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一种新型节能保温材料及其制备方法   0    0

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专利申请流程有哪些步骤?
专利申请流程图
申请
申请号:指国家知识产权局受理一件专利申请时给予该专利申请的一个标示号码。唯一性原则。
申请日:提出专利申请之日。
2021-12-28
申请公布
申请公布指发明专利申请经初步审查合格后,自申请日(或优先权日)起18个月期满时的公布或根据申请人的请求提前进行的公布。
申请公布号:专利申请过程中,在尚未取得专利授权之前,国家专利局《专利公报》公开专利时的编号。
申请公布日:申请公开的日期,即在专利公报上予以公开的日期。
2022-05-20
授权
授权指对发明专利申请经实质审查没有发现驳回理由,授予发明专利权;或对实用新型或外观设计专利申请经初步审查没有发现驳回理由,授予实用新型专利权或外观设计专利权。
预估到期
发明专利权的期限为二十年,实用新型专利权期限为十年,外观设计专利权期限为十五年,均自申请日起计算。专利届满后法律终止保护。
2041-12-28
基本信息
有效性 实质审查 专利类型 发明专利
申请号 CN202111624734.3 申请日 2021-12-28
公开/公告号 CN114410170A 公开/公告日 2022-04-29
授权日 预估到期日 2041-12-28
申请年 2021年 公开/公告年 2022年
缴费截止日
分类号 C09D133/12C09D133/08C09D133/02C09D133/16C09D139/04C09D7/61C08F220/14C08F220/18C08F220/06C08F220/24C08F226/06 主分类号 C09D133/12
是否联合申请 独立申请 文献类型号 A
独权数量 1 从权数量 3
权利要求数量 4 非专利引证数量 1
引用专利数量 6 被引证专利数量 0
非专利引证 1、杨雪娇等: "“基于可聚合离子液体的功能高分子材料研究进展”", 《化工进展》;
引用专利 US5225456A、CN101812153A、CN109251622A、CN110157279A、CN111534184A、CN112251097A 被引证专利
专利权维持 99 专利申请国编码 CN
专利事件 事务标签 公开、实质审查
申请人信息
申请人 第一申请人
专利权人 汤寅寅 当前专利权人 汤寅寅
发明人 汤寅寅 第一发明人 汤寅寅
地址 江苏省苏州市工业园区跨塘镇朱泾路9号 邮编 215000
申请人数量 1 发明人数量 1
申请人所在省 江苏省 申请人所在市 江苏省苏州市
代理人信息
代理机构
专利代理机构是经省专利管理局审核,国家知识产权局批准设立,可以接受委托人的委托,在委托权限范围内以委托人的名义办理专利申请或其他专利事务的服务机构。
北京工信联合知识产权代理有限公司 代理人
专利代理师是代理他人进行专利申请和办理其他专利事务,取得一定资格的人。
贾银秋
摘要
本发明涉及一种新型保温涂层复合材料,所述涂料包括如下重量份数的组成:改性丙烯酸乳液50‑80份、隔热填料8‑15份、纳米二氧化钛15‑25份、纳米三氧化二铝7‑13份、分散剂1‑5份、成膜助剂1‑3份、耐沾污剂0.5‑3份、去离子水15‑32份、硅烷偶联剂2‑5份;所述改性丙烯酸乳液为甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸、2‑全氟辛基乙基甲基丙烯酸酯、1‑乙烯基‑3‑辛基咪唑溴盐按摩尔比1∶1∶1∶1∶1共聚得到。对丙烯酸乳液的单体结构进行改性,首次获得离子型的丙烯酸乳液;改性丙烯酸乳液与纳米隔热填料间的相溶性大幅增大,提升了纳米填料的分散性能,颗粒沉降时间大幅延长,施工效果更好。
  • 摘要附图
    一种新型节能保温材料及其制备方法
  • 说明书附图:图1
    一种新型节能保温材料及其制备方法
  • 说明书附图:图2
    一种新型节能保温材料及其制备方法
法律状态
序号 法律状态公告日 法律状态 法律状态信息
1 2022-05-20 实质审查的生效 IPC(主分类): C09D 133/12 专利申请号: 202111624734.3 申请日: 2021.12.28
2 2022-04-29 公开
权利要求
权利要求书是申请文件最核心的部分,是申请人向国家申请保护他的发明创造及划定保护范围的文件。
1.一种新型保温涂层复合材料,所述涂料包括如下重量份数的组成:改性丙烯酸乳液
50‑80份、隔热填料8‑15份、纳米二氧化钛15‑25份、纳米三氧化二铝7‑13份、分散剂1‑5份、成膜助剂1‑3份、耐沾污剂0.5‑3份、去离子水15‑32份、硅烷偶联剂2‑5份;
所述改性丙烯酸乳液为甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸、2‑全氟辛基乙基甲基丙烯酸酯、1‑乙烯基‑3‑辛基咪唑溴盐按摩尔比1∶1∶1∶1∶1共聚得到;所述改性丙烯酸乳液共聚后含有如下结构单元:

2.根据权利要求1所述的一种新型保温涂层复合材料,其特征在于,所述隔热填料为空心玻璃微珠、纳米气凝胶微粉的组合物,二者质量比为1∶0.8‑1.2。

3.根据权利要求1所述的一种新型保温涂层复合材料,其特征在于,所述分散剂为多聚磷酸钠盐分散剂;所述纳米二氧化钛为金红石型钛白粉;所述硅烷偶联剂为甲基三甲氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、正硅酸乙酯中的至少一种;所述成膜助剂为酯醇十二;所述耐沾污剂为含氟表面活性剂Zonyl8952。

4.权利要求1‑3中任一项所述的一种新型保温涂层复合材料的制备方法,具体包括如下步骤:
(1)改性丙烯酸乳液的制备:取引发剂过硫酸铵用去离子水充分溶解得引发剂溶液;将甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸、2‑全氟辛基乙基甲基丙烯酸酯、1‑乙烯基‑3‑辛基咪唑溴盐、去离子水和十二烷基二苯醚二磺酸钠加入反应釜中,剧烈搅拌进行预乳化
30min;在另一反应釜中加入一定量的去离子水和pH缓冲剂碳酸氢钠,升高温度到80℃后加入1/3的引发剂和10%的预乳化单体,保温反应至体系呈蓝色,得种子乳液;将剩余预乳化单体和引发剂溶液,逐滴加入到种子乳液中,滴加完毕后,升高温度到85‑90℃,保温反应2‑
3h,反应完毕后降至室温,用氨水调节pH值为7‑8,得改性丙烯酸乳液;
(2)将相应质量份数的去离子水、改性丙烯酸乳液、成膜助剂、耐沾污剂、分散剂、硅烷偶联剂依次加入反应釜中,剧烈搅拌获得基础浆料;
(3)向基础浆料中依次加入隔热填料、纳米二氧化钛、纳米三氧化二铝,升高温度到55‑
60℃,剧烈搅拌2‑3h,然后加入氨水调节pH值到7‑8,继续搅拌1‑2h,降温出料得新型保温涂层复合材料。
说明书

技术领域

[0001] 本发明属于建筑材料技术领域,具体涉及一种新型节能保温涂层材料及其制备方法。

背景技术

[0002] 发展绿色建筑已经成为当前建筑节能降耗工作的重点,而绿色建筑的发展离不开节能、环保、绿色产品的应用。近年来,建筑反射隔热涂料作为一种新的功能型建筑涂料,涂敷在建筑物外墙或屋面时,可以有效降低太阳辐射热在建筑物外墙或屋面的累积,减少夏季通过建筑墙体或屋面传入到室内的热量,从而降低空调能耗,改善室内环境舒适度。市场上,目前主要从反射隔热颜料、反射隔热乳液和反射隔热填料来提高反射隔热涂料效果。
[0003] 反射隔热涂料是建筑节能的新材料,现在已经应用于实际建筑节能工程。如中国发明专利CN112341931A公开了一种水性反辐射隔热涂料及其制备方法,主要包括氟硅乳液、硅丙乳液、填料、纳米二氧化钛、成膜助剂、抑菌剂等组分。然而,现行反射型节能涂料大部分为丙烯酸涂料,随时间变化,丙烯酸涂料具有不耐沾污的缺点。一般而言,丙烯酸涂料会在3年内降低50%,在部分污染严重的城市,其反射效果的下降速度更快,通常不到2年其反射效果就会降低50%。为了提高涂层材料的耐沾污性能,通常要在配方体系中添加纳米填料体系以改变涂层材料的界面性能,进而提高其抗沾污性能;然而,纳米填料体系一般为无机金属氧化物,与有机丙烯酸乳液的相溶性较差,长期放置时将出现沉降现象,在加上纳米填料强的界面效应,沉降后将出现团聚,造成涂层材料的不可逆,影响了涂料的适用期和施工效果。因此,目前急需一种新型的耐沾污性好、耐候性更持久,适用期常的新型隔热涂层复合材料。

发明内容

[0004] 为解决现有技术的不足,本发明提供一种新型保温涂层复合材料,所述涂料包括如下重量份数的组成:改性丙烯酸乳液50‑80份、隔热填料8‑15份、纳米二氧化钛15‑25份、纳米三氧化二铝7‑13份、分散剂1‑5份、成膜助剂1‑3份、耐沾污剂0.5‑3份、去离子水15‑32份、硅烷偶联剂2‑5份;
[0005] 所述改性丙烯酸乳液为甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸、2‑全氟辛基乙基甲基丙烯酸酯、1‑乙烯基‑3‑辛基咪唑溴盐按摩尔比1∶1∶1∶1∶1共聚得到;所述改性丙烯酸乳液共聚后含有如下结构单元:
[0006]
[0007] 所述结构单元仅为示意结构,其中各单体根据添加量和聚合过程随机排序;所述改性丙烯酸乳液一方面含有全氟烷基基团,可有效提高成膜后涂层材料的耐水性能;同时单体中还含有1‑乙烯基‑3‑辛基咪唑溴盐离子型单体,共聚后得到的丙烯酸聚合物为离子型化合物,该化合物可有效提升乳液颗粒与无机纳米填料的相溶性,提高了纳米填料颗粒的分散性能,有效避免了团聚现象,储存期更长;
[0008] 所述隔热填料为空心玻璃微珠、纳米气凝胶微粉的组合物,二者质量比为1∶0.8‑1.2,通过隔热填料的复配,有效提升了隔热效果;
[0009] 所述分散剂为多聚磷酸钠盐分散剂;
[0010] 所述纳米二氧化钛为金红石型钛白粉;
[0011] 所述硅烷偶联剂为甲基三甲氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、正硅酸乙酯中的至少一种;
[0012] 所述成膜助剂为酯醇十二;所述耐沾污剂为含氟表面活性剂Zonyl 8952;
[0013] 本发明还提供一种所述新型保温涂层复合材料的制备方法,具体包括如下步骤:
[0014] (1)改性丙烯酸乳液的制备:取引发剂过硫酸铵用去离子水充分溶解得引发剂溶液;将甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸、2‑全氟辛基乙基甲基丙烯酸酯、1‑乙烯基‑3‑辛基咪唑溴盐、去离子水和十二烷基二苯醚二磺酸钠加入反应釜中,剧烈搅拌进行预乳化30min;在另一反应釜中加入一定量的去离子水和pH缓冲剂碳酸氢钠,升高温度到80℃后加入1/3的引发剂和10%的预乳化单体,保温反应至体系呈蓝色,得种子乳液;将剩余预乳化单体和引发剂溶液,逐滴加入到种子乳液中,滴加完毕后,升高温度到85‑90℃,保温反应2‑3h,反应完毕后降至室温,用氨水调节pH值为7‑8,得改性丙烯酸乳液;
[0015] (2)将相应质量份数的去离子水、改性丙烯酸乳液、成膜助剂、耐沾污剂、分散剂、硅烷偶联剂依次加入反应釜中,剧烈搅拌获得基础浆料;
[0016] (3)向基础浆料中依次加入隔热填料、纳米二氧化钛、纳米三氧化二铝,升高温度到55‑60℃,剧烈搅拌2‑3h,然后加入氨水调节pH值到7‑8,继续搅拌1‑2h,降温出料得新型保温涂层复合材料。
[0017] 本发明的有益效果在于,对丙烯酸乳液的单体结构进行改性,首次获得离子型的丙烯酸乳液;改性丙烯酸乳液与纳米隔热填料间的相溶性大幅增大,提升了纳米填料的分散性能,颗粒沉降时间大幅延长,施工效果更好。

实施方案

[0020] 以下对本发明的原理和特征进行描述,所举实施例只用于解释本发明,并非用于限定本发明的范围。
[0021] 实施例1.
[0022] 本实施例提供一种新型保温涂层复合材料,所述涂料包括如下重量份数的组成:改性丙烯酸乳液58份、隔热填料9份、纳米二氧化钛17份、纳米三氧化二铝10份、多聚磷酸钠盐分散剂2份、酯醇十二1份、含氟表面活性剂Zonyl 8952耐沾污剂1份、甲基三甲氧基硅烷
2、去离子水20份;所述隔热填料为空心玻璃微珠、纳米气凝胶微粉的组合物,二者质量比为
1∶1;
[0023] 所述保温涂层复合材料的制备方法,包括如下步骤:
[0024] (1)改性丙烯酸乳液的制备:取引发剂过硫酸铵16g用去离子水184g充分溶解得引发剂溶液;将甲基丙烯酸甲酯100g、丙烯酸丁酯128g、甲基丙烯酸86g、2‑全氟辛基乙基甲基丙烯酸酯532g、1‑乙烯基‑3‑辛基咪唑溴盐287g、去离子水3400g和十二烷基二苯醚二磺酸钠48g加入反应釜中,剧烈搅拌进行预乳化30min;在另一反应釜中加入去离子水2266g和pH缓冲剂碳酸氢钠84g,升高温度到80℃后加入1/3的引发剂和10%的预乳化单体,保温反应至体系呈蓝色,得种子乳液;将剩余预乳化单体和引发剂溶液,逐滴加入到种子乳液中,滴加完毕后,升高温度到85‑90℃,保温反应2‑3h,反应完毕后降至室温,用氨水调节pH值为7‑8,得改性丙烯酸乳液;
[0025] (2)将相应质量份数的去离子水200g、步骤(1)制备的改性丙烯酸乳液580g、酯醇十二10g、含氟表面活性剂Zonyl 8952耐沾污剂10g、多聚磷酸钠盐分散剂20g、甲基三甲氧基硅烷20g依次加入反应釜中,剧烈搅拌获得基础浆料;
[0026] (3)向基础浆料中依次加入隔热填料90g、纳米二氧化钛170g、纳米三氧化二铝100个,升高温度到55‑60℃,剧烈搅拌2‑3h,然后加入氨水调节pH值到7‑8,继续搅拌1‑2h,降温出料得新型保温涂层复合材料。
[0027] 实施例2.
[0028] 本实施例提供一种新型保温涂层复合材料,所述涂料包括如下重量份数的组成:改性丙烯酸乳液65份、隔热填料10份、纳米二氧化钛20份、纳米三氧化二铝10份、多聚磷酸钠盐分散剂3份、酯醇十二1份、含氟表面活性剂Zonyl 8952耐沾污剂2份、去离子水28份、二甲基二甲氧基硅烷3份;所述隔热填料为空心玻璃微珠、纳米气凝胶微粉的组合物,二者质量比为1∶1.2;
[0029] 所述保温涂层复合材料的制备方法同实施例1。
[0030] 实施例3.
[0031] 本实施例提供一种新型保温涂层复合材料,所述涂料包括如下重量份数的组成:改性丙烯酸乳液75份、隔热填料14份、纳米二氧化钛23份、纳米三氧化二铝13份、多聚磷酸钠盐分散剂4份、酯醇十二2份、含氟表面活性剂Zonyl 8952耐沾污剂2份、去离子水32份、二甲基二甲氧基硅烷3份;所述隔热填料为空心玻璃微珠、纳米气凝胶微粉的组合物,二者质量比为1∶0.8;
[0032] 所述保温涂层复合材料的制备方法同实施例1。
[0033] 实施例4.
[0034] 本实施例提供一种新型保温涂层复合材料,所述涂料包括如下重量份数的组成:改性丙烯酸乳液75份、隔热填料9份、纳米二氧化钛25份、纳米三氧化二铝10份、多聚磷酸钠盐分散剂2份、酯醇十二1份、含氟表面活性剂Zonyl 8952耐沾污剂1份、去离子水27份、正硅酸乙酯4份;所述隔热填料为空心玻璃微珠、纳米气凝胶微粉的组合物,二者质量比为1∶1;
[0035] 所述保温涂层复合材料的制备方法同实施例1。
[0036] 对比例1.
[0037] 本对比例提供一种传统保温涂层复合材料,所述涂料包括如下重量份数的组成:丙烯酸乳液58份、隔热填料9份、纳米二氧化钛17份、纳米三氧化二铝10份、多聚磷酸钠盐分散剂2份、酯醇十二1份、含氟表面活性剂Zonyl 8952耐沾污剂1份、甲基三甲氧基硅烷2、去离子水20份;所述隔热填料为空心玻璃微珠、纳米气凝胶微粉的组合物,二者质量比为1∶1;
[0038] 所述丙烯酸乳液的组成为甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸、2‑全氟辛基乙基甲基丙烯酸酯按摩尔比1∶1∶1∶1共聚得到,制备方法同实施例1。
[0039] 对比例2.
[0040] 本对比例提供一种传统保温涂层复合材料,所述涂料包括如下重量份数的组成:丙烯酸乳液75份、隔热填料9份、纳米二氧化钛25份、纳米三氧化二铝10份、多聚磷酸钠盐分散剂2份、酯醇十二1份、含氟表面活性剂Zonyl 8952耐沾污剂1份、正硅酸乙酯4份、去离子水27份;所述隔热填料为空心玻璃微珠、纳米气凝胶微粉的组合物,二者质量比为1∶1;
[0041] 所述丙烯酸乳液的组成为甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸、2‑全氟辛基乙基甲基丙烯酸酯按摩尔比1∶1∶1∶1共聚得到,制备方法同实施例1。
[0042] 对上述实施例和对比例制备的隔热涂层材料,分别静置30日、60日、90日观察涂层材料的防沉降性能,并对制备材料的工艺性能进行了比较,结果如表1:
[0043] 表1.隔热材料性能比较
[0044]
[0045] 对实施例1和对比例1制备出的两种样品分别放置60天后进行进行施工,对制备出的涂层进行SEM分析,结果如图1、图2所示;其中图1本发明制备出的涂层表面规整,无孔洞,局部进一步放大后也没有看到明显缺陷;图2对比例制备出的涂层施工后表面有大量孔洞,对孔洞进一步放大发现孔洞处有颗粒的聚集现象,进一步证明本发明可有效抑制颗粒集聚现象。
[0046] 以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

附图说明

[0018] 图1为实施例1材料放置60天后的施工效果图;其中a图为整体效果;b图为局部放大图;
[0019] 图2为对比例1材料放置60天后的施工效果图;其中a图为整体效果;b图为表面孔洞的放大图;
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