一種多彩紅外低發(fā)射率的環(huán)保型涂料的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種多彩紅外低發(fā)射率的環(huán)保型涂料，由甲組分和乙組分構(gòu)成，使用時按甲組分與乙組分的質(zhì)量比為1:10混合均勻即可；甲組分為脂肪族多異氰酸酯；乙組分由按質(zhì)量分?jǐn)?shù)計的下述組分組成：氟碳樹脂20～30％，特殊顏料35～50％，填料0～5％，分散劑1～5％，流平劑0.1～1％，定向劑3～8％，催干劑0.01～0.3％，混合溶劑15～25％，其特殊顏料由下述顏料組成：金紅石型二氧化鈦0～10％，1,4吡咯并吡咯二酮系有機(jī)紅顏料0～5％，氧化鉻綠0～25％，鈦鎳黃0～8％，黑色顏料0～5％，包覆型彩色金屬顏料50～95％。該涂料熱紅外波段平均發(fā)射率0.40～0.65，且重金屬含量符合要求。
【專利說明】一種多彩紅外低發(fā)射率的環(huán)保型涂料

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種多彩紅外低發(fā)射率的環(huán)保型涂料。

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著現(xiàn)代科技的迅猛發(fā)展，國家越來越重視材料的節(jié)能環(huán)保效應(yīng)，在考慮提高生 產(chǎn)力的同時越來越關(guān)注能源的消耗，因而與節(jié)能環(huán)保、節(jié)能降耗、提高能耗比的技術(shù)也逐漸 成為熱點?？梢姽庖唤t外波段是太陽光產(chǎn)生熱量的主體區(qū)域，中紅外區(qū)域3?5μπι和 8?14 μ m大氣窗口的紅外福射主要來自于物體和背景自身的熱福射，低發(fā)射特性材料可 以降低或改變物體本身的熱輻射特征，實現(xiàn)綜合散射特性與背景的相適應(yīng)，是紅外偽裝的 優(yōu)選材料。金屬材料的高反射特性使之成為節(jié)能環(huán)保型建筑涂料和紅外偽裝材料中最重要 的顏料種類，其中片狀鋁粉由于輕質(zhì)價廉，應(yīng)用最為廣泛。但是，鋁粉也存在可見光反射強(qiáng) 烈，不利于可見光隱蔽；抗氧化性差，氧化后發(fā)射率大幅上升的問題，因此，實際應(yīng)用中也受 到了諸多限制。此外，普通的熱反射涂料采用無機(jī)鉻黃顏料調(diào)色，雖然具有較高的太陽反 射比，但涂料中的六價鉻將對人體造成嚴(yán)重危害，對環(huán)境污染大，無法滿足國家標(biāo)準(zhǔn)對人體 有害重金屬物質(zhì)容許限值的要求。中國專利申請?zhí)?01310248696. 5和201310250312. 3公 開了兩種紅外低發(fā)射率綠色和土黃色涂料及其制備方法，具有可見光一近紅外波段的兼容 性，但此發(fā)明僅涉及8?14 μ m大氣窗口，綠色涂料發(fā)射率在0. 65以上，土黃色涂料發(fā)射率 在0. 56以上，發(fā)射率還有待進(jìn)一步降低。中國專利申請?zhí)?01210079320. 1公開了一種紅 外低發(fā)射率涂料及其制備方法，3?5 μ m平均發(fā)射率低于0. 35,8?14 μ m平均發(fā)射率低 于0. 45,但此發(fā)明只是實現(xiàn)了黃色系涂料的低發(fā)射率，在可見光一近紅外的顏色兼容性方 面還有待進(jìn)一步提1?。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的是：：提供一種多彩紅外低發(fā)射率的環(huán)保型涂料，能夠模擬南方叢 林綠色和北方黃土色背景的可見光一近紅外光譜反射特性，熱紅外波段3?5 μ m和8? 14 μ m平均發(fā)射率0. 40?0. 65,且有害重金屬物質(zhì)含量達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)容許限值，適用于建 筑外墻裝飾和多波段兼容偽裝。
[0004] 實現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案是：一種多彩紅外低發(fā)射率的環(huán)保型涂料，由甲組分 和乙組分構(gòu)成，其特征在于，使用時，按甲組分與乙組分的質(zhì)量比為1:10混合均勻即可；
[0005] 甲組分為脂肪族多異氰酸酯；
[0006] 乙組分由按質(zhì)量分?jǐn)?shù)計的下述組分組成：氟碳樹脂20?30%，特殊顏料35? 50%，填料0?5%，分散劑1?5%，流平劑0· 1?1%，定向劑3?8%，催干劑0.01? 0. 3%，混合溶劑15?25%，上述各組分質(zhì)量分?jǐn)?shù)之和為100% ;
[0007] 所述特殊顏料由按質(zhì)量分?jǐn)?shù)計的下述顏料組成：金紅石型二氧化鈦0?10%，1，4 吡咯并吡咯二酮系有機(jī)紅顏料0?5 %，氧化鉻綠0?25 %，鈦鎳黃0?8 %，黑色顏料0? 5%，包覆型彩色金屬顏料50?95%，上述顏料質(zhì)量分?jǐn)?shù)之和為100%，其中，黑色顏料是鐵 鉻黑、銅鉻黑、鐵鈦黑或茈黑中的一種或幾種的混合物；包覆型彩色金屬顏料是包覆型黃色 金屬顏料、包覆型藍(lán)色金屬顏料、包覆型綠色金屬顏料中的一種或幾種的混合物；
[0008] 所述混合溶劑為等質(zhì)量比的丙二醇甲醚醋酸酯、甲基異丁基酮、醋酸丁酯的混合 物。
[0009] 上述涂料的乙組分中，組成特殊顏料的包覆型彩色金屬顏料為中海油常州涂料化 工研究院有限公司的產(chǎn)品，其中，包覆型黃色金屬顏料的產(chǎn)品牌號是CY10,包覆型藍(lán)色金屬 顏料的產(chǎn)品牌號是CB10,包覆型綠色金屬顏料的產(chǎn)品牌號是CG10。
[0010] 上述涂料的乙組分中，組成特殊顏料的金紅石型二氧化鈦為Dupont公司的R960、 R706、R902中的一種；1，4吡咯并吡咯二酮系有機(jī)紅顏料為CINIC公司的DDP紅SR4C、DDP 紅SR3C、DDP紅ST、DDP紅SR2P、DDP紅SRlC中的一種；鈦鎳黃為HEUC0DUR公司的154、 G9116、G9202 中的一種。
[0011] 上述涂料的乙組分中，填料為滑石粉、云母粉、硫酸鋇、高嶺土、二氧化硅、膨潤土 中的一種或幾種。
[0012] 上述涂料的乙組分中，氟碳樹脂為含氟單體與乙烯基醚單體的共聚物，其羥值為 30 ?50mg KOH/g，含氟量為 35 ?40wt%。
[0013] 上述涂料的乙組分中，分散劑為Ciba EFKA-5065及下述公司品牌中的一種或幾 種：BYK 公司的 BYK-161、BYK-163, Lubrizol 公司的 Solsperse 32500、Solsperse 28000， Ciba 公司 Ciba EFKA-4010、Ciba EFKA-4030、Ciba EFKA-5065 ;流平劑為 Ciba 公司 CibaEFKA-3034、Ciba EFKA-3600、Ciba EFKA-3777 中的一種；定向劑為 Eastman 公司的 381-0. 5、381-2、381-20中的一種；催干劑為10wt%含量的二月桂酸二丁基錫。
[0014] 上述涂料中，作為所述甲組分的脂肪族多異氰酸酯為Bayer公司的Desmodur N75、Desmodur N3390、Desmodur N3800 中的一種或幾種。
[0015] 上述涂料乙組分的具體制備方法如下：
[0016] 按前述乙組分的各組分用量，稱取各組分的原料，然后，在拉缸內(nèi)，加入混合溶劑、 除分散劑Ciba EFKA-5065之外的其他分散劑、氟碳樹脂、除包覆型彩色金屬顏料外的組成 特殊顏料的其他顏料、填料并以400?500轉(zhuǎn)/分的速度分散Ih后，移入砂磨機(jī)研磨至細(xì)度 < 30 μ m，再將其移入拉缸內(nèi)，加入包覆型彩色金屬顏料、分散劑Ciba EFKA-5065、流平劑、 定向劑、催干劑并以400?500轉(zhuǎn)/分的速度分散2h后，制得乙組分，保存?zhèn)溆谩?br> [0017] 本發(fā)明的技術(shù)效果是：本發(fā)明技術(shù)方案的涂料具有下述有益效果：①乙組分所 用特殊顏料是由多種顏料組成的，這些顏料具有較高的紅外反射率或具有較好的紅外透 過特性，特別是采用的多種顏色的包覆型彩色金屬顏料，達(dá)到了涂膜顏色可控調(diào)節(jié)及紅外 低發(fā)射率的功能性，克服了使用普通片狀鋁粉的缺點，由于組成特殊顏料的各個顏料的顏 色、種類及其用量配比恰當(dāng)，而且與涂料的其他成分匹配，相互協(xié)同，使得涂膜的顏色達(dá)到 GJB798-90對漆膜顏色的要求以及GJB 7928-2012對偽裝涂料的通用要求。本發(fā)明提供的 多彩紅外低發(fā)射率的環(huán)保型涂料，熱紅外波段3?5μπι和8?Hym平均發(fā)射率0. 40? 0. 65,能夠模擬南方叢林綠色和北方黃土色背景的可見光一近紅外光譜反射特性，具有良 好的多波段兼容偽裝性能（見附圖1和2);②本發(fā)明組成特殊顏料的幾種顏料易得、價格 適中、不含重金屬，符合環(huán)保要求；③乙組分選用的氟碳樹脂與甲組分匹配，可涂覆于普通 黑色金屬、輕質(zhì)金屬、復(fù)合材料等各種載體表面，涂膜附著力好，耐水性和耐腐蝕性達(dá)到戶 外長期使用的要求，具有優(yōu)異的理化性能；④乙組分選用的顏料、填料、混合溶劑，使得涂料 成膜后的可溶性鎘、可溶性鉛、可溶性汞、可溶性鉻的檢出量均低于最低檢出量（見表5)， 符合目前國家的環(huán)保要求，適用于建筑外墻裝飾和多波段兼容偽裝。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018] 圖1為本發(fā)明實施例1?4涂料涂膜的80°C條件下3?14 μ m波段紅外發(fā)射率光 譜曲線；
[0019] 圖2為本發(fā)明實施例1?4涂料涂膜的漫反射光譜曲線。

【具體實施方式】
[0020] 以下結(jié)合實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步描述，但不局限于此。
[0021] 實施例及比較例所用原材料除另有說明外均為市售工業(yè)用品，可通過商業(yè)渠道購 得。
[0022] 實施例1制備土黃色紅外低發(fā)射率的環(huán)保型涂料A
[0023] (一）制備乙組分
[0024] ①乙組分配方
[0025] 實施例1的乙組分按質(zhì)量分?jǐn)?shù)計由氟碳樹脂28 %、特殊顏料40 %、填料3 %、分散 劑4. 3 %、流平劑0. 5 %、定向劑3 %、催干劑0. 2 %、混合溶劑21 %組成，其中，特殊顏料由 按質(zhì)量分?jǐn)?shù)計的下述顏料組成：金紅石型二氧化鈦2. 5%，1，4吡咯并吡咯二酮系有機(jī)紅顏 料1. 8 %，氧化鉻綠0 %，鈦鎳黃29. 2 %，黑色顏料（鐵鉻黑）11. 5 %，包覆型彩色金屬顏料 (包覆型黃色金屬顏料）55. 0 %，具體原料及其用量見表1。
[0026] 表 1
[0027]

【權(quán)利要求】
1. 一種多彩紅外低發(fā)射率的環(huán)保型涂料，由甲組分和乙組分構(gòu)成，其特征在于，使用 時，按甲組分與乙組分的質(zhì)量比為1:10混合均勻即可； 甲組分為脂肪族多異氰酸酯； 乙組分由按質(zhì)量分?jǐn)?shù)計的下述組分組成：氟碳樹脂20?30 %,特殊顏料35?50 %,填 料0?5%，分散劑1?5%，流平劑0. 1?1%，定向劑3?8%，催干劑0.01?0.3%，混 合溶劑15?25 %，上述各組分質(zhì)量分?jǐn)?shù)之和為100% ; 所述特殊顏料由按質(zhì)量分?jǐn)?shù)計的下述顏料組成：金紅石型二氧化鈦〇?10%，1，4吡 咯并吡咯二酮系有機(jī)紅顏料〇?5 %，氧化鉻綠0?25 %，鈦鎳黃0?8 %，黑色顏料0? 5%，包覆型彩色金屬顏料50?95%，上述顏料質(zhì)量分?jǐn)?shù)之和為100%，其中，黑色顏料是鐵 鉻黑、銅鉻黑、鐵鈦黑或茈黑中的一種或幾種的混合物；包覆型彩色金屬顏料是包覆型黃色 金屬顏料、包覆型藍(lán)色金屬顏料、包覆型綠色金屬顏料中的一種或幾種的混合物； 所述混合溶劑為等質(zhì)量比的丙二醇甲醚醋酸酯、甲基異丁基酮、醋酸丁酯的混合物。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的涂料，其特征在于，所述乙組分中，組成特殊顏料的包覆型彩 色金屬顏料為中海油常州涂料化工研究院有限公司的產(chǎn)品，其中，包覆型黃色金屬顏料的 產(chǎn)品牌號是CY10,包覆型藍(lán)色金屬顏料的產(chǎn)品牌號是CB10,包覆型綠色金屬顏料的產(chǎn)品牌 號是CG10。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的涂料，其特征在于，所述乙組分中，組成特殊顏料的金紅石型 二氧化鈦為Dupont公司的R960、R706、R902中的一種；1，4吡咯并吡咯二酮系有機(jī)紅顏料 為 CINIC 公司的 DDP 紅 SR4C、DDP 紅 SR3C、DDP 紅 ST、DDP 紅 SR2P、DDP 紅 SR1C 中的一種； 鈦鎳黃為HEUC0DUR公司的154、G9116、G9202中的一種。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的涂料，其特征在于，所述乙組分中，填料為滑石粉、云母粉、硫 酸鋇、高嶺土、二氧化硅、膨潤土中的一種或幾種。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的涂料，其特征在于，所述乙組分中，氟碳樹脂為含氟單體與乙 烯基醚單體的共聚物，其羥值為30?50mg KOH/g，含氟量為35?40wt%。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的涂料，其特征在于，所述乙組分中，分散劑為Ciba EFKA-5065 及下述公司品牌中的一種或幾種：BYK公司的BYK-161、BYK-163, Lubrizol公司的 Solsperse 32500、Solsperse 28000, Ciba 公司 Ciba EFKA-4010、Ciba EFKA-4030、Ciba EFKA-5065 ;流平劑為 Ciba 公司 Ciba EFKA-3034、Ciba EFKA-3600、Ciba EFKA-3777 中的 一種；定向劑為Eastman公司的381-0. 5、381-2、381-20中的一種；催干劑為10wt%含量的 二月桂酸二丁基錫。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的涂料，其特征在于，作為所述甲組分的脂肪族多異氰酸酯為 Bayer 公司的 Desmodur N75、Desmodur N3390、Desmodur N3800 中的一種或幾種。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的涂料，其特征在于，所述乙組分的具體制備方法如下： 按權(quán)利要求1所述乙組分的各組分用量，稱取各組分的原料，然后，在拉缸內(nèi)，加入混 合溶劑、除分散劑Ciba EFKA-5065之外的其他分散劑、氟碳樹脂、除包覆型彩色金屬顏料外 的組成特殊顏料的其他顏料、填料并以400?500轉(zhuǎn)/分的速度分散lh后，移入砂磨機(jī)研 磨至細(xì)度< 30 y m，再將其移入拉缸內(nèi)，加入包覆型彩色金屬顏料、分散劑Ciba EFKA-5065、 流平劑、定向劑、催干劑并以400?500轉(zhuǎn)/分的速度分散2h后，制得乙組分，保存?zhèn)溆谩?br> 【文檔編號】C09D5/30GK104403440SQ201410670841
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年11月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月20日
【發(fā)明者】譚偉民, 王李軍, 郁飛, 倪維良, 潘云飛 申請人:中國海洋石油總公司, 中海油常州涂料化工研究院有限公司, 中海油能源發(fā)展股份有限公司, 中海油常州環(huán)保涂料有限公司