专利名称：建筑墙体用隔热涂层体系的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及ー种建筑墙体用隔热涂层体系，更具体地，涉及ー种能够降低建筑墙体的传热系数和/或提高建筑墙体的模拟节能效率的隔热涂层体系。
背景技术：
目前，随着经济的日益发展，能耗问题越来越受到人们的关注。作为能源消耗的大户，建筑能耗每年约占全国能耗的30%至40%左右。因此，如何降低建筑能耗成为各类节能研究中最紧迫、最亟待解决的问题。建筑节能主要体现在两个方面保温和隔热，两者都是为了保持室内具有适宜的温度而采取的措施。保温一般指维护结构在冬季阻止室内向室外传热，而使室内保持适当 的温度；而隔热通常指维护结构在夏季隔离太阳辐射热和室外高温的影响，使其内表面保持适当温度。在建筑隔热材料中，隔热涂层或涂层体系因使用方便、隔热效果好及经济可行等优点而越来越受到人们的青睐。
发明内容
本发明人考虑到了，根据隔热机理和隔热方式，建筑隔热涂层或涂层体系可分为阻隔型隔热涂层或涂层体系、反射型隔热涂层或涂层体系和辐射型隔热涂层或涂层体系，因而设计出了一种两种或多种隔热机理协同作用的具有良好隔热效果的涂层体系。具体地，本发明提供了ー种隔热涂层体系，其包含(a)由第一涂料组合物形成的疏水性底涂层，其中所述第一涂料组合物包含水性乳胶，且所述底涂层的透水率为至多O. 5mL/24小时；和(b)由第二涂料组合物形成的热反射性面涂层，其中所述第二涂料组合物包含热反射填料，且所述面涂层的太阳反射比为至少83%，和/或半球发射比为至少85%。本发明还提供了一种涂布建筑墙体的方法，所述方法包括将本发明的建筑墙体用隔热涂层体系涂布到所述建筑墙体上，从而得到涂布有所述隔热涂层体系的建筑墙体。在具体实施方式
中，所述建筑墙体包含如下建筑材料，所述建筑材料包括混凝土砌块、石膏板、灰砂砖、加气混凝土、复合轻质板、水泥纤维板及其任意組合。本发明人惊讶地发现，当将包含疏水性底涂层和热反射性面涂层的涂层体系涂覆到建筑墙体的至少ー侧上之后，这两个涂层产生了协同节能作用，其中疏水性底涂层能够减少外部水分向墙体内的渗透，同时能够提高墙体水汽向外的扩散，而热反射性面涂层能够有效地反射太阳光能量。因而，至少ー侧涂布有该涂层体系的建筑墙体与未涂布所述涂层体系的建筑墙体相比，传热系数下降了至少10%。此外或或者，至少ー侧，优选至少外側，涂布有该涂层体系的建筑墙体与未涂布所述涂层体系的建筑墙体相比，在广州的气象条件下具有至少20% /全年的模拟节能效率，或者在上海的气象条件下具有至少15% /全年的模拟节能效率，或者在北京的气象条件下具有至少6% /全年的模拟节能效率。优选地，两侧涂布有本发明的涂层体系的建筑墙体，未经涂布的建筑墙体相比，上述模拟节能效率甚至可以更高，例如在广州的气象条件下具有高达26% /全年的模拟节能效率。本发明人还惊讶地发现，在建筑能耗主要以夏季制冷能耗为主的地区(例如广州)，当将本发明的涂层体系涂覆到建筑墙体上，所得建筑墙体与未经涂布的建筑墙体相比模拟节能效率更为显著。
图I是模拟建筑围护结构的示意图。图2是纯丙烯酸酯水性乳液2133的z均粒径测试結果。图3是苯こ烯-丙烯酸酯水性乳液RS968的z均粒径测试結果。
具体实施方式
除非本文另有声明，描述本发明的上下文中使用的术语“ー个”或“一种”应当被理解为包括复数。在组合物被描述为包括或包含特定组分的情况下，不排除该组合物包含其它可选组分，并且除非明确地另有指明，预计该组合物也可由所涉及的特定组分构成或组成，或者在方法被描述为包括或包含特定エ艺步骤的情况下，不排除该方法包含其它的可选エ艺步骤，并且除非明确地另有指明，预计该方法也可由所涉及的特定エ艺步骤构成或组成。为了简便，本文仅明确地公开了ー些数值范围。然而，任意下限可以与任何上限组合形成未明确记载的范围；以及任意下限可以与其它下限组合形成未明确记载的范围，同样任意上限可以与任意其它上限组合形成未明确记载的范围。此外，尽管未明确记载，但是范围端点间的姆个点或单个数值都包含在该范围内。因而，姆个点或单个数值可以作为自身的下限或上限与任意其它点或单个数值组合或与其它下限或上限组合形成未明确记载的范围。本发明提供了ー种建筑墙体用隔热涂层体系，其包含(a)由第一涂料组合物形成的疏水性底涂层，其中所述第一涂料组合物包含水性乳胶，且所述底涂层的透水率为至多O. 5mL/24小时；和(b)由第二涂料组合物形成的热反射性面涂层，其中所述第二涂料组合物包含热反射填料，且所述面涂层的太阳反射比为至少83%，和/或半球发射比为至少85%。在本发明的优选的实施方式中，所述底涂层的透水率小于或等于O. 3mL/24小时。优选地，所述底涂层还具有大于100度的静态水接触角，优选大于或等于120度的静态水接触角。在本发明的另ー优选的实施方式中，所述面涂层的太阳反射比为至少84%，和/或半球发射比为至少87%。在本发明的另ー优选实施方式中，至少ー侧涂布有本发明的涂层体系的建筑墙体的传热系数，与未涂布本发明的涂层体系的建筑墙体的传热系数相比，下降了至少10%。在本发明的另ー优选实施方式中，至少ー侧，优选至少外侧，涂布有本发明的涂层体系的建筑墙体，与未涂布本发明的涂层体系的建筑墙体相比，在广州的气象条件下具有至少20% /全年的模拟节能效率，或者在上海的气象条件下具有至少15% /全年的模拟节能效率，或者在北京的气象条件下具有至少6% /全年的模拟节能效率。
在本文中使用的术语“透水率”是衡量涂层疏水性以及孔隙率二者的量度。具体地，透水率是指，在环境条件下，例如室温(25°C )、大气压下，特定时间段内，例如24小时内，滲透通过涂层的水量。一般而言，建筑墙体用涂层的透水率小于或等于O. 5mL/24小吋。在本发明中，疏水性底涂层的透水率可以小于或等于O. 3mL/24小吋。本文中使用的术语“静态水接触角”是用来衡量涂层亲水性(或疏水性)的量度。一般而言，疏水性涂层的特征在于，静态水接触角为90°或更高。在本发明中，疏水性底涂层的静态水接触角大于100度。本文中使用的术语“太阳反射比”是指，物体反射到半球空间的太阳辐射通量与入射在物体表面上的太阳辐射通量的比值。在本发明中，热反射面涂层的太阳反射比为至少83%。 本文中使用的术语“半球发射率”是指，一个辐射源在半球方向上的辐射出射度与具有同一温度的黑体辐射源的辐射出射度的比值。在本发明中，热反射面涂层的半球发射率为至少85%。本文中使用的术语“传热系数”是指，在由建筑墙体构成的围护结构两侧的空气温度差为IK的条件下，在单位时间内通过单位面积围护结构的传热量，单位为WAm2. K)。在本发明中，至少ー侧涂布有本发明的隔热涂层体系的建筑墙体的传热效率，与未涂布所述涂层体系的建筑墙体相比，下降了至少10%。本文中提及的“模拟节能效率”基于建筑围护模型及建筑围护结构參数通过对从华东、华南、华北各地区选取的典型城市广州、上海和北京进行模拟而获得。其具体确定方法參见测试部分的模拟节能效率。在本发明中，至少ー侧，优选至少外侧，涂布有本发明的隔热涂层体系的建筑墙体，与未涂布所述涂层体系的建筑墙体相比，在广州的气象条件下具有至少20% /全年的模拟节能效率，或者在上海的气象条件下具有至少15% /全年的模拟节能效率，或者在北京的气象条件下具有至少6% /全年的模拟节能效率。例如,“在XX地区的气象条件下模拟节能效率为a% ”是指，在XX地区的气象条件下，至少ー侧，优选至少外侧，涂布有隔热涂层体系的建筑围护结构的夏季制冷能耗与冬季制热能耗的总和(全年能耗)，与未涂布该隔热涂层体系的建筑围护结构的全年能耗相比，下降的百分分数，其中XX地区的气象条件可以由美国能源部DOE的权威数据获得，例如由DOE得到的广州的气象文件为“CHN_Guangzhou_IMEC”。具体地,可通过如下公式计算
Eu-Eca% =- X100%
Eu其中a%表示模拟节能效率，以％计；Eu表示未涂布隔热涂层体系的围护结构的全年能耗，以GJ计；并且Ec表示涂布有隔热涂层体系的围护结构的全年能耗，以GJ计。疏水性底涂层本发明的疏水性底涂层由第一涂料组合物形成，其中所述第一涂料组合物包含水性乳胶。本文中使用的术语“水性乳胶”是指，合成树脂(即聚合物)以微粒形式在水性介质中形成的分散体。因此，在本申请中当针对聚合物使用时，除非另有声明，术语“水性乳胶”和“水性分散体”可以交替使用。例如，聚氨酯水性乳胶也可以称为聚氨酯聚合物的水性分散体。适当的乳液聚合エ艺是本领域普通技术人员已知的，其通常包含如下步骤可选在适当的乳化剂和/或分散稳定剂的作用下并借助于搅拌，使可聚合单体在水中分散成乳状液，并且例如通过添加引发剂引发单体的聚合。在本发明中，可以通过例如有机官能团(包括，但不限于羧基、羟基、氨基、异氰酸酯基、磺酸基等等)的修饰对聚合物颗粒进行改性，从而获得具有所需性能(例如分散性)的水性乳胶。因此，在本发明中，术语“水性乳胶”不仅包括未经改性的聚合物颗粒在水性介质中的分散体，还包括经有机官能团改性的聚合物颗粒在水性介质中的分散体。水性乳胶中的聚合物颗粒的尺寸可以通过本领域所公知的Z均粒径来进行度量，其是指，采用动态光散射法，例如采用Marvlen Zetasizer3000HS微观粒径分析仪测定的颗粒的尺寸。在本发明中，水性乳胶中聚合物颗粒的z均粒径为至多200nm,优选为至多150nm、更优选小于130nm、还要更优选小于125nm,甚至更优选小于IlOnm或更小。但水性乳胶中聚合物颗粒的z均粒径优选为至少50nm,优选为至少80nm或更大。在本发明的实施方式中，所述第一涂料组合物中的水性乳胶包括醋酸 こ烯酯类水性乳胶、丙烯酸类水性乳胶、有机硅类水性乳胶、聚氨酯类水性乳胶、含氟聚合物类水性乳胶或其组合。在本发明的另ー实施方式中，所述第一涂料组合物中的水性乳胶包括有机硅水性乳胶、苯こ烯-丙烯酸酯水性乳胶、纯丙烯酸酯水性乳胶、有机硅改性的丙烯酸酯水性乳胶、醋酸こ烯酯水性乳胶、醋酸こ烯酯-丙烯酸酯水性乳胶、こ烯-醋酸こ烯酯水性乳胶、醋酸こ烯酯-こ烯水性乳胶、醋酸こ烯酯-丙烯酸酯-叔碳酸酯(例如叔碳酸こ烯酯VeoVa10)水性乳胶或其组合。在本发明的具体实施方式
中，所述第一涂料组合物中的水性乳胶包括有机硅水性乳胶和苯こ烯-丙烯酸酯水性乳胶的组合，或者纯丙烯酸酯水性乳胶和苯こ烯-丙烯酸酯水性乳胶的组合。在涂料组合物的成膜过程中，乳胶中的聚合物颗粒随着涂料组合物中水分的蒸发而聚集在一起，从而形成涂层。由本发明的第一涂料组合物形成的涂层具有疏水性，液态水不太容易滲透通过该涂层。另ー方面，由于第一涂料组合物中水性乳胶颗粒具有适当的粒径尺寸范围，因而所形成的涂层具有一定的孔隙率，从而有助于墙体内的水汽分子向外部扩散，并且具有适当的内聚强度。如果水性乳胶颗粒的粒径过大，例如大于200nm或更大，则形成的涂层不够致密、内聚强度不佳；而如果水性乳胶颗粒的粒径过小，例如小于50nm或更小，则无法在墙体表面形成具有孔隙率的涂层。在本发明中，由本发明的第一涂料组合物形成的涂层不仅具有疏水性，而且具有一定孔隙率，使得所得涂层具有适当的透水率，例如当根据JG/T210-2007测定时具有至多O. 5mL/24小时的透水率，优选具有小于或等于O. 3mL/24小时的透水率。优选地，由本发明的第一涂料组合物形成的疏水性底涂层例如具有至少100度的静态水接触角，优选大于或等于120度的静态水接触角。也就是说，本发明的疏水性底涂层由于具有疏水性因而能够減少外部水分向墙体内的滲透，同时由于存在一定孔隙率因而能够提高墙体水汽向外的扩散，这使得涂布有该涂层的墙体能够长期具有低水含量，从而抑制了由于墙体材料吸水而导致的墙体导热系数(或传热系数)的増大，并且提高了人体在涂布有该涂料组合物的室内的舒适度。
如上所述，水性乳液可以采用本领域普通技术人员所熟知的适当的乳液聚合方法制备。或者，作为水性乳液的实例，可以使用任意适当的可商购产品，诸如有机硅水性乳液，例如购自德国Wacker Chemie AG的BS-45 ;苯こ烯-丙烯酸酯水性乳液，例如购自巴德富实业有限公司的RS 998A或RS 968 ;纯丙烯酸酯水性乳液，例如PolyWell公司的PE-2133。优选地，所述水性乳胶在本发明的第一涂料组合物中的含量，相对于第一涂料组合物的总重，在约30至90重量％的范围内。优选地，水性乳胶在第一涂料组合物中的含量，基于所述第一涂料组合物的总重，为至少约35重量％、更优选至少约40重量％、甚至更优选至少约45重量％或最佳地至少约50重量％。而且优选地，水性乳胶在第一涂料组合物中的含量，基于所述第一涂料组合物的总重，为至多约85重量％、优选为至多约80重量％、更优选为至多约75重量％、还更优选至多约70重量％、甚至更优选至多约65重量％或最佳地至多约60重量％。此外，如果在内墙涂料组合物的制备期间添加额外的水，那么额外的水的量与水性乳胶中原来存在的水一起应当计入所述水性乳液的总重。
本发明的第一涂料组合物可以进一歩包含ー种或多种填料。本文使用的术语“填料”指适用于涂料的任何体积增量剂，其可以是有机的或无机的例如颗粒形式。对颗粒的形状没有特殊限制，其可以具有任何适当的形状。填料的平均粒径可以在宽范围内变化，例如在约10纳米至约50微米的范围内变化。一些填料除了起到涂料的体积增量剂的作用以外还赋予组合物和/或由该组合物形成的涂层ー种或多种所需性质。例如，ー些填料可以赋予组合物以及由该组合物得到的涂层所需颜色。在这种情况下，这种填料也被称为“颜料”。ー些填料可以改善化学和/或物理性质，特别可以改善由该组合物得到的涂层的机械性质。在这种情况下，这种填料也被称为“增强填料”。适当的示例性填料例如包括高岭土、硅藻土、氧化钛、碳酸钙、滑石、硫酸钡、硅酸镁铝、氧化硅及其任意组合。在优选实施方式中，填料可以包括氧化钛、硅藻土、碳酸钙或其组合。根据本发明，填料的总量可以在宽范围内变化，例如其总量相对于所述组合物的总重为约10重量％至约55重量％，优选为约20重量％至约50重量％。根据本发明，优选的第一涂料组合物所包含的填料的量，相对于所述组合物的总重，可以为至少约25重量％、更优选至少约30重量％、甚至更优选至少约35重量％。根据本发明，优选的第一涂料组合物所包含的填料的量，相对于所述组合物的总重，可以为至多约45重量％、更优选至多约40重量％。如果需要，本发明的第一涂料组合物可选包含附加添加剤，这些添加剂不会不利地影响涂料组合物或由其得到的固化涂层。适当的添加剂包括例如会改善组合物的加工性能或制造性能、增强组合物的美感、或改善涂料组合物或由其得到的固化组合物的特定官能性质或特性(诸如对基材的粘附性)的那些试剂。可以包含的添加剂是载剂、乳化剤、颜料、金属粉末或膏体、填料、抗迁移助剂、抗菌剂、扩链剂、固化剂、润滑剤、凝结剂、润滑剤、生物杀灭剂、增塑剂、交联剂、消泡剂、着色剂、蜡、抗氧化剂、防腐蚀剂、流动控制剂、触变剂、分散剂、粘着促进剂、UV稳定剂、清除剂、增稠剂、消泡剂、pH调节剂、成膜助剂、溶剂、或其组合。各个可选成分的含量足以起到其意欲达到目的，但优选地，这样的含量不会不利地影响涂料组合物或由其得到的固化涂层。在优选的实施方式中，本发明的第一涂料组合物可以包含增稠剂、分散剂、消泡剂、PH调节剂、成膜助剂、溶剤、杀菌剂、防霉剂或其任意组合作为附加添加剤。根据本发明，附加添加剂的总量可以在宽范围内变化，例如其总量相对于所述组合物的总重为O重量％至约20重量％，优选为约O. I重量％至约20重量％。根据本发明，优选的第一涂料组合物所包含的附加添加剂的量，相对于所述组合物的总重，可以为至少约O. 5重量％、更优选至少约I. O重量％、甚至更优选至少约2. O重量％、最优选至少约2. 5重量％。根据本发明，优选的第一涂料组合物所包含的附加添加剂的量，相对于所述组合物的总重，可以为至多约15重量％、更优选至多约12重量％、甚至更优选至多约10重量％、最优选至多约8. O重量％。对涂层的疏水性的调节可由本领域技术人员通过已知的方式或处理技术来实现，例如通过选择适当的聚合物树脂来获得疏水性涂层，或者通过对涂料组合物中使用的填料进行疏水处理，例如对填料表面进行硅烷偶联处理，从而达到获得疏水性涂层的目的。在本发明的第一涂料组合物中，有机硅水性乳液或苯こ烯-丙烯酸酯水性乳液被用作水性乳液。在成膜过程中，聚合物乳液分子中的疏水性基团，例如有机硅乳液分子中的甲基硅烷基，会指向涂层与空气的界面。即疏水性基团以紧密堆积方式遮盖住涂层表面，从而形成疏水性涂层。除了上述两种获得疏水性涂层的常用方法之外，还可以向涂料组合物中添加疏水齐U。本发明的第一涂料组合物包含，基于所述第一涂料组合物的总重量，O. 5至2. 5wt%的有机硅疏水剂，以增强底涂层的疏水性。有机硅疏水剂的实例是购自德国Wacker ChemieAG 的 BS-1001。
有机硅疏水剂的用量可由本领域技术人员根据所需涂层的疏水性和可涂性通过常规实验确定。通常，有机硅疏水剂的用量，基于本发明的第一涂料组合物的重量，在约O. 5重量％至2. 5重量％的范围内。如果有机娃的用量低于O. 5重量％,贝U无法起到提高涂层疏水性的作用；如果有机硅的用量过高，例如高于2. 5重量％，含有过量疏水剂的涂料组合物可能在涂布过程遇到难题。在本发明的实施方式中，所述第一涂料组合物包含，基于所述第一涂料组合物的总重，30至90重量％的水性乳胶；10至55重量％的填料；O至20重量％的附加添加剤，其中所述附加添加剂包括增稠剂、分散剂、消泡剂、pH调节剂、成膜助剂、溶剂、杀菌剂、防霉剂或其任意组合。优选地，所述第一涂料组合物还包含，基于所述第一涂料组合物的总重，O. 5至2. 5重量％的有机硅疏水剂。在本发明的ー个具体实施方式
中，所述第一涂料组合物包含，相对于所述第一涂料组合物的总重，30至80重量％的有机硅水性乳胶；O至5重量％的苯こ烯-丙烯酸酯水性乳胶；10至55重量％的所述填料；O. 5至2. 5重量％的所述有机硅疏水剂；和O. I至15重量％的所述附加添加剤，所述附加添加剂包括增稠剂、分散剂、消泡剂、pH调节剂、成膜助剂、溶剂、杀菌剂、防霉剂或其任意组合。在本发明的一个特别具体的实施方式中，所述第一涂料组合物包含，相对于所述第一涂料组合物的总重，30至80重量％的有机硅水性乳胶；O至5重量％的苯こ烯-丙烯酸酯水性乳胶；10至55重量％的填料；O. 4至I. O重量％的增稠剂；O. 2至I. O重量％的分散剂； O. 2至O. 6重量％的消泡剂；O. 2至O. 6重量％的pH调节剂；O. 5至2. 5重量％的成膜助剂；O. 5至2.5重量％的溶剤；O. I至O. 3重量％的杀菌剂；O. I至O. 5重量％的防霉剂；和O. 5至2. 5重量％的所述有机硅疏水剂。在本发明的另ー个具体实施方式
中，所述第一涂料组合物包含，相对于所述第一涂料组合物的总重，30至80重量％的苯こ烯-丙烯酸酯水性乳胶；O至5重量％的纯丙烯酸酯水性乳胶；10至55重量％的所述填料；O. 5至2. 5重量％的所述有机硅疏水剂；和O. I至15重量％的所述附加添加剤，所述附加添加剂包括增稠剂、分散剂、消泡剂、pH调节剂、成膜助剂、溶剂、杀菌剂、防霉剂或其任意组合。在本发明的另ー特别具体的实施方式中，所述第一涂料组合物包含，相对于所述第一涂料组合物的总重，30至80重量％的苯こ烯-丙烯酸酯水性乳胶；O至5重量％的纯丙烯酸酯水性乳胶；10至55重量％的填料；O. 4至I. O重量％的增稠剂；O. 2至I. O重量％的分散剂；O. 2至O. 6重量％的消泡剂；O. 2至O. 6重量％的pH调节剂；O. 5至2. 5重量％的成膜助剂；O. 5至2. 5重量％的溶剂；O. I至O. 3重量％的杀菌剂；O. I至(λ 5重量％的防霉剂；和O. 5至2. 5重量％的有机硅疏水剂。热反射性面涂层本发明的热反射性面涂层由第二涂料组合物形成，其中所述第二涂料组合物包含的热反射填料。本文中使用的术语“热反射填料”是指，提高涂料组合物对太阳光的反射能力的填料。在本发明中，含有热反射填料的面涂层的太阳反射比为至少83%，和/或半球发射比为至少85%，优选地，这种面涂层的太阳反射比为至少84%，和/或半球发射比为至少87%。在本发明的实施方式中，所述第二涂料组合物中的热反射填料包括氧化钛、陶瓷微珠或其任意組合。在本发明的优选实施方式中，第二涂料组合物中的热反射填料包括陶瓷微珠和ニ氧化钛的组合，并且这种陶瓷微珠的含量，相对于所述第二涂料组合物的总重，在5至10重量％的范围内。本发明的陶瓷微珠可以是半透明的、高強度的细小微珠。在一个实施方式中，所述陶瓷微珠可以是硅酸盐陶瓷微珠，优选为硅酸铝陶瓷微珠，更具体为碱性硅酸铝陶瓷微珠。陶瓷微珠的平均粒径，例如D5tl，可以在宽范围内变化，例如优选在约I至约50微米的范围内变化，更优选在约3至约45微米的范围内变化。 在一个实施方式中，所述陶瓷微珠可以包括实心陶瓷微珠、中空陶瓷微珠或其组合。在优选实施方式中，所述陶瓷微珠包括平均粒径(D5tl)在约3微米至约10微米范围内的实心陶瓷微珠。在另ー优选实施方式中，所述陶瓷微珠包括平均粒径(D5tl)在约10至约50微米范围内的中空陶瓷微珠。作为陶瓷微珠的实例，可以使用任意适当的可商购产品，诸如使用购自3MCorporation, US的Zeeospheres ff-610实心陶瓷微珠或购自广州联洁贸易有限公司的LJTF-Ol空心陶瓷微珠。本发明的ニ氧化钛是涂料领域中为制备反射型隔热涂料组合物常用的填料。在一个实施方式中，所述ニ氧化钛可以是金红石型ニ氧化钛。作为ニ氧化钛的实例,可以使用任意适当的可商购产品，诸如使用购自上海颜钛实业有限公司的R298金红石钛白粉。根据本发明，热反射填料的含量，相对于所述第二涂料组合物的总重，在约20重量％至约40重量％的范围内，优选在约20重量％至约30重量％的范围内。优选地，热反射填料中，陶瓷微珠的含量，相对于所述第二涂料组合物的总重，在约5至10重量％的范围内。本发明人惊讶地发现，本发明的第二涂料组合物当含20至40wt%的由金红石ニ氧化钛和陶瓷微珠组成的热反射填料时，可以形成具有优异热反射性的涂层。此外，本发明人还发现，热反射填料包含空心陶瓷微珠和实心陶瓷微珠的组合会大大降低作为热反射填料的陶瓷微珠的用量，而不会损害涂层的热反射性。并不希望受缚于任何理论，本发明人理论上认为在第二涂料组合物的涂层形成过程中，组合物中包含的陶瓷微珠往往会迁移到涂层表面上从而形成富含陶瓷微珠的表面层，这会改善涂层的表面性质，诸如増大了表面的热反射性。除了陶瓷微珠、ニ氧化钛等热反射填料以外，掺入本发明第二涂料组合物还可以包含任何适于用在涂料组合物中的其它填料。此后，为了便于讨论，掺入内墙涂料组合物中的除热反射填料陶瓷微珠以外的其它填料被称为“附加填料”。适当的示例性附加填料例如包括高岭土、硅藻土、碳酸钙、滑石、硫酸钡、硅酸镁铝、氧化硅及其任意組合。在优选实施方式中，填料可以包括高岭土、碳酸钙或其组合。
在本发明中，所述附加填料的用量可由本领域技术人员根据需要确定。优选地，第ニ涂料组合物包含，相对于所述第二涂料组合物的总重，5至30重量％的附加填料。本发明的第二涂料组合物进ー步包含水性乳胶。所述水性乳胶可以具有与前述第一涂料组合物中涉及的水性乳胶相同或类似的组成，但也可以是不同的水性乳胶。优选地，第二涂料组合物中的水性乳胶与第一涂料组合物中的水性乳胶相同或类似，以利于涂层间的粘附。在本发明的实施方式中，所述第二涂料组合物中的水性乳胶包括有机硅水性乳胶、苯こ烯-丙烯酸酯水性乳胶、纯丙烯酸酯水性乳胶、有机硅改性的丙烯酸酯水性乳胶、醋酸こ烯酯水性乳胶、醋酸こ烯酷-丙烯酸酯水性乳胶、醋酸こ烯酷-こ烯水性乳胶、こ烯-醋酸こ烯酯水性乳胶、醋酸こ烯酯-丙烯酸酯-叔碳酸酯(例如叔碳酸こ烯酯VeoVa)水性乳胶或其组合。如疏水性底涂层部分所述，水性乳液可以采用本领域普通技术人员所熟知的适当的乳液聚合方法制备。或者，作为水性乳液的实例，可以使用任意适当的可商购产品，诸如 纯丙烯酸酯水性乳液，例如BASF公司的ECO 612AP。优选地，所述水性乳胶在本发明的第二涂料组合物中的含量，相对于第二涂料组合物的总重，在约30至78重量％的范围内。优选地，水性乳胶在第二涂料组合物中的含量，基于所述第二涂料组合物的总重，为至少约35重量％、更优选至少约40重量％、甚至更优选至少约45重量％或最佳地至少约50重量％。而且优选地，水性乳胶在第二涂料组合物中的含量，基于所述第二涂料组合物的总重，为至多约75重量％、更优选至多约70重量％、甚至更优选至多约65重量％或最佳地至多约60重量％。此外，如果在涂料组合物的制备期间添加额外的水，那么额外的水的量与水性乳胶中原来存在的水一起应当计入所述水性乳液的总重。如果需要，本发明的第二涂料组合物可选包含附加添加剤，这些添加剂不会不利地影响涂料组合物或由其得到的固化涂层。适当的添加剂包括例如会改善组合物的加工性能或制造性能、增强组合物的美感、或改善涂料组合物或由其得到的固化组合物的特定官能性质或特性(诸如对基材的粘附性)的那些试剂。可以包含的添加剂是载剂、乳化剤、颜料、金属粉末或膏体、填料、抗迁移助剂、抗菌剂、扩链剂、固化剂、润滑剤、凝结剂、润滑剤、生物杀灭剂、增塑剂、交联剂、消泡剂、着色剂、蜡、抗氧化剂、防腐蚀剂、流动控制剂、触变剂、分散剂、粘着促进剂、UV稳定剂、清除剂、增稠剂、消泡剂、pH调节剂、成膜助剂、溶剂、或其组合。各个可选成分的含量足以起到其意欲达到目的，但优选地，这样的含量不会不利地影响涂料组合物或由其得到的固化涂层。在优选的实施方式中，本发明的第二涂料组合物可以包含附加填料、增稠剂、分散剂、消泡剂、PH调节剂、成膜助剂、溶剤、杀菌剂、防霉剂或其任意组合作为附加添加剤。所述附加添加剂中除附加填料之外的添加剂的种类与上述疏水性底涂层中使用的附加添加剂类似。此外，这些添加剂的用量可由本领域技术人员根据需要确定。本发明的第二涂料组合物还可以进一歩包含有机硅疏水剂。所述有机硅疏水剂的种类与用量与上述疏水性底涂层中使用的有机硅疏水剂类似。在本发明的实施方式中，所述第二涂料组合物包含，基于所述第二涂料组合物的总重，
30至80重量％的水性乳胶；20至40重量％的热反射填料；O至40重量％的附加添加剤，其中所述附加添加剂包括附加填料、增稠剂、分散剂、消泡剂、PH调节剂、成膜助剂、溶剂、杀菌剂、防霉剂或其任意组合。优选地，所述第二涂料组合物还包含，基于所述第二涂料组合物的总重，O. 5至
2.5重量％的有机硅疏水剂。在本发明的ー个具体实施方式
中，所述第二涂料组合物包含，基于所述第二涂料组合物的总重，
30至78重量％的纯丙烯酸酯水性乳胶；20至40重量％的所述热反射填料，所述热反射性填料包括实心陶瓷微珠、空心陶瓷微珠、ニ氧化钛或其组合；O. 5至2. 5重量％的所述有机硅疏水剂；和O. I至40重量％的所述附加添加剤，所述附加添加剂包括附加填料、增稠剂、分散剂、消泡剂、PH调节剂、成膜助剂、溶剂、杀菌剂、防霉剂或其任意组合。在本发明的一个特别具体实施方式
中，所述第二涂料组合物包含，相对于所述第ニ涂料组合物的总重，30至70重量％的纯丙烯酸酯水性乳胶；20至40重量％的所述热反射填料，所述热反射性填料包括实心陶瓷微珠、空心陶瓷微珠、ニ氧化钛或其组合；5至30重量％的附加填料；O. 4至2. O重量％的增稠剂；O. 2至I. O重量％的分散剂；O. 2至O. 6重量％的消泡剂；O. I至0.3重量％的pH调节剂；O至I. O重量％的成膜助剂；O至1.0重量％的溶剤；O. I至O. 3重量％的杀菌剂；O. I至0.5重量％的防霉剂；和O. 5至2. 5重量％的有机硅疏水剂。在本发明中，涂料组合物可以包含增稠剂。适当的增稠剂包括纤维素醚类增稠齐U、碱溶胀型增稠剂、聚氨酯型增稠剂、疏水改性的聚氨酯型增稠剂或其任意組合。所有类型的增稠剂都是可商购的商品。例如，作为纤维素醚类增稠剂的实例，可以使用购自美国Aqualon Company的甲基羟こ基纤维素醚类增稠剂HEC 250HBR。作为碱溶胀型增稠剂的实例，可以使用购自美国Rohm&Haas公司的TT935或使用购自Coatex公司的Rheotech 2800。作为聚氨酯性增稠剂的实例，可以使用购自R0CKW00D公司的L-150。在优选实施方式中，所述第一涂料组合物，相对于所述组合物的总重，包含约O. 4重量％至约I. O重量％的增稠剂。在另ー优选实施方式中，所述第二涂料组合物，相对于所述组合物的总重，包含约O. 4重量％至约2. O重量％的增稠剂。在本发明中，涂料组合物可以包含分散剂。适当的分散剂可以包括阴离子型分散齐U、阳离子型分散剂、非离子型分散剂、两性分散剂或其任意組合。所有类型的分散剂都是可商购的商品。在优选的实施方式中，适当的分散剂包括聚丙烯酸盐分散剂、聚甲基丙烯酸盐分散剂、聚羧酸盐分散剂或其任意組合。作为聚丙烯酸盐分散剂的实例，可以使用购自美国Rohm&Haas公司的聚丙烯酸盐分散剂731A。在优选实施方式中，所述第一涂料组合物或所述第二涂料组合物，相对于所述涂料组合物的总重，可包含约O. 2重量％至约I. O重量％的分散剂。在本发明中，涂料组合物可以包含消泡剂。适当的消泡剂包括有机硅氧烷类消泡齐U、油脂类消泡剂、聚醚类消泡剂、聚醚改性的有机硅类消泡剂或其任意組合。所有类型的消泡剂都是可商购的商品。作为有机硅氧烷类消泡剂的实例，可以使用购自日本诺普科的SN154。作为油脂类消泡剂的实例，可以使用购自日本诺普科的122NS。在优选实施方式中，所述第一涂料组合物或第二涂料组合物，相对于所述涂料组 合物的总重,可包含约O. 2重量％至约O. 6重量％的消泡剂。在本发明中，涂料组合物可以包含pH调节剂。适当的pH调节剂包括无机pH调节剂，诸如无水碳酸钠、氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸氢钠、醇胺、氨水、三こ胺，或者有机pH调节齐U，诸如有机硅PH调节剂。在优选实施方式中，pH调节剂包括有机硅pH调节剂。在优选的实施方式中，所述第一涂料组合物或第二涂料组合物，相对于所述涂料组合物的总重量，可包含约O. 2至约O. 6重量％的pH调节剂。在本发明中，涂料组合物包含成膜助剂。适当的成膜助剂包括十二烷醇酯。在优选的实施方式中，所述第一涂料组合物，相对于所述涂料组合物的总重量，包含约O. 5至约2. 5重量％的成膜助剂。在另ー优选的实施方式中，所述第二涂料组合物，相对于所述涂料组合物的总重量，包含O至I. O重量％的成膜助剂。在本发明中，涂料组合物可以包含溶剂。适当的溶剂包括醇类溶剂、酮类溶剂或其组合。作为醇类溶剂的实例，可以使用一般エ业品丙ニ醇。在优选的实施方式中，所述第一涂料组合物，相对于所述涂料组合物的总重，包含约O. 5至2. 5重量％的溶剤。在另ー优选的实施方式中，所述第二涂料组合物，相对于所述涂料组合物的总重量，包含约O至I. O重量％的溶剤。在本发明中，涂料组合物可以包含杀菌剂。适当的杀菌剂包括季铵盐类杀菌剂、含氯杀菌剂、过氧化物杀菌剂、唑啉类杀菌剂、醛类杀菌剂或其任意组合物。所有类型的杀菌剂都是可商购的商品。例如，作为唑啉类杀菌剂的实例，可以使用购自中国欧默公司的BIT20。在优选的实施方式中，所述第一涂料组合物或所述第二涂料组合物，相对于所述涂料组合物的总重量，可包含约O. I至约O. 3重量％的杀菌剂。在本发明中，涂料组合物可以包含防霉剂。适当的防霉剂包括酚类防霉剂、氯酚类防霉剂、酯类防霉剂、杂环类防霉剂、酰胺类防霉剂、有机金属盐防霉剂、无机盐防霉剂或其任意组合。所有类型的防霉剂都是可商购的商品。例如，作为杀菌剂的实例，可以使用W350。在优选的实施方式中，所述第一涂料组合物或所述第二涂料组合物，相对于所述涂料组合物的总重量，可包含约O. I至约O. 5重量％的防霉剂。在本发明中，涂料组合物的制备可以采用本领域普通技术人员所熟知的任何适当的混合方法来实现。例如涂料组合物可以通过如下制成将水性乳液、填料和存在的额外添加剂添加到容器中，然后将所得混合物搅拌至均匀。或者涂料组合物可以通过如下制成将部分附加添加剂与填料混合，然后再添加水性乳液以及剩余的附加添加剤，从而形成均匀的混合物。如果需要，可以在内墙涂料组合物 的制备期间添加额外的水。额外的水量应当计入所述水性乳液的总重。本发明的第一和第二涂料组合物可以通过本领域普通技术人员已知的常规方法顺序涂布。例如，涂料组合物可以通过喷枪、辊子或涂刷进行涂覆。以这种方式，由本发明的第一涂料组合物和第二涂料组合物分别形成底涂层和面涂层，即隔热涂层体系。在本发明中，包含底涂层和顶涂层的隔热涂层体系可以涂覆到各种建筑墙体上，以提高建筑墙体的隔热性能。在具体实施方式
中，所述建筑墙体包含如下建筑材料，所述建筑材料包括混凝土砌块、石膏板、灰砂砖、加气混凝土、复合轻质板、水泥纤维板及其任意组
ム
ロ ο以下通过实施例详细描述本发明。然而，本发明并不限于这些实施例。实施例测试部分诱水率根据律筑エ业行业标准TG/T 210-2007中的规定进行。静态水接触角如下测定在Dataphysics OCA 30仪器上，利用去离子水作为测试液体，在室温下( 21°C )測量静态水接触角，并且通过在每个样品表面上的三个不同点测量数值的平均值来确定。太阳反射比根据国家军用标准GTB 2502-1996中的方法210的规定进行。半球发射率根据国家军用标准GJB 2502-1996中的方法310的规定进行。传热系数根据国家标准GB/T 23483-2009《建筑物围护结构传热系数及采暖供热量检测方法》中的规定进行。樽拟节能效率基于维护下沭津筑维护结构和津筑围护结构参数，采用美国倉^ in 部开发的倉泛丰莫 以软イ牛 Energyplus (http://www. eere. enerRY. Rov/buildinRs/enverRyplus/)进行，其中各城市的气象数据来源于DOE (美国能源部)的权威数据。具体选取的城市如下表I :地区代表城市气象文件华东上海CHN_Shanghai_SWERA华南广州CHN_Guangzhou_IWEC华北北京CHN_Beijing_SWERA建筑围护结构的结构如下该建筑为2层，每层面积100平方米、层高3. 2米，主体朝向为南向。在东、西、南向设置有水平外遮阳。窗墙比均为O. 25。具体结构參见附图I。模拟过程中所用到的围护结构设计參数 外墙类型I (传热系数k = O. 857w/m2. K)外墙类型2 (传热系数k = I. 413w/m2. K)外墙类型3 (传热系数k = 2. 120w/m2. K)外墙类型4 (传热系数k = I. 242w/m2. K)外墙类型5 (传热系数k = O. 973w/m2. K)内墙(传热系数k = I. 99w/m2. K)
外窗(6+13+6)(传热系数k = 2. 4w/m2. K)屋顶(传热系数k = O. 69w/m2. K)地面(传热系数k = O. 46w/m2. K)室内设计參数冬季18°C夏季26で底涂层形成底涂层的第一涂料组合物中包含的原料列在如下表I中。表I
权利要求
1.ー种建筑墙体用隔热涂层体系，其包含 (a)由第一涂料组合物形成的疏水性底涂层，其中所述第一涂料组合物包含水性乳胶，且所述底涂层的透水率为至多O. 5mL/24小时；和 (b)由第二涂料组合物形成的热反射性面涂层，其中所述第二涂料组合物包含热反射填料，且所述面涂层的太阳反射比为至少83%，和/或半球发射比为至少85%。
2.如权利要求I所述的建筑墙体用隔热涂层体系，其中，所述底涂层的透水率小于或等于O. 3mL/24小时。
3.如权利要求I所述的建筑墙体用隔热涂层体系，其中，所述底涂层的静态水接触角大于100度。
4.如权利要求I所述的建筑墙体用隔热涂层体系，其中，所述底涂层的静态水接触角大于或等于120度。
5.如权利要求I所述的建筑墙体用隔热涂层体系，其中，所述面涂层的太阳反射比为至少84%，和/或半球发射比为至少87%。
6.如权利要求I至5中任意一项所述的建筑墙体用隔热涂层体系，其中，所述第一涂料组合物中的所述水性乳胶包含z均粒径为至多200nm的聚合物颗粒。
7.如权利要求I至5中任意一项所述的建筑墙体用隔热涂层体系，其中，所述第一涂料组合物中的所述水性乳胶包括醋酸こ烯酯类水性乳胶、丙烯酸类水性乳胶、有机硅类水性乳胶、聚氨酯类水性乳胶、含氟聚合物类水性乳胶或其组合。
8.如权利要求I至5中任意一项所述的建筑墙体用隔热涂层体系，其中，所述第一涂料组合物中的所述水性乳胶包括有机硅水性乳胶、苯こ烯-丙烯酸酯水性乳胶、纯丙烯酸酯水性乳胶、有机硅改性的丙烯酸酯水性乳胶、醋酸こ烯酯水性乳胶、醋酸こ烯酯-丙烯酸酯水性乳胶、醋酸こ烯酯-こ烯水性乳胶、こ烯-醋酸こ烯酯水性乳胶、醋酸こ烯酯-丙烯酸酷-叔碳酸酯水性乳胶或其组合。
9.如权利要求I至5中任意一项所述的建筑墙体用隔热涂层体系，其中，所述热反射填料包括陶瓷微珠、ニ氧化钛及其组合。
10.如权利要求9所述的建筑墙体用隔热涂层体系，其中，所述热反射填料包含陶瓷微珠和ニ氧化钛的组合，并且所述陶瓷微珠的含量，相对于所述第二涂料组合物的总重，在5至10重量％的范围内。
11.如权利要求9或10所述的建筑墙体用隔热涂层体系，其中，所述陶瓷微珠包括实心陶瓷微珠、中空陶瓷微珠或其组合。
12.如权利要求9或10所述的建筑墙体用隔热涂层体系，其中，所述ニ氧化钛包括金红石型ニ氧化钛。
13.如权利要求I至5中任意一项所述的建筑墙体用隔热涂层体系，其中，所述第一涂料组合物包含，基于所述第一涂料组合物的总重， 30至90重量％的所述水性乳胶； 10至55重量％的填料； O至20重量％的附加添加剤，其中所述附加添加剂包括增稠剂、分散剂、消泡剂、pH调节剂、成膜助剂、溶剤、杀菌剂、防霉剂或其任意組合。
14.如权利要求13所述的建筑墙体用隔热涂层体系，其中，所述第一涂料组合物还包含，基于所述第一涂料组合物的总重，O. 5至2. 5重量％的有机硅疏水剂。
15.如权利要求13至14中任意一项所述的建筑墙体用隔热涂层体系，其中，所述第一涂料组合物包含，相对于所述第一涂料组合物的总重， 30至8 0重量％的有机硅水性乳胶； O至5重量％的苯こ烯-丙烯酸酯水性乳胶； 10至55重量％的所述填料； O. 5至2. 5重量％的所述有机硅疏水剂；和 O. I至15重量％的所述附加添加剤，所述附加添加剂包括增稠剂、分散剂、消泡剂、pH调节剂、成膜助剂、溶剤、杀菌剂、防霉剂或其任意組合。
16.如权利要求13至14中任意一项所述的建筑墙体用隔热涂层体系，其中，所述第一涂料组合物包含，相对于所述第一涂料组合物的总重， 30至80重量％的苯こ烯-丙烯酸酯水性乳胶； O至5重量％的纯丙烯酸酯水性乳胶； 10至55重量％的所述填料； O. 5至2. 5重量％的所述有机硅疏水剂；和 O. I至15重量％的所述附加添加剤，所述附加添加剂包括增稠剂、分散剂、消泡剂、pH调节剂、成膜助剂、溶剤、杀菌剂、防霉剂或其任意組合。
17.如权利要求I至5中任意一项所述的建筑墙体用隔热涂层体系，其中，所述第二涂料组合物包含，基于所述第二涂料组合物的总重， 30至80重量％的水性乳胶； 20至40重量％的所述热反射填料； O至40重量％的附加添加剤，其中所述附加添加剂包括附加填料、增稠剂、分散剂、消泡剂、PH调节剂、成膜助剂、溶剂、杀菌剂、防霉剂或其任意组合。
18.如权利要求17所述的建筑墙体用隔热涂层体系，所述第二涂料组合物中的所述水性乳胶包括有机硅水性乳胶、苯こ烯-丙烯酸酯水性乳胶、纯丙烯酸酯水性乳胶、有机硅改性的丙烯酸酯水性乳胶、醋酸こ烯酯水性乳胶、醋酸こ烯酯-丙烯酸酯水性乳胶、醋酸こ烯酷-こ烯水性乳胶、こ烯-醋酸こ烯酯水性乳胶、醋酸こ烯酯-丙烯酸酯-叔碳酸酯水性乳胶或其组合。
19.如权利要求17或18所述的建筑墙体用隔热涂层体系，其中，所述第二涂料组合物还包含，基于所述第二涂料组合物的总重，O. 5至2. 5重量％的有机硅疏水剂。
20.如权利要求17至19中任意ー项所述的隔热涂层体系，其中，所述第二涂料组合物包含，相对于所述第二涂料组合物的总重， 30至78重量％的纯丙烯酸酯水性乳胶； 20至40重量％的所述热反射填料，所述热反射性填料包括实心陶瓷微珠、空心陶瓷微珠、ニ氧化钛或其组合；和 O. 5至2. 5重量％的所述有机硅疏水剂； O. I至40重量％的所述附加添加剤，所述附加添加剂包括附加填料、增稠剂、分散剂、消泡剂、PH调节剂、成膜助剂、溶剤、杀菌剂、防霉剂或其任意組合。
21.如权利要求I至5中任意一项所述的建筑墙体用隔热涂层体系，其中，所述建筑墙体包含如下建筑材料，所述建筑材料包括混凝土砌块、石膏板、灰砂砖、加气混凝土、复合轻质板、水泥纤维板及其任意组合。
22.如权利要求I至21中任意一项所述的建筑墙体用隔热涂层体系，其中，所述隔热涂层体系用作内墙涂层体系和/或外墙涂层体系。
23.如权利要求I至22中任意一项所述的建筑墙体用隔热涂层体系，其中，至少ー侧涂布有所述涂层体系的建筑墙体的传热系数，与未涂布所述涂层体系的建筑墙体的传热系数相比，下降了至少10%。
24.如权利要求I至23中任意ー项所述的隔热涂层体系，其中，至少ー侧涂布有所述涂层体系的建筑墙体，与未涂布所述涂层体系的建筑墙体相比，在广州的气象条件下具有至少20% /全年的模拟节能效率，或者在上海的气象条件下具有至少15% /全年的模拟节能效率，或者在北京的气象条件下具有至少6% /全年的模拟节能效率。
25.一种涂布建筑墙体的方法，所述方法包括将权利要求I至24中任意一项所述的建筑墙体用隔热涂层体系涂布到所述建筑墙体上，从而得到涂布有所述隔热涂层体系的建筑墙体。
26.如权利要求25所述的方法,其中,所述建筑墙体包含如下建筑材料,所述建筑材料包括混凝土砌块、石膏板、灰砂砖、加气混凝土、复合轻质板、水泥纤维板及其任意組合。
全文摘要
本发明涉及一种建筑墙体用隔热涂层体系，其包含(a)由第一涂料组合物形成的疏水性底涂层，其中所述第一涂料组合物包含水性乳胶，且所述底涂层的透水率为至多0.5mL/24小时；和(b)由第二涂料组合物形成的热反射性面涂层，其中所述第二涂料组合物包含热反射填料，且所述面涂层的太阳反射比为至少83％，和/或半球发射比为至少85％。
文档编号C09D127/12GK102864883SQ20111019456
公开日2013年1月9日 申请日期2011年7月7日 优先权日2011年7月7日
发明者熊荣, 段刚, 寇辉, 胡荣海 申请人:广东华润涂料有限公司