一种外墙保温涂料、制备方法及其应用与流程

本申请涉及外墙保温涂料技术领域，更具体地说，它涉及一种外墙保温涂料、制备方法及其应用。

背景技术：

为响应国家建筑节能环保政策，市场上常用干挂外墙保温板，但随着使用时间延长，保温板容易出现开裂渗水，脱落伤人的问题。后来市面上又改用外墙用保温砂浆和内用保温脱硫石膏结合的方法，以解决保温板易脱落伤人的弊端，该种方法虽然能简化施工，但后期还需继续施工抗裂腻子、封闭底漆和外墙耐候涂料，不仅工序繁多，而且浪费时间和成本。后期市场上又推出了反射隔热涂料，反射隔热涂料是以合成树脂为基料，以功能性颜填料及助剂等配制而成，通过高效反射太阳光来达到隔热目的。在春秋季节效果明显，在冬季又起到反作用，仍不能满足市场的进一步需求。

目前，市场上亟需一种既能集保温、防火、憎水、耐候性能于一体，又能在封闭底漆加固后的水泥砂浆墙面直接应用的外墙保温涂料。

技术实现要素：

针对相关技术存在的不足，本申请的第一个目的在于提供一种外墙保温涂料，其具有保温性好、防火等级高、憎水性好、综合性能佳的优点。

本申请的第二个目的在于提供一种外墙保温涂料的制备方法，其具有改善制得的涂料的综合性能的优点。

本申请的第三个目的在于提供一种外墙保温涂料的应用，其具有施工简单快捷，节约成本的优点。

为实现上述第一个目的，本申请提供了如下技术方案：

一种外墙保温涂料，包括以下重量份的组分：

水15-30份；

羟乙基纤维素0.2-0.5份；

乙二醇1-1.5份；

无机树脂30-40份；

丙烯酸乳液8-15份；

十二烷基硫酸钠0.3-0.5份；

无机憎水剂3-6份；

颜填料6-15份；

隔热填料剂23-38份；

多功能助剂amp-950.1-0.2份；其中羟乙基纤维素为10万粘度的羟乙基纤维素。

通过采用上述技术方案，采用10万粘度的羟乙基纤维素可在一定程度上提高涂料的粘结强度，乙二醇在涂料中既能作为抗冻剂，保证涂料低温存储时的稳定性，又能作为良好的分散剂，能将涂料中的成膜物质无机树脂和丙烯酸乳液分散为均匀的液态，以便于施工成膜。将无机树脂与丙烯酸乳液进行复配，以提高涂料的成膜性，改善涂料的防火等级、粘结性以及抗开裂作用；由于无机树脂耐水性低，添加无机憎水剂以提高涂料的憎水性，有效防止水浸入；加入颜填料填充，以提高涂料的防火性能和耐候性。采用隔热填料剂以便于降低涂料的导热系数，改善涂料的保温性能。采用多功能助剂amp-95作为强力共分散剂，可防止颜料凝聚，将颜料分散均匀，多功能助剂与羟乙基纤维素复配，以改善羟乙基纤维素的增稠性能，提高涂料的粘结性，从而提高涂料的综合性能。

进一步地，所述颜填料由550-650目的沉淀硫酸钡和金红石型钛白粉组成，所述沉淀硫酸钡的重量份为5-10份，所述金红石型钛白粉的重量份为1-5份。

通过采用上述技术方案，采用特定粒径的沉淀硫酸钡与金红石型钛白粉进行复配，与其他成分协同改善涂料的耐候性，延长涂料的使用寿命，同时增加涂料的光泽度。

进一步地，所述无机树脂为硅酸钾或硅酸锂中的一种。

通过采用上述技术方案，通过无机树脂与其他组分配合，以改善涂料的防火性能。

进一步地，所述丙烯酸乳液为弹性丙烯酸乳液，所述弹性丙烯酸乳液最低成膜温度为-5℃。

通过采用上述技术方案，弹性丙烯酸乳液具有优异的回弹性、柔韧性和粘结性，与无机树脂复配形成成膜物质，以便于施工成膜，改善涂料的柔韧性和粘结性，提高涂料成膜后的抗开裂作用。

进一步地，所述隔热填料剂由20-40目的玻珠颗粒、500-650目的空心玻化微珠和气凝胶中的至少一种组成。

通过采用上述技术方案，采用特定粒径的玻珠颗粒和空心玻化微珠，以防止粒径过粗而导致涂料成膜时结块、粒径过细时成膜性不佳；通过玻珠颗粒、空心玻化微珠与气凝胶进行合理搭配，降低涂料的导热系数，提高保温性能，改善涂料的防火等级。

进一步地，所述隔热填料剂选自玻珠颗粒、空心微珠和气凝胶；所述玻珠颗粒的重量份为20-30份，所述空心微珠的重量份为2-5份，所述气凝胶的重量份为1-3份；其中玻珠颗粒的导热系数为0.04-0.05w/(m.k)，空心玻化微珠的导热系数为0.03-0.04w/(m.k)，气凝胶的导热系数为0.02-0.03w/(m.k)。

通过采用上述技术方案，将玻珠颗粒、空心微珠和气凝胶进行合理复配，以便于降低涂料的导热系数，提高其保温性能的同时，兼顾企业成本。

进一步地，还包括色浆，色浆的重量份为0.1-3份。

通过采用上述技术方案，色浆是涂料中良好的着色剂，加入色浆以便于满足不同类型的施工需求，提高客户满意度。

为实现上述第二个目的，本申请提供了如下技术方案：

一种外墙保温涂料的制备方法，包括以下步骤：

(1)增稠

在580-630r/min的转速条件下，向水中一边搅拌一边加入羟乙基纤维素、十二烷基硫酸钠、多功能助剂amp-95和乙二醇，加入ph调节剂将ph值调整至7.5-8.5，搅拌10-20min，得到增稠体系；

(2)打浆

在1200-1400r/min的转速条件下，一边搅拌一边向增稠体系中按比例加入颜填料，分散15-30min，得到浆体；

(3)制作基料

在600-800r/min的转速条件下，一边搅拌一边向浆体中按比例加入无机树脂、丙烯酸乳液和无机憎水剂，搅拌10-20min，得到基料；

(4)成品漆

在300-400r/min的转速条件下，一边搅拌一边向基料中加入隔热填料剂，搅拌15-30min，得到成品漆。

通过采用上述技术方案，在增稠步骤中调整整个体系的ph值，以便于维持整个涂料体系的稳定，保证颜料的分散均匀度，提高涂料粘结稳定性；将不同的原料分步在不同的条件下进行处理，以使得制备出的成品漆的综合性能好。

为实现上述第三个目的，本申请提供了如下技术方案：

一种外墙保温涂料的应用，将制得的成品漆直接涂覆在封闭底漆加固后的水泥砂浆墙面上，涂覆厚度不小于3mm，涂覆2-4次，每次涂覆完成后至少养护2天。

综上所述，本申请具有以下有益效果：

1、将无机树脂与丙烯酸乳液进行复配，以提高涂料的成膜性，改善涂料的防火等级、粘结性以及抗开裂作用；添加无机憎水剂以提高涂料的憎水性，有效防止水浸入；加入颜填料填充，以提高涂料的防火性能和耐候性。采用隔热填料剂以便于降低涂料的导热系数，改善涂料的保温性能。采用多功能助剂amp-95作为强力共分散剂，可防止颜料凝聚，将颜料分散均匀，多功能助剂与羟乙基纤维素复配，以改善羟乙基纤维素的增稠性能，提高涂料的粘结性，从而提高涂料的综合性能。

2、采用特定粒径的沉淀硫酸钡与金红石型钛白粉进行复配，与其他成分协同改善涂料的耐候性。

3、将玻珠颗粒、空心微珠和气凝胶进行合理复配，以便于降低涂料的导热系数，提高其保温性能的同时，兼顾企业成本。

4、在增稠步骤中调整整个体系的ph值，以便于维持整个涂料体系的稳定，保证颜料的分散均匀度，提高涂料粘结稳定性；将不同的原料分步在不同的条件下进行处理，以使得制备出的成品漆的综合性能好。

具体实施方式

以下实施例、对比例和应用例中所用到的原料均为市售原料。

以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。

实施例

实施例1

一种外墙保温涂料，包括以下重量的组分：

水25㎏；

羟乙基纤维素0.4㎏；

多功能助剂amp-950.17㎏；

十二烷基硫酸钠0.4㎏；

乙二醇1.3㎏；

沉淀硫酸钡5㎏；

金红石型钛白粉1㎏；

硅酸锂36㎏；

丙烯酸乳液12㎏；

无机憎水剂5㎏；

玻珠颗粒30㎏；

其制备方法，包括以下步骤：

(1)增稠

将水25㎏置于600r/min的转速条件下进行搅拌，加入羟乙基纤维素0.4㎏、多功能助剂amp-950.17㎏、十二烷基硫酸钠0.4㎏和乙二醇1.5㎏，加入ph调节剂将ph值调整至8.0，搅拌15分钟，得到增稠体系；

(2)打浆

向增稠体系中加入颜填料，颜填料由粒径为600目的沉淀硫酸钡8㎏和金红石型钛白粉4㎏组成，在1300r/min的转速条件下分散20min，得到浆体；

(3)制作基料

向浆体中加入硅酸锂36㎏、丙烯酸乳液12㎏、无机憎水剂5㎏，在750r/min的转速条件下搅拌15min，得到基料；

(4)成品漆

向基料中加入隔热填料剂，隔热填料剂由30目的玻珠颗粒30㎏组成，在370r/min的转速条件下搅拌20min，得到成品漆。

实施例2

一种外墙保温涂料，包括以下重量的组分：

水15㎏；

羟乙基纤维素0.2㎏；

多功能助剂amp-950.1㎏；

十二烷基硫酸钠0.3㎏；

乙二醇1㎏；

沉淀硫酸钡5㎏；

金红石型钛白粉1㎏；

硅酸锂36㎏；

丙烯酸乳液8㎏；

无机憎水剂3㎏；

玻珠颗粒30㎏；

其制备方法与实施例1的相同。

实施例3

一种外墙保温涂料，包括以下重量的组分：

水30㎏；

羟乙基纤维素0.5㎏；

多功能助剂amp-950.2㎏；

十二烷基硫酸钠0.5㎏；

乙二醇1.5㎏；

沉淀硫酸钡5㎏；

金红石型钛白粉1㎏；

硅酸锂36㎏；

丙烯酸乳液15㎏；

无机憎水剂6㎏；

玻珠颗粒30㎏；

其制备方法与实施例1的相同。

实施例4

与实施例1的区别在于，无机树脂为硅酸钾36㎏，其余均与实施例1相同。

实施例5

与实施例4的区别在于，丙烯酸乳液为弹性丙烯酸乳液12㎏，弹性丙烯酸乳液最低成膜温度为-5℃，其余均与实施例4相同。

实施例6

与实施例5的区别在于，颜填料由600目的沉淀硫酸钡8㎏和金红石型钛白粉3㎏组成，其余均与实施例5相同。

实施例7

与实施例5的区别在于，颜填料由650目的沉淀硫酸钡10㎏和金红石型钛白粉5㎏组成，其余均与实施例5相同。

实施例8

与实施例5的区别在于，颜填料由800目的沉淀硫酸钡11㎏组成，其余均与实施例5相同。

表1实施例1-8各组分的量

实施例9

与实施例6的区别在于，颜填料由20目的玻珠颗粒20㎏和500目的空心玻化微珠2㎏组成，其余均与实施例6相同。

实施例10

与实施例6的区别在于，颜填料由40目的玻珠颗粒30㎏和650目的空心玻化微珠5㎏组成，其余均与实施例6相同。

实施例11

与实施例6的区别在于，颜填料由600目的空心玻化微珠3㎏和气凝胶3㎏组成，其余均与实施例6相同。

实施例12

与实施例6的区别在于，颜填料由30目的玻珠颗粒21㎏、650目的空心玻化微珠5㎏和气凝胶1㎏组成，其余均与实施例6相同。

实施例13

与实施例6的区别在于，颜填料由30目的玻珠颗粒26㎏、600目的空心玻化微珠4㎏和气凝胶2㎏组成，其余均与实施例6相同。

实施例14

与实施例13的区别在于，颜填料由70目的玻珠颗粒15㎏和800目的空心玻化微珠6㎏组成，其余均与实施例13相同。

实施例15

与实施例13的区别在于，加入色浆0.1㎏，其余均与实施例13相同。

实施例16

与实施例13的区别在于，加入色浆3㎏，其余均与实施例13相同。

表2实施例9-16中各组分的量

实施例17

与实施例13的区别在于，其制备方法，包括以下步骤：

(1)增稠

将水25㎏置于580r/min的转速条件下进行搅拌，加入羟乙基纤维素0.4㎏、多功能助剂amp-950.17㎏、十二烷基硫酸钠0.4㎏和乙二醇1.3㎏，加入ph调节剂将ph值调整至8.0，搅拌10分钟，得到增稠体系；

(2)打浆

向增稠体系中加入颜填料，颜填料由粒径为600目的沉淀硫酸钡8㎏和金红石型钛白粉3㎏组成，在1200r/min的转速条件下分散15min，得到浆体；

(3)制作基料

向浆体中加入硅酸钾36㎏，丙烯酸乳液12㎏、无机憎水剂5㎏，在600r/min的转速条件下搅拌10min，得到基料；

(4)成品漆

向基料中加入隔热填料剂，隔热填料剂由30目的玻珠颗粒26㎏、600目的空心玻化微珠4㎏和气凝胶2㎏组成，在300r/min的转速条件下搅拌10min，得到成品漆。

实施例18

与实施例13的区别在于，其制备方法，包括以下步骤：

(1)增稠

将水25㎏置于630r/min的转速条件下进行搅拌，加入羟乙基纤维素0.4㎏、多功能助剂amp-950.17㎏、十二烷基硫酸钠0.4㎏和乙二醇1.3㎏，加入ph调节剂将ph值调整至8.0，搅拌20分钟，得到增稠体系；

(2)打浆

向增稠体系中加入颜填料，颜填料由粒径为600目的沉淀硫酸钡8㎏和金红石型钛白粉3㎏组成，在1400r/min的转速条件下分散30min，得到浆体；

(3)制作基料

向浆体中加入硅酸钾36㎏、丙烯酸乳液12㎏、无机憎水剂5㎏，在800r/min的转速条件下搅拌10min，得到基料；

(4)成品漆

向基料中加入隔热填料剂，隔热填料剂由30目的玻珠颗粒26㎏、600目的空心玻化微珠4㎏和气凝胶2㎏组成，在400r/min的转速条件下搅拌10min，得到成品漆。

对比例

对比例1

与实施例1相比，不加入无机树脂，其余均与实施例1相同。

对比例2

与实施例1相比，将无机憎水剂替换为有机硅憎水剂，有机硅憎水剂为5㎏，其余均与实施例1相同。

对比例3

与实施例1相比，在步骤(1)中，不加入ph调节剂，其余均与实施例1相同。

对比例4

与实施例1的区别在于，其制备方法包括以下步骤：

(1)将水25㎏、羟乙基纤维素0.4㎏、多功能助剂amp-950.17㎏、十二烷基硫酸钠0.4㎏、乙二醇1.3㎏、粒径为600目的沉淀硫酸钡5㎏和金红石型钛白粉1㎏混合，加入ph调节剂将ph值调整至8.0，搅拌均匀得到混合体系；

(2)向混合体系中加入硅酸锂36㎏、丙烯酸乳液12㎏、无机憎水剂5㎏、30目的玻珠颗粒30㎏，搅拌均匀得到成品漆。

应用例

应用例1

一种外墙保温涂料的应用，将实施例13制得的成品漆直接涂覆在封闭底漆加固后的水泥砂浆墙面上，涂覆厚度为4mm，涂覆3次，每次涂覆完成后养护2.5天。

性能检测试验

将实施例1-18和对比例1-4制得的成品漆进行取样，按照gb10295-2008标准测定导热系数，导热系数越低，代表其保温性能越好。

按照标准gb8624-2012《建筑材料及制品燃烧性能分级》测定防火等级。

按照标准gb/t30447-2013测试水接触角，接触角：将液体滴在固体表面上，在固-液-气三相交界处作气-液界面的切线，次切线与固液交界线之间的夹角就是接触角，接触角反映了液体对固体的浸润程度，若接触角小于90°，则固体表面是亲水性的，即液体较易润湿固体，其角越小，表示润湿性越好；若接触角大于90°，则固体表面是疏水性的，即液体不容易润湿固体，憎水性越好。

按照标准jg/t24-2018测定其综合性能：耐人工老化性、耐碱性、粘结强度和柔韧性。

上述实施例与对比例的实验结果如表3所示。

表3实验结果

通过实施例1-3可以看出，实施例1选用的组分更佳；通过实施例1和实施例4可以看出，选用硅酸钾作为无机树脂可显著提高涂料的防火等级。通过实施例4-5可以看出，选用弹性丙烯酸乳液可显著改善涂料的粘结强度和柔韧性，涂料成膜后抗开裂作用佳。通过对比实施例5-8可以看出，颜填料的组分与配比对涂料的耐老化性和耐碱性具有一定影响，采用特定粒径的沉淀硫酸钡与金红石型钛白粉进行复配，可与其他成分协同改善涂料的耐候性，延长涂料的使用寿命。通过对比实施例6和实施例9-14可以看出，隔热填料剂选取的组分、组分的粒径以及组分间的配比对涂料的导热系数均有影响，特定粒径的玻珠颗粒、空心玻化微珠与气凝胶进行合理搭配，可显著降低涂料的导热系数，提高保温性能。

通过对比实施例1与对比例1可以看出，无机树脂具有优良的防火性能，可显著提高涂料的防火等级，同时无机树脂与丙烯酸乳液复配，对丙烯酸乳液具有一定的增效作用，未添加无机树脂所制得的涂料其粘结性和柔韧性均有一定程度的降低。通过对比实施例1与对比例2可以看出，相较于有机硅憎水剂来说，无机憎水剂与本申请选用的原料有良好的协同作用，可提高涂料的憎水性能。通过对比实施例1与对比例3-4可以看出，体系ph的调节和原料的分步混合对涂料的综合性能有较大的影响，采用本申请的制备方法制得的涂料的综合性能更佳。

本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。

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