，其分子量Mn在IxlO3 至 lxl06g/mol 之間。如上所述的溫敏變色涂料，所述含有聚氧乙烯的嵌段共聚物為高分子聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯嵌段共聚物、聚氧乙烯-聚氧丁烯-聚氧乙烯嵌段共聚物或聚氧乙烯-聚氧戊烯-聚氧乙烯嵌段共聚物。如上所述的溫敏變色涂料，所述含有聚乙二醇的嵌段共聚物為高分子聚乙二醇-聚乙交酯丙交酯-聚乙二醇嵌段共聚物、聚乙二醇-聚乳酸-聚乙二醇嵌段共聚物或聚乙二醇-聚乙醇酸-聚乙二醇嵌段共聚物。如上所述的溫敏變色涂料，所述聚丙烯酰胺類高分子為高分子聚N，N- 二乙基丙烯酰胺、聚N，N- 二丙基丙烯酰胺或聚N，N- 二乙基-2-羧基丙烯酰胺。如上所述的溫敏變色涂料，所述成膜劑為蛋白成膜劑、丙烯酸樹脂成膜劑、丁二烯樹脂成膜劑、聚氨酯成膜劑、硝酸纖維成膜劑中的一種或幾種的混合物。如上所述的溫敏變色涂料，所述增稠劑為羧甲基纖維素鈉，瓊脂，黃原膠，卡拉膠， 果膠的一種或幾種的混合物。如上所述的溫敏變色涂料，所述分散劑為三乙基己基磷酸、十二烷基硫酸鈉、甲基戊醇、纖維素衍生物、聚丙烯酰胺、古爾膠、脂肪酸聚乙二醇酯中的一種或幾種的混合物。如上所述的溫敏變色涂料，所述消泡劑為乳化硅油、高碳醇脂肪酸酯復合物、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚氧丙烯甘油醚和聚氧丙烯中的一種或幾種的混合物。如上所述的溫敏變色涂料，所述溶劑為水、醇、酮、苯及其衍生物中任意一種或一種以上的組合溶液。本發(fā)明為溫敏性變色涂料，可使建筑外墻在某一臨界溫度改變顏色，高于臨界溫度時涂料為白色，可反射80%的熱量；低于臨界溫度時涂料為無色，顯露外墻材料本身顏色，本身顏色為黑色時，吸收太陽熱量效果最好，可達到80%，從而達到保持室內(nèi)舒適溫度、 減少空調(diào)及取暖設(shè)備使用、節(jié)約能源的效用。
具體實施例方式下面通過具體實施例對本發(fā)明作進一步的描述，但本發(fā)明并不僅限于這些實施例。實施例I高分子聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯嵌段共聚物，其分子量Mn約為lxl05g/mol， 100 份；成膜劑，8份；增稠劑，I份；分散劑，2份；消泡劑，I份；溶劑水，200份。上述原料溶解并攪拌90分鐘。聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯嵌段共聚物(ΡΕ0-ΡΡ0-ΡΕ0或EOn-POm-EOn)是用共價鍵將親水的PEO鏈段和疏水的PPO鏈段鏈結(jié)在一起的高分子化合物，在本實施例中作為含有聚氧乙烯的嵌段共聚物(溫度敏感性高分子)使用，其在一定的溶液中在溫度控制下形成乳液或者溶液。在其他實施例中，還可使用聚氧乙烯-聚氧丁烯-聚氧乙烯嵌段共聚物或聚氧乙烯-聚氧戊烯-聚氧乙烯嵌段共聚物。示例中涂料變色溫度約為50°C，當溫度為50°C以上時，涂料為白色；溫度為50°C以下時涂料為無色透明。以O(shè). 50C /min的溫度掃描速率達到50°C時，其變色時間約為2分鐘。反復變色500次后，其變色性能依然穩(wěn)定。實施例[
高分子聚乙二醇-聚乙交酯丙交酯-聚乙二醇嵌段共聚物，其分子量Mn約為5xl04g/mol, 100 份；
成膜劑，8份；
增稠劑，I份；
分散劑，2份；
消泡劑，I份；
溶劑水，200份。
上述原料溶解并攪拌90分鐘。
示例中涂料變色溫度約為40°C，當溫度為40°C以上時，涂料為白色；溫度為40°C
以下時涂料為無色透明。以O(shè). 50C /min的溫度掃描速率達到40°C時，其變色時間約為5分鐘。反復變色500次后，其變色性能依然穩(wěn)定。在本實施例中高分子聚乙二醇-聚乙交酯丙交酯-聚乙二醇嵌段共聚物作為含有聚乙二醇的嵌段共聚物(溫度敏感性高分子)使用，其在一定的溶液中在溫度控制下形成乳液或者溶液。在其他實施例中，還可使用聚乙二醇-聚乳酸-聚乙二醇嵌段共聚物或聚乙二醇-聚乙醇酸-聚乙二二醇嵌段共聚物。
實施例3
高分子聚N，N- 二-乙基丙烯酰胺，其分子量Mn約為lxl05g/mol，100份；
成膜劑，8份；
增稠劑，I份；
分散劑，2份；
消泡劑，I份；
溶劑水，200份。
上述原料溶解并攪拌90分鐘。
示例中涂料變色溫度約為38°C，當溫度為38°C以上時，涂料為白色；溫度為38°C
以下時涂料為無色透明。以O(shè). 5°C /min的溫度掃描速率達到38°C時，其變色時間約為I分鐘。反復變色500次后，其變色性能依然穩(wěn)定。在本實施例中高分子聚N，N- 二乙基丙烯酰胺作為聚丙烯酰胺類高分子(溫度敏感性高分子)使用，其在一定的溶液中在溫度控制下形成乳液或者溶液。在其他實施例中， 還可使用聚N，N- 二丙基丙烯酰胺或聚N，N- 二乙基-2-羧基丙烯酰胺。高于臨界溫度時，本發(fā)明實施例中的溫度敏感性高分子產(chǎn)生相變，在涂料其他組分的輔助下穩(wěn)定形成納米級乳液，整體顯示為白色。本發(fā)明實施例中的成膜劑、增稠劑、分散劑和消泡劑為常用化工助劑，所述成膜劑包括但不局限于蛋白成膜劑、丙烯酸樹脂成膜劑、丁二烯樹脂成膜劑、聚氨酯成膜劑、硝酸纖維成膜劑中的一種或幾種的混合物；所述增稠劑包括但不局限于羧甲基纖維素鈉，瓊脂， 黃原膠，卡拉膠，果膠的一種或幾種的混合物；所述分散劑包括但不局限于三乙基己基磷酸、十二烷基硫酸鈉、甲基戊醇、纖維素衍生物、聚丙烯酰胺、古爾膠、脂肪酸聚乙二醇酯中的一種或幾種的混合物；所述消泡劑包括但不局限于乳化硅油、高碳醇脂肪酸酯復合物、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚氧丙烯甘油醚和聚氧丙烯中的一種或幾種的混合物。本發(fā)明中的溫敏變色涂料具有如下優(yōu)點I、為可逆型變色涂料，使用壽命長，長期使用其變色性能依然穩(wěn)定；2、其變色機理為溫度控制，變色溫度范圍在自然環(huán)境溫度范圍內(nèi)；3、通過調(diào)整涂料配比，其變色溫度可精確控制在0-50°C的任一溫度；4、變色溫度區(qū)間窄；5、變色迅速；6、原料成本低，可廣泛應用于建筑行業(yè)。以上所述，僅為本發(fā)明的具體實施方式
，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何屬于本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護范圍應該以權(quán)利要求的保護范圍為準。
權(quán)利要求
1.一種溫敏變色涂料，其特征在于其中各組分按照重量份配比為溫度敏感性高分子20-160份，成膜劑2-20份，增稠劑O. 2-5份，分散劑O. 5-10份，消泡劑O. 1-5份，溶劑 100-500 份。
2.如權(quán)利要求I所述的溫敏變色涂料，其特征在于所述溫度敏感性高分子為含有聚氧乙烯的嵌段共聚物，或者為含有聚乙二醇的嵌段共聚物，或者為聚丙烯酰胺類高分子；其分子量Mn在IxlO3至lxl06g/mol之間。
3.如權(quán)利要求2所述的溫敏變色涂料，其特征在于所述含有聚氧乙烯的嵌段共聚物為高分子聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯嵌段共聚物、聚氧乙烯-聚氧丁烯-聚氧乙烯嵌段共聚物或聚氧乙烯-聚氧戊烯-聚氧乙烯嵌段共聚物。
4.如權(quán)利要求2所述的溫敏變色涂料，其特征在于所述含有聚乙二醇的嵌段共聚物為高分子聚乙二醇-聚乙交酯丙交酯-聚乙二醇嵌段共聚物、聚乙二醇-聚乳酸-聚乙二醇嵌段共聚物或聚乙二醇-聚乙醇酸-聚乙二醇嵌段共聚物。
5.如權(quán)利要求2所述的溫敏變色涂料，其特征在于所述聚丙烯酰胺類高分子為高分子聚N, N- 二乙基丙烯酰胺、聚N, N- 二丙基丙烯酰胺或聚N, N- 二乙基-2-羧基丙烯酰胺。
6.如權(quán)利要求I所述的溫敏變色涂料，其特征在于所述成膜劑為蛋白成膜劑、丙烯酸樹脂成膜劑、丁二烯樹脂成膜劑、聚氨酯成膜劑、硝酸纖維成膜劑中的一種或幾種的混合物。
7.如權(quán)利要求I所述的溫敏變色涂料，其特征在于所述增稠劑為羧甲基纖維素鈉，瓊脂，黃原膠，卡拉膠，果膠的一種或幾種的混合物。
8.如權(quán)利要求I所述的溫敏變色涂料，其特征在于所述分散劑為三乙基己基磷酸、 十二烷基硫酸鈉、甲基戊醇、纖維素衍生物、聚丙烯酰胺、古爾膠、脂肪酸聚乙二醇酯中的一種或幾種的混合物。
9.如權(quán)利要求I所述的溫敏變色涂料，其特征在于所述消泡劑為乳化硅油、高碳醇脂肪酸酯復合物、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚氧丙烯甘油醚和聚氧丙烯中的一種或幾種的混合物。
10.如權(quán)利要求I所述的溫敏變色涂料，其特征在于所述溶劑為水、醇、酮、苯及其衍生物中任意一種或一種以上的組合溶液。
全文摘要
本發(fā)明實施例提供一種溫敏變色涂料，其中各組分按照重量份配比為溫度敏感性高分子20-160份，成膜劑2-20份，增稠劑0.2-5份，分散劑0.5-10份，消泡劑0.1-5份，溶劑100-500份。本發(fā)明為溫敏性變色涂料，可使建筑外墻在某一臨界溫度改變顏色，高于臨界溫度時涂料為白色，可反射80％的熱量；低于臨界溫度時涂料為無色，顯露外墻材料本身顏色，本身顏色為黑色時，吸收太陽熱量效果最好，可達到80％，從而達到保持室內(nèi)舒適溫度、減少空調(diào)及取暖設(shè)備使用、節(jié)約能源的效用。
文檔編號C09D171/02GK102585674SQ20111044394
公開日2012年7月18日 申請日期2011年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月23日
發(fā)明者吳天驕, 范犇 申請人:武漢康橋偉業(yè)高新科技有限公司