一种高稳定性的可逆热致变外墙涂料及其制备方法与流程

1.本发明属于涂料制备技术领域，具体涉及一种高稳定性的可逆热致变外墙涂料及其制备方法。

背景技术：

2.热致变现象是指某种材料在外界环境温度发生变化时，其呈现的颜也会发生变化，变时的温度称为变温度。热致变材料是指能够发生热致变现象的材料，并且根据热致变材料的化学组成不同，部分热致变材料产生的颜变化是可逆，即温度达某一特定范围时，材料的颜发生变化，当温度恢复到初始温度后，颜也会随之复原。通过将热致变材料加入涂料配方中可生产热致变涂料。利用热致变材料的光谱反射率、发射率等光学性质能对建筑表面温度产生影响，可逆热致变外墙涂料能够在高温时呈现浅，尽可能反射太阳光，低温时呈现深，尽可能吸收太阳光，便于降低建筑冬季供热和夏季制冷的能耗，因此，可逆热致变材料目前在建筑外墙涂料领域具有较高的应用前景，并且，其在军事、防伪等领域也有很高的应用价值然而，可逆热致变涂料本身是一个不稳定体系，现有的可逆热致变涂料通常是在室内使用，且通常只是在短时间内具有耐高温能力，而作为涂覆在建筑外墙的热致变涂料，由于处于户外，长时间接受太阳辐射而吸热后，涂料中的可逆热致变材料的部分成分可能被破坏，使得可逆热致变外墙涂料易出现一些如粉化、失光等不可逆的破坏现象，因此，可逆热致变外墙涂料的稳定性需要进一步提升，以延长可逆热致变涂料的使用寿命，降低维修成本。

技术实现要素：

3.为解决现有可逆热致变外墙涂料存在的问题，本发明提供了一种高稳定性的可逆热致变外墙涂料及其制备方法。
4.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高稳定性的可逆热致变外墙涂料，其所用原料及各原料所占重量百分数为：双水杨醛缩芳胺类化合物2-5%、聚甲基丙烯酸甲酯树脂35-40%、环氧树脂10-15%、金红石型钛白粉10-15%、分散剂0.6-1%、消泡剂0.5-1.1%、聚醚改性硅氧烷0.2-0.4%、增稠剂0.5-0.6%、异丙醇2-5.3%、二甲基苯二酸亚胺酯2-3%、去离子水22-24%、4wt%聚乙烯醇溶液3-6%、硅藻土5-6.3%，各原料重量百分数之和为100%。
5.进一步地，所述分散剂为含磷酸酯的嵌段聚合物分散剂。
6.进一步地，所述消泡剂为破泡聚合物消泡剂或聚硅氧烷消泡剂。
7.进一步地，所述增稠剂具体为聚氨酯缔合增稠剂。
8.所述高稳定性的可逆热致变外墙涂料的制备方法，包括以下步骤：1）量取：按重量比例分别取双水杨醛缩芳胺类化合物、聚甲基丙烯酸甲酯树脂、环氧树脂、金红石型钛白粉、分散剂、消泡剂、聚醚改性硅氧烷、增稠剂、异丙醇、二甲基苯二酸
亚胺酯、去离子水、4wt%聚乙烯醇溶液和硅藻土；2）研磨：将量取好的金红石型钛白粉和硅藻土分别研磨至粒度达10μm以下；3）预混：将量取的增稠剂、分散剂、异丙醇、聚甲基丙烯酸甲酯树脂、环氧树脂、二甲基苯二酸亚胺酯、去离子水、4wt%聚乙烯醇溶液和研磨好的硅藻土混合，并以600-800r/min的速率搅拌1-2h，得到预混液；4）制备浆：向步骤3）得到的预混液中加入双水杨醛缩芳胺类化合物、研磨好的金红石型钛白粉及量取好的消泡剂和聚醚改性硅氧烷进行混合，得到浆；5）分散：以1400-1500r/min的速率将步骤4）得到的浆分散30-40min，使其细度小于40μm；6）过滤：过滤后得到涂料成品。
9.优选地，步骤4）中具体是向预混液中先加入双水杨醛缩芳胺类化合物、消泡剂和聚醚改性硅氧烷，并以400-500r/min的速率搅拌15-20min，然后将搅拌速率调整为600-800r/min，继续搅拌20-35min，并在此期间缓慢加入金红石型钛白粉。
10.与现有技术相比，本发明的有益效果在于：（1）本发明采用双水杨醛缩芳胺类化合物这种可逆热致变材料，通过添加分散剂、消泡剂、增稠剂、聚甲基丙烯酸甲酯树脂、金红石型钛白粉、去离子水、环氧树脂、聚醚改性硅氧烷、异丙醇、二甲基苯二酸亚胺酯、4wt%聚乙烯醇溶液、硅藻土以形成具有可逆热致变功能的外墙涂料，所得涂料中含有的双水杨醛缩芳胺外部均布有传热缓冲层和具有纤维网络状的传热通道，使得涂料涂覆在建筑外墙表面形成的涂膜在短时间内不会吸收大量的热，并且涂料分散程度较好，可使形成的涂膜均匀平整，厚度较小，不易堆积热量，从而使得涂膜具有良好稳定性。经检测，所得涂膜在环境温度25℃以下呈现深，当环境温度升高10-13℃时呈现白，能够尽可能反射太阳光，降低夏季制冷的能耗，当环境温度达到36℃时，降温7-10℃涂膜变回深，能尽可能吸收太阳光，降低建筑冬季供热能耗，且经长时间使用，涂膜不易出现不可逆的破坏现象，仍然具有较好的热致变能力。
11.（2）本发明通过量取、研磨、预混、制备浆、分散、过滤的步骤制备所述可逆热致变外墙涂料，可使得所得涂料质地均匀，涂料涂覆在建筑外墙表面形成的涂膜表面光滑，遮盖力良好，且不易出现开裂、粉化等现象，起主要热致变功能的双水杨醛缩芳胺以及各组分分散程度较好，使涂料涂覆在建筑外墙表面形成的涂膜所呈现的深饱和度较好，并且由于双水杨醛缩芳胺在已经研磨分散过的粒子上的填充度较高，可在保证涂料黏度的同时防止凝结，从而使得该涂料具有长期的贮存稳定性。
具体实施方式
12.一种高稳定性的可逆热致变外墙涂料，其所用原料及各原料所占重量百分数为：双水杨醛缩芳胺类化合物2-5%、聚甲基丙烯酸甲酯树脂35-40%、环氧树脂10-15%、金红石型钛白粉10-15%、分散剂0.6-1%、消泡剂0.5-1.1%、聚醚改性硅氧烷0.2-0.4%、增稠剂0.5-0.6%、异丙醇2-5.3%、二甲基苯二酸亚胺酯2-3%、去离子水22-24%、4wt%聚乙烯醇溶液3-6%、硅藻土5-6.3%，各原料重量百分数之和为100%。
13.所述高稳定性的可逆热致变外墙涂料的制备方法包括以下步骤：1）量取：按重量百分数之和为100%计，分别取双水杨醛缩芳胺类化合物2-5%、聚甲
基丙烯酸甲酯树脂35-40%、环氧树脂10-15%、金红石型钛白粉10-15%、分散剂0.6-1%、消泡剂0.5-1.1%、聚醚改性硅氧烷0.2-0.4%、增稠剂0.5-0.6%、异丙醇2-5.3%、二甲基苯二酸亚胺酯2-3%、去离子水22-24%、4wt%聚乙烯醇溶液3-6%、硅藻土5-6.3%；2）研磨：将量取好的金红石型钛白粉和硅藻土分别研磨至粒度达10μm以下；3）预混：将量取的增稠剂、分散剂、异丙醇、聚甲基丙烯酸甲酯树脂、环氧树脂、二甲基苯二酸亚胺酯、去离子水、4wt%聚乙烯醇溶液和研磨好的硅藻土混合，并用搅拌设备以600-800r/min的速率搅拌1-2h，得到预混液；4）制备浆：向步骤3）得到的预混液中先加入双水杨醛缩芳胺类化合物、消泡剂和聚醚改性硅氧烷，并用搅拌设备以400-500r/min的速率搅拌15-20min，然后将搅拌速率调整为600-800r/min，继续搅拌20-35min，并在此期间缓慢加入金红石型钛白粉，得到浆；5）分散：利用高度分散机以1400-1500r/min的速率将步骤4）得到的浆分散30-40min，使其用刮板细度计测试细度小于40μm；6）过滤：用涂料过滤器过滤后得到涂料成品。
14.优选地，所述双水杨醛缩芳胺类化合物的用量为3.5%。
15.优选地，所述分散剂为含磷酸酯的嵌段聚合物分散剂，其具体为hmt-181分散剂。。
16.优选地，所述消泡剂为破泡聚合物消泡剂或聚硅氧烷消泡剂。
17.优选地，所述增稠剂具体为聚氨酯缔合增稠剂。
18.为了使本发明所述的内容更加便于理解，下面结合具体实施方式对本发明所述的技术方案做进一步的说明，但是本发明不仅限于此。
19.实施例1：一种高稳定性的可逆热致变外墙涂料，其制备包括以下步骤：1）量取：按重量比例分别取双水杨醛缩芳胺类化合物3.5%、聚甲基丙烯酸甲酯树脂36%、环氧树脂10%、金红石型钛白粉12%、hmt-181分散剂0.7%、byk-a530消泡剂0.8%、聚醚改性硅氧烷0.3%、聚氨酯缔合增稠剂0.5%、异丙醇2.2%、二甲基苯二酸亚胺酯2%、去离子水22%、4wt%聚乙烯醇溶液4%、硅藻土6%；2）研磨：将量取好的金红石型钛白粉和硅藻土分别研磨至粒度达10μm以下；3）预混：将量取的增稠剂、分散剂、异丙醇、聚甲基丙烯酸甲酯树脂、环氧树脂、二甲基苯二酸亚胺酯、去离子水、4wt%聚乙烯醇溶液和研磨好的硅藻土混合，并用搅拌设备以700r/min的速率搅拌1h，得到预混液；4）制备浆：向步骤3）得到的预混液中先加入双水杨醛缩芳胺类化合物、消泡剂和聚醚改性硅氧烷，并用搅拌设备以450r/min的速率搅拌15min，然后将搅拌速率调整为700r/min，继续搅拌25min，并在此期间缓慢加入金红石型钛白粉，得到浆；5）分散：利用tgm-fl高度分散机以1400r/min的速率将步骤4）得到的浆分散35min，用刮板细度计测试细度为35μm；6）过滤：用涂料过滤器过滤后得到涂料成品。
20.该涂料涂覆在建筑外墙表面形成的涂膜在环境温度为24℃时呈现深，当环境温度升高10-12℃时呈现白，当环境温度达到36℃时，降温7-9℃所述涂膜变回深。
21.所使涂料涂覆在建筑外墙表面形成的涂膜在短时间内不会吸收大量的热，并且涂
料分散程度较好，使所形成的涂膜均匀平整，厚度较小，不易堆积热量，从而使得涂膜表面光滑，稳定性好，不易出现开裂、粉化等现象，同时，涂膜所呈现的深饱和度较好，且由于双水杨醛缩芳胺在已经研磨分散过的粒子上的填充度较高，可在保证涂料黏度的同时防止凝结，从而使得该涂料具有长期的贮存稳定性。
22.对比例1：采用6%轻质碳酸钙替代6%硅藻土的使用，用2.3%丙二醇丁醚替代0.3%聚醚改性硅氧烷和2%二甲基苯二酸亚胺酯的使用，用4%的丙二醇替代4% 4wt%聚乙烯醇溶液的使用，其他操作同实施例1，制得对照涂料。
23.实施例2：一种高稳定性的可逆热致变外墙涂料，其制备方法包括以下步骤：1）量取：按重量比例分别取双水杨醛缩芳胺类化合物2%、聚甲基丙烯酸甲酯树脂35%、环氧树脂12%、金红石型钛白粉12%、hmt-181分散剂0.6%、byk-a530消泡剂0.5%、聚醚改性硅氧烷0.3%、聚氨酯缔合增稠剂0.5%、异丙醇3.1%、二甲基苯二酸亚胺酯2%、去离子水22%、4wt%聚乙烯醇溶液4%、硅藻土6%；2）研磨：将量取好的金红石型钛白粉和硅藻土分别研磨至粒度达10μm以下；3）预混：将量取的增稠剂、分散剂、异丙醇、聚甲基丙烯酸甲酯树脂、环氧树脂、二甲基苯二酸亚胺酯、去离子水、4wt%聚乙烯醇溶液和研磨好的硅藻土混合，并用搅拌设备以700r/min的速率搅拌1.5h，得到预混液；4）制备浆：向步骤3）得到的预混液中先加入双水杨醛缩芳胺类化合物、消泡剂和聚醚改性硅氧烷，并用搅拌设备以400r/min的速率搅拌20min，然后将搅拌速率调整为800r/min，继续搅拌20min，并在此期间缓慢加入金红石型钛白粉，得到浆；5）分散：利用tgm-fl高度分散机以1500r/min的速率将步骤4）得到的浆分散30min，用刮板细度计测试细度为35μm；6）过滤：用涂料过滤器过滤后得到涂料成品。
24.该涂料涂覆在建筑外墙表面形成的涂膜在环境温度为25℃时呈现深，当环境温度升高10-13℃时呈现白，当环境温度达到36℃时，降温7-10℃所述涂膜变回深。
25.实施例3：一种高稳定性的可逆热致变外墙涂料，其制备方法包括以下步骤：1）量取：按重量比例分别取双水杨醛缩芳胺类化合物5%、聚甲基丙烯酸甲酯树脂36%、环氧树脂11%、金红石型钛白粉10%、hmt-181分散剂0.6%、byk-a530消泡剂0.8%、聚醚改性硅氧烷0.4%、增稠剂0.5%、异丙醇2.3%、二甲基苯二酸亚胺酯2%、去离子水22%、4wt%聚乙烯醇溶液4%、硅藻土5.4%；2）研磨：将量取好的金红石型钛白粉和硅藻土分别研磨至粒度达9μm；3）预混：将量取的增稠剂、分散剂、异丙醇、聚甲基丙烯酸甲酯树脂、环氧树脂、二甲基苯二酸亚胺酯、去离子水、4wt%聚乙烯醇溶液和研磨好的硅藻土混合，并用搅拌设备以700r/min的速率搅拌1h，得到预混液；4）制备浆：向步骤3）得到的预混液中先加入双水杨醛缩芳胺类化合物、消泡剂和聚醚改性硅氧烷，并用搅拌设备以500r/min的速率搅拌18min，然后将搅拌速率调整为700r/min，继续搅拌25min，并在此期间缓慢加入金红石型钛白粉，得到浆；
5）分散：利用高度分散机以1400r/min的速率将步骤4）得到的浆分散35min，用刮板细度计测试细度为30μm；6）过滤：用涂料过滤器过滤后得到涂料成品。
26.该涂料涂覆在建筑外墙表面形成的涂膜在环境温度为25℃时呈现深，当涂膜在环境温度升高10-13℃呈现白，当环境温度达到36℃时，降温7-10℃所述涂膜变回深。
27.实施例4：一种高稳定性的可逆热致变外墙涂料，其制备方法包括以下步骤：1）量取：按重量比例分别取双水杨醛缩芳胺类化合物3%、聚甲基丙烯酸甲酯树脂39%、环氧树脂10%、金红石型钛白粉10%、hmt-181分散剂1%、byk-a530消泡剂1.0%、聚醚改性硅氧烷0.2%、聚氨酯缔合增稠剂0.5%、异丙醇2%、二甲基苯二酸亚胺酯2%、去离子水22%、4wt%聚乙烯醇溶液3%、硅藻土6.3%；2）研磨：将量取好的金红石型钛白粉和硅藻土分别研磨至粒度达8μm；3）预混：将量取的增稠剂、分散剂、异丙醇、聚甲基丙烯酸甲酯树脂、环氧树脂、二甲基苯二酸亚胺酯、去离子水、4wt%聚乙烯醇溶液和研磨好的硅藻土混合，并用搅拌设备以600r/min的速率搅拌1.5h，得到预混液；4）制备浆：向步骤3）得到的预混液中先加入双水杨醛缩芳胺类化合物、消泡剂和聚醚改性硅氧烷，并用搅拌设备以500r/min的速率搅拌15min，然后将搅拌速率调整为700r/min，继续搅拌30min，并在此期间缓慢加入金红石型钛白粉，得到浆；5）分散：利用高度分散机以1400r/min的速率将步骤4）得到的浆分散30min，用刮板细度计测试细度为30μm；6）过滤：用涂料过滤器过滤后得到涂料成品。
28.该涂料涂覆在建筑外墙表面形成的涂膜在环境温度为25℃时呈现深，涂膜在环境温度升高10-13℃呈现白，当环境温度达到36℃时，降温7-10℃时，所述涂膜呈现深。
29.稳定性测试将实施例1-4和对比例1得到的涂料通过20μm厚度的涂布器分别涂布在5块4cm
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4cm且厚度为10mm的石英玻璃片，将5块涂有涂料的石英玻璃片置于热风烘箱中烘干，烘干温度为85℃，烘干20s，冷却至室温后，再将其置于热风烘箱中以40℃的温度烘4h后取出，采用agera度计分别测试上述5块石英玻璃片的颜，再将5块石英玻璃片静置冷却至室温，置于热风烘箱中以45℃的温度烘5h后取出，静置冷却至室温25℃，再置于热风烘箱中以50℃的温度烘6h后取出，采用agera度计分别测试上述5块石英玻璃片的颜，比较前后两次颜得到差，并观察5块石英玻璃片是否发生失光、脱、粉化的破坏现象，实验结果见表1。
30.表1 涂膜稳定性测试统计由表1可知，经长时间高温使用，实施例1-4的涂膜未出现不可逆的破坏现象，仍然具有较好的热致变能力，且差小，证明本发明提供的可逆热致变外墙涂料具有良好
稳定性。
31.以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

技术特征：

1.一种高稳定性的可逆热致变外墙涂料，其特征在于，所用原料及各原料所占重量百分数为：双水杨醛缩芳胺类化合物2-5%、聚甲基丙烯酸甲酯树脂35-40%、环氧树脂10-15%、金红石型钛白粉10-15%、分散剂0.6-1%、消泡剂0.5-1.1%、聚醚改性硅氧烷0.2-0.4%、增稠剂0.5-0.6%、异丙醇2-5.3%、二甲基苯二酸亚胺酯2-3%、去离子水22-24%、4wt%聚乙烯醇溶液3-6%、硅藻土5-6.3%，各原料重量百分数之和为100%。2.根据权利要求1所述的一种高稳定性的可逆热致变外墙涂料，其特征在于，所述分散剂具体为含磷酸酯的嵌段聚合物分散剂。3.根据权利要求1所述的一种高稳定性的可逆热致变外墙涂料，其特征在于，所述消泡剂具体为破泡聚合物消泡剂或聚硅氧烷消泡剂。4.根据权利要求1所述的一种高稳定性的可逆热致变外墙涂料，其特征在于，所述增稠剂具体为聚氨酯缔合增稠剂。5.一种如权利要求1-4任一项所述的高稳定性的可逆热致变外墙涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1）量取：按重量比例分别取双水杨醛缩芳胺类化合物、聚甲基丙烯酸甲酯树脂、环氧树脂、金红石型钛白粉、分散剂、消泡剂、聚醚改性硅氧烷、增稠剂、异丙醇、二甲基苯二酸亚胺酯、去离子水、4wt%聚乙烯醇溶液和硅藻土；2）研磨：将量取好的金红石型钛白粉和硅藻土分别研磨至粒度达10μm以下；3）预混：将量取的增稠剂、分散剂、异丙醇、聚甲基丙烯酸甲酯树脂、环氧树脂、二甲基苯二酸亚胺酯、去离子水、4wt%聚乙烯醇溶液和研磨好的硅藻土混合，并以600-800r/min的速率搅拌1-2h，得到预混液；4）制备浆：向步骤3）得到的预混液中加入双水杨醛缩芳胺类化合物、研磨好的金红石型钛白粉及量取好的消泡剂和聚醚改性硅氧烷进行混合，得到浆；5）分散：以1400-1500r/min的速率将步骤4）得到的浆高度分散30-40min，使其细度小于40μm；6）过滤：经过滤后得到涂料成品。6.根据权利要求5所述的一种高稳定性的可逆热致变外墙涂料的制备方法，其特征在于，步骤4）中具体是向预混液中先加入双水杨醛缩芳胺类化合物、消泡剂和聚醚改性硅氧烷，并以400-500r/min的速率搅拌15-20min，然后将搅拌速率调整为600-800r/min，继续搅拌20-35min，并在此期间缓慢加入金红石型钛白粉。

技术总结

本发明公开了一种高稳定性的可逆热致变外墙涂料及其制备方法，其所用原料及各原料所占重量百分数为：双水杨醛缩芳胺类化合物2-5%、聚甲基丙烯酸甲酯树脂35-40%、环氧树脂10-15%、金红石型钛白粉10-15%、分散剂0.6-1%、消泡剂0.5-1.1%、聚醚改性硅氧烷0.2-0.4%、增稠剂0.5-0.6%、异丙醇2-5.3%、二甲基苯二酸亚胺酯2-3%、去离子水22-24%、4wt%聚乙烯醇溶液3-6%、硅藻土5-6.3%，各原料重量百分数之和为100%；所述可逆热致变外墙涂料是经量取、研磨、预混、制备浆、分散、过滤的步骤制得的，其具有较高的稳定性。具有较高的稳定性。