具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面具体描述根据本发明实施例的防水散热涂料。

本发明提供一种防水散热涂料，该防水散热涂料用于建筑，该防水散热涂料包括防水性聚合物以及石墨烯。石墨烯占防水散热涂料的5wt％～20wt％。石墨烯具有3μm～30μm的片径。

防水性聚合物为防水散热涂料的主成分，除了石墨烯和其他可选择性加入的少量添加物外，防水散热涂料的剩余组成都为防水性聚合物。例如在一些实施例中，石墨烯占防水散热涂料的5wt％～20wt％，无其他添加物，防水性聚合物即占防水散热涂料的80wt％～95wt％。在另一些存在添加物的实施例中，防水性聚合物的含量可减少。防水性聚合物例如为聚氨酯(polyurethane,PU)。聚氨酯作为主成分，能允许石墨烯和其他可选择性加入的少量添加物分布于其中，并且能让石墨烯结合为固定形状。另外，聚氨酯具有防水的效果，在建筑用防水漆的领域中有着极佳的应用性。

石墨烯占防水散热涂料的5wt％～20wt％，较佳地约占防水散热涂料的7wt％。石墨烯具有3μm～30μm的片径，较佳地具有约20μm的片径。石墨烯具有快速导热的效果，所以能在吸收建筑内部空间的热后，快速地将热传导到建筑外部并排出，促使内部空间的温度下降。

在一些实施例中，石墨烯防水散热涂料还可包括其他常用于防水漆的少量添加物，例如聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、聚乙烯醇、羧甲基纤维素钠等等。

在本发明的防水散热涂料中，藉由在防水性聚合物中添加5wt％～20wt％的片径3μm～30μm的石墨烯，可让涂料在防水外进一步具有散热的作用。使用本发明的防水散热涂料取代既有的防水漆，无须增加额外的结构也能达成散热的效果，进而降低建筑内部空间的温度。

本发明另外提供一种使用上述防水散热涂料来形成防水散热结构的方法。请配合参照图1，其例示性地示出所形成的防水散热结构和相邻结构。能够理解，为了清楚起见，各图中的元件可能并未依照实际上的比例绘示，并可能省略部分元件和/或元件符号。另外，各图所绘示的方向可能并非实际上在空间中的方向，例如图1的结构实际上在空间中可能旋转90o，亦即各层在垂直方向而非如图面所示的水平方向上延伸。

该形成防水散热结构的方法包括下列步骤。首先，在建筑的待涂布物上涂布底漆，形成一层底漆层。接着，使用喷涂工具在底漆层上涂布根据实施例的防水散热涂料，形成二或更多层防水散热层。

具体来说，请参照图1，待涂布物例如可为钢筋混凝土结构10。钢筋混凝土结构10包括钢筋12和混凝土层14。混凝土层14藉由灌浆的步骤包覆在钢筋12外侧。然而能够理解，待涂布物也可为建筑中其他需要涂布形成防水层和/或隔热层的结构。根据一些实施例，待涂布物可选自于建筑的墙壁、屋顶、天花板和地板。

在钢筋混凝土结构10(亦即，待涂布物)上形成防水散热结构20。首先，在钢筋混凝土结构10上涂布底漆，形成一层底漆层22。可使用任何适合的市售防水底漆。接着，在底漆层22上涂布根据实施例的防水散热涂料，形成二或更多层防水散热层。在一些实施例中，如图1所示，依照标准施工程序形成三层防水散热层24、26和28。然而，由于根据实施例的防水散热涂料展现良好的降温效果，在另一些实施例中，可以只形成二层防水散热层。值得注意的是，在本发明中，使用喷涂工具如喷瓶或喷枪，取代传统的漆刷、滚筒等等，进行防水散热涂料的涂布。这使得防水散热层的涂布能更简单且轻松地进行。能够理解，在可行的情况下，其他层的形成如底漆的涂布也可使用喷涂工具来进行。根据一些实施例，为了确保防水和/或隔热效果，防水散热涂料的使用量为至多8m²/L，亦即，每1公升的防水散热涂料至多涂布一层8平方公尺的施工面积。藉由上述方式，可形成防水散热结构20，其包括一层底漆层，如底漆层22，以及二或更多层防水散热层，如防水散热层24、26和28。防水散热结构20中各层的厚度都只有数个mm，例如至多5mm，例如2mm～5mm。所以，底漆层和二或更多层防水散热层的总厚度可为至多2cm。

之后，可在防水散热结构20上形成一层表面层30。表面层30可为多孔性隔热结构，例如是厚度2mm～5mm的另一混凝土层。在表面层30为多孔性隔热结构的情况下，可防止防水散热结构20吸收来自建筑外部的热，并将藉由防水散热层24、26和28中的石墨烯向外传导的热进一步散发到建筑外部，以利于内部空间的降温。

为了让本发明所属技术领域中具有通常知识者更加清楚本发明添加石墨烯的防水散热涂料和由其形成的防水散热结构的功效，以下提供针对所形成的结构进行散热和防水测试的实验结果。

[散热测试]

[实验配置]

请参照图2A～图2B，其示出用于散热测试的配置50。如图2A所示，用于散热测试的样品52模拟二层楼房。样品52的第一层54和第二层56以通道58相通，模拟楼梯的存在。在第一层54和第二层56的地面的对应处分别放置热电偶60。第一层54和第二层56的开口62以保丽龙堵住。图2B为沿着图2A中B-B’线的断面图。从样品52的内部空间往外部，依序是钢筋混凝土结构10、比较例1的防水结构20A/实验例1～3的防水散热结构20B、以及表面层30。比较例1的防水结构20A和实验例1～3的防水散热结构20B的具体情况如表1所列。各个比较例和实验例样品配置的差异只在于防水结构/防水散热结构的层。以热电偶60测量并记录第一层54和第二层56为期三天的温度。

表1

表1中的底漆为展华的防水底漆(型号CA-2000A)，防水漆为展华的PU防水漆(型号CA-2000A)，防水散热涂料则是将PU防水漆和片径20微米的石墨烯(亨旺新材料)以重量比93：7的比例混合均匀。

[实验结果和讨论]

测量得到的第一层和第二层的温度变化分别如图3A和图3B所示，其中曲线C0为环境温度变化的记录，曲线C1为比较例1的温度变化的测量结果，曲线C2、C3和C4分别为实验例1、2和3的温度变化的测量结果。从图3A和图3B可清楚看见白天和夜晚的温度变化趋势。另外，图3A示出的第一层的温度变化趋势和图3B示出的第二层的温度变化趋势一致。图3B示出的第二层的温度在白天时明显高于图3A示出的第一层的温度，这是因为白天时热对流导致热空气往上层窜升，符合实际建筑的温度特性。从图3A和图3B可看出，使用添加石墨烯的防水散热涂料的实验例1～3，可有效降低白天时的建筑内部温度，而在夜晚时不会造成建筑内部温度过低。为了更清楚实验例1～3在白天时的降温效果，计算比较例1和实验例1～3每日的最高温的平均值，再以比较例1的平均值为基准值，计算实验例1～3的平均值和基准值的温差，结果列于表2。

表2

一般来说，室内温度下降3℃，人体即可感觉非常明显的降温。从表2可看见，使用添加石墨烯的防水散热涂料的实验例1～3都能降低内部温度。使用3层添加石墨烯的防水散热涂料的实验例2更是在第二层达成降低超过4℃的效果。只使用2层添加石墨烯的防水散热涂料的实验例3也展现出良好的降温效果，这意味着使用本发明的防水散热涂料可使用更少涂层来达成降温目的，有利于减少涂料用量和成本。

[防水测试]

[实验配置]

请参照图4，其示出用于防水测试的配置70。如图4所示，在容器72中依序设置混凝土层14、比较例2的防水结构20A/实验例4的防水散热结构20B、以及表面层30。其中，比较例2的防水结构20A相同于比较例1的防水结构20A，实验例4的防水散热结构20B相同于实验例2的防水散热结构20B。容器72上方以水管74连接水源(未绘示)，以在容器中注入水76。中国台湾建筑技术规则规定女儿墙高度不得高于1.5公尺，在本发明的防水测试中采用2倍的安全系数，亦即3.0公尺的水压高度进行模拟测试，所以注入3.0公尺高的水76。容器72下方包覆塑胶袋78，以承接漏出的水。对于比较例2和实验例4分别设置三组配置70。从测试开始起算，在30日和3个月时分别观察塑胶袋78中是否有从容器72漏出的水，无漏出的水则通过防水测试，结果列于表3，通过者以「O」表示。

表3

从表3可看见，使用PU防水漆的比较例2和使用添加石墨烯的防水散热涂料的实验例4，在30日和3个月都未在塑胶袋78观察到从容器72漏出的水。本发明的防水散热涂料也具有良好的防水效果。

综上所述，本发明提供一种防水散热涂料，藉由在聚氨酯中添加石墨烯，可让涂料在防水外进一步具有散热的作用。使用这种防水散热涂料取代既有的防水漆，能够以简单且无须增加额外的结构的方式达成散热的效果，进而降低建筑内部空间的温度。本发明另外提供一种使用这种防水散热涂料来形成防水散热结构的方法。其中，不使用传统的漆刷、滚筒等等，而是使用喷涂工具来进行防水散热涂料的涂布，使得防水散热层的涂布能更简单且轻松地进行。

虽然本发明已以实施例揭露如上，但其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种变动和润饰。本发明的保护范围以申请专利范围所界定者为准。

除非另作定义，本发明中使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也相应地改变。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。