一种排风设备用耐冻抗裂涂料技术领域
本发明涉及涂料技术领域，尤其涉及一种排风设备用耐冻抗裂涂料。
背景技术
排风设备的壳体表面会涂刷不同的颜料确保壳体不受损坏，延长设备的使用寿
命。铝颜料由于其特殊的金属光泽和“随角异色”效应被广泛应用于传统的溶剂型涂料和油
墨中。它具有优良的金属效应需求量大，片状铝粉具有良好的反射光线和反射热辐射的能
力，在涂料中形成连续的金属膜，能反射可见光、紫外线和红外线。对可见光全光谱的反射
呈银白色，使其具有良好的装饰性能，对红外线的反射使其具有反射热辐射的保温性能，而
对紫外线的反射则可保护涂层不受紫外线破坏，延长了涂层的寿命。由于单质铝本身性能
活泼，铝粉比表面积大，未经表面处理的铝粉很容易团聚，并且铝粉同其他介质发生化学反
应易失去原有性能。普通铝粉颜料容易与水发生反应，因此不能再水性漆中直接使用，与酸
性或碱性介质接触时容易被腐蚀，腐蚀会使铝粉颜料的光泽度下降，颜色灰暗，释放的氢气
在容器内形成很大的压力，从而可能有爆炸的危险。因此为了适应不同的应用需求，提高铝
粉的耐候性，拓宽应用领域，需要对铝粉进行表面改性，使粉体在制备过程中及后处理过程
中处于高度分散状态，是当今铝粉颜料研究的重要课题。
《苯乙烯聚合包覆片状铝粉的研究》中进行了苯乙烯聚合包覆铝粉的研究，作者采
用精制的苯乙烯在无水乙醇的体系下对铝粉进行包覆，结果表明随着单体用量的增大，缓
释效率逐渐增大，单体的质量、用量和铝粉的质量对转化率、包覆率、包覆效率都有很大的
影响，产品的质量稳定性不高，且在涂料中起到的耐腐蚀的效果还需提高。粉煤灰良好的物
理、化学特性使其具有很好的应用潜质，在涂料中加入粉煤灰不但能够增强涂料的流动性，
还可以改善体系的孔隙结构，改善涂料的功能。本发明利用铝粉和粉煤灰混合制备高铝粉
煤灰微球，在涂料中起到的耐腐蚀、耐冲击强度、耐冲蚀磨损性能能够起到很大的提高，但
是直接加入相容性不高，会大大降低材料的综合性能。
发明内容
本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种排风设备用耐冻抗裂涂料。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种排风设备用耐冻抗裂涂料，由以下重量份的原料制备制成：粉煤灰17-20、有机硅
改性丙烯酸树脂76-80、甲苯二异氰酸脂2-3、氧化锌0.8-1、丁基纤维素0.4-0.5、乙酸丁酯
20-23、消泡剂BYK5350.4-0.5、聚氨酯22-24、铝粉8-10、碳化硅粉末0.3-0.5、苯乙烯12-14、
偶氮二异丁腈1.2-1.4、水性聚氨酯4-6、乙二醇0.8-1、十二烷基硫酸钠0.1-0.2、硅烷偶联
剂a1710.2-0.25、纳米二氧化硅0.5-0.8、氧化锆溶胶3-4、无水乙醇适量。
所述一种排风设备用耐冻抗裂涂料，由以下具体步骤制备制成：
（1）将粉煤灰用3-4倍量的30-35%氢氟酸浸泡24h，取出用去离子水洗涤至滤液呈中性
后烘干，将水性聚氨酯、乙二醇、十二烷基硫酸钠充分混合得到改性剂，将粉煤灰和改性剂
加到捏合装置中搅拌、捏合，缓慢加热直至物料烘干，自然冷却至室温；
（2）将氧化锆溶胶用6-8倍量的无水乙醇稀释，然后加入铝粉、硅烷偶联剂a171和纳米
二氧化硅于超声振荡器中震荡混匀，加热浓缩至氧化锆浓度为15-18%，然后和步骤（1）制备
的物料搅拌混合，挤出制粒在惰性气氛下200-300℃下煅烧1-2h，自然冷却；
（3）在装有搅拌器的烧瓶中加入步骤（2）制备的产物、无水乙醇、苯乙烯，在氮气的保护
下，一边开动搅拌器一边加热使瓶内温度控制在70℃，在此温度下缓慢滴加引发剂偶氮二
异丁腈，然后恒温保持该温度继续反应3-3.5h，反应结束后冷却，反应混合物用甲醇沉淀，
过滤，滤饼置于50℃真空干燥箱中干燥，粉碎过300-400目筛备用；
（4）在高速搅拌分散机中依次加入有机硅改性丙烯酸树脂、聚氨酯、步骤（3）制备的产
物和乙酸丁酯先以400r/min搅拌8-10min，再加入丁基纤维素以1100r/min搅拌11-13min，
最后加入消泡剂BYK535及其剩余物质以200r/min搅拌6-8min，搅拌完成后静置4-6min即
可。
本发明的优点是：本发明利用酸腐蚀粉煤灰，增大了比表面积，再利用改性剂改
性，提高了粉煤灰的疏水性、耐腐蚀性和抗性，利用锆溶胶包覆在铝粉表面，杜绝了铝表面
发生化学反应，再采用改性铝粉和粉煤灰混合造粒，再以其为核进行苯乙烯单体乳液包覆，
使得包覆率高，效果好，提高了耐腐蚀、耐冲击强度、耐冲蚀磨损性，并且还有效地解决了铝
粉在基体树脂中易产生留痕、无序聚合铝粉之间交联粘合的问题；本发明的耐冻抗裂涂料，
不仅具有较好的耐污染性能、耐碱性、耐老化洗刷性能，还具有很强的耐冻抗裂性能，能够
在低温环境下使用，保护设备，延长使用寿命，具有很强的实用价值。
具体实施方式
一种排风设备用耐冻抗裂涂料，由以下重量份（公斤）的原料制备制成：粉煤灰17、
有机硅改性丙烯酸树脂76、甲苯二异氰酸脂2、氧化锌0.8、丁基纤维素0.4、乙酸丁酯20、消
泡剂BYK5350.4、聚氨酯22、铝粉8、碳化硅粉末0.3、苯乙烯12、偶氮二异丁腈1.2、水性聚氨
酯4、乙二醇0.8、十二烷基硫酸钠0.1、硅烷偶联剂a1710.2、纳米二氧化硅0.5、氧化锆溶胶
3、无水乙醇适量。
所述一种排风设备用耐冻抗裂涂料，由以下具体步骤制备制成：
（1）将粉煤灰用3倍量的30%氢氟酸浸泡24h，取出用去离子水洗涤至滤液呈中性后烘
干，将水性聚氨酯、乙二醇、十二烷基硫酸钠充分混合得到改性剂，将粉煤灰和改性剂加到
捏合装置中搅拌、捏合，缓慢加热直至物料烘干，自然冷却至室温；
（2）将氧化锆溶胶用6-8倍量的无水乙醇稀释，然后加入铝粉、硅烷偶联剂a171和纳米
二氧化硅于超声振荡器中震荡混匀，加热浓缩至氧化锆浓度为15%，然后和步骤（1）制备的
物料搅拌混合，挤出制粒在惰性气氛下200℃下煅烧1h，自然冷却；
（3）在装有搅拌器的烧瓶中加入步骤（2）制备的产物、无水乙醇、苯乙烯，在氮气的保护
下，一边开动搅拌器一边加热使瓶内温度控制在70℃，在此温度下缓慢滴加引发剂偶氮二
异丁腈，然后恒温保持该温度继续反应3h，反应结束后冷却，反应混合物用甲醇沉淀，过滤，
滤饼置于50℃真空干燥箱中干燥，粉碎过300目筛备用；
（4）在高速搅拌分散机中依次加入有机硅改性丙烯酸树脂、聚氨酯、步骤（3）制备的产
物和乙酸丁酯先以400r/min搅拌8min，再加入丁基纤维素以1100r/min搅拌11-13min，最后
加入消泡剂BYK535及其剩余物质以200r/min搅拌6min，搅拌完成后静置4min即可。
该涂料耐人工老化性4800小时，柔韧性＞2mm，耐冲击性＞55cm，耐30%硫酸溶液＞
180d，耐30%氢氧化钠溶液＞180d，耐3%氯化钠溶液＞180d，耐热性（500℃下加热80h）无变
化，阻燃性能≥5级。