本發明涉及一種涂料，尤其涉及一種活性白土改性的氟碳隔熱輻射型涂料及其制備方法。

背景技術：

隨著我國建筑行業的迅速發展以及能源危機的日益突出，建筑物的節能降耗就越發重要。我國的建筑能耗約占全國能源總消費量的 27％，居全國各類能耗之首。

采暖和空調的能耗占建筑總能耗的55％，而且還在以每年1個百分點的速度增加。因些，研究和開發建筑隔熱涂料具有重大的經濟效益、環境效益和社會效益。在建筑外墻使用具有隔熱功能的涂料不僅可以實現涂料原有的裝飾、保護和防霉等功能，而且還使涂層具有隔熱的功能，保持室內溫度恒定，增大室內外的溫差，在夏季減少溫能耗，在冬季降低取暖費用。目前，隔熱材料正經歷著由工業隔熱向建筑隔熱為主的轉變，這也是今后隔熱材料的主要發展方向之一。目前市場上隔熱涂料存在如下缺點：

1、絕熱性能差：玻璃微珠或陶瓷微珠的密度相對硼硅酸鹽空心玻璃微珠高，因而在相同添加用量下，使用玻璃微珠或陶瓷微珠的涂料獲得干膜絕熱腔體少，涂膜厚度較低，絕熱性能差；

2、儲存穩定性差：玻璃微珠或陶瓷微珠等經過表面處理而且密度較低，使涂料在儲存過程中容易產生粘度增大和上浮的現象；

3、施工不方便：采用玻璃微珠或陶瓷微珠的隔熱涂料，為了防止儲存過程中上浮的現象，通常提高涂料的初始粘度，因而施工時只能采用刮涂或批涂的方式來獲得較高的漆膜厚度。

作者李小兵等人在《多功能水性納米復合建筑隔熱涂料的制備》一文中，以水性聚氨酯為成膜劑，以分散良好滑石粉為填料，高反射的金紅石型二氧化鈦、空心玻璃微珠為隔熱功能顏填料，加上高輻射性能的絹云母，經高速分散提高納米填料在涂料中的分散性，制備多功能水性納米復合保溫隔熱涂料；所研制的多功能水性納米復合保溫隔熱涂料，其隔熱保溫性能優良且具有優質價廉的特性。

技術實現要素：

針對現有技術所存在的上述問題和需求，本發明的目的是提供隔熱效果好，儲存穩定，施工簡便的活性白土改性的氟碳隔熱輻射型涂料及其制備方法。

為實現上述目的，本發明的技術方案如下：

一種活性白土改性的氟碳隔熱輻射型涂料，其特征在于，其由如下重量份的原料制備而成：三氟氯乙烯200份、紅外吸收納米粉體30-40份、全氟甲基乙烯基醚30-40份、全氟丁基乙基丙烯酸酯30-40份、二甲基丙烯酸乙二醇酯15-20份、過硫酸銨3-5份、2,5-二甲基-2,5-二叔丁基過氧化己烷12-15份、月桂酸單甘油酯6-8份、活性白土15-20份、鋰皂石8-10份、納米三氧化鎢6-8份、丙二醇10-12份、乙酸丁酯8-10份、環氧蓖麻油10-12份、聚二甲基硅氧烷12-15份、2-甲基丙烯酸甲酯10-12份、羥乙基纖維素8-10份、十二碳醇酯6-8份、苯乙基酚聚氧乙烯醚8-10份、碳酸氫鈉適量、去離子水適量。

所述的活性白土改性的氟碳隔熱輻射型涂料，其特征在于，所述的紅外吸收納米粉體，由如下重量份的原料制備而成：山梨醇100份、乙二醇60-80份、鎢酸30份、硫酸銫10-15份、去離子水適量、無水乙醇適量；所述的紅外吸收納米粉體，由如下步驟制備而成：將山梨醇和乙二醇于夾套反應釜中加熱溶解，加入鎢酸和硫酸銫，高速攪拌30-40min后，泵入均質機進行循環均質化，60-80min后將產物泵入已加熱到140-150℃的高壓反應釜中，將高壓反應釜轉速定為180-200r/min，待上述物料完全轉移到高壓釜后，關閉高壓反應釜各閥門，以10-15℃/min的升溫速率將反應釜溫度上升到350℃，并保溫10-12h，降溫到140-150℃，放出反應產物，向其中加入去離子水，將物料打入壓濾機，以去離子水、無水乙醇洗滌3-5次，將濾餅放進真空烘箱烘干，再進行機械粉碎和氣流粉碎，即得到紅外吸收納米粉體。

所述的活性白土改性的氟碳隔熱輻射型涂料，其特征在于，所述的活性白土改性的氟碳隔熱輻射型涂料其由如下步驟制備而成：

（1）在10000-12000rpm攪拌下，加入活性白土、鋰皂石、納米三氧化鎢、丙二醇、乙酸丁酯和環氧蓖麻油，攪拌均勻后，在氮氣的保護下升溫至75-80℃，在1200-1500rpm攪拌下，加入聚二甲基硅氧烷和2-甲基丙烯酸甲酯，反應4-6h，洗滌、干燥；

（2）將三氟氯乙烯、紅外吸收納米粉體、相當于三氟氯乙烯重量份10-12倍的去離子水，加到反應釜中，加入碳酸氫鈉作為中和劑，調節pH值至6-7，然后加入全氟甲基乙烯基醚、全氟丁基乙基丙烯酸酯和二甲基丙烯酸乙二醇酯，高速攪拌分散乳化40-50min，得到乳液滴粒徑小于800nm的待聚合預乳液；繼續在高速攪拌下向反應釜中通氮氣，排除反應釜中的氧氣濃度至80ppm以下，在氮氣氛下，使反應釜中的乳液升溫到60-70℃，滴加過硫酸銨和相當于過硫酸銨重量份5-6倍的去離子水配置的溶液，控制在40-60min滴加完畢，60-70℃恒溫反應5-8h，升溫到75-85℃繼續反應1-2h，降溫到30℃，加入碳酸氫鈉，調節乳液的pH值至6-7；加入2,5-二甲基-2,5-二叔丁基過氧化己烷，50-60℃繼續反應6-8h；

（3）向步驟（2）的產物中加入月桂酸單甘油酯、步驟（1）的產物和羥乙基纖維素，以1800-2000rpm攪拌30-60min；加入十二碳醇酯與苯乙基酚聚氧乙烯醚，以800-1000rpm攪拌40-50min，即得活性白土改性的氟碳隔熱輻射型涂料。

應用本發明的技術方案，具有以下技術效果：

本發明加入紅外吸收納米粉體，采用溶劑熱液相法工藝，以鎢酸、硫酸銫生產銫鎢青銅紅外吸收納米粉體；基于太陽光波段中熱能的95％集中在0.78-2.5μm波長上，而銫鎢青銅紅外吸收納米粉體中的氧空位能對這段波長的紅外線產生吸收使銫和鎢的電子躍遷至高能位，產生光波光能的反射和衍射作用，從而隔斷熱能進入基層，取得良好的隔熱效果；本發明以三氟氯乙烯和全氟丁基乙基丙烯酸酯聚合得到的氟碳樹脂為成膜劑，再以二甲基丙烯酸乙二醇酯和2,5-二甲基-2,5 二叔丁基過氧化己烷對氟碳樹脂進行交聯改性，增強了涂料的韌性和耐候性，改善了涂層的耐磨性和附著性能；本發明采用活性度低，不與油脂及其它化學物質發生化學作用的活性白土作為隔熱涂料的填料，再與鋰皂石和納米三氧化鎢協同作用，提高了隔熱涂料耐化學藥品性能和耐磨性能；本發明的氟碳隔熱輻射型涂料隔熱效果好；且具有優異的機械性能，優良的附著力；優良的耐候性、耐水性、耐沾污性、耐洗刷性等；安全環保，適用范圍廣。

具體實施方式

本實施例的活性白土改性的氟碳隔熱輻射型涂料，其由如下重量份的原料制備而成：三氟氯乙烯200份、紅外吸收納米粉體40份、全氟甲基乙烯基醚30份、全氟丁基乙基丙烯酸酯30份、二甲基丙烯酸乙二醇酯20份、過硫酸銨5份、2,5-二甲基-2,5-二叔丁基過氧化己烷15份、月桂酸單甘油酯8份、活性白土20份、鋰皂石10份、納米三氧化鎢8份、丙二醇12份、乙酸丁酯10份、環氧蓖麻油12份、聚二甲基硅氧烷15份、2-甲基丙烯酸甲酯12份、羥乙基纖維素10份、十二碳醇酯8份、苯乙基酚聚氧乙烯醚10份、碳酸氫鈉適量、去離子水適量。

本實施例的紅外吸收納米粉體，由如下重量份的原料制備而成：山梨醇100份、乙二醇60份、鎢酸30份、硫酸銫15份、去離子水適量、無水乙醇適量；所述的紅外吸收納米粉體，由如下步驟制備而成：將山梨醇和乙二醇于夾套反應釜中加熱溶解，加入鎢酸和硫酸銫，高速攪拌40min后，泵入均質機進行循環均質化，80min后將產物泵入已加熱到150℃的高壓反應釜中，將高壓反應釜轉速定為200r/min，待上述物料完全轉移到高壓釜后，關閉高壓反應釜各閥門，以15℃/min的升溫速率將反應釜溫度上升到350℃，并保溫12h，降溫到150℃，放出反應產物，向其中加入去離子水，將物料打入壓濾機，以去離子水、無水乙醇洗滌5次，將濾餅放進真空烘箱烘干，再進行機械粉碎和氣流粉碎，即得到紅外吸收納米粉體。

本實施例的活性白土改性的氟碳隔熱輻射型涂料其由如下步驟制備而成：

（1）在12000rpm攪拌下，加入活性白土、鋰皂石、納米三氧化鎢、丙二醇、乙酸丁酯和環氧蓖麻油，攪拌均勻后，在氮氣的保護下升溫至80℃，在1500rpm攪拌下，加入聚二甲基硅氧烷和2-甲基丙烯酸甲酯，反應6h，洗滌、干燥；

（2）將三氟氯乙烯、紅外吸收納米粉體、相當于三氟氯乙烯重量份12倍的去離子水，加到反應釜中，加入碳酸氫鈉作為中和劑，調節pH值至6-7，然后加入全氟甲基乙烯基醚、全氟丁基乙基丙烯酸酯和二甲基丙烯酸乙二醇酯，高速攪拌分散乳化50min，得到乳液滴粒徑小于800nm的待聚合預乳液；繼續在高速攪拌下向反應釜中通氮氣，排除反應釜中的氧氣濃度至80ppm以下，在氮氣氛下，使反應釜中的乳液升溫到70℃，滴加過硫酸銨和相當于過硫酸銨重量份6倍的去離子水配置的溶液，控制在60min滴加完畢，70℃恒溫反應8h，升溫到85℃繼續反應2h，降溫到30℃，加入碳酸氫鈉，調節乳液的pH值至6-7；加入2,5-二甲基-2,5-二叔丁基過氧化己烷，60℃繼續反應8h；

（3）向步驟（2）的產物中加入月桂酸單甘油酯、步驟（1）的產物和羥乙基纖維素，以2000rpm攪拌60min；加入十二碳醇酯與苯乙基酚聚氧乙烯醚，以1000rpm攪拌50min，即得活性白土改性的氟碳隔熱輻射型涂料。

經測試，涂層兩側的溫差大于10℃，隔熱率大于85%。