一种LBC纳米保温隔热与隔音防火涂料及其制作方法

摘要

本发明涉及涂料技术领域，具体涉及一种LBC纳米保温隔热与隔音防火涂料及其制作方法，涂料包括A组份和B组份，所述A组份包括如下原料：纳米柔性乳液、去离子水、中和剂、成膜剂、乙二醇、纳米气凝胶1‑3份、中空玻璃微珠、纳米玻璃棉粉、纳米玻璃纤维粉、纳米PTFE粉、消泡剂0.1‑0.5份、增稠剂、防霉剂、防腐剂、纳米二氧化硅、填料；所述B组份为纳米交联硬化剂。该涂料具有优异的保温隔热、防火和隔音性能，生产成本低，综合性能优越，其制作方法操作简单，控制方便，生产成本低、生产效率高，利于工业化生产。

说明书

技术领域

本发明涉及涂料技术领域，具体涉及一种LBC纳米保温隔热与隔音防火涂料及其制作方法。

背景技术

随着经济的发展和科技的进步，绿色建筑得到人们的高度重视，对绿色建筑要求也日益提高，很多环保节能材料的性能和功能跟不上绿色建筑要求，尤其是国前以气凝胶为主的建筑绝热保温涂料，成本昂贵，因其质量密度低，添加量大，涂膜粘结强度低，韧性差，易开裂，施工极不方便，效率低下；同时，涂料干噪成膜后，表面疏松，很容易与腻子层之间松壳脱落，硬度低，不抗刮，耐脏污性差；目前绿色建筑用的隔音降噪涂料，除了防火性能外，隔音降噪材料基本上3-5mm的厚涂涂料，或者30-50mm的隔音砂浆或发泡水泥，不是涂料隔音系数差，就是隔音砂浆/发泡水泥厚度厚，极占地面空间和增加楼层承重；绿色建筑，尤其是三星级绿色节能建筑，从墙体隔热保温(又分内保温和外墙保温)和楼板楼层隔音降噪二大节能项目指标实施，不应建立在成本昂贵且效果不好的建筑涂料之上，因此急需要一款经济实惠又功能达到要求的涂料。

发明内容

为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本发明的目的之一在于提供一种LBC纳米保温隔热与隔音防火涂料，该LBC纳米保温隔热与隔音防火涂料具有优异的保温隔热、防火和隔音性能，生产成本低，综合性能优越。

本发明的另一目的在于提供一种LBC纳米保温隔热与隔音防火涂料的制作方法，该制作方法操作简单，控制方便，生产成本低、生产效率高，利于工业化生产。

本发明的目的通过下述技术方案实现：一种LBC纳米保温隔热与隔音防火涂料，包括A组份和B组份，所述A组份包括如下重量份的原料：纳米柔性乳液10-30份、去离子水10-40份、中和剂0.2-0.5份、成膜剂0.5-1.0份、乙二醇0.5-1.0份、纳米气凝胶1-3份、中空玻璃微珠7-15份、纳米玻璃棉粉8-10份、纳米玻璃纤维粉12-15份、纳米PTFE粉0.5-1份、消泡剂0.1-0.5份、增稠剂0.2-1份、防霉剂0.5-1.0份、防腐剂0.2-0.5份、纳米二氧化硅0.5-1份、填料25-31份；所述B组份为纳米交联硬化剂。所述B组份的添加量为A组份的5-8wt％

本发明通过以纳米柔性乳液作为主要的成膜物质，具有水性环保、坚韧柔性、抗污自洁、抗菌防霉、防水防火；弥补目前市场乳液/树脂坚韧柔弹性和抗污防水性的不足具有提高隔热环保涂料的隔热性以及耐酸碱腐蚀性的能力，并与纳米玻璃棉粉、纳米玻璃纤维粉、中空玻璃微珠、纳米气凝胶、纳米PTFE粉等相配合作为建筑涂料，涂层的结合力和成膜能力高，粘合强度高，不易脱落和开裂，可以有效避免保温隔热环保涂料受到自然环境影响而产生涂层剥落的问题，不易产生霉变现象，环保性高，且具有较佳的耐温性、耐腐蚀性和耐磨擦性；本发明通过采用上述各原料相配合，制得的保温隔热与隔音防火涂料，具有绝热效果好，产品防火性能优越，且为水性产品，具有良好的环保性能，不燃不爆，涂膜干燥后不易燃烧，施工工艺简单，施工质量容易控制，产品装饰性高，可根据需要赋予产品不同的颜色。

进一步的，所述纳米柔性乳液优选但不限于为广东日出化工，型号TFX，固含56％以上，平均粒径为200-500nm。所述纳米气凝胶优选但不限于为江苏同玄纳米，型号G20，气凝胶20％固含，平均粒径为50纳米。

进一步的，所述纳米玻璃棉粉的粒径为200-800nm。纳米玻璃棉粉具有优异绝热保温和隔音防火功能。本发明通过采用纳米玻璃棉粉与其他原料相配合，进一步提升了涂料的绝热保温和隔音防火性能，通过上述粒径的纳米玻璃棉粉在涂料体系中均匀分散，提升了涂料性能和外观的均一性。

进一步的，所述中空玻璃微珠的真实密度为0.16-0.19g/cm

进一步的，每份所述填料包括如下重量份的原料：纳米莫来石粉8-10份、纳米硅酸盐8-10份、纳米珍珠岩9-11份。本发明通过采用纳米莫来石粉、纳米硅酸盐和纳米珍珠岩相配合，可有效提高防护油墨的力学强度，提高其抗冲击性，纳米莫来石粉、纳米硅酸盐和纳米珍珠岩在涂料体系中分散性好，并可改善涂料体系的流变性能，提高保温隔热与隔音防火涂料的耐腐蚀性、防火性和产品装饰性，提升了产品的使用性能和使用寿命。

进一步的，所述成膜助剂为2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯、丁二酸二甲酯、戊二酸二甲酯和己二酸二甲酯中的至少一种。本发明通过采用上述成膜助剂，与涂料中的各原料相容性好，提高涂料的成膜性，有助于形成稳定均一的涂层。

进一步的，所述消泡剂为聚醚型消泡剂、有机硅类消泡剂、聚硅氧烷类消泡剂和矿物油类消泡剂中的至少一种。上述消泡剂具有良好的消泡能力，有助于防止泡沫形成，提升涂料的性能和均一性。所述中和剂为有机胺中和剂或者无机碱。

进一步的，所述增稠剂为羟乙基纤维素、羟丙基纤维素和聚氨酯类增稠剂中的至少一种。更进一步的，所述增稠剂由羟乙基纤维素、羟丙基纤维素和聚氨酯类增稠剂按照重量比1:0.6-1.4:1.5-2组成。本发明通过采用上述增稠剂，与纳米柔性乳液及其他原料的相容性好，具有良好的流动和流平性、遮盖力、均匀成膜和光泽展现性，增稠效率高。所述聚氨酯类增稠剂优选但不限于为罗门哈斯聚氨酯增稠剂RM-8W。

进一步的，所述防霉剂为偏硼酸钡、聚六亚甲基双胍盐酸盐和纳米氧化锌中的至少一种。本发明通过采用防霉剂和防腐剂，与涂料中的其他原料配伍性好，使得涂料形成的涂层在长期的环境中不易产生霉变现象，杀菌性能好，所述防腐剂优选但不限于为广州市时兴化工M30防腐剂。

进一步的，所述纳米交联硬化剂为氮丙啶三官能团型交联硬化剂。氮丙啶三官能团型交联硬化剂为三羟甲基丙烷-三[3-(2-甲基吖丙啶基)丙酸酯]，在涂料未使用时与A组分单独包装，在使用时按5-8wt％添加，可配合A组份主剂，加速硬化效率，增强柔韧性和高弹性，加强抗污防水功能。

本发明还提供上述LBC纳米保温隔热与隔音防火涂料的制作方法，包括如下步骤：

(1)按比例将去离子水、中和剂、成膜剂、乙二醇、纳米气凝胶、中空玻璃微珠、纳米玻璃棉粉、纳米玻璃纤维粉、纳米PTFE粉、消泡剂、增稠剂、防霉剂、防腐剂、纳米二氧化硅、填料混合，在搅拌机中高速搅拌分散，制得混合液；

(2)往混合液中加入纳米柔性乳液，搅拌，出料，得到LBC纳米保温隔热与隔音防火涂料。

进一步的，所述步骤(1)中，所述搅拌分散的转速为800-1200r/min，搅拌时间为25-40min。所述步骤(2)中，所述搅拌分散的转速为200-500r/min，搅拌时间为25-40min。

本发明LBC纳米保温隔热与隔音防火涂料的制备方法通过控制各原料配比，并控制具体步骤及工艺参数，使制得的纳米保温隔热与隔音防火涂料具有优异的保温隔热、防火和隔音性能，生产成本低，综合性能优越；该制备方法操作简便，易于控制，生产成本低，生产效率高，对环境友好。

本发明的有益效果在于：本发明以纳米柔性乳液作为主要的成膜物质，与纳米玻璃棉粉、纳米玻璃纤维粉、中空玻璃微珠、纳米气凝胶、纳米PTFE粉等相配合，制得的保温隔热与隔音防火涂料绝热效果好，产品防火性能优越，隔音防噪性能好，且为水性产品，具有良好的环保性能，不燃不爆，涂膜干燥后不易燃烧，施工工艺简单，施工质量容易控制；LBC纳米保温隔热与隔音防火涂料的制作方法，该制作方法操作简单，控制方便，生产成本低、生产效率高，利于工业化生产。

附图说明

图1为本发明实施例1的效果图。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例及附图1对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。

实施例1

一种LBC纳米保温隔热与隔音防火涂料，包括A组份和B组份，所述A组份包括如下重量份的原料：纳米柔性乳液20份、去离子水25份、中和剂0.4份、成膜剂0.8份、乙二醇0.8份、纳米气凝胶2份、中空玻璃微珠11份、纳米玻璃棉粉9份、纳米玻璃纤维粉13份、纳米PTFE粉0.7份、消泡剂0.3份、增稠剂0.6份、防霉剂0.8份、防腐剂0.3份、纳米二氧化硅0.8份、填料28份；所述B组份为纳米交联硬化剂。图1为本实施例涂覆于由墙体砖的效果图，墙体砖由水泥砂浆、空心岩砖和水泥砂浆依次组成，LBC纳米保温隔热与隔音防火涂料涂覆于水泥砂浆，LBC纳米保温隔热与隔音防火涂料的外表面可涂覆有反射隔热涂料。

进一步的，所述纳米玻璃棉粉的粒径为200-800nm。所述中空玻璃微珠的真实密度为0.18g/cm

进一步的，所述纳米柔性乳液为广东日出化工，型号TFX，固含56％以上，平均粒径为200-500nm。所述纳米气凝胶优选但不限于为江苏同玄纳米，型号G20，气凝胶20％固含，平均粒径为50纳米。

进一步的，每份所述填料包括如下重量份的原料：纳米莫来石粉9份、纳米硅酸盐9份、纳米珍珠岩10份。

进一步的，所述成膜助剂为2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯和丁二按照重量比2:1组成。所述消泡剂为聚醚型消泡剂，所述聚醚型消泡剂为陶氏DF103聚醚消泡剂。所述中和剂为有机胺中和剂，所述有机胺中和剂为AR-695有机胺中和剂。

进一步的，所述增稠剂由羟乙基纤维素、羟丙基纤维素和聚氨酯类增稠剂按照重量比1:0.8:1.5组成。所述聚氨酯类增稠剂为聚氨酯增稠剂RM-8W。

进一步的，所述防霉剂为偏硼酸钡、聚六亚甲基双胍盐酸盐和纳米氧化锌按照重量比1:1:2组成。所述防腐剂为广州市时兴化工M30防腐剂。

进一步的，所述纳米交联硬化剂为氮丙啶三官能团型交联硬化剂。氮丙啶三官能团型交联硬化剂为三羟甲基丙烷-三[3-(2-甲基吖丙啶基)丙酸酯]。

上述LBC纳米保温隔热与隔音防火涂料的制作方法，包括如下步骤：

(1)按比例将去离子水、中和剂、成膜剂、乙二醇、纳米气凝胶、中空玻璃微珠、纳米玻璃棉粉、纳米玻璃纤维粉、纳米PTFE粉、消泡剂、增稠剂、防霉剂、防腐剂、纳米二氧化硅、填料混合，在搅拌机中高速搅拌分散，制得混合液；

(2)往混合液中加入纳米柔性乳液，搅拌，出料，得到LBC纳米保温隔热与隔音防火涂料的A组分，待与B组分混合。

进一步的，所述步骤(1)中，所述搅拌分散的转速为1000r/min，搅拌时间为30min。所述步骤(2)中，所述搅拌分散的转速为300r/min，搅拌时间为30min。

实施例2

一种LBC纳米保温隔热与隔音防火涂料，包括A组份和B组份，所述A组份包括如下重量份的原料：纳米柔性乳液10份、去离子水10份、中和剂0.2份、成膜剂0.5份、乙二醇0.5份、纳米气凝胶1份、中空玻璃微珠7份、纳米玻璃棉粉8份、纳米玻璃纤维粉12份、纳米PTFE粉0.5份、消泡剂0.1份、增稠剂0.2份、防霉剂0.5份、防腐剂0.2份、纳米二氧化硅0.5份、填料25份；所述B组份为纳米交联硬化剂。

进一步的，所述中空玻璃微珠的真实密度为0.16g/cm

进一步的，每份所述填料包括如下重量份的原料：纳米莫来石粉8份、纳米硅酸盐8份、纳米珍珠岩9份。

进一步的，所述成膜助剂为2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯和己二酸二甲酯按照重量比2:1组成。所述消泡剂为聚硅氧烷类消泡剂，所述聚硅氧烷类消泡剂为BYK-065。

进一步的，所述增稠剂由羟乙基纤维素、羟丙基纤维素和聚氨酯类增稠剂按照重量比1:0.6:1.5组成。

进一步的，所述防霉剂为聚六亚甲基双胍盐酸盐和纳米氧化锌按照重量比1:3:1组成。所述防腐剂为广州市时兴化工M30防腐剂。

上述LBC纳米保温隔热与隔音防火涂料的制作方法，包括如下步骤：

(1)按比例将去离子水、中和剂、成膜剂、乙二醇、纳米气凝胶、中空玻璃微珠、纳米玻璃棉粉、纳米玻璃纤维粉、纳米PTFE粉、消泡剂、增稠剂、防霉剂、防腐剂、纳米二氧化硅、填料混合，在搅拌机中高速搅拌分散，制得混合液；

(2)往混合液中加入纳米柔性乳液，慢速搅拌，出料，得到LBC纳米保温隔热与隔音防火涂料的A组分，待与B组分混合。

进一步的，所述步骤(1)中，所述搅拌分散的转速为800r/min，搅拌时间为40min。所述步骤(2)中，所述搅拌分散的转速为200r/min，搅拌时间为35min。

本实施例的其余内容与实施例1相似，这里不再赘述。

实施例3

一种LBC纳米保温隔热与隔音防火涂料，包括A组份和B组份，所述A组份包括如下重量份的原料：纳米柔性乳液30份、去离子水40份、中和剂0.5份、成膜剂1.0份、乙二醇1.0份、纳米气凝胶3份、中空玻璃微珠15份、纳米玻璃棉粉10份、纳米玻璃纤维粉15份、纳米PTFE粉1份、消泡剂0.5份、增稠剂1份、防霉剂1.0份、防腐剂0.5份、纳米二氧化硅1份、填料31份；所述B组份为纳米交联硬化剂。

进一步的，每份所述填料包括如下重量份的原料：纳米莫来石粉10份、纳米硅酸盐10份、纳米珍珠岩11份。

进一步的，所述成膜助剂为2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯。

进一步的，所述增稠剂由羟乙基纤维素、羟丙基纤维素和聚氨酯类增稠剂按照重量比1:1.4:2组成。

进一步的，所述防霉剂为偏硼酸钡、聚六亚甲基双胍盐酸盐和纳米氧化锌中的至少一种。所述防腐剂为广州市时兴化工M30防腐剂。

上述LBC纳米保温隔热与隔音防火涂料的制作方法，包括如下步骤：

(1)按比例将去离子水、中和剂、成膜剂、乙二醇、纳米气凝胶、中空玻璃微珠、纳米玻璃棉粉、纳米玻璃纤维粉、纳米PTFE粉、消泡剂、增稠剂、防霉剂、防腐剂、纳米二氧化硅、填料混合，在搅拌机中高速搅拌分散，制得混合液；

(2)往混合液中加入纳米柔性乳液，搅拌，出料，得到LBC纳米保温隔热与隔音防火涂料的A组分，待与B组分混合。

进一步的，所述步骤(1)中，所述搅拌分散的转速为1200r/min，搅拌时间为25min。所述步骤(2)中，所述搅拌分散的转速为500r/min，搅拌时间为25min。

本实施例的其余内容与实施例1相似，这里不再赘述。

实施例4

一种LBC纳米保温隔热与隔音防火涂料，包括A组份和B组份，所述A组份包括如下重量份的原料：纳米柔性乳液25份、去离子水35份、中和剂0.4份、成膜剂0.8份、乙二醇0.9份、纳米气凝胶2.5份、中空玻璃微珠11份、纳米玻璃棉粉9份、纳米玻璃纤维粉14份、纳米PTFE粉0.8份、消泡剂0.3份、增稠剂0.8份、防霉剂0.8份、防腐剂0.3份、纳米二氧化硅0.7份、填料29份；所述B组份为纳米交联硬化剂。

进一步的，每份所述填料包括如下重量份的原料：纳米莫来石粉9.5份、纳米硅酸盐9.5份、纳米珍珠岩10份。

本实施例的其余内容与实施例1相似，这里不再赘述。

对实施例1-4的涂料形成的涂层涂覆于水泥砂浆材质板体壁的外表面，所述B组份的添加量为A组份的6wt％，涂层厚度为1mm，按照GB/T10295-2008，采用热流法导热仪进行隔热保温性能测试，测试结果如下表所示：

实施例1-4的涂料按照JGT 517-2017进行测定，经搅拌易于混合均匀，无结块，呈均匀浆液状态，其施涂无困难，表干时间小于3h，初始干燥抗裂性(3h)无裂痕，低温稳定性(4次)不变质，热储存稳定性(40d)不变质，燃烧等级不低于A1级；耐水性(168h)无异常，耐碱性(168h)无异常，耐温变性(5次循环)无异常，耐冲击性(500g，300mm)无异常；柔韧性：热处理5h，直径50mm无裂纹，低温处理3h,直径100mm无裂纹，粘结强度：标准状态大于0.65Mpa，浸水后大于0.50Mpa。本发明的涂层用作建筑外墙中间层时，可在其表面涂覆反射可涂覆有反射隔热涂料。

本发明制得的保温隔热与隔音防火涂料绝热效果好，产品防火性能优越，隔音防噪性能好，且为水性产品，具有良好的环保性能，不燃不爆，涂膜干燥后不易燃烧，施工工艺简单，施工质量容易控制；LBC纳米保温隔热与隔音防火涂料制作方法操作简单，控制方便，生产成本低、生产效率高，利于工业化生产。本实施例中的一种LBC纳米保温隔热与隔音防火涂料及其制作方法，其中，LBC的实际意思为：L—意思为绿色环保，当中“绿”的拼音lv的首个字母的大写形式，B——意思为保温隔热，当中的“保”的拼音bao的首个字母的大写形式，C——意思为涂料coating material的英文“coating”的首个字母的大写形式，因此，LBC组合起来的意思为绿色环保保温隔热涂料。

上述实施例为本发明较佳的实现方案，除此之外，本发明还可以其它方式实现，在不脱离本发明构思的前提下任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。