一种含有气凝胶的环保涂料及其制备方法技术领域
一种涂料及其制备方法属于环保涂料技术领域，主要涉及一种含有气凝胶的环保
涂料及其制备方法。
背景技术
气凝胶是一种固体物质形态，世界上密度很小的固体之一。密度为3千克每立方
米。因为密度极低，目前最轻的气凝胶仅有0.16毫克每立方厘米，比空气密度略低，所以也
被叫做“冻结的烟”或“蓝烟”。由于里面的颗粒非常小（纳米量级），所以可见光经过它时散
射较小（瑞利散射），就像阳光经过空气一样。因此，它也和天空一样看着发蓝（如果里面没
有掺杂其它东西），如果对着光看有点发红。（天空是蓝色的，而傍晚的天空是红色的）。由于
气凝胶中一般80%以上是空气，所以有非常好的隔热效果，一寸厚的气凝胶相当20至30块普
通玻璃的隔热功能。即使把气凝胶放在玫瑰与火焰之间，玫瑰也会丝毫无损。
环保涂料已经成为人们施工过程中的首选，现有的环保涂料，尤其是墙体上的环
保涂料，在使用过程中，通常容易出现涂料掉落下来，耐水性较差，给消费者带来诸多不便；
现有的大部分涂料产品中，含有的甲醛、挥发性有机物等有害物质，有害气体潜伏时间长，
环保性能较差。虽然现有的涂料生产厂家的产品可以达到国家标准规定的有害物质限量标
准，现有涂料中存在的有害物质，长时间的积累，不仅对人的身体造成危害，同时也污染环
境。现有的环保涂料，无论是水性的还是溶剂型的，都是在液态涂料中拌入具有防霉功能的
药剂，然而，这些拌入涂料中的药剂大多属于农药型的，有时，也会使用有机水银系的或砷
系的化合物，所以，该涂料或多或少都有一些毒性，并且，为了实现环保，就要以牺牲成本为
代价，在高成本的作用下，很多商家退而求其次，为了使涂料符合国家环保标准，降低涂料
的其他方面例如耐热性、耐水性、耐腐蚀性等方面的性能，因此，制备一种环保高性能的涂
料，已经成为亟待解决的问题。
发明内容
为了解决上述问题，本发明公开了一种含有气凝胶的环保涂料及其制备方法，环
保、无污染，耐水性好，制作工艺简单。
本发明的目的是这样实现的：
一种含有气凝胶的环保涂料，包括按重量份数比的组分：成膜剂100份，填料30-110份，
阻燃纤维3-10份，所述填料包括硅气凝胶微球40-90份、真空陶瓷微珠10-20份，助剂包括增
稠剂2-5份、润湿剂1-6份、分散剂2-7份、流平剂1-10份和消泡剂1-5份。
所述成膜剂包括纯丙乳液和苯丙乳液，纯丙乳液和苯丙乳液之间的重量比为1:1。
所述真空陶瓷微珠包括1300目真空陶瓷微珠和200目真空陶瓷微珠，1300目真空
陶瓷微珠与200目真空陶瓷微珠分量比为3.2:1.1。
所述硅气凝胶微球目数为300目。
所述阻燃纤维为陶瓷纤维、水镁石纤维和岩棉纤维的一种以上。
所述增稠剂为羟丙基甲基纤维素和甲基纤维素的混合物，羟丙基甲基纤维素与甲
基纤维素的重量比为1:1。
所述助剂包括活性铝0.5-4份。
基于所述一种含有气凝胶的环保涂料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、将水、润湿剂、分散剂、消泡剂和流平剂混合搅拌均匀，制得浆液A；
步骤二、将硅气凝胶微球和阻燃纤维加入步骤一的浆液A中，制成浆液B；
步骤三、将水、真空陶瓷微珠与分散剂、消泡剂混合后，以1500r/min的转速研磨10-
25min制成浆液C；
步骤四、在浆液C中加入成膜剂和增稠剂，制成浆液D；
步骤五、将浆液D与浆液B混合搅拌，过滤，制成涂料。
所述步骤四具体为：在浆液C中加入成膜剂，以1500r/min速度搅拌5-30min，再加
入增稠剂，以1500r/min的速度搅拌10-25min。
所述步骤五的搅拌速度为800r/min速度搅拌10-30min，再以1300r/min速度搅拌
10-20min，所述过滤所需滤网为200目。
本发明与现有技术相比，具有如下有益效果，本发明的涂料在建筑墙体表面形成
由封闭微珠连接在一起的三维网络空心结构，这样的气凝胶纤细的纳米多孔网络结构和纳
米空心硅微球形成了一个叠夹的静态空气组，涂层导热系数小于0.015W/m.K，可以有效阻
止热量传导，具有良好的耐热效果，附着力强、硬度好、重量轻、抗拉和抗压能力突出，无有
毒害物质挥发，稳定性和安全性高，制备工艺简单，成本低廉，适于推广。
具体实施方式
下面对本发明具体实施方式作进一步详细描述。
实施例一：本实施例的一种含有气凝胶的环保涂料，包括按重量份数比的组分：成
膜剂100份，陶瓷纤维3份，硅气凝胶微球40份、真空陶瓷微珠10份，增稠剂2份、润湿剂2份、
分散剂2份、流平剂1份和消泡剂2份，活性铝3份。
所述成膜剂包括纯丙乳液和苯丙乳液，纯丙乳液和苯丙乳液之间的重量比为1:1。
所述真空陶瓷微珠包括1300目真空陶瓷微珠和200目真空陶瓷微珠，1300目真空
陶瓷微珠与200目真空陶瓷微珠分量比为3.2:1.1。
所述硅气凝胶微球目数为300目。
所述阻燃纤维为陶瓷纤维、水镁石纤维和岩棉纤维的一种以上。
所述增稠剂为羟丙基甲基纤维素和甲基纤维素的混合物，羟丙基甲基纤维素与甲
基纤维素的重量比为1:1。
基于所述一种含有气凝胶的环保涂料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、将水、润湿剂、分散剂、消泡剂和流平剂混合搅拌均匀，制得浆液A；
步骤二、将硅气凝胶微球和阻燃纤维加入步骤一的浆液A中，制成浆液B；
步骤三、将水、真空陶瓷微珠与分散剂、消泡剂混合后，以1500r/min的转速研磨15min
制成浆液C；
步骤四、在浆液C中加入成膜剂和增稠剂，制成浆液D；
步骤五、将浆液D与浆液B混合搅拌，过滤，制成涂料。
所述步骤四具体为：在浆液C中加入成膜剂，以1500r/min速度搅拌10min，再加入
增稠剂，以1500r/min的速度搅拌15min。
所述步骤五的搅拌速度为800r/min速度搅拌10min，再以1300r/min速度搅拌
10min，所述过滤所需滤网为200目。
实施例二：本实施例的一种含有气凝胶的环保涂料，包括按重量份数比的组分：成
膜剂100份，陶瓷纤维6份，硅气凝胶微球65份、真空陶瓷微珠13份，增稠剂2.5份、润湿剂2
份、分散剂3份、流平剂3份和消泡剂3份，活性铝1份。
所述成膜剂包括纯丙乳液和苯丙乳液，纯丙乳液和苯丙乳液之间的重量比为1:1。
所述真空陶瓷微珠包括1300目真空陶瓷微珠和200目真空陶瓷微珠，1300目真空
陶瓷微珠与200目真空陶瓷微珠分量比为3.2:1.1。
所述硅气凝胶微球目数为300目。
所述阻燃纤维为陶瓷纤维、水镁石纤维和岩棉纤维的一种以上。
所述增稠剂为羟丙基甲基纤维素和甲基纤维素的混合物，羟丙基甲基纤维素与甲
基纤维素的重量比为1:1。
基于所述一种含有气凝胶的环保涂料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、将水、润湿剂、分散剂、消泡剂和流平剂混合搅拌均匀，制得浆液A；
步骤二、将硅气凝胶微球和阻燃纤维加入步骤一的浆液A中，制成浆液B；
步骤三、将水、真空陶瓷微珠与分散剂、消泡剂混合后，以1500r/min的转速研磨10min
制成浆液C；
步骤四、在浆液C中加入成膜剂和增稠剂，制成浆液D；
步骤五、将浆液D与浆液B混合搅拌，过滤，制成涂料。
所述步骤四具体为：在浆液C中加入成膜剂，以1500r/min速度搅拌15min，再加入
增稠剂，以1500r/min的速度搅拌20min。
所述步骤五的搅拌速度为800r/min速度搅拌10min，再以1300r/min速度搅拌
10min，所述过滤所需滤网为200目。
实施例三：本实施例的一种含有气凝胶的环保涂料，包括按重量份数比的组分：成
膜剂100份，陶瓷纤维8份，硅气凝胶微球80份、真空陶瓷微珠16份，增稠剂3份、润湿剂4份、
分散剂4份、流平剂3份和消泡剂3份，活性铝2份。
所述成膜剂包括纯丙乳液和苯丙乳液，纯丙乳液和苯丙乳液之间的重量比为1:1。
所述真空陶瓷微珠包括1300目真空陶瓷微珠和200目真空陶瓷微珠，1300目真空
陶瓷微珠与200目真空陶瓷微珠分量比为3.2:1.1。
所述硅气凝胶微球目数为300目。
所述阻燃纤维为陶瓷纤维、水镁石纤维和岩棉纤维的一种以上。
所述增稠剂为羟丙基甲基纤维素和甲基纤维素的混合物，羟丙基甲基纤维素与甲
基纤维素的重量比为1:1。
基于所述一种含有气凝胶的环保涂料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、将水、润湿剂、分散剂、消泡剂和流平剂混合搅拌均匀，制得浆液A；
步骤二、将硅气凝胶微球和阻燃纤维加入步骤一的浆液A中，制成浆液B；
步骤三、将水、真空陶瓷微珠与分散剂、消泡剂混合后，以1500r/min的转速研磨15min
制成浆液C；
步骤四、在浆液C中加入成膜剂和增稠剂，制成浆液D；
步骤五、将浆液D与浆液B混合搅拌，过滤，制成涂料。
所述步骤四具体为：在浆液C中加入成膜剂，以1500r/min速度搅拌10min，再加入
增稠剂，以1500r/min的速度搅拌15min。
所述步骤五的搅拌速度为800r/min速度搅拌10min，再以1300r/min速度搅拌
10min，所述过滤所需滤网为200目。
实施例四：本实施例的一种含有气凝胶的环保涂料，包括按重量份数比的组分：成
膜剂100份，水镁石纤维10份，硅气凝胶微球90份、真空陶瓷微珠20份，增稠剂2份、润湿剂6
份、分散剂7份、流平剂6份和消泡剂5份，活性铝2份。
所述成膜剂包括纯丙乳液和苯丙乳液，纯丙乳液和苯丙乳液之间的重量比为1:1。
所述真空陶瓷微珠包括1300目真空陶瓷微珠和200目真空陶瓷微珠，1300目真空
陶瓷微珠与200目真空陶瓷微珠分量比为3.2:1.1。
所述硅气凝胶微球目数为300目。
所述增稠剂为羟丙基甲基纤维素和甲基纤维素的混合物，羟丙基甲基纤维素与甲
基纤维素的重量比为1:1。
基于所述一种含有气凝胶的环保涂料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、将水、润湿剂、分散剂、消泡剂和流平剂混合搅拌均匀，制得浆液A；
步骤二、将硅气凝胶微球和阻燃纤维加入步骤一的浆液A中，制成浆液B；
步骤三、将水、真空陶瓷微珠与分散剂、消泡剂混合后，以1500r/min的转速研磨20min
制成浆液C；
步骤四、在浆液C中加入成膜剂和增稠剂，制成浆液D；
步骤五、将浆液D与浆液B混合搅拌，过滤，制成涂料。
所述步骤四具体为：在浆液C中加入成膜剂，以1500r/min速度搅拌20min，再加入
增稠剂，以1500r/min的速度搅拌20min。
所述步骤五的搅拌速度为800r/min速度搅拌15min，再以1300r/min速度搅拌
20min，所述过滤所需滤网为200目。
实施例五：本实施例的一种含有气凝胶的环保涂料，包括按重量份数比的组分：成
膜剂100份，陶瓷纤维3份，硅气凝胶微球5份、真空陶瓷微珠2份，增稠剂4份、润湿剂3份、分
散剂2份、流平剂3份和消泡剂2份，活性铝2份。
所述成膜剂包括纯丙乳液和苯丙乳液，纯丙乳液和苯丙乳液之间的重量比为1:1。
所述真空陶瓷微珠包括1300目真空陶瓷微珠和200目真空陶瓷微珠，1300目真空
陶瓷微珠与200目真空陶瓷微珠分量比为3.2:1.1。
所述硅气凝胶微球目数为300目。
所述增稠剂为羟丙基甲基纤维素和甲基纤维素的混合物，羟丙基甲基纤维素与甲
基纤维素的重量比为1:1。
基于所述一种含有气凝胶的环保涂料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、将水、润湿剂、分散剂、消泡剂和流平剂混合搅拌均匀，制得浆液A；
步骤二、将硅气凝胶微球和阻燃纤维加入步骤一的浆液A中，制成浆液B；
步骤三、将水、真空陶瓷微珠与分散剂、消泡剂混合后，以1500r/min的转速研磨15min
制成浆液C；
步骤四、在浆液C中加入成膜剂和增稠剂，制成浆液D；
步骤五、将浆液D与浆液B混合搅拌，过滤，制成涂料。
所述步骤四具体为：在浆液C中加入成膜剂，以1500r/min速度搅拌10min，再加入
增稠剂，以1500r/min的速度搅拌15min。
所述步骤五的搅拌速度为800r/min速度搅拌10min，再以1300r/min速度搅拌
10min，所述过滤所需滤网为200目。
实施例六：本实施例的一种含有气凝胶的环保涂料，包括按重量份数比的组分：成
膜剂100份，陶瓷纤维3份，硅气凝胶微球80份、真空陶瓷微珠40份，增稠剂3份、润湿剂3份、
分散剂2份、流平剂3份和消泡剂1份，活性铝3份。
所述成膜剂包括纯丙乳液和苯丙乳液，纯丙乳液和苯丙乳液之间的重量比为1:1。
所述真空陶瓷微珠包括1300目真空陶瓷微珠和200目真空陶瓷微珠，1300目真空
陶瓷微珠与200目真空陶瓷微珠分量比为3.2:1.1。
所述硅气凝胶微球目数为300目。
所述增稠剂为羟丙基甲基纤维素和甲基纤维素的混合物，羟丙基甲基纤维素与甲
基纤维素的重量比为1:1。
基于所述一种含有气凝胶的环保涂料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、将水、润湿剂、分散剂、消泡剂和流平剂混合搅拌均匀，制得浆液A；
步骤二、将硅气凝胶微球和阻燃纤维加入步骤一的浆液A中，制成浆液B；
步骤三、将水、真空陶瓷微珠与分散剂、消泡剂混合后，以1500r/min的转速研磨15min
制成浆液C；
步骤四、在浆液C中加入成膜剂和增稠剂，制成浆液D；
步骤五、将浆液D与浆液B混合搅拌，过滤，制成涂料。
所述步骤四具体为：在浆液C中加入成膜剂，以1500r/min速度搅拌10min，再加入
增稠剂，以1500r/min的速度搅拌15min。
所述步骤五的搅拌速度为800r/min速度搅拌10min，再以1300r/min速度搅拌
10min，所述过滤所需滤网为200目。
将上述实施例制备的保温涂料的性能进行对比，涂膜为2mm下，具体性能如下表所
示：
由上表可见，本发明在耐水性、耐碱性和环保性能方面都有突出的效果表现，平滑、耐
用、环保。