一種高韌性納米孔超級(jí)絕熱保溫涂料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及保溫涂料領(lǐng)域，尤其涉及一種高韌性納米孔超級(jí)絕熱保溫涂料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]二氧化硅氣凝膠具有納米孔隙，是一種多孔性固態(tài)材料，具有低密度，高孔隙率的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，具有超級(jí)絕熱性能。利用二氧化硅氣凝膠微球與涂料用成膜材料組合，形成具有超級(jí)保溫性能的涂料。
[0003]目前的二氧化硅氣凝膠大多利用溶膠凝膠法，通過(guò)正硅酸乙酯等硅源水解制備，由此得到的二氧化硅氣凝膠極易吸潮，遇水開(kāi)裂，導(dǎo)致納米孔結(jié)構(gòu)遭到破壞，影響氣凝膠的性能，因此在制備過(guò)程中通常要對(duì)二氧化硅凝膠進(jìn)行必要的疏水改性，增強(qiáng)氣凝膠的疏水性。其主要的手段是采用特定的疏水改性劑，將二氧化硅濕凝膠上親水性的硅羥基替換為甲基，亞甲基等疏水的非極性基團(tuán)，從而增強(qiáng)凝膠體的疏水性，常用作疏水改性劑的物質(zhì)有三甲基氯硅烷，二甲基二乙氧基硅烷，甲基二硅胺烷，甲基三甲氧基硅烷等。
[0004]過(guò)疏水的二氧化娃氣凝膠微球是一種良好的隔熱材料，但是由于它表面含有大量的非極性基團(tuán)，當(dāng)它與水性聚合物體系混合時(shí)相容性差，界面熱阻大，同時(shí)氣凝膠微球分散不均，極易團(tuán)聚，導(dǎo)致復(fù)合材料的性能下降，因此，必須對(duì)疏水二氧化硅氣凝膠微球進(jìn)行適當(dāng)改性。
[0005]二氧化硅氣凝膠氣凝膠質(zhì)脆易碎，強(qiáng)度低，抗壓等性能不夠強(qiáng)，容易失去保溫性能，因次需要增加二氧化硅氣凝膠的強(qiáng)度，增加二氧化硅氣凝膠強(qiáng)度的方法有添加骨架，還有就是對(duì)其進(jìn)行改性，增加其分子之間的連接強(qiáng)度，還需要改善氣凝膠的其他性能，如耐紫外等性能。利用二氧化硅氣凝膠與高分子涂料結(jié)合制作高保溫性能的涂料，可以節(jié)約大量能源，還需要解決氣凝膠與高分子的結(jié)合強(qiáng)度，就需要對(duì)氣凝膠進(jìn)行適當(dāng)?shù)母男浴?br>
【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種高韌性納米孔超級(jí)絕熱保溫涂料及其制備方法。
[0007]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
一種高韌性納米孔超級(jí)絕熱保溫涂料，其特征在于由下列重量份的原料制成:正硅酸乙酯38-40、乙醇適量、碳酸丙烯酯適量、二異氰酸酯0.3-0.4、丙酮適量、E-12環(huán)氧樹(shù)脂70-75、乙二醇二縮水甘油醚9-12、二乙烯三胺7-7.5 ;
所述高韌性納米孔超級(jí)絕熱保溫涂料的制備方法，其特征在于包括以下步驟:
(1)用正硅酸乙酯為硅源，用溶膠凝膠法制成二氧化硅凝膠，進(jìn)行霧化處理，得到二氧化娃凝膠微球，粒徑在1-300 μ m ；
(2)取30-40重量份的丙酮，然后加入二氧化硅凝膠微球中，攪拌均勻，在常溫下老化兩天，將碳酸丙烯酯、丙酮按體積比1:1混合，得到溶液，取二氧化硅凝膠微球的3倍重量的溶液，清洗凝膠微球3次，得到改性的二氧化硅氣凝膠微球； (3)取6-7重量份的丙酮，加入二異氰酸酯，混合均勻，加入第(2)步得到的改性的二氧化硅氣凝膠微球，混合均勻后，放置20-25個(gè)小時(shí)，用3倍重量的乙醇洗滌4次，在超臨界CO2條件下干燥，得到高韌性的二氧化硅氣凝膠微球；
(4)將其他剩余成分混合，攪拌均勻，再加入第(3)步得到的高韌性的二氧化硅氣凝膠微球，攪拌均勻，即得。
[0008]本發(fā)明的有益效果
本發(fā)明通過(guò)對(duì)二氧化硅氣凝膠進(jìn)行改性，得到了高韌性的氣凝膠微球，減少了微球的破損率，增加了氣凝膠微球與環(huán)氧樹(shù)脂的粘結(jié)強(qiáng)度，提高了涂料的保溫性能，延長(zhǎng)了涂料的使用壽命。
【具體實(shí)施方式】
[0009]—種高韌性納米孔超級(jí)絕熱保溫涂料，由下列重量份(公斤)的原料制成:正硅酸乙酯39、乙醇適量、碳酸丙烯酯適量、二異氰酸酯0.3、丙酮適量、E-12環(huán)氧樹(shù)脂73、乙二醇二縮水甘油醚11、二乙烯三胺7.3 ;
所述高韌性納米孔超級(jí)絕熱保溫涂料的制備方法，包括以下步驟:
(1)用正硅酸乙酯為硅源，用溶膠凝膠法制成二氧化硅凝膠，進(jìn)行霧化處理，得到二氧化娃凝膠微球，粒徑在1-300 μ m ；
(2)取35重量份的丙酮，然后加入二氧化硅凝膠微球中，攪拌均勻，在常溫下老化兩天，將碳酸丙烯酯、丙酮按體積比1:1混合，得到溶液，取二氧化硅凝膠微球的3倍重量的溶液，清洗凝膠微球3次，得到改性的二氧化硅氣凝膠微球；
(3)取6.5重量份的丙酮，加入二異氰酸酯，混合均勻，加入第(2)步得到的改性的二氧化硅氣凝膠微球，混合均勻后，放置23個(gè)小時(shí)，用3倍重量的乙醇洗滌4次，在超臨界0)2條件下干燥，得到高韌性的二氧化硅氣凝膠微球；
(4)將其他剩余成分混合，攪拌均勻，再加入第(3)步得到的高韌性的二氧化硅氣凝膠微球，攪拌均勻，即得。
[0010]實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)
該實(shí)施例的涂料涂敷在鋼板上，厚度為3mm，經(jīng)檢測(cè)導(dǎo)熱系數(shù)為0.028W/mk(25°C環(huán)境)，涂膜燒蝕余量為97%，耐80次水洗。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種高韌性納米孔超級(jí)絕熱保溫涂料，其特征在于由下列重量份的原料制成:正硅酸乙酯38-40、乙醇適量、碳酸丙烯酯適量、二異氰酸酯0.3-0.4、丙酮適量、E-12環(huán)氧樹(shù)脂70-75、乙二醇二縮水甘油醚9-12、二乙烯三胺7-7.5。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述高韌性納米孔超級(jí)絕熱保溫涂料的制備方法，其特征在于包括以下步驟: (1)用正硅酸乙酯為硅源，用溶膠凝膠法制成二氧化硅凝膠，進(jìn)行霧化處理，得到二氧化娃凝膠微球，粒徑在1-300 μ m ； (2)取30-40重量份的丙酮，然后加入二氧化硅凝膠微球中，攪拌均勻，在常溫下老化兩天，將碳酸丙烯酯、丙酮按體積比1:1混合，得到溶液，取二氧化硅凝膠微球的3倍重量的溶液，清洗凝膠微球3次，得到改性的二氧化硅氣凝膠微球； (3)取6-7重量份的丙酮，加入二異氰酸酯，混合均勻，加入第(2)步得到的改性的二氧化硅氣凝膠微球，混合均勻后，放置20-25個(gè)小時(shí)，用3倍重量的乙醇洗滌4次，在超臨界CO2條件下干燥，得到高韌性的二氧化硅氣凝膠微球； (4)將其他剩余成分混合，攪拌均勻，再加入第(3)步得到的高韌性的二氧化硅氣凝膠微球，攪拌均勻，即得。
【專利摘要】一種高韌性納米孔超級(jí)絕熱保溫涂料，由下列重量份的原料制成：正硅酸乙酯38-40、乙醇適量、碳酸丙烯酯適量、二異氰酸酯0.3-0.4、丙酮適量、E-12環(huán)氧樹(shù)脂70-75、乙二醇二縮水甘油醚9-12、二乙烯三胺7-7.5；本發(fā)明通過(guò)對(duì)二氧化硅氣凝膠進(jìn)行改性，得到了高韌性的氣凝膠微球，減少了微球的破損率，增加了氣凝膠微球與環(huán)氧樹(shù)脂的粘結(jié)強(qiáng)度，提高了涂料的保溫性能，延長(zhǎng)了涂料的使用壽命。
【IPC分類】C09D7/12, C09D163/00
【公開(kāi)號(hào)】CN105038497
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510393542
【發(fā)明人】董良清
【申請(qǐng)人】當(dāng)涂縣科輝商貿(mào)有限公司
【公開(kāi)日】2015年11月11日
【申請(qǐng)日】2015年7月8日