本發(fā)明涉及涂料，具體涉及納米保溫涂料及其制備方法。

背景技術：

涂料可以用不同的施工工藝涂覆在被保護或被裝飾的物體表面，并能與被涂物體形成粘附牢固、具有一定強度、連續(xù)的固態(tài)薄膜。基于涂料的功能來劃分，涂料可分為很多不同的類型，最常見的有隔熱涂料和防水涂料等。隔熱涂料能夠對波長在400nm-2500nm范圍的太陽紅外線和紫外線進行反射，避免太陽的熱量在物體表面進行累積升溫，起到隔熱的作用，同時，又能自動進行熱量輻射達到散熱的目的，降低物體的溫度，即使在陰天和夜晚涂料也依然具備上述功能，也能輻射熱量，從而降低物體的溫度。防水涂料是一類涂覆于被保護或被裝飾的物體表面后形成致密涂膜的防護涂料，在工程建筑領域有越來越多的應用。

在使用中，僅具有單一性能的涂料往往不能夠滿足使用需求。當用于涂刷有裂紋且需要隔熱的物體時，就需要涂料兼具防水與隔熱的特性，這時普通單一的隔熱涂料或是防水涂料就不能夠滿足上述要求。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種納米保溫涂料及其制備方法，通過該制備方法制得的納米保溫涂料兼具防水和隔熱特性，且成本低廉、綠色環(huán)保。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種納米保溫涂料及其制備方法，包括：1）將云母粉、鈦白粉、氧化硅、硅藻土、尖晶石粉和頁巖粉混合后研磨過篩制得納米填料；

2）將乳液、抗氧劑、增強劑和消泡劑攪拌、混合后制得成膜乳液m1；

3)將成膜助劑、潤濕劑和流平劑與所述納米填料加入到所述成膜乳液m1中進行攪拌，即制得所述納米保溫涂料。

通過上述技術方案，本發(fā)明中選擇將云母粉、鈦白粉、氧化硅、硅藻土、尖晶石粉和頁巖粉攪拌、混合后研磨過篩制得納米填料；進而將納米填料與由乳液、抗氧劑、增強劑和消泡劑攪拌、混合后制得的成膜乳液m1中混合形成納米保溫涂料。通過納米填料與乳液及其他的助劑之間產(chǎn)生相互協(xié)同作用進而使制得的涂料兼具防水和隔熱特性，且成本低廉、綠色環(huán)保。

本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點將在隨后的具體實施方式部分予以詳細說明。

具體實施方式

以下對本發(fā)明的具體實施方式進行詳細說明。應當理解的是，此處所描述的具體實施方式僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。

本發(fā)明中提供了一種納米保溫涂料的制備方法，所述制備方法包括：

1）將云母粉、鈦白粉、氧化硅、硅藻土、尖晶石粉和頁巖粉混合后研磨過篩制得納米填料；

2）將乳液、抗氧劑、增強劑和消泡劑攪拌、混合后制得成膜乳液m1；

3)將成膜助劑、潤濕劑和流平劑與所述納米填料加入到所述成膜乳液m1中進行攪拌，即制得所述納米保溫涂料。

本發(fā)明中，各原料的具體用量可以在寬的范圍內(nèi)選擇，但是為了進一步提高制得的涂料的防水性能及隔熱性能，優(yōu)選地，按照重量份計，所述乳液、納米填料、抗氧劑、增強劑、消泡劑、成膜助劑、潤濕劑和流平劑的用量比為10：2.5-5.5：0.25-0.65：1.1-1.5：0.5-0.6：0.15-0.35：0.1-0.5：0.1-0.3。

同樣，在制備納米填料的過程中，各組分的具體用量可以在寬的范圍內(nèi)選擇，但是為了提高制得的涂料的防水性能及隔熱性能，優(yōu)選地，所述云母粉、鈦白粉、氧化硅、硅藻土、尖晶石粉和頁巖粉重量比為1：1-2：1-3：1-5：1-2：1-3。

制得的納米填料的具體粒徑大小可以控制在較寬的范圍內(nèi)，但是為了提高制得的納米填料與涂料中其他組分之間的相互協(xié)同作用，優(yōu)選地，所述納米填料的粒徑為20-50nm。

在上述涂料的制備過程中，各步驟中使用攪拌的具體條件可以在寬的范圍內(nèi)調節(jié)，但是為了進一步提高制備效率，優(yōu)選地，步驟2）和3）中所述的攪拌各自獨立地至少滿足以下條件：轉速為2000-3000rpm，時間為30-50min。

上述技術方案中，所述乳液可以在寬的范圍內(nèi)選擇，但是為了提高涂料的防水性能，優(yōu)選地，所述乳液選自醋丙乳液、苯丙乳液、純丙乳液、硅丙乳液和水性環(huán)氧樹脂中的一種或多種。

在上述涂料的制備過程中，所述抗氧劑的種類可以在寬的范圍內(nèi)選擇，但是為了進一步提高涂料的隔熱性能能，優(yōu)選地，所述抗氧劑為2,6-三級丁基-4-甲基苯酚或雙（3，5-三級丁基-4-羥基苯基）硫醚；

同樣為了進一步提高涂料的隔熱性能能，優(yōu)選地，所述增強劑為三氧化二銻、紅磷或硅酸鉀中的一種或多種；進一步優(yōu)選地，所述消泡劑為磷酸三丁酯、二甲基硅油、乳化硅油和松節(jié)油中的一種或多種。

在上述涂料的制備過程中，所述成膜助劑的種類可以在寬的范圍內(nèi)選擇，但是為了進一步提高涂料的制備效率及成膜性能及隔熱性能能，優(yōu)選地，所述成膜助劑為丙二醇丁醚、丙二醇甲醚醋酸酯和醇酯十二中的一種或者多種。

在上述涂料的制備過程中，所述潤濕劑的種類可以在寬的范圍內(nèi)選擇，但是為了進一步提高涂料的制備效率及成膜性能及隔熱性能能，優(yōu)選地，所述潤濕劑為辛基酚聚氧乙烯醚、脂肪酸甲酯和月桂酸中的一種或多種；

同時，優(yōu)選地，所述流平劑為聚二甲基硅氧烷、聚甲基苯基硅氧烷和丙烯酸酯中一種或多種。

本發(fā)明中還提供了一種上述制備方法制得的納米保溫涂料。

以下將通過實施例對本發(fā)明進行詳細描述。

制備例1

將云母粉、鈦白粉、氧化硅、硅藻土、尖晶石粉和頁巖粉按照重量1：1：1：1：1：1的重量比進行混合后研磨過篩制得粒徑為20nm的納米填料，記作w1。

制備例2

將云母粉、鈦白粉、氧化硅、硅藻土、尖晶石粉和頁巖粉按照重量1：2：2：3：1.5：2的重量比進行混合后研磨過篩制得粒徑為35nm的納米填料，記作w2。

制備例3

將云母粉、鈦白粉、氧化硅、硅藻土、尖晶石粉和頁巖粉按照重量1：2：3：5：2：3的重量比進行混合后研磨過篩制得粒徑為50nm的納米填料，記作w3。

制備例4

按照制備例1的方法制得納米填料，記作w4；不同的是未加入云母粉。

制備例5

按照制備例1的方法制得納米填料，記作w5；不同的是未加入硅藻土。

制備例6

按照制備例1的方法制得納米填料，記作w6；不同的是未加入尖晶石粉。

制備例7

按照制備例1的方法制得納米填料，記作w6；不同的是未加入頁巖粉。

實施例1

先將醋丙乳液、2,6-三級丁基-4-甲基苯酚、三氧化二銻和磷酸三丁酯在轉速為2000rpm下攪拌50min、混合后制得成膜乳液m1；再將丙二醇丁醚、辛基酚聚氧乙烯醚和聚二甲基硅氧烷與所述納米填料w1加入到所述成膜乳液m1中，在轉速為2000rpm下攪拌50min，即制得所述納米保溫涂料，記作a1。

其中，按照重量份計，所述醋丙乳液、納米填料w1、2,6-三級丁基-4-甲基苯酚、三氧化二銻、磷酸三丁酯、丙二醇丁醚、辛基酚聚氧乙烯醚和聚二甲基硅氧烷的用量比為10：2.5：0.25：1.1：0.5：0.15：0.1：0.1。

實施例2

先將硅丙乳液、雙（3，5-三級丁基-4-羥基苯基）硫醚、紅磷和二甲基硅油在轉速為2500rpm下攪拌40min、混合后制得成膜乳液m1；再將醇酯十二、脂肪酸甲酯和聚甲基苯基硅氧烷與所述納米填料加入到所述成膜乳液m1中，在轉速為3000rpm下攪拌30min，即制得所述納米保溫涂料，記作a2。

其中，按照重量份計，所述硅丙乳液、納米填料w2、雙（3，5-三級丁基-4-羥基苯基）硫醚、紅磷、二甲基硅油、醇酯十二、脂肪酸甲酯和聚甲基苯基硅氧烷的用量比為10：3.5：0.50：1.2：0.55：0.25：0.4：0.2。

實施例3

先將苯丙乳液、2,6-三級丁基-4-甲基苯酚、硅酸鉀和松節(jié)油在轉速為2500rpm下攪拌40min、混合后制得成膜乳液m1；再將丙二醇甲醚醋酸酯、脂肪酸甲酯和聚甲基苯基硅氧烷與所述納米填料w3加入到所述成膜乳液m1中，在轉速為3000rpm下攪拌30min，即制得所述納米保溫涂料，記作a3。

其中，按照重量份計，所述苯丙乳液、納米填料w3、2,6-三級丁基-4-甲基苯酚、硅酸鉀、松節(jié)油、丙二醇甲醚醋酸酯、脂肪酸甲酯和聚甲基苯基硅氧烷的用量比為10：5.5：0.65：1.5：0.6：0.35：0.5：0.3。

對比例1

按照實施例1的制備方法制得納米保溫涂料，記作b1；不同的是所用的納米填料為w4。

對比例2

按照實施例1的制備方法制得納米保溫涂料，記作b2；不同的是所用的納米填料為w5。

對比例3

按照實施例1的制備方法制得納米保溫涂料，記作b3；不同的是所用的納米填料為w6。

對比例4

按照實施例1的制備方法制得納米保溫涂料，記作b4；不同的是所用的納米填料為w7。

對比例5

按照實施例1的制備方法制得納米保溫涂料，記作b5；不同的是在制備m1的過程中也一并將丙二醇丁醚、辛基酚聚氧乙烯醚和聚二甲基硅氧烷與所述納米填料w1加入到乳液中。

對比例6

按照實施例1的制備方法制得納米保溫涂料，記作b6；不同的是在制備m1的過程中未加入磷酸三丁酯。

檢測例1

對上述實施例和對比例制得的涂料a1-a3及b1-b6進行防水實驗測試，具體方法為：將上述涂料a1-a3及b1-b6分多次涂刷在打過蠟的玻璃板上，涂層總厚度為1.5毫米，將玻璃板靜放7天后置于烘箱內(nèi)50℃±2℃烘24小時，取出放置3小時后置于壓強為0.3mpa的水下，保持30分鐘，觀察有無滲漏現(xiàn)象，具體結果見表1。

檢測例2

對上述實施例和對比例制得的涂料a1-a3及b1-b6進行隔熱實驗測試，具體方法為：將上述涂料a1-a3及b1-b6分別涂覆于腔式容器表面，將容器置于太陽下暴曬10小時后測試容器內(nèi)部溫度，具體結果見表1。

通過上述檢測例可知，上述實施例所制備的納米保溫涂料能夠防水，隔熱。通過上述實施例的檢測結果得知，本發(fā)明提供的納米保溫涂料兼具防水和隔熱的特性，成本低廉。此外，從本發(fā)明的制備過程可以看出，本發(fā)明提供的納米保溫涂料的制備方法條件溫和、綠色環(huán)保，制備簡單。

以上詳細描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，但是，本發(fā)明并不限于上述實施方式中的具體細節(jié)，在本發(fā)明的技術構思范圍內(nèi)，可以對本發(fā)明的技術方案進行多種簡單變型，這些簡單變型均屬于本發(fā)明的保護范圍。

另外需要說明的是，在上述具體實施方式中所描述的各個具體技術特征，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進行組合，為了避免不必要的重復，本發(fā)明對各種可能的組合方式不再另行說明。

此外，本發(fā)明的各種不同的實施方式之間也可以進行任意組合，只要其不違背本發(fā)明的思想，通過將各質量份的原料在容器中進行混合，接觸，相互間產(chǎn)生協(xié)同作用，從而得到納米保溫涂料，其同樣應當視為本發(fā)明所公開的內(nèi)容。