1.本发明属于外墙装饰用涂料技术领域，具体涉及一种隔热真石漆及其制备方法。
背景技术：
2.真石漆是一种装饰效果酷似大理石、花岗岩的涂料，已成为外墙干挂石材和瓷砖的首选替代品；隔热真石漆是在真石漆的配方中加入隔热保温功能组分制得的新型建筑涂装材料，为建筑外墙提供优美装饰效果的同时，用于屋顶、外墙等需要强化隔热效果的场景，可以有效降低夏季室内温度，实现建筑物的保温节能。
3.公告号为cn105567021b的中国专利公开了一种水性冷颜料多功能隔热外墙真石漆及其制备方法，通过添加冷颜料、玻璃空心微珠、陶瓷空心微珠、金红石型二氧化钛、超细滑石粉、红外发射陶瓷粉体赋予真石漆以阻断隔热、反射隔热、辐射隔热三种隔热机理兼备的多功能高效隔热效果。但是，在真石漆中直接大量引入轻质骨料和颜填料会使漆膜表面发蒙，影响真石漆本身的装饰性；另外，大量的轻质骨料和颜填料会造成真石漆在制备时需要高转速和长时间的搅拌才能分散均匀，而高转速和长时间的搅拌会造成玻璃空心微珠和陶瓷空心微珠的破碎，反而对真石漆的保温隔热效果产生负面影响。
技术实现要素：
4.本发明的目的在于提供一种隔热真石漆及其制备方法，以解决背景技术中的问题。
5.本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
6.一种隔热真石漆，包括以下重量份原料：
7.水性聚合物乳液280-300份、去离子水130-150份、羟乙基纤维素5-10份、消泡剂5-10份、乙二醇6-10份、十二醇酯15-20份、疏水改性聚羧酸钠盐1.5-2份、amp-95 1-1.5份、改性中空玻璃微珠80-100份、复合二氧化硅气凝胶20-40份、石英砂400-500份；其中，羟乙基纤维素作为增稠剂，乙二醇作为防冻剂，十二醇酯作为成膜助剂，疏水改性聚羧酸钠盐作为分散剂、amp-95作为多功能助剂。
8.进一步地，所述水性聚合物乳液为丙烯酸乳液、硅丙乳液和苯丙乳液中的任意一种。
9.进一步地，所述消泡剂为聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚、聚二甲基硅氧烷中的一种。
10.进一步地，所述改性中空玻璃微珠通过以下步骤制得：
11.将固含量为30-40％的水性丙烯酸乳液加入喷雾器中，在转速为50-70r/min下边低速搅拌边对中空玻璃微珠表面进行喷涂水性丙烯酸乳液，喷涂后转入烘箱中干燥至恒重，得到改性中空玻璃微珠。
12.进一步地，所述水性丙烯酸乳液与中空玻璃微珠的质量比为1:1。
13.进一步地，所述复合二氧化硅气凝胶通过以下步骤制得：
14.步骤a1、将氯化钛溶解于乙醇水溶液中，得到钛溶液；将正硅酸乙酯加入乙醇水溶
液中搅拌混合，然后滴加浓盐酸调节ph值至2-3，使正硅酸乙酯水解形成硅溶胶；将钛溶液缓慢滴加至硅溶胶中搅拌1h，得到混合溶胶，向混合溶胶中滴加环氧丙烷静置12h，得到湿凝胶；
15.步骤a2、向湿凝胶中加入乙醇，在50-60℃下静置陈化24h，然后转入三甲基氯硅烷和正己烷的混合溶液中浸泡24h，使用正己烷洗涤后加入正己烷中浸泡24h，最后在80℃下真空干燥24h，得到粉末状的复合二氧化硅气凝胶。
16.进一步地，所述氯化钛与乙醇水溶液的体积比为1:1，所述正硅酸乙酯与乙醇水溶液的体积比为1:4，所述钛溶液与硅溶胶的体积比为8:5，所述乙醇水溶液的体积分数为50％；所述环氧丙烷的用量为混合溶胶体积的7.5-8％。
17.进一步地，所述湿凝胶与乙醇、三甲基氯硅烷和正己烷的混合溶液和正己烷的体积比为1:2:1-2:2；所述三甲基氯硅烷和正己烷的混合溶液中三甲基氯硅烷和正己烷的体积比为1:4。
18.进一步地，所述石英砂为20-40目石英砂、40-80目石英砂和80-120目石英砂按照1:3:1混合组成；不同细度的石英砂配合使用，能够减小真石漆漆膜中的空隙，提高热阻隔性能。
19.一种隔热真石漆的制备方法，包括如下步骤：
20.步骤s1、向去离子水中加入羟乙基纤维素、十二醇酯、疏水改性聚羧酸钠盐和amp-95，在1000-1200r/min下分散30-50min，得到分散液a；
21.步骤s2、向分散液a中加入水性聚合物乳液，在1800-2000r/min下分散15-20min，然后加入石英砂，在3000-4000r/min下分散20-30min，得到分散液b；
22.步骤s3、向分散液b中加入消泡剂、乙二醇、改性中空玻璃微珠和复合二氧化硅气凝胶，在800-1000r/min下搅拌分散30-40min，得到隔热真石漆。
23.本发明的有益效果：
24.本发明通过对中空玻璃微珠进行改性，在其表面喷涂水性丙烯酸乳液，成膜并干燥后在中空玻璃微珠表面形成一层胶层，胶层的存在能够有效防护内部的中空玻璃微珠，在真石漆的制备搅拌过程中减少因与搅拌桨碰撞而导致的脆性破碎，从而保证了真石漆中中空玻璃微球的完整性，提高了真石漆的热阻隔性能和保温性能；
25.本发明将钛溶液加入硅溶胶中混合，得到了钛与硅的混合溶胶，然后在环氧丙烷为催化剂下，得到湿凝胶，再使用三甲基氯硅烷对湿凝胶进行疏水改性，最终得到二氧化钛复合二氧化硅气凝胶，复合二氧化硅气凝胶能够反射可见光中的红外光，再加上气凝胶的结构特性，在减少热量吸收的基础上，与改性中空玻璃微珠协同作用，能够进一步提高真石漆的隔热性能，从而达到更好的使用效果；
26.本发明在制备隔热真石漆的过程中，先添加石英砂进行高速搅拌，以使石英砂能够均匀混合在真石漆中，最后才将改性中空玻璃微珠和复合二氧化硅气凝胶添加到分散液b中，在800-1000r/min的低转速下搅拌分散，最大程度减少分散对改性中空玻璃微珠和复合二氧化硅气凝胶的结构破坏；而经过改性处理后的中空玻璃微珠和复合二氧化硅气凝胶不需要高转速和长时间的搅拌，就能够很容易地分散在分散液b中形成隔热真石漆，保证了真石漆的隔热保温性能；
27.本发明仅使用了适量的石英砂、改性中空玻璃微球和复合二氧化硅气凝胶，避免
大量使用轻质骨料和功能性颜填料，不会出现真石漆漆膜表面发蒙的问题，保证了真石漆本身的装饰美观性。
具体实施方式
28.下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
29.实施例1
30.改性中空玻璃微珠，通过以下步骤制得：
31.将固含量为30％的水性丙烯酸乳液加入喷雾器中，在转速为50r/min下边低速搅拌边对中空玻璃微珠表面进行喷涂水性丙烯酸乳液，水性丙烯酸乳液与中空玻璃微珠的质量比为1:1，喷涂后转入烘箱中干燥至恒重，得到改性中空玻璃微珠。
32.实施例2
33.改性中空玻璃微珠，通过以下步骤制得：
34.将固含量为40％的水性丙烯酸乳液加入喷雾器中，在转速为70r/min下边低速搅拌边对中空玻璃微珠表面进行喷涂水性丙烯酸乳液，水性丙烯酸乳液与中空玻璃微珠的质量比为1:1，喷涂后转入烘箱中干燥至恒重，得到改性中空玻璃微珠。
35.实施例3
36.复合二氧化硅气凝胶，通过以下步骤制得：
37.步骤a1、将40ml氯化钛溶解于40ml乙醇水溶液中，得到钛溶液；将10ml正硅酸乙酯加入40ml乙醇水溶液中搅拌混合，然后滴加浓盐酸调节ph值至2，使正硅酸乙酯水解形成硅溶胶，乙醇水溶液的体积分数为50％；将钛溶液缓慢滴加至硅溶胶中搅拌1h，得到混合溶胶，向混合溶胶中滴加9.8ml环氧丙烷静置12h，得到湿凝胶；
38.步骤a2、向25ml湿凝胶中加入50ml乙醇，在50℃下静置陈化24h，然后转入25ml三甲基氯硅烷和正己烷的混合溶液中浸泡24h，三甲基氯硅烷和正己烷的混合溶液中三甲基氯硅烷和正己烷的体积比为1:4，使用正己烷洗涤后加入50ml正己烷中浸泡24h，最后在80℃下真空干燥24h，得到粉末状的复合二氧化硅气凝胶。
39.实施例4
40.复合二氧化硅气凝胶，通过以下步骤制得：
41.步骤a1、将40ml氯化钛溶解于40ml乙醇水溶液中，得到钛溶液；将10ml正硅酸乙酯加入40ml乙醇水溶液中搅拌混合，然后滴加浓盐酸调节ph值至3，使正硅酸乙酯水解形成硅溶胶，乙醇水溶液的体积分数为50％；将钛溶液缓慢滴加至硅溶胶中搅拌1h，得到混合溶胶，向混合溶胶中滴加10.4ml环氧丙烷静置12h，得到湿凝胶；
42.步骤a2、向25ml湿凝胶中加入50ml乙醇，在60℃下静置陈化24h，然后转入25ml三甲基氯硅烷和正己烷的混合溶液中浸泡24h，三甲基氯硅烷和正己烷的混合溶液中三甲基氯硅烷和正己烷的体积比为1:4，使用正己烷洗涤后加入50ml正己烷中浸泡24h，最后在80℃下真空干燥24h，得到粉末状的复合二氧化硅气凝胶。
43.实施例5
44.一种隔热真石漆，包括以下重量份原料：
45.丙烯酸乳液280份、去离子水130份、羟乙基纤维素5份、聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚5份、乙二醇6份、十二醇酯15份、疏水改性聚羧酸钠盐1.5份、amp-95 1份、实施例1制得的改性中空玻璃微珠80份、实施例3制得的复合二氧化硅气凝胶20份、石英砂400份；其中，石英砂为20-40目石英砂、40-80目石英砂和80-120目石英砂按照1:3:1混合组成；
46.该种隔热真石漆的制备方法，包括如下步骤：
47.步骤s1、向去离子水中加入羟乙基纤维素、十二醇酯、疏水改性聚羧酸钠盐和amp-95，在1000r/min下分散30min，得到分散液a；
48.步骤s2、向分散液a中加入丙烯酸乳液，在1800r/min下分散15min，然后加入石英砂，在3000r/min下分散20min，得到分散液b；
49.步骤s3、向分散液b中加入聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚、乙二醇、实施例1制得的改性中空玻璃微珠和实施例3制得的复合二氧化硅气凝胶，在800r/min下搅拌分散30min，得到隔热真石漆。
50.实施例6
51.一种隔热真石漆，包括以下重量份原料：
52.硅丙乳液290份、去离子水140份、羟乙基纤维素8份、聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚8份、乙二醇9份、十二醇酯17份、疏水改性聚羧酸钠盐1.8份、amp-95 1.2份、实施例1制得的改性中空玻璃微珠90份、实施例3制得的复合二氧化硅气凝胶30份、石英砂450份；其中，石英砂为20-40目石英砂、40-80目石英砂和80-120目石英砂按照1:3:1混合组成；
53.该种隔热真石漆的制备方法，包括如下步骤：
54.步骤s1、向去离子水中加入羟乙基纤维素、十二醇酯、疏水改性聚羧酸钠盐和amp-95，在1100r/min下分散40min，得到分散液a；
55.步骤s2、向分散液a中加入硅丙乳液，在1900r/min下分散18min，然后加入石英砂，在3500r/min下分散25min，得到分散液b；
56.步骤s3、向分散液b中加入聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚、乙二醇、实施例1制得的改性中空玻璃微珠和实施例3制得的复合二氧化硅气凝胶，在900r/min下搅拌分散35min，得到隔热真石漆。
57.实施例7
58.一种隔热真石漆，包括以下重量份原料：
59.苯丙乳液300份、去离子水150份、羟乙基纤维素10份、聚二甲基硅氧烷10份、乙二醇10份、十二醇酯20份、疏水改性聚羧酸钠盐2份、amp-951.5份、实施例2制得的改性中空玻璃微珠100份、实施例4制得的复合二氧化硅气凝胶40份、石英砂500份；其中，石英砂为20-40目石英砂、40-80目石英砂和80-120目石英砂按照1:3:1混合组成；
60.该种隔热真石漆的制备方法，包括如下步骤：
61.步骤s1、向去离子水中加入羟乙基纤维素、十二醇酯、疏水改性聚羧酸钠盐和amp-95，在1200r/min下分散50min，得到分散液a；
62.步骤s2、向分散液a中加入苯丙乳液，在2000r/min下分散20min，然后加入石英砂，在4000r/min下分散30min，得到分散液b；
63.步骤s3、向分散液b中加入聚二甲基硅氧烷、乙二醇、实施例2制得的改性中空玻璃
微珠和实施例4制得的复合二氧化硅气凝胶，在1000r/min下搅拌分散40min，得到隔热真石漆。
64.对比例1
65.本对比例与实施例6相比，使用未经改性处理的中空玻璃微球替换实施例1制得的改性中空玻璃微球，其余原料和制备方法均相同。
66.对比例2
67.本对比例与实施例6相比，直接只用二氧化硅气凝胶替换实施例3制得的复合二氧化硅气凝胶，其余原料和制备方法均相同。
68.对比例3
69.本对比例与实施例6相比，将原本在步骤s3中加入的实施例1制得的改性中空玻璃微珠和实施例3制得的复合二氧化硅气凝胶改为在步骤s2中与石英砂一起加入，其余制备方法均相同。
70.按照jg/t 24-20188《合成树脂乳液砂壁状建筑涂料》，对实施例5-实施例7和对比例1-对比例3制得的真石漆进行性能测试，结果如表1所示：
71.表1
72.[0073][0074]
由表1数据可以看出，实施例5-实施例7制得的真石漆具有优异的综合性能，尤其是具有更低的导热系数，改性中空玻璃微珠能够有效减少破裂，与复合二氧化硅气凝胶协同一起，达到了较好的隔热效果。
[0075]
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
[0076]
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。