熱反射隔熱烤漆涂料及其制備方法
【專利摘要】本發明公開一種熱反射隔熱烤漆涂料及其制備方法，該烤漆涂料按質量百分比包括如下組分：成膜樹脂40-60%、混合溶劑8-15%、紅外反射顏料10-25%、隔熱粉1-5%、填料6-15%、助劑1.2-3.5%；各組分的重量百分比之和為100%。其中，所述成膜樹脂包括熱固性丙烯酸樹脂、飽和聚酯樹脂和氨基樹脂的混合物。由于成膜樹脂中含有上述三種主體樹脂，該烤漆涂料具有良好的耐候性能、機械性能和耐化學品性能；由于原料中加入了紅外反射顏料和隔熱粉，涂料太陽光的反射效率高，隔熱效果好。
【專利說明】熱反射隔熱烤漆涂料及其制備方法

【技術領域】
[0001] 本發明涉及烤漆涂料【技術領域】，特別公開一種熱反射隔熱烤漆涂料及其制備方 法。

【背景技術】
[0002] 烤漆涂料是指涂料噴涂在工件上，在常溫下不能形成漆膜，須經過一定的溫度 和一定時間烘烤才能干燥形成漆膜的一種涂料。太陽光輻射的能量主要集中在波長 為200-2500nm的范圍內，紫外線占 5%，波長為200-400nm ;可見光線占 45%，波長為 400-720nm ;近紅外線占 45 %，波長為720-2500nm ;其它電磁輻射能占 5 %。
[0003] 現有的熱反射隔熱涂料雖然也有熱反射物質和隔熱物質，但是其成膜物質多為丙 烯酸樹脂、聚酯樹脂、氟硅樹脂、環氧樹脂等，主體成膜物質比較單一，涂料的綜合性能不夠 優異。例如，專利CN103396715A公開了一種熱反射隔熱涂料，由主劑和固化劑組成，主劑 包括丙烯酸樹脂、紅外反射顏料、隔熱粉、填料、酯類溶劑以及其他助劑等，固化劑為六亞 甲基二異氰酸酯和酯類溶劑，雖然該涂料多彩，但是其耐候性、耐化學品性能不夠。專利 CN102876181A公開了一種超薄型金屬板隔熱反射涂料，其底漆和面漆中成膜樹脂選自環氧 樹脂、聚酯樹脂或環氧改性丙烯酸樹脂，固化劑為甲醚化三聚氰胺樹脂或丁醚化三聚氰胺 樹脂等，但其實施例中并沒有出現環氧改性丙烯酸樹脂、聚酯樹脂和上述固化劑的組合。此 夕卜，專利CN101812269A公開了太陽熱輻射反射涂料，提到成膜物質為樹脂或乳液，樹脂可 以為丙烯酸樹脂、環氧樹脂、醇酸樹脂、聚酯樹脂或其他涂料用樹脂中的一種或多種，但是 該專利中同樣沒有公開成膜物質種類的具體組合。專利CN1800283A公開了一種隔熱涂料， 其成膜物包括聚酯樹脂、醇酸樹脂、環氧樹脂、丙烯酸樹脂、氨基樹脂、酚醛樹脂、聚氯乙烯 樹脂、有機硅改性聚酯樹脂、有機硅改性聚酯樹脂、有機硅改性丙烯酸樹脂、有機硅樹脂、氟 碳樹脂等，但是同樣的，該涂料的綜合性能例如耐老化性等仍然不夠優異，并且不具備熱反 射性能。
[0004] 此外，現有技術中也存在較多的水性丙烯酸氨基烘烤漆，例如"水性丙烯酸氨基烘 烤漆的研制"，王承偉等，上海涂料，第45卷第3期，介紹了水溶性丙烯酸氨基烘烤漆的原料 組成、生產工藝及研制；"水性丙烯酸改性醇酸氨基烤漆的制備與性能測試"，徐支有等，上 海涂料第49卷第7期，采用水性丙烯酸改性醇酸樹脂為成膜物，部分甲醚化氨基樹脂為固 化劑，得到的水性氨基烤漆性能較為優異，但是其為水性，干燥時間較長，并且由于成膜物 的單一性，烤漆綜合性能不足。


【發明內容】

[0005] 本發明的目的在于提供一種高性能的熱反射隔熱烤漆涂料，其經濟成本較低、夕卜 觀效果佳、具有良好的耐候性能、機械性能如強度和韌性、耐化學品性能、并且對太陽光的 反射效率高、能夠節約能源、壽命長。
[0006] 本發明的另一個目的在于提供一種熱反射隔熱烤漆涂料的制備方法，該制備方法 成本低廉、能耗小且操作簡單，適合工業化生產。
[0007] 本發明提供一種熱反射隔熱烤漆涂料，按質量百分比包括如下組分：
[0008] 成膜樹脂 40-祕％ 混合溶劑 8-丨5% 紅外反射顏料 10-25% 丨S熱粉 1-5% 填料 6-15% 助劑 I.2-3.5%;各組分的重最+色分比之和為100%。
[0009] 其中，所述成膜樹脂包括熱固性丙烯酸樹脂、飽和聚酯樹脂和氨基樹脂的混合 物。優選的，熱固性丙烯酸樹脂、飽和聚酯樹脂、氨基樹脂的質量比例為25-45 :4. 5-6. 5 : 10-15。
[0010] 所述熱固性丙烯酸樹脂是由（甲基）丙烯酸酯類單體和其它烯屬不飽和單體共聚 制成的樹脂，單體的具體種類沒有特別限制，其能保證漆膜的硬度，同時能夠與成膜樹脂中 的飽和聚酯樹脂、氨基樹脂發生交聯反應。
[0011] 所述飽和聚酯樹脂由多元酸和多元醇縮聚而成，是一種低分子量、無定形、含有支 鏈可交聯的聚合物，組成結構是端羥基聚酯和端羧基聚酯的飽和聚酯樹脂，其能夠加強漆 膜的柔韌性、光澤度和豐滿度，使得漆膜的抗沖擊性能增加。
[0012] 所述氨基樹脂是由含有氨基或酰氨基的單體與甲醛經縮聚反應而成的高度醚化 的三聚氰胺樹脂，它可以與熱固性丙烯酸樹脂、飽和聚酯樹脂相互交聯成膜，進一步提高漆 膜的強度和硬度；優選的，所述氨基樹脂為高亞氨基型甲醚化氨基樹脂。采用該類氨基樹脂 比普通的氨基樹脂制備出的涂料綜合性能更為優異。
[0013] 所述混合溶劑選自醇類溶劑、醚類溶劑、酯類溶劑或苯類溶劑中的兩種以上的混 合物。所述醇類溶劑選自乙醇、異丙醇、正丁醇、異丁醇、叔丁醇中的一種或兩種以上；所述 醚類溶劑選自乙二醇單丁醚、乙二醇單甲醚、乙二醇單乙醚中的一種或兩種以上；所述酯類 溶劑選自乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯中的一種或兩種以上；所述苯類溶劑選自甲苯、二 甲苯中的一種或兩種。
[0014] 優選的，混合溶劑選自上述四類溶劑的混合物，更優選的，混合溶劑選自正丁醇、 乙二醇單丁醚、醋酸丁酯和二甲苯的混合物，最優選的，四者質量比為1: 1: 1: 1。上述正丁醇 在涂料中起到了穩定劑的作用，防止油漆膠化，延長油漆儲存時間，其余溶劑起到溶解和調 整油漆干燥時間的作用。
[0015] 所述紅外反射顏料選自金紅石型鈦白粉、大紅色粉、中黃粉、鐵紅粉中的一種或兩 種以上。優選的，紅外反射顏料是經高溫煅燒混合后、采用空氣對流式粉碎、再經過切割處 理形成的顏料，是一種高性能高環保復合無機顏料，具有優異的耐候性，耐化學品性能，耐 高溫性，易分散，熱穩定性強，著色力、遮蓋力優良，可以有效的提高太陽能光熱反射效率， 在涂料中使用可以降低體系表面溫度，起到隔熱、環保節能的效果，提高環境的熱舒適度， 節約能源，延長涂料使用壽命。
[0016] 所述隔熱粉選自氧化鋁、氧化鎂、氧化鈦、氧化鋅中的一種或兩種以上。
[0017] 所述填料選自碳酸鈣、滑石粉、硫酸鋇、蒙脫土、高嶺土中的一種或兩種以上。
[0018] 所述助劑選自潤濕分散劑、消泡劑、流平劑、防沉劑、抗紫外線劑和降溫劑的混合 物。所述潤濕分散劑選自聚丙烯酸鈉、焦磷酸鈉、磷酸三鈉、硅酸鹽、烷基芳基磺酸酯、脂肪 酸酰胺衍生物硫酸酯、烷基酚聚氧乙烯醚、聚丙烯酸酯類中的一種或兩種以上，優選聚丙烯 酸酯類；所述消泡劑選自聚硅氧烷類和有機醇類；所述流平劑選自氟改性丙烯酸類或有機 硅類；所述防沉劑選自聚酰胺蠟或聚乙烯蠟的一種或兩種；所述抗紫外線助劑選自紫外光 吸收劑、抗氧化劑；所述降溫劑優選封閉型的對甲苯磺酸胺，它可以使漆膜減少烘烤時間， 節約施工成本。
[0019] 本發明熱反射隔熱烤漆涂料采用了熱固性丙烯酸樹脂、飽和聚酯樹脂和氨基樹脂 的混合物作為成膜樹脂，經烘烤干燥后形成，其具有良好的耐候性能、耐化學品性能、漆膜 強度和抗沖擊性能。
[0020] 此外，涂料中加入紅外反射顏料和隔熱粉，提高了涂料反射太陽光的能力；并且由 于紅外反射顏料制備方法的特殊性，其具有優異的耐候性，耐化學品性能，耐高溫性，易分 散，熱穩定性、著色力、遮蓋力優良，可以有效的提高太陽能光熱反射效率，在涂料中使用可 以降低體系表面溫度、隔熱、環保節能的效果，節約能源，延長涂料漆膜壽命。最后，選擇合 適的助劑能夠進一步提高涂料的施工性能、保色性能等。
[0021] 本發明還提供上述熱反射隔熱烤漆涂料的制備方法，包括以下步驟：將熱固性丙 烯酸樹脂、混合溶劑、顏料、填料和助劑混合、攪拌均勻，研磨再加入氨基樹脂和飽和聚酯樹 月旨，再次攪拌均勻，最后再用混合溶劑調節粘度、過濾。
[0022] 優選的，所述混合過程在配漆罐內進行，攪拌采用攪拌機，首次攪拌轉速為 1000-1200轉每分鐘，研磨后的細度彡20um，研磨之后再次將原料轉到配漆罐中，再次攪 拌轉速為800-1000轉每分鐘。優選的，最終的粘度為涂4#杯85±5S(25°C )，過濾采用 150-200目過濾網。
[0023] 本發明所述的熱反射隔熱烤漆涂料，其施工方法包括以下步驟：使用混合溶劑調 節涂料粘度，涂料粘度為涂4#杯15S-20S，后即可噴涂；噴涂方式可采用空氣噴涂、無氣噴 涂、刷涂、輥涂中的任意一種，烘烤條件 ：130±10°C /20-30分鐘。但應當注意：熱反射隔熱 烤漆涂料用前必須先攪拌均勻，不可加水稀釋直接用混合溶劑沖稀即可噴涂；必須烘烤才 可完全硬化。
[0024] 本發明的熱反射隔熱烤漆涂料可以直接與環氧防銹底漆、電泳底漆等防銹漆搭配 形成完整涂裝，可以應用于汽車、摩托車、自行車、工程機械、農用機械、機電廠品、戶外輸油 輸水管道面漆涂裝等。
[0025] 本發明的熱反射隔熱烤漆涂料還可以搭配阻隔型隔熱涂料，可進一步阻隔殘留的 輻射能。阻隔型隔熱涂料使用中空玻璃微珠或納米級陶瓷微珠及片狀顏、填料等，可以形成 低熱傳導的涂層，阻隔層隔熱涂料屬于中涂漆，涂層厚度，滿足阻隔殘留的輻射能所需的不 同性能。再者，阻隔型隔熱涂料漆膜干燥后，它不僅具有良好的隔熱效果，還具有優異的隔 音效果，能夠明顯減少外部噪音，使空間內安靜舒適。
[0026] 本發明的有益效果有：
[0027] 1、選用了熱固性丙烯酸樹脂、飽和聚酯樹脂和氨基樹脂三者的混合物作為成膜物 質，使得漆膜具有極優的光澤度和豐滿度，良好的柔韌性和附著力，優良的抗沖擊性能和硬 度，優良的戶外耐候性和美觀性，優良的耐水性、耐油性和耐酸堿性；
[0028] 2、加入了紅外反射顏料和隔熱填料，對太陽的熱反射率高，可有效降低物體表面 溫度，有效保護被涂設備和設施，延長其使用壽命。

【具體實施方式】
[0029] 通過下面給出的本發明的具體實施例和比較實施例可以進一步清楚地了解本發 明，但它們不是對本發明的限定。具體實施例和比較實施例中沒有詳細敘述的部分是采用 現有技術、公知技術手段和行業標準獲得的。
[0030] 若未特別指明，實施例中所采用的技術手段為本領域技術人員所熟知的常規手 段，所采用的試劑和產品也均為可商業獲得的。所用試劑的來源、商品名以有必要列出其組 成成分者，均在首次出現時標明。
[0031] 測試方法或儀器：
[0032] 光澤：廣州標哥達實驗室儀器用品有限公司的智能三角度光澤儀B⑶516進行精 密測試。
[0033] 反射率：美國Filmetrics，Inc.公司的F10-RT-UVX反射率測試儀進行精密測試。
[0034] 耐濕熱性：臺灣眾志CZ-A-150D可程試恒溫恒濕試驗機設置溫度濕度并設定測試 時間240h耐濕熱測試條件進行測試。
[0035] 耐鹽霧性：杭州正亞一起有限公司JL-120A連續式鹽水噴霧試驗機（耐腐蝕試驗 機）設置度濕度并設定測試時間400h耐濕熱測試條件進行測試。
[0036] 耐人工氣候老化性：美國Q = LAB公司生產的Q-SUN-XE-3型光穩定性試驗箱設置 光波在34〇11111，輻照度0.511/1112，光照溫度631：，濕度在80%進行連續性耐人工氣候老化性 測試800h，后用用廣州標哥達實驗室儀器用品有限公司的智能三角度光澤儀BGD516進行 光澤度變化測試。
[0037] 檢測性能技術指標如表1所示：
[0038] 表 1
[0039]

【權利要求】
1. 一種熱反射隔熱烤漆涂料，按質量百分比包括如下組分： 成膜樹脂 40-60% 浞介溶劑 8-15% 紅外反射顏料 10-25% 隔熱粉 1-5% 填料 6-15% 助劑 1.2-3.5%; 各紐分的:摩:..S Π 分比之和為丨00%; 其中，所述成膜樹脂包括熱固性丙烯酸樹脂、飽和聚酯樹脂和氨基樹脂的混合物。
2. 根據權利要求1所述的烤漆涂料，其特征在于：氨基樹脂為高亞氨基型甲醚化氨基 樹脂。
3. 根據權利要求1或2所述的烤漆涂料，其特征在于：所述熱固性丙烯酸樹脂、飽和聚 酯樹脂、氨基樹脂的質量比例為25-45:4. 5-6. 5:10-15。
4. 根據權利要求1或2所述的烤漆涂料，其特征在于：所述紅外反射顏料選自金紅石 型鈦白粉、大紅色粉、中黃粉、鐵紅粉中的一種或兩種以上。
5. 根據權利要求1或2所述的烤漆涂料，其特征在于：所述混合溶劑選自醇類溶劑、醚 類溶劑、酯類溶劑或苯類溶劑中的兩種或多種的混合物。
6. 根據權利要求5所述的烤漆涂料，其特征在于：混合溶劑為質量比為1:1:1:1的正 丁醇、乙二醇單丁醚、醋酸丁酯和二甲苯的混合物。
7. 根據權利要求1或2所述的烤漆涂料，其特征在于：所述隔熱粉選自氧化鋁、氧化 鎂、氧化鈦、氧化鋅中的一種或兩種以上。
8. 根據權利要求1或2所述的烤漆末涂料，其特征在于：所述填料選自碳酸鈣、滑石 粉、硫酸鋇、蒙脫土、高嶺土中的一種或兩種以上；所述助劑選自潤濕分散劑、消泡劑、流平 齊U、防沉劑、抗紫外線劑和降溫劑的混合物。
9. 一種制備權利要求1-8任一項所述熱反射隔熱烤漆涂料的方法，其特征在于：包括 如下步驟：將熱固性丙烯酸樹脂、混合溶劑、紅外反射顏料、填料和助劑混合、攪拌均勻，研 磨，再加入氨基樹脂和飽和聚酯樹脂，再次攪拌均勻，最后再用混合溶劑調節粘度、過濾。
10. 根據權利要求9所述的方法，其特征在于：混合在配漆罐中進行，攪拌采用攪拌機， 首次攪拌轉速為1000-1200轉每分鐘，研磨后的細度< 20um，再次攪拌轉速為800-1000轉 每分鐘。
【文檔編號】C09D167/00GK104109438SQ201410362817
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2014年7月28日 優先權日:2014年7月28日
【發明者】許紹凰, 藍文烽, 項椿燁 申請人:漳州三德利油漆涂料有限公司