本發(fā)明屬于硅微粉應(yīng)用，具體是指一種改性硅微粉及其在外墻隔熱涂料中的應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、隨著全球能源危機的加劇以及人們對建筑節(jié)能和舒適性要求的不斷提高，外墻隔熱涂料作為一種有效的節(jié)能材料受到了廣泛關(guān)注。外墻隔熱涂料能夠降低建筑物在夏季的制冷能耗和冬季的取暖能耗，對于減少能源消耗和降低溫室氣體排放具有重要意義。

2、在現(xiàn)有的外墻隔熱涂料技術(shù)中，硅微粉作為一種潛在的功能性填料被廣泛研究和應(yīng)用。硅微粉具有成本低廉、來源廣泛、化學(xué)穩(wěn)定性好等優(yōu)點。然而，普通硅微粉在應(yīng)用于外墻隔熱涂料時存在一些顯著的問題：一方面，硅微粉與涂料中的有機成膜物質(zhì)(如乳液等)相容性較差，由于硅微粉表面具有較強的親水性和高表面能，在涂料體系中容易團(tuán)聚，難以均勻分散，這種團(tuán)聚現(xiàn)象會導(dǎo)致涂料的穩(wěn)定性下降，如出現(xiàn)分層、沉淀等問題，并且會影響涂料的施工性能，使涂層表面出現(xiàn)瑕疵，降低涂層質(zhì)量；另一方面，普通硅微粉本身的隔熱性能有待進(jìn)一步提高，單純的硅微粉對于太陽輻射的反射和吸收能力有限，不能有效地阻止熱量在墻體表面的傳遞，在實際應(yīng)用中，僅使用未改性的硅微粉作為填料的外墻隔熱涂料，其隔熱效果無法滿足日益嚴(yán)格的建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)。

3、現(xiàn)有的一些改進(jìn)方法雖然在一定程度上緩解了上述問題，但仍存在局限性，其中，通過添加大量的分散劑來改善硅微粉的分散性，但這會增加涂料成本，并且可能對涂料的其他性能產(chǎn)生負(fù)面影響，如降低涂層的硬度和耐水性等，還有一些方法通過對硅微粉進(jìn)行簡單的物理混合改性，但改性效果不持久，在長期使用過程中，硅微粉的性能會逐漸退化，影響涂料的隔熱和防護(hù)性能。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為了解決上述難題，本發(fā)明提供了一種改性硅微粉及其在外墻隔熱涂料中的應(yīng)用。

2、為了實現(xiàn)上述功能，本發(fā)明采取的技術(shù)方案如下：一種改性硅微粉，其按重量份數(shù)的配方組成為：硅微粉90-100份、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷3-5份、硬脂酸1-2份、納米二氧化鈦2-3份、聚乙二醇2-4份。

3、優(yōu)選的，所述硅微粉粒徑1-10μm，純度≥99％。

4、本發(fā)明公開了一種改性硅微粉的制備方法，包括如下步驟：

5、(一)混合預(yù)處理：將硅微粉、硬脂酸、聚乙二醇按比例加入到高速混合機中，在轉(zhuǎn)速800-1000r/min下混合15-20分鐘，使各成分初步均勻混合，混合溫度控制在40-50℃。此步驟可使硬脂酸和聚乙二醇更好地附著在硅微粉表面，提高后續(xù)反應(yīng)活性；

6、(二)改性反應(yīng)：將步驟(一)的混合物轉(zhuǎn)移至反應(yīng)釜中，加入γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷和納米二氧化鈦，在氮氣保護(hù)下，以200-300r/min的攪拌速度攪拌，并升溫至70-80℃，反應(yīng)3-4小時。氮氣保護(hù)可防止偶聯(lián)劑等成分在高溫下氧化，保證改性效果；

7、(三)后處理：反應(yīng)結(jié)束后，自然冷卻至室溫，然后用無水乙醇洗滌2-3次，去除未反應(yīng)的物質(zhì)，最后在60-70℃下真空干燥2-3小時，

8、得到改性硅微粉。

9、本發(fā)明公開了一種改性硅微粉在外墻隔熱涂料中的應(yīng)用，所述外墻隔熱涂料按重量份數(shù)的配方組成為：改性硅微粉20-30份、純丙乳液30-40份、空心玻璃微珠10-15份、金紅石型鈦白粉10-12份、六偏磷酸鈉0.5-1份、有機硅消泡劑0.2-0.5份、羥乙基纖維素0.8-1.2份、去離子水20-30份。

10、本發(fā)明公開了一種改性硅微粉在外墻隔熱涂料中的應(yīng)用，所述外墻隔熱涂料的制備方法，包括如下步驟：

11、(一)分散液制備：將六偏磷酸鈉加入到部分去離子水中，在400-500r/min的攪拌速度下攪拌至完全溶解，形成分散液；

12、(二)預(yù)混合：將純丙乳液、有機硅消泡劑加入到分散液中，在600-800r/min的攪拌速度下攪拌10-15分鐘，使各成分初步混合均勻；

13、(三)混合填充：將改性硅微粉、空心玻璃微珠、金紅石型鈦白粉緩慢加入到上述混合液中，提高攪拌速度至1000-1200r/min，攪拌20-30分鐘，使各固體顆粒充分分散在混合液中；

14、(四)增稠調(diào)整：加入羥乙基纖維素，繼續(xù)攪拌10-15分鐘，然后用剩余的去離子水調(diào)整涂料的粘度至合適范圍(涂-4粘度計測量為80-100s)。

15、本發(fā)明采取上述結(jié)構(gòu)取得有益效果如下：

16、1、通過添加γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、硬脂酸和聚乙二醇等成分對硅微粉進(jìn)行改性，克服了普通硅微粉與涂料中有機成膜物質(zhì)相容性差的問題，改性后的硅微粉能更好地融入涂料體系，減少團(tuán)聚現(xiàn)象，有效避免了因硅微粉團(tuán)聚導(dǎo)致的涂料分層、沉淀等穩(wěn)定性問題，保證涂料在儲存和使用過程中的質(zhì)量穩(wěn)定，延長涂料的使用壽命，同時，均勻分散的硅微粉可使涂料施工更順暢，減少涂層表面瑕疵，提高涂層質(zhì)量，保證施工效果，無論是刷涂、輥涂還是噴涂都能獲得更均勻、美觀的涂層；避免了通過大量添加分散劑來改善硅微粉分散性的方式，從而降低了涂料成本，同時也避免了分散劑過量對涂層硬度和耐水性等其他性能的負(fù)面影響。

17、2、相比普通硅微粉，本發(fā)明的改性硅微粉顯著提高了對太陽輻射的反射和吸收能力，更有效地阻止熱量在墻體表面的傳遞，滿足日益嚴(yán)格的建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)用于外墻隔熱涂料中，可顯著增強涂料的隔熱性能，降低室內(nèi)外熱量交換，減少建筑物對空調(diào)等溫控設(shè)備的依賴，降低能源消耗；涂料制備過程中的各個步驟，包括分散液制備、預(yù)混合、混合填充和增稠調(diào)整等，參數(shù)明確且易于控制，這種穩(wěn)定的工藝確保了每一批次涂料質(zhì)量的一致性和穩(wěn)定性，有利于大規(guī)模生產(chǎn)。

技術(shù)特征：

1.一種改性硅微粉，其特征在于，按重量份數(shù)的配方組成為：硅微粉90-100份、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷3-5份、硬脂酸1-2份、納米二氧化鈦2-3份、聚乙二醇2-4份。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種改性硅微粉，其特征在于，所述硅微粉粒徑1-10μm，純度≥99％。

3.一種改性硅微粉的制備方法，其特征在于，所述硅微粉為權(quán)利要求1或2中所述的硅微粉，其制備方法如下：

4.一種根據(jù)權(quán)利要求1～3任一項所述的改性硅微粉及其在外墻隔熱涂料中的應(yīng)用，其特征在于，所述外墻隔熱涂料按重量份數(shù)的配方組成為：改性硅微粉20-30份、純丙乳液30-40份、空心玻璃微珠10-15份、金紅石型鈦白粉10-12份、六偏磷酸鈉0.5-1份、有機硅消泡劑0.2-0.5份、羥乙基纖維素0.8-1.2份、去離子水20-30份。

5.一種根據(jù)權(quán)利要求4所述的改性硅微粉及其在外墻隔熱涂料中的應(yīng)用，其特征在于，所述外墻隔熱涂料的制備方法，包括如下步驟：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種改性硅微粉及其在外墻隔熱涂料中的應(yīng)用，包括一種改性硅微粉，其特征在于，按重量份數(shù)的配方組成為：硅微粉90?100份、γ?甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷3?5份、硬脂酸1?2份、納米二氧化鈦2?3份、聚乙二醇2?4份。本發(fā)明屬于硅微粉應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，具體是指一種改性硅微粉及其在外墻隔熱涂料中的應(yīng)用。

技術(shù)研發(fā)人員：王光碩,劉偉強,李海濱,陳超,李圣晨
受保護(hù)的技術(shù)使用者：江西廣源化工有限責(zé)任公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/8