一种防火型气凝胶保温隔热中涂漆及其制备方法与流程

1.本发明涉及一种防火型气凝胶保温隔热中涂漆及其制备方法。


背景技术：

2.近年来，全国各地建筑工程外墙保温层脱落等事故时有发生，已严重危及人民群众生命财产安全，造成社会不良影响。因此，全国各地陆续出台规定限制外墙外保温系统的使用，包括聚苯板薄抹灰体系，岩棉板体系和保温装饰板体系等。
3.开裂、空鼓、脱落；保温却不阻燃；阻燃又不能满足节能建筑保温要求，这已成为外墙保温行业的三大“痛点”。保温砂浆添加了大量的无机材料，具有不燃烧的特性，但其导热系数大，保温隔热效果差。而且保温砂浆要现场混合搅拌，受工人操作水平、气候环境、施工现场条件等因素影响，难于监管，容易埋下隐患；其次，保温砂浆脱落、开裂、渗水、空鼓等问题多发，严重影响建筑质量和安全。保温岩棉的主要成分为无机物，防火效果好。但保温岩棉的生产过程需要消耗大量生态能源，环境污染问题严重，而且其成本高，抗拉强度低。xps聚苯乙烯挤塑板等有机材料，防火性能差，在多起火灾中成为“帮凶”。
4.中国专利cn111410552a公开了一种耐火型气凝胶保温绝热涂层，该保温绝热涂层中的功能粉体为纳米级硅气凝胶粉体，粘结剂由钾水玻璃和硅溶胶混合物构成。该发明提供的耐火型气凝胶保温绝热涂层具有高太阳光反射和中远红外发射、同时具有极低的导热性能，在热阻性能优异的同时，耐燃性好，耐久性高，并且成品为膏状，生产过程和储运过程中避免粉尘污染，现场开盖即用，无需现场调配，质量可控。因此，综上，现有的保温绝热涂层不含有机成膜物质，涂层韧性不高，易开裂；气凝胶粉体直接直接加入配方中，分散效果差，分散时间长；所用轻质粉体填料的导热系数高，保温隔热效果不佳。


技术实现要素：

5.针对现有外墙外保温体系存在的问题，本发明提出了一种防火性能好、导热系数低和粘结强度高的防火型气凝胶保温隔热中涂漆及其制备方法。
6.方案一)
7.一种防火型气凝胶保温隔热中涂漆，由以下质量份数比的组分制备而成：
[0008][0009]
进一步地，所述的气凝胶水性浆料由以下组分按照以下质量份数比的组分制备而成：在50
‑
80份水中加入1
‑
3份聚羧酸钠和2
‑
4份脂肪醇聚氧乙烯醚，然后在转速为800
‑
1200r/min下搅拌3
‑
7min，然后加入10
‑
20g的二氧化硅气凝胶粉体，接着在搅拌速率为100
‑
300r/min搅拌直至未反生漂粉现象，接着继续在搅拌速率为800
‑
1200r/min搅拌10
‑
20min，即得所述的气凝胶水性浆料。
[0010]
进一步地，所述气凝胶粉体为疏水二氧化硅气凝胶。
[0011]
进一步地，所述钾水玻璃的模数为4.0
‑
5.0。
[0012]
进一步地，所述分散剂为圣诺普科sn
‑
5040。
[0013]
进一步地，所述润湿剂为海名斯德谦fn 211。
[0014]
进一步地，所述纤维素为亚跨龙250hbr。
[0015]
进一步地，所述膨润土为飞洲fz
‑
900。
[0016]
进一步地，所述成膜助剂为伊士曼十二醇酯。
[0017]
进一步地，所述消泡剂为巴斯夫st2410。
[0018]
进一步地，所述硅烷偶联剂为kh
‑
550。
[0019]
进一步地，所述防霉剂为埃迪特troysan80。
[0020]
进一步地，所述防腐剂为迪美ksg103st。
[0021]
进一步地，所述保温粉体为中空玻璃微珠、玻化微珠或者陶瓷微珠中的一种。
[0022]
方案二)
[0023]
一种防火型气凝胶保温隔热中涂漆的制备方法，包括如下步骤：
[0024]
将气凝胶水性浆料、钾水玻璃、丙烯酸乳液、分散剂、润湿剂、纤维素、膨润土、成膜助剂、消泡剂、硅烷偶联剂、防腐剂、防霉剂、乙二醇和保温粉体，搅拌均匀即得到所述的防火型气凝胶保温隔热中涂漆。
[0025]
原理如下：本发明实例中使用的成膜物质以钾水玻璃为主，丙烯酸乳液为辅，既保证了涂层的防火性能，又能使其不易开裂；本发明实例中先选用合适的润湿分散剂将气凝胶粉体配制成水性浆料，再将其分散到涂料中，可提高分散的效果和效率；本发明实例选用的轻质粉体填料的导热系数低且保温隔热效果好。
[0026]
较之前的现有技术，本发明具有以下有益效果：
[0027]
1.本发明的防火型气凝胶保温隔热中涂漆导热系数低，保温隔热效果好。
[0028]
2.本发明的防火型气凝胶保温隔热中涂漆防火性能好。
[0029]
3.本发明的防火型气凝胶保温隔热中涂漆粘结强度高，不易脱落。
[0030]
4.本发明防火型气凝胶保温隔热中涂漆是水性的，可挥发性有机物含量低，对人和环境的危害小。
[0031]
5.本发明防火型气凝胶保温隔热中涂漆是膏状的，施工简单方便。
[0032]
6.搭配现有热反射面漆使用，可以用更薄的厚度达到更好的保温隔热效果，且不易脱落。
具体实施方式
[0033]
下面结合具体实施方式对本发明进一步阐述
[0034]
实施例1
[0035]
按重量百分比计，防火型气凝胶保温隔热中涂漆包括以下组分：
[0036]
[0037][0038]
步骤s1：在80份水中加入2份聚羧酸钠、3份脂肪醇聚氧乙烯醚，1000r/min 搅拌5min，制成混合溶液；在混合溶液中缓慢加入15g二氧化硅气凝胶粉体， 200r/min搅拌直至未反生漂粉现象，继续1000r/min搅拌15min，得到气凝胶水性浆料。
[0039]
步骤s2：按配比称取60份气凝胶水性浆料、25份钾水玻璃、3份丙烯酸乳液、0.2份圣诺普科sn
‑
5040、0.2份海名斯德谦fn 211、0.1份亚跨龙250hbr、0.1份飞洲fz
‑
900、0.3份伊士曼十二醇酯、0.2份巴斯夫st2410、0.5份kh
‑
550、 0.2份埃迪特troysan80、0.2份迪美ksg103st、1.0份乙二醇和9份中空玻璃微珠，搅拌15min后即可得。
[0040]
实施例2
[0041]
按重量百分比计，防火型气凝胶保温隔热中涂漆包括以下组分：
[0042]
[0043][0044]
步骤s1：所述的气凝胶水性浆料由以下组分按照以下质量份数比的组分制备而成：在50份水中加入3份聚羧酸钠和4份脂肪醇聚氧乙烯醚，然后在转速为800r/min下搅拌7min，然后加入10g的二氧化硅气凝胶粉体，接着在搅拌速率为100r/min搅拌直至未反生漂粉现象，接着继续在搅拌速率为800r/min搅拌20min，即得所述的气凝胶水性浆料。
[0045]
步骤s2：按配比称取60份气凝胶水性浆料、25份钾水玻璃、3份丙烯酸乳液、0.2份圣诺普科sn
‑
5040、0.2份海名斯德谦fn 211、0.1份亚跨龙250hbr、 0.1份飞洲fz
‑
900、0.3份伊士曼十二醇酯、0.2份巴斯夫st2410、0.5份kh
‑
550、 0.2份埃迪特troysan80、0.2份迪美ksg103st、1.0份乙二醇和9份玻化微珠，搅拌15min后即可得到实施例2。
[0046]
实施例3
[0047]
按重量百分比计，防火型气凝胶保温隔热中涂漆包括以下组分：
[0048]
[0049][0050]
步骤s1：所述的气凝胶水性浆料由以下组分按照以下质量份数比的组分制备而成：在80份水中加入1份聚羧酸钠和2份脂肪醇聚氧乙烯醚，然后在转速为1200r/min下搅拌3min，然后加入20g的二氧化硅气凝胶粉体，接着在搅拌速率为300r/min搅拌直至未反生漂粉现象，接着继续在搅拌速率为1200r/min 搅拌20min，即得所述的气凝胶水性浆料。
[0051]
步骤s2：按配比称取60份气凝胶水性浆料、25份钾水玻璃、3份丙烯酸乳液、0.2份圣诺普科sn
‑
5040、0.2份海名斯德谦fn 211、0.1份亚跨龙250hbr、 0.1份飞洲fz
‑
900、0.3份伊士曼十二醇酯、0.2份巴斯夫st2410、0.5份kh
‑
550、 0.2份埃迪特troysan80、0.2份迪美ksg103st、1.0份乙二醇和9份陶瓷微珠，搅拌15min后即可得到实施例3。
[0052]
对比例1
[0053]
按重量份数比计，防火型气凝胶保温隔热中涂漆包括以下组分：
[0054][0055]
步骤s1：在80份水中加入2份聚羧酸钠、3份脂肪醇聚氧乙烯醚，1000r/min 搅拌5min，制成混合溶液；在混合溶液中缓慢加入15g二氧化硅气凝胶粉体， 200r/min搅拌直至未反生漂粉现象，继续1000r/min搅拌15min，得到气凝胶水性浆料。
[0056]
步骤s2：按配比称取60份气凝胶水性浆料、25份钾水玻璃、3份丙烯酸乳液、0.2份圣诺普科sn
‑
5040、0.2份海名斯德谦fn 211、0.1份亚跨龙250hbr、 0.1份飞洲fz
‑
900、0.3份伊士曼十二醇酯、0.2份巴斯夫st2410、0.5份kh
‑
550、 0.2份埃迪特troysan80、0.2份迪美ksg103st、1.0份乙二醇和9份轻质碳酸钙，搅拌15min后即可得到对比例。
[0057][0058]
所述的导热系数和粘结强度测试标准：gb/t 25261
‑
2018《建筑用反射隔热涂料》
[0059]
燃烧性能测试标准：gb8624
‑
2019《建筑材料及制品燃烧性能分级》
[0060]
由表可知，本发明的燃烧性能均为a2级，为不燃材料，粘结强度均较高，导热系数均较低。实施例1
‑
3和对比例的不同在于保温粉体的种类。实施例1 使用的是中空玻璃微珠，导热系数为0.035w/(m
·
k)，实施例2使用的是玻化微珠，导热系数为0.052w/(m
·
k)，实施例3使用的是陶瓷微珠，导热系数为 0.078w/(m
·
k)，对比例使用的是轻质碳酸钙，导热系数为0.093w/(m
·
k)。

技术特征：
1.一种防火型气凝胶保温隔热中涂漆，其特征在于：主要由以下质量份数比的组分制备而成：2.根据权利要求1所述的一种防火型气凝胶保温隔热中涂漆，其特征在于：所述的气凝胶水性浆料由以下组分按照以下质量份数比的组分制备而成：在50
‑
80份水中加入1
‑
3份聚羧酸钠和2
‑
4份脂肪醇聚氧乙烯醚，然后在转速为800
‑
1200r/min下搅拌3
‑
7min，然后加入10
‑
20g的二氧化硅气凝胶粉体，接着在搅拌速率为100
‑
300r/min搅拌直至未反生漂粉现象，接着继续在搅拌速率为800
‑
1200r/min搅拌10
‑
20min，即得所述的气凝胶水性浆料。3.根据权利要求2所述的一种防火型气凝胶保温隔热中涂漆，其特征在于：所述二氧化硅气凝胶粉体采用疏水二氧化硅气凝胶。4.根据权利要求1所述的一种防火型气凝胶保温隔热中涂漆，其特征在于：所述钾水玻璃的模数为4.0
‑
5.0。5.根据权利要求1所述的一种防火型气凝胶保温隔热中涂漆，其特征在于：所述分散剂为圣诺普科sn
‑
5040。6.根据权利要求1所述的一种防火型气凝胶保温隔热中涂漆，其特征在于：所述润湿剂为海名斯德谦fn 211。
7.根据权利要求1所述的一种防火型气凝胶保温隔热中涂漆，其特征在于：所述纤维素为亚跨龙250hbr。8.根据权利要求1所述的一种防火型气凝胶保温隔热中涂漆，其特征在于：所述膨润土为飞洲fz
‑
900。9.根据权利要求1所述的一种防火型气凝胶保温隔热中涂漆，其特征在于：所述成膜助剂为伊士曼十二醇酯；所述消泡剂为巴斯夫st2410；所述硅烷偶联剂为kh
‑
550；所述防霉剂为埃迪特troysan80；所述防腐剂为迪美ksg103st；所述保温粉体为中空玻璃微珠、玻化微珠或者陶瓷微珠中的一种。10.用于制备权利要求1
‑
9中任一项所述的防火型气凝胶保温隔热中涂漆的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：将气凝胶水性浆料、钾水玻璃、丙烯酸乳液、分散剂、润湿剂、纤维素、膨润土、成膜助剂、消泡剂、硅烷偶联剂、防腐剂、防霉剂、乙二醇和保温粉体，搅拌均匀即得到所述的防火型气凝胶保温隔热中涂漆。
技术总结
本发明涉及一种防火型气凝胶保温隔热中涂漆及其制备方法，它由以下质量份数比的组分制备而成：气凝胶水性浆料10


技术研发人员：茆敏 张常兴 付绍祥 洪杰
受保护的技术使用者：三棵树（上海）新材料研究有限公司
技术研发日：2021.03.19
技术公布日：2021/6/29