一种气凝胶保温隔热水性涂料及其制备方法和应用与流程

技术特征：
1.一种气凝胶保温隔热水性涂料，其特征在于，所述气凝胶保温隔热水性涂料采用如下步骤制备得到：(1)将乳化剂和分散剂混合均匀后加入水和sio2气凝胶粉末，在搅拌的条件下缓慢加入表面活性剂后持续搅拌，得到sio2气凝胶浆料；其中，sio2气凝胶粉末为疏水性sio2气凝胶粉末，乳化剂为吐温60、司盘60、高分子量聚乙二醇中的一种或几种，分散剂为聚羧酸钠盐型分散剂，表面活性剂为氨基官能团硅烷偶联剂；(2)将步骤(1)中sio2气凝胶浆料与水性聚丙烯酸乳液混合后并进行持续搅拌，得到聚丙烯酸—气凝胶混合液体；(3)向步骤(2)中聚丙烯酸—气凝胶混合液体依次加入消泡剂、成膜助剂和阻燃剂后进行持续搅拌，得到气凝胶保温隔热水性涂料中间体；其中，消泡剂为矿物油消泡剂，成膜助剂为醇酯12，阻燃剂为聚磷酸铵；(4)将步骤(3)中气凝胶保温隔热水性涂料中间体同颜填料、增稠剂一起加入至高速研磨机中进行高速搅拌研磨，得到气凝胶保温隔热水性涂料；其中，颜填料为金红石型tio2，增稠剂为纤维素类增稠剂、无机盐类增稠剂的一种或几种；其中，水性聚丙烯酸乳液、sio2气凝胶粉末、乳化剂、分散剂、表面活性剂、消泡剂、成膜助剂、阻燃剂、颜填料、增稠剂和水的添加量按如下质量比：200～450：8～20：0.5～1：0.1～1：0.2～2：0.1～1：1～3：3～5：5～8：1～3：100～200。2.根据权利要求1所述的气凝胶保温隔热水性涂料，其特征在于，步骤(1)中搅拌转速为300r/min～750r/min，加入表面活性剂后持续搅拌时间为5min～30min；步骤(2)中搅拌转速为600r/min～1200r/min，持续搅拌时间为30min～90min；步骤(3)中搅拌转速为700r/min～1500r/min，持续搅拌时间为90min～150min；步骤(4)中高速搅拌研磨转速为2000r/min～3500r/min，高速搅拌研磨时间为120min～180min。3.根据权利要求1所述的气凝胶保温隔热水性涂料，其特征在于，步骤(1)中水为去离子水或自来水；高分子量聚乙二醇的分子量≥2000。4.根据权利要求1所述的气凝胶保温隔热水性涂料，其特征在于，步骤(1)中疏水性sio2气凝胶粉末的粒径为1～50μm；步骤(4)中金红石型tio2的粒径为200～300μm。5.一种气凝胶保温隔热水性涂料的制备方法，其特征在于，采用如下步骤：(1)将乳化剂和分散剂混合均匀后加入水和sio2气凝胶粉末，在搅拌的条件下缓慢加入表面活性剂后持续搅拌，得到sio2气凝胶浆料；其中，sio2气凝胶粉末为疏水性sio2气凝胶粉末，乳化剂为吐温60、司盘60、高分子量聚乙二醇中的一种或几种，分散剂为聚羧酸钠盐型分散剂，表面活性剂为氨基官能团硅烷偶联剂；(2)将步骤(1)中sio2气凝胶浆料与水性聚丙烯酸乳液混合后并进行持续搅拌，得到聚丙烯酸—气凝胶混合液体；(3)向步骤(2)中聚丙烯酸—气凝胶混合液体依次加入消泡剂、成膜助剂和阻燃剂后进行持续搅拌，得到气凝胶保温隔热水性涂料中间体；其中，消泡剂为矿物油消泡剂，成膜助剂为醇酯12，阻燃剂为聚磷酸铵；(4)将步骤(3)中气凝胶保温隔热水性涂料中间体同颜填料、增稠剂一起加入至高速研磨机中进行高速搅拌研磨，得到气凝胶保温隔热水性涂料；其中，颜填料为金红石型tio2，增稠剂为纤维素类增稠剂、无机盐类增稠剂的一种或几种；
其中，水性聚丙烯酸乳液、sio2气凝胶粉末、乳化剂、分散剂、表面活性剂、消泡剂、成膜助剂、阻燃剂、颜填料、增稠剂和水的添加量按如下质量比：200～450：8～20：0.5～1：0.1～1：0.2～2：0.1～1：1～3：3～5：5～8：1～3：100～200。6.根据权利要求5所述的气凝胶保温隔热水性涂料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中搅拌转速为300r/min～750r/min，加入表面活性剂后持续搅拌时间为5min～30min；步骤(2)中搅拌转速为600r/min～1200r/min，持续搅拌时间为30min～90min；步骤(3)中搅拌转速为700r/min～1500r/min，持续搅拌时间为90min～150min；步骤(4)中高速搅拌研磨转速为2000r/min～3500r/min，高速搅拌研磨时间为120min～180min。7.根据权利要求5所述的气凝胶保温隔热水性涂料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中水为去离子水或自来水；高分子量聚乙二醇的分子量≥2000。8.根据权利要求5所述的气凝胶保温隔热水性涂料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中疏水性sio2气凝胶粉末的粒径为1～50μm；步骤(4)中金红石型tio2的粒径为200～300μm。9.权利要求1
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4任一权利要求所述的气凝胶保温隔热水性涂料在金属基材上的应用。10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，所述金属基材包括不锈钢、铝合金或铁。

技术总结
本发明公开一种气凝胶保温隔热水性涂料，采用如下步骤制备得到：将乳化剂和分散剂混合均匀后加入水和SiO2气凝胶粉末，在搅拌的条件下缓慢加入表面活性剂后持续搅拌，得到SiO2气凝胶浆料；再与水性聚丙烯酸乳液混合后并进行持续搅拌；再依次加入消泡剂、成膜助剂和阻燃剂后进行持续搅拌；最后同颜填料、增稠剂一起加入至高速研磨机中进行高速搅拌研磨，得到气凝胶保温隔热水性涂料。本发明还公开了其制备方法和应用。本发明水性涂料的制备工艺简单，过程绿色环保，成本低廉；所有原料均无毒无害、绿色环保，易保存，不存在安全隐患，制备过程中也不会对人体和环境产生任何危害；且各项性能优异。优异。


技术研发人员：金波愔 颜昌利 陈康壮
受保护的技术使用者：杭州和韵科技有限公司
技术研发日：2021.06.18
技术公布日：2021/9/6