保温隔热涂料及其制备方法与流程

1.本发明属于涂料技术领域，尤其涉及一种保温隔热涂料及其制备方法。


背景技术：

2.涂料是涂布于物体表面后形成薄膜从而用于保护、装饰或赋予耐热、保温、防锈等功能的一类高分子材料。其中，墙面涂料不仅可以装饰墙体具有美观性，还可以保护墙体防止其老化、开裂、渗水、腐蚀等现象的发生。此外墙面涂料还可以反射阳光、起到一定的隔热效果。中国专利cn106830813a公开了一种保温隔热涂料，包括下述原料：普通硅酸盐水泥，硅藻土，建筑用负离子，脲醛树脂，玄武岩纤维，十二烷基硫酸钠、岩棉、膨胀珍珠岩、绢云母粉、蒸馏水、分散剂、润湿剂、增稠剂、消泡剂、成膜助剂，该涂料的保温隔热效果良好，但对涂料的防水性及附着力方面并未进行深入研究。


技术实现要素：

3.有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种保温隔热涂料及其制备方法。
4.一种保温隔热涂料，由以下重量份原料组成：100重量份氟硅改性丙烯酸酯乳液、10
‑
20重量份苯乙烯
‑
丙烯酸酯乳液、8
‑
12重量份2,2,4
‑
三甲基
‑
1,3
‑
戊二醇单异丁酸酯、1
‑
5重量份羟甲基纤维素钠、1
‑
3重量份壬基酚聚氧乙烯醚、15
‑
25重量份功能填料、1
‑
5重量份3,3
‑
二氨基二苯基砜、1
‑
3重量份聚三氟丙基甲基硅氧烷、0.5
‑
2重量份甲基倍半硅氧烷、3
‑
8重量份蒙脱土或功能化蒙脱土复合物、5
‑
15重量份聚酰亚胺微球、5
‑
12重量份纳米碳化钛、40
‑
60重量份水。
5.其中，氟硅改性丙烯酸酯乳液作为基底，使得保温隔热涂料具有良好的耐候性、耐玷污性、耐磨性等性能，同时形成良好的憎水性能。2,2,4
‑
三甲基
‑
1,3
‑
戊二醇单异丁酸酯作为成膜剂，能够促进涂料的塑性流动和弹性形，改善聚结性能，同时还可以提高涂料的致密度。纳米碳化钛具有极低的导热系数，有效抑制并屏蔽红外线的辐射热和热量的传导，同时因其空心结构具有良好的反射性能。甲基倍半硅氧烷具有优异的润滑性、柔软和光滑性，防止涂料凝聚。蒙脱土具有导热系数低，具有保温作用，同时蒙脱石含有层状结构，能量在传递过程中减缓能量传递速度及途径，起到良好的隔热、保温作用。
6.所述功能填料为改性二氧化硅气凝胶和/或活性炭。
7.所述改性二氧化硅气凝胶的制备方法，包括以下步骤：将二氧化硅气凝胶干燥、粉碎过80
‑
100目筛，得到二氧化硅气凝胶粉末；将二氧化硅气凝胶粉末、硅烷偶联剂加入乙醇水溶液中混合均匀进行超声处理1
‑
2h，超声功率为800
‑
1000w、超声频率为20
‑
25khz，离心取沉淀、干燥，得到改性二氧化硅气凝胶，所述二氧化硅气凝胶粉末、硅烷偶联剂、乙醇水溶液的质量比为(10
‑
15)：(2
‑
4)：(60
‑
80)；所述乙醇水溶液由无水乙醇与水按质量比(35
‑
50)：(15
‑
20)混合。
8.所述硅烷偶联剂为n
‑
(2
‑
氨乙基)
‑3‑
氨丙基三甲氧基硅烷、1h,1h,2h,2h
‑
全氟辛
基三乙氧基硅烷中的一种或两种；优选的，所述硅烷偶联剂为n
‑
(2
‑
氨乙基)
‑3‑
氨丙基三甲氧基硅烷、1h,1h,2h,2h
‑
全氟辛基三乙氧基硅烷按质量比(1
‑
3)：(1
‑
3)的混合物。
9.二氧化硅气凝胶一种网状结构多孔结构，含有很多的空隙，具有降低的导热系数，对涂料涂层具有良好的阻热性能。采用n
‑
(2
‑
氨乙基)
‑3‑
氨丙基三甲氧基硅烷、1h,1h,2h,2h
‑
全氟辛基三乙氧基硅烷同时对二氧化硅气凝胶改性，改性二氧化硅气凝胶中含有羟基，在乳液的作用下与聚酰亚胺微球通过氢键作用，包裹在聚酰亚胺微球表面，填充聚酰亚胺微球孔隙，构筑多层次结构，阻隔热量同时对热量进行反射，具有良好的隔热保温性能；另一方面采用1h,1h,2h,2h
‑
全氟辛基三乙氧基硅烷对二氧化硅气凝胶进行改性处理，降低涂料的表面能，提高涂料疏水性，进一步改善与其他物质的相容性。
10.优选的，所述功能填料由改性二氧化硅气凝胶和/或改性活性炭；所述功能填料由改性二氧化硅气凝胶、改性活性炭按质量比(1
‑
3)：(1
‑
3)混合。
11.所述改性活性炭的制备方法，包括以下步骤：
12.(1)将活性炭加入水中超声处理20
‑
30min，其中超声功率为800
‑
1000w、超声频率为20
‑
25khz，得到活性炭悬浮液，所述活性炭与水的质量比为80：(100
‑
300)；
13.(2)将zrocl2·
8h2o加入步骤(1)得到的活性炭悬浮液中超声处理20
‑
30min，其中超声功率为800
‑
1000w、超声频率为20
‑
25khz，得到混合物料；采用8
‑
10wt％氨水调节上述混合物料ph至9
‑
9.5，以200
‑
400r/min搅拌3
‑
4h，然后置于反应釜中加热至200
‑
220℃反应12
‑
14h，反应结束，离心取沉淀，干燥，得到预处理活性炭，所述zrocl2·
8h2o与活性炭的质量比为(3
‑
5)：80；
14.(3)将bi2o3、y2o3、步骤(2)得到的预处理活性炭加入研钵进行研磨，得到混合粉末；将混合粉末干燥，然后将干燥后的混合粉末加热至800
‑
900℃反应1
‑
2h，冷却至室温，得到改性活性炭，所述bi2o3、y2o3、预处理活性炭的质量比为1：1：(1
‑
5)。
15.zrocl2·
8h2o溶液负载在活性炭孔隙内，经高温煅烧，得到氧化锆改性活性炭，同时采用bi2o3、y2o3修饰氧化锆改性活性炭得到改性活性炭，氧化铬通过通过辐射形式将太阳能发射到空气中，bi3yo6具有近红外反射的性能，氧化铬与bi3yo6协同作用具有良好的保温隔热效果，同时使活性炭的分散均匀。
16.所述功能化蒙脱土复合物的制备方法，包括以下步骤：
17.将蒙脱土与四氢呋喃混合后超声5
‑
10min，超声功率为600
‑
800w、超声频率为20
‑
25khz，所述蒙脱土与四氢呋喃的质量比为1:(15
‑
20)；再加入纳米氧化铝、纳米氧化锌继续超声20
‑
30min，所述纳米氧化铝、纳米氧化锌与蒙脱土的质量比为1:(1
‑
2):(5
‑
10)；最后加入氯三己基硅烷、聚乙烯醇混合均匀，在60
‑
70℃、100
‑
300r/min搅拌3
‑
5h，所述氯三己基硅烷、聚乙二醇蒙脱土的质量比为(1
‑
2):(2
‑
5):50；过滤后收集固体，用无水乙醇清洗，干燥，即得所述功能化蒙脱土复合物。
18.上述保温隔热涂料的制备方法，包括以下步骤：
19.将壬基酚聚氧乙烯醚、羟甲基纤维素钠、甲基倍半硅氧烷加入水中混合，以200
‑
400r/min搅拌30
‑
40min，得到混合料ⅰ；将氟硅改性丙烯酸酯乳液、苯乙烯
‑
丙烯酸酯乳液加入混合料ⅰ中，以200
‑
400r/min搅拌30
‑
40min，得到混合料ⅱ；将功能填料、纳米碳化钛、蒙脱土或功能化蒙脱土复合物、聚酰亚胺微球加入混合料ⅱ中，以200
‑
400r/min搅拌30
‑
40min，得到混合料ⅲ；将2,2,4
‑
三甲基
‑
1,3
‑
戊二醇单异丁酸酯、3,3
‑
二氨基二苯基砜、聚
三氟丙基甲基硅氧烷加入混合料ⅲ，以200
‑
400r/min搅拌10
‑
20min，得到保温隔热涂料。
20.本发明的有益效果：本发明的保温隔热涂料具有良好的保温隔热性能与防水性能，附着力好且不易开裂。本发明采用氟硅改性丙烯酸酯乳液作为基底，使得保温隔热涂料具有良好的耐候性、耐玷污性、耐磨性等性能，同时形成良好的憎水性能。采用二氧化硅气凝胶、蒙脱土、纳米碳化钛、氧化铬、bi3yo6之间协同作用，采用阻隔、反射、辐射形式使涂料具有良好的保温、隔热性能。
具体实施方式
21.下面结合具体的实施例进一步阐述本发明。但是，应该明白，这些实施例仅用于说明本发明而不构成对本发明范围的限制。下列实施例中未注明具体条件的试验方法，通常按照常规条件，或按照制造厂商所建议的条件。
22.实施例中氟硅改性丙烯酸酯乳液参照专利201210013514.1中实施例1制备而成。
23.苯乙烯
‑
丙烯酸酯乳液，固体含量40～50％，粘度80～2000mpa
·
s，单体残留量0.5％，ph值8～9，深圳市深创化工有限公司。
24.2,2,4
‑
三甲基
‑
1,3
‑
戊二醇单异丁酸酯，cas：25265
‑
77
‑
4，南京东方之珠工贸有限公司。
25.壬基酚聚氧乙烯醚，cas：20427
‑
84
‑
3，纯度：98％，上海源叶生物科技有限公司。
26.3,3
‑
二氨基二苯基砜，cas：599
‑
61
‑
1，上海源叶生物科技有限公司。
27.聚三氟丙基甲基硅氧烷，mw＝4600，cas：63148
‑
56
‑
1，湖北恒景瑞化工有限公司。
28.甲基倍半硅氧烷，cas：68554
‑
70
‑
1，粒径：3
‑
4μm，广州巴泰化工有限公司。
29.蒙脱土，粒径：0.1
‑
1μm，武汉卡诺斯科技有限公司。
30.实施例中聚酰亚胺微球参照中国专利201610247480.0中实施例3制备而成。
31.纳米碳化钛，粒径：40nm，上海杳田新材料科技有限公司。
32.纳米氧化铝，粒径：30nm，上海卜微应用材料技术有限公司。
33.纳米氧化锌，粒径：20nm，南京先丰纳米材料科技有限公司。
34.聚乙烯醇，水解度88％，4.5
‑
6.0mpa.s，北京百灵威科技有限公司。
35.氯三己基硅烷，cas：3634
‑
67
‑
1。
36.n
‑
(2
‑
氨乙基)
‑3‑
氨丙基三甲氧基硅烷，cas：1760
‑
24
‑
3。
37.1h,1h,2h,2h
‑
全氟辛基三乙氧基硅烷，cas：51851
‑
37
‑
7。
38.二氧化硅气凝胶，微观粒径40～60nm，宏观粒径50um～5mm，气孔率90～98％。
39.活性炭，粒径400目，广州天金化工有限公司。
40.实施例1
41.一种保温隔热涂料，由以下重量份原料组成：100重量份氟硅改性丙烯酸酯乳液、15重量份苯乙烯
‑
丙烯酸酯乳液、10重量份2,2,4
‑
三甲基
‑
1,3
‑
戊二醇单异丁酸酯、3重量份羟甲基纤维素钠、2重量份壬基酚聚氧乙烯醚、20重量份功能填料、2重量份3,3
‑
二氨基二苯基砜、1.5重量份聚三氟丙基甲基硅氧烷、0.5重量份甲基倍半硅氧烷、5重量份蒙脱土、10重量份聚酰亚胺微球、8重量份纳米碳化钛、40重量份水。
42.所述功能填料为二氧化硅气凝胶、活性炭按质量比2:1混合。
43.所述保温隔热涂料的制备方法，包括以下步骤：
44.将壬基酚聚氧乙烯醚、羟甲基纤维素钠、甲基倍半硅氧烷加入水中混合，以300r/min搅拌35min，得到混合料ⅰ；将氟硅改性丙烯酸酯乳液、苯乙烯
‑
丙烯酸酯乳液加入混合料ⅰ中，以300r/min搅拌35min，得到混合料ⅱ；将功能填料、纳米碳化钛、蒙脱土、聚酰亚胺微球加入混合料ⅱ中，以300r/min搅拌35min，得到混合料ⅲ；将2,2,4
‑
三甲基
‑
1,3
‑
戊二醇单异丁酸酯、3,3
‑
二氨基二苯基砜、聚三氟丙基甲基硅氧烷加入混合料ⅲ，以300r/min搅拌12min，得到保温隔热涂料。
45.对比例1
46.与实施例1基本相同，区别仅在于：所述功能填料为二氧化硅气凝胶。
47.实施例2
48.一种保温隔热涂料，由以下重量份原料组成：100重量份氟硅改性丙烯酸酯乳液、15重量份苯乙烯
‑
丙烯酸酯乳液、10重量份2,2,4
‑
三甲基
‑
1,3
‑
戊二醇单异丁酸酯、3重量份羟甲基纤维素钠、2重量份壬基酚聚氧乙烯醚、20重量份功能填料、2重量份3,3
‑
二氨基二苯基砜、1.5重量份聚三氟丙基甲基硅氧烷、0.5重量份甲基倍半硅氧烷、5重量份蒙脱土、10重量份聚酰亚胺微球、8重量份纳米碳化钛、40重量份水。
49.所述功能填料为改性二氧化硅气凝胶、活性炭按质量比2:1混合。所述改性二氧化硅气凝胶的制备方法，包括以下步骤：将二氧化硅气凝胶干燥、粉碎过100目筛，得到二氧化硅气凝胶粉末；将二氧化硅气凝胶粉末、硅烷偶联剂加入乙醇水溶液中混合均匀进行超声处理2h，超声功率为800w、超声频率为20khz，离心取沉淀、干燥，得到改性二氧化硅气凝胶，所述二氧化硅气凝胶粉末、硅烷偶联剂、乙醇水溶液的质量比为15：2：60；所述乙醇水溶液由无水乙醇与水按质量比40：18混合。
50.所述硅烷偶联剂为n
‑
(2
‑
氨乙基)
‑3‑
氨丙基三甲氧基硅烷、1h,1h,2h,2h
‑
全氟辛基三乙氧基硅烷按质量比1：1的混合物。
51.所述保温隔热涂料的制备方法，包括以下步骤：将壬基酚聚氧乙烯醚、羟甲基纤维素钠、甲基倍半硅氧烷加入水中混合，以300r/min搅拌35min，得到混合料ⅰ；将氟硅改性丙烯酸酯乳液、苯乙烯
‑
丙烯酸酯乳液加入混合料ⅰ中，以300r/min搅拌35min，得到混合料ⅱ；将功能填料、纳米碳化钛、蒙脱土、聚酰亚胺微球加入混合料ⅱ中，以300r/min搅拌35min，得到混合料ⅲ；将2,2,4
‑
三甲基
‑
1,3
‑
戊二醇单异丁酸酯、3,3
‑
二氨基二苯基砜、聚三氟丙基甲基硅氧烷加入混合料ⅲ，以300r/min搅拌12min，得到保温隔热涂料。
52.实施例3
53.与实施例2基本相同，区别仅在于：
54.所述改性二氧化硅气凝胶的制备方法，包括以下步骤：将二氧化硅气凝胶干燥、粉碎过100目筛，得到二氧化硅气凝胶粉末；将二氧化硅气凝胶粉末、硅烷偶联剂加入乙醇水溶液中混合均匀进行超声处理2h，超声功率为800w、超声频率为20khz，离心取沉淀、干燥，得到改性二氧化硅气凝胶，所述二氧化硅气凝胶粉末、硅烷偶联剂、乙醇水溶液的质量比为15：2：60；所述乙醇水溶液由无水乙醇与水按质量比40：18混合。所述硅烷偶联剂为n
‑
(2
‑
氨乙基)
‑3‑
氨丙基三甲氧基硅烷。
55.实施例4
56.与实施例2基本相同，区别仅在于：
57.所述改性二氧化硅气凝胶的制备方法，包括以下步骤：将二氧化硅气凝胶干燥、粉
碎过100目筛，得到二氧化硅气凝胶粉末；将二氧化硅气凝胶粉末、硅烷偶联剂加入乙醇水溶液中混合均匀进行超声处理2h，超声功率为800w、超声频率为20khz，离心取沉淀、干燥，得到改性二氧化硅气凝胶，所述二氧化硅气凝胶粉末、硅烷偶联剂、乙醇水溶液的质量比为15：2：60；所述乙醇水溶液由无水乙醇与水按质量比40：18混合。所述硅烷偶联剂为1h,1h,2h,2h
‑
全氟辛基三乙氧基硅烷。
58.实施例5
59.一种保温隔热涂料，由以下重量份原料组成：100重量份氟硅改性丙烯酸酯乳液、15重量份苯乙烯
‑
丙烯酸酯乳液、10重量份2,2,4
‑
三甲基
‑
1,3
‑
戊二醇单异丁酸酯、3重量份羟甲基纤维素钠、2重量份壬基酚聚氧乙烯醚、20重量份功能填料、2重量份3,3
‑
二氨基二苯基砜、1.5重量份聚三氟丙基甲基硅氧烷、0.5重量份甲基倍半硅氧烷、5重量份蒙脱土、10重量份聚酰亚胺微球、8重量份纳米碳化钛、40重量份水。
60.所述功能填料为改性二氧化硅气凝胶、改性活性炭按质量比2:1混合。
61.所述改性二氧化硅气凝胶的制备方法，包括以下步骤：将二氧化硅气凝胶干燥、粉碎过100目筛，得到二氧化硅气凝胶粉末；将二氧化硅气凝胶粉末、硅烷偶联剂加入乙醇水溶液中混合均匀进行超声处理2h，超声功率为800w、超声频率为20khz，离心取沉淀、干燥，得到改性二氧化硅气凝胶，所述二氧化硅气凝胶粉末、硅烷偶联剂、乙醇水溶液的质量比为15：2：60；所述乙醇水溶液由无水乙醇与水按质量比40：18混合。
62.所述硅烷偶联剂为n
‑
(2
‑
氨乙基)
‑3‑
氨丙基三甲氧基硅烷、1h,1h,2h,2h
‑
全氟辛基三乙氧基硅烷按质量比1：1的混合物。
63.所述改性活性炭的制备方法，包括以下步骤：
64.(1)将活性炭加入水中超声处理30min，其中超声功率为800w、超声频率为20khz，得到活性炭悬浮液，所述活性炭与水的质量比为80：100；
65.(2)将zrocl2·
8h2o加入步骤(1)得到的活性炭悬浮液中超声处理30min，其中超声功率为800w、超声频率为20khz，得到混合物料；采用10wt％氨水调节上述混合物料ph至9.4，以300r/min搅拌4h，然后置于反应釜中加热至200℃反应14h，反应结束，离心取沉淀，干燥，得到预处理活性炭，所述zrocl2·
8h2o与活性炭的质量比为5：80；
66.(3)将bi2o3、y2o3、步骤(2)得到的预处理活性炭加入研钵进行研磨，得到混合粉末；将混合粉末加热至800℃反应2h，冷却至室温，得到改性活性炭，所述bi2o3、y2o3、预处理活性炭的质量比为1：1：4。
67.所述保温隔热涂料的制备方法，包括以下步骤：
68.将壬基酚聚氧乙烯醚、羟甲基纤维素钠、甲基倍半硅氧烷加入水中混合，以300r/min搅拌35min，得到混合料ⅰ；将氟硅改性丙烯酸酯乳液、苯乙烯
‑
丙烯酸酯乳液加入混合料ⅰ中，以300r/min搅拌35min，得到混合料ⅱ；将功能填料、纳米碳化钛、蒙脱土、聚酰亚胺微球加入混合料ⅱ中，以300r/min搅拌35min，得到混合料ⅲ；将2,2,4
‑
三甲基
‑
1,3
‑
戊二醇单异丁酸酯、3,3
‑
二氨基二苯基砜、聚三氟丙基甲基硅氧烷加入混合料ⅲ，以300r/min搅拌12min，得到保温隔热涂料。
69.实施例6
70.与实施例5基本相同，区别仅在于：
71.所述改性活性炭的制备方法，包括以下步骤：
72.(1)将活性炭加入水中超声处理30min，其中超声功率为800w、超声频率为20khz，得到活性炭悬浮液，所述活性炭与水的质量比为80：100；
73.(2)将zrocl2·
8h2o加入步骤(1)得到的活性炭悬浮液中超声处理30min，其中超声功率为800w、超声频率为20khz，得到混合物料；采用10wt％氨水调节上述混合物料ph至9.4，以300r/min搅拌4h，然后置于反应釜中加热至200℃反应14h，反应结束，离心取沉淀，干燥，得到改性活性炭，所述zrocl2·
8h2o与活性炭的质量比为5：80。
74.实施例7
75.与实施例5基本相同，区别仅在于：
76.所述改性活性炭的制备方法，包括以下步骤：
77.(1)将活性炭加入水中超声处理30min，其中超声功率为800w、超声频率为20khz，得到活性炭悬浮液，所述活性炭与水的质量比为80：100；
78.(2)将bi2o3、y2o3、步骤(1)的活性炭悬浮液中超声处理30min，其中超声功率为800w、超声频率为20khz，离心取沉淀、干燥，得到混合物料；将混合粉末干燥，然后将干燥后的混合粉末加热至800℃反应2h，冷却至室温，得到改性活性炭，所述bi2o3、y2o3、活性炭的质量比为1：1：4。
79.实施例8
80.一种保温隔热涂料，由以下重量份原料组成：100重量份氟硅改性丙烯酸酯乳液、15重量份苯乙烯
‑
丙烯酸酯乳液、10重量份2,2,4
‑
三甲基
‑
1,3
‑
戊二醇单异丁酸酯、3重量份羟甲基纤维素钠、2重量份壬基酚聚氧乙烯醚、20重量份功能填料、2重量份3,3
‑
二氨基二苯基砜、1.5重量份聚三氟丙基甲基硅氧烷、0.5重量份甲基倍半硅氧烷、5重量份功能化蒙脱土复合物、10重量份聚酰亚胺微球、8重量份纳米碳化钛、40重量份水。
81.所述功能化蒙脱土复合物的制备方法，包括以下步骤：
82.将蒙脱土与四氢呋喃混合后超声5min，超声功率为800w、超声频率为20khz，所述蒙脱土与四氢呋喃的质量比为1:15；再加入纳米氧化铝、纳米氧化锌继续超声20min，所述纳米氧化铝、纳米氧化锌与蒙脱土的质量比为1:1:8；最后加入氯三己基硅烷、聚乙烯醇混合均匀，在65℃、300r/min搅拌3.5h，所述氯三己基硅烷、聚乙二醇蒙脱土的质量比为1:2:50；过滤后收集固体，用无水乙醇清洗3次，干燥，即得所述功能化蒙脱土复合物。
83.所述功能填料为改性二氧化硅气凝胶、改性活性炭按质量比2:1混合。
84.所述改性二氧化硅气凝胶的制备方法，包括以下步骤：将二氧化硅气凝胶干燥、粉碎过100目筛，得到二氧化硅气凝胶粉末；将二氧化硅气凝胶粉末、硅烷偶联剂加入乙醇水溶液中混合均匀进行超声处理2h，超声功率为800w、超声频率为20khz，离心取沉淀、干燥，得到改性二氧化硅气凝胶，所述二氧化硅气凝胶粉末、硅烷偶联剂、乙醇水溶液的质量比为15：2：60；所述乙醇水溶液由无水乙醇与水按质量比40：18混合。
85.所述硅烷偶联剂为n
‑
(2
‑
氨乙基)
‑3‑
氨丙基三甲氧基硅烷、1h,1h,2h,2h
‑
全氟辛基三乙氧基硅烷按质量比1：1的混合物。
86.所述改性活性炭的制备方法，包括以下步骤：
87.(1)将活性炭加入水中超声处理30min，其中超声功率为800w、超声频率为20khz，得到活性炭悬浮液，所述活性炭与水的质量比为80：100；
88.(2)将zrocl2·
8h2o加入步骤(1)得到的活性炭悬浮液中超声处理30min，其中超声
功率为800w、超声频率为20khz，得到混合物料；采用10wt％氨水调节上述混合物料ph至9.4，以300r/min搅拌4h，然后置于反应釜中加热至200℃反应14h，反应结束，离心取沉淀，干燥，得到预处理活性炭，所述zrocl2·
8h2o与活性炭的质量比为5：80；
89.(3)将bi2o3、y2o3、步骤(2)得到的预处理活性炭加入研钵进行研磨，得到混合粉末；将混合粉末加热至800℃反应2h，冷却至室温，得到改性活性炭，所述bi2o3、y2o3、预处理活性炭的质量比为1：1：4。
90.所述保温隔热涂料的制备方法，包括以下步骤：
91.将壬基酚聚氧乙烯醚、羟甲基纤维素钠、甲基倍半硅氧烷加入水中混合，以300r/min搅拌35min，得到混合料ⅰ；将氟硅改性丙烯酸酯乳液、苯乙烯
‑
丙烯酸酯乳液加入混合料ⅰ中，以300r/min搅拌35min，得到混合料ⅱ；将功能填料、纳米碳化钛、功能化蒙脱土复合物、聚酰亚胺微球加入混合料ⅱ中，以300r/min搅拌35min，得到混合料ⅲ；将2,2,4
‑
三甲基
‑
1,3
‑
戊二醇单异丁酸酯、3,3
‑
二氨基二苯基砜、聚三氟丙基甲基硅氧烷加入混合料ⅲ，以300r/min搅拌12min，得到保温隔热涂料。实施例8采用的功能化蒙脱土复合物表面含有大量疏水基团；此外功能化蒙脱土复合物的分散性更好，与涂料体系的相容性更强，提高了涂层的致密性与疏水性。参照gb/t 1733
‑
1993测定实施例8的保温隔热涂料的防水性能(具体为：将实施例8的保温隔热涂料涂覆在马口铁板上，之后浸泡在50℃的3wt％氯化钠水溶液中，观察并记录出现脱落、鼓泡或开裂的天数，每天观察一次)，实施例8的防水性能为：浸泡第25天出现鼓泡、开裂。
92.对比例2
93.一种保温隔热涂料，由以下重量份原料组成：100重量份氟硅改性丙烯酸酯乳液、15重量份苯乙烯
‑
丙烯酸酯乳液、10重量份2,2,4
‑
三甲基
‑
1,3
‑
戊二醇单异丁酸酯、3重量份羟甲基纤维素钠、2重量份壬基酚聚氧乙烯醚、20重量份功能填料、2重量份3,3
‑
二氨基二苯基砜、1.5重量份聚三氟丙基甲基硅氧烷、0.5重量份甲基倍半硅氧烷、5重量份功能化蒙脱土复合物、10重量份聚酰亚胺微球、8重量份纳米碳化钛、40重量份水。
94.所述功能化蒙脱土复合物的制备方法，包括以下步骤：
95.将蒙脱土与四氢呋喃混合后超声5min，超声功率为800w、超声频率为20khz，所述蒙脱土与四氢呋喃的质量比为1:15；再加入纳米氧化铝、纳米氧化锌继续超声20min，所述纳米氧化铝、纳米氧化锌与蒙脱土的质量比为1:1:8；最后在65℃、300r/min搅拌3.5h，过滤后收集固体，用无水乙醇清洗3次，干燥，即得所述功能化蒙脱土复合物。
96.所述功能填料为改性二氧化硅气凝胶、改性活性炭按质量比2:1混合。
97.所述改性二氧化硅气凝胶的制备方法，包括以下步骤：将二氧化硅气凝胶干燥、粉碎过100目筛，得到二氧化硅气凝胶粉末；将二氧化硅气凝胶粉末、硅烷偶联剂加入乙醇水溶液中混合均匀进行超声处理2h，超声功率为800w、超声频率为20khz，离心取沉淀、干燥，得到改性二氧化硅气凝胶，所述二氧化硅气凝胶粉末、硅烷偶联剂、乙醇水溶液的质量比为15：2：60；所述乙醇水溶液由无水乙醇与水按质量比40：18混合。
98.所述硅烷偶联剂为n
‑
(2
‑
氨乙基)
‑3‑
氨丙基三甲氧基硅烷、1h,1h,2h,2h
‑
全氟辛基三乙氧基硅烷按质量比1：1的混合物。
99.所述改性活性炭的制备方法，包括以下步骤：
100.(1)将活性炭加入水中超声处理30min，其中超声功率为800w、超声频率为20khz，
得到活性炭悬浮液，所述活性炭与水的质量比为80：100；
101.(2)将zrocl2·
8h2o加入步骤(1)得到的活性炭悬浮液中超声处理30min，其中超声功率为800w、超声频率为20khz，得到混合物料；采用10wt％氨水调节上述混合物料ph至9.4，以300r/min搅拌4h，然后置于反应釜中加热至200℃反应14h，反应结束，离心取沉淀，干燥，得到预处理活性炭，所述zrocl2·
8h2o与活性炭的质量比为5：80；
102.(3)将bi2o3、y2o3、步骤(2)得到的预处理活性炭加入研钵进行研磨，得到混合粉末；将混合粉末加热至800℃反应2h，冷却至室温，得到改性活性炭，所述bi2o3、y2o3、预处理活性炭的质量比为1：1：4。
103.所述保温隔热涂料的制备方法，包括以下步骤：
104.将壬基酚聚氧乙烯醚、羟甲基纤维素钠、甲基倍半硅氧烷加入水中混合，以300r/min搅拌35min，得到混合料ⅰ；将氟硅改性丙烯酸酯乳液、苯乙烯
‑
丙烯酸酯乳液加入混合料ⅰ中，以300r/min搅拌35min，得到混合料ⅱ；将功能填料、纳米碳化钛、功能化蒙脱土复合物、聚酰亚胺微球加入混合料ⅱ中，以300r/min搅拌35min，得到混合料ⅲ；将2,2,4
‑
三甲基
‑
1,3
‑
戊二醇单异丁酸酯、3,3
‑
二氨基二苯基砜、聚三氟丙基甲基硅氧烷加入混合料ⅲ，以300r/min搅拌12min，得到保温隔热涂料。参照gb/t 1733
‑
1993测定对比例2的保温隔热涂料的防水性能(具体为：将对比例2的保温隔热涂料涂覆在马口铁板上，之后浸泡在50℃的3wt％氯化钠水溶液中，观察并记录出现脱落、鼓泡或开裂的天数，每天观察一次)，对比例2的防水性能为：浸泡第19天出现鼓泡、开裂。
105.测试例1
106.对实施例1
‑
7和对比例1制备的保温隔热涂料进行导热系数的测试。参照gb/t 17371
‑
2008《硅酸盐复合绝热涂料》，检测漆膜在25℃下的导热系数。
107.表1保温隔热涂料的导热系数测试结果
[0108] 导热系数(w/(mk))实施例10.086实施例20.053实施例30.059实施例40.084实施例50.037实施例60.047实施例70.043对比例10.104
[0109]
测试例2
[0110]
对实施例1
‑
7和对比例1制备的保温隔热涂料进行太阳反射比、半球发射率、隔热温差的测试。
[0111]
根据jg/t 1040
‑
2020《建筑外表面用热反射隔热涂料》，检测漆膜的太阳反射比、半球发射率。
[0112]
1、太阳反射比的测试：
[0113]
测试方法：采用平涂型f进行涂敷，选择尺寸为150mm
×
70mm
×
1mm铝合金板，试板数量3块，将保温隔热涂料在容器中充分搅拌混合均匀，用涂布器或刮板分两道涂覆在铝合
金板表面，涂层干膜厚度为0.20mm，要求涂层平整，无气泡、裂纹等缺陷。涂布两道的时间间隔为6h，养护时间为168h。
[0114]
太阳反射比的测试步骤参照jg/t 1040
‑
2020《建筑外表面用热反射隔热涂料》附录a中方法1相对光谱法进行测试。
[0115]
2、半球发射率的测试：
[0116]
测试方法：采用平涂型f进行涂敷，选择尺寸为150mm
×
70mm
×
1mm铝合金板，试板数量3块，将保温隔热涂料在容器中充分搅拌混合均匀，用涂布器或刮板分两道涂覆在铝合金板表面，涂层干膜厚度为0.20mm，要求涂层平整，无气泡、裂纹等缺陷。涂布两道的时间间隔为6h，养护时间为168h。
[0117]
半球发射率的测试步骤jg/t 1040
‑
2020《建筑外表面用热反射隔热涂料》参照附录b中辐射计法进行测试。
[0118]
表2保温隔热涂料的太阳反射比、半球发射率的测试结果。
[0119] 太阳反射比/％半球发射率/％实施例167.1680实施例274.8988实施例371.2586实施例468.4882实施例581.6492实施例677.1590实施例779.3291对比例164.7478
[0120]
测试例3
[0121]
对实施例1
‑
7和对比例1制备的保温隔热涂料进行隔热温差的测试。隔热温差的测试例参照(《sio2气凝胶在反射隔热涂料中的应用》，李伟胜，硕士论文，沈阳建筑大学)中涂料隔热温差的测定进行测试。
[0122]
表3保温隔热涂料的隔热温差的测试结果。
[0123]
[0124][0125]
实施例5
‑
7对比发现，实施例5采用zrocl2.8h2o、bi2o3、y2o3为原料对活性炭进行改性并保温隔热涂料中显著改善导热系数，单一采用的zrocl2.8h2o或bi2o3和y2o3对活性炭进行改性也能具有一定的保温隔热效果，但是二者同时采用明显提高涂料的保温隔热性能，进而改善涂料的导热系数。其可能的原因是：zrocl2.8h2o溶液负载在活性炭孔隙内，经高温煅烧，得到氧化锆改性活性炭，同时采用bi2o3、y2o3修饰氧化锆改性活性炭得到改性活性炭，氧化铬通过通过辐射形式将太阳能发射到空气中，bi3yo6具有近红外反射的性能，氧化铬与bi3yo6协同作用具有良好的保温隔热效果，同时使活性炭的分散均匀。
[0126]
实施例1
‑
4对比发现，实施例采用n
‑
(2
‑
氨乙基)
‑3‑
氨丙基三甲氧基硅烷、1h,1h,2h,2h
‑
全氟辛基三乙氧基硅烷同时对二氧化硅气凝胶改性，显著改善其保温、隔热性能，且具有协同增效的作用。其可能的原因是：二氧化硅气凝胶一种网状结构多孔结构，含有很多的空隙，具有降低的导热系数，对涂料涂层具有良好的阻热性能。采用n
‑
(2
‑
氨乙基)
‑3‑
氨丙基三甲氧基硅烷、1h,1h,2h,2h
‑
全氟辛基三乙氧基硅烷同时对二氧化硅气凝胶改性，改性二氧化硅气凝胶中含有羟基，在乳液的作用下与聚酰亚胺微球通过氢键作用，包裹在聚酰亚胺微球表面，填充聚酰亚胺微球孔隙，构筑多层次结构，阻隔热量同时对热量进行反射，具有良好的隔热保温性能；另一方面采用1h,1h,2h,2h
‑
全氟辛基三乙氧基硅烷对二氧化硅气凝胶进行改性处理，降低涂料的表面能，提高涂料疏水性，进一步改善与其他物质的相容性。
[0127]
对比例1与实施例1对比发现，实施例1具有良好的保温、隔热性能，二氧化硅气凝胶、活性炭相互作用使得粒子向外突出，加之活性炭、二氧化硅气凝胶含有多孔结构，进一步阻隔太阳光辐射能的渗透，具有热反射隔热保温性能。