本發(fā)明涉及涂料領(lǐng)域。涉及一種玻璃透明隔熱納米涂料及其制備方法。
背景技術(shù)：
：鑒于地球臭氧層日益稀薄全球氣候逐年變暖世界各地夏季高溫時間持續(xù)增長。從國家政策方面也是極好的導(dǎo)向，國家可再生資源法和建設(shè)部建筑節(jié)能條例的頒布，建筑節(jié)能條例的實施。政府從各層面推行循環(huán)經(jīng)濟(jì)倡導(dǎo)建筑節(jié)能，而建筑耗能重之又重的關(guān)鍵就在于玻璃，要達(dá)到國家第十五計劃的節(jié)能60％的標(biāo)準(zhǔn)，解決玻璃耗能是首當(dāng)其沖。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，節(jié)能和環(huán)保受到了越來越多國家的關(guān)注。建筑物門窗玻璃、頂棚玻璃、汽車玻璃和船艦玻璃對可見光的透過性有較高要求，但在滿足采光需要而使可見光透過的同時，太陽光的熱量也隨之傳遞。因此，對室內(nèi)溫度和空調(diào)制冷能耗產(chǎn)生很大影響。特別是在夏季，透過玻璃窗進(jìn)入室內(nèi)的太陽熱構(gòu)成了空調(diào)負(fù)荷的主要因素。通常空調(diào)的設(shè)定溫度與負(fù)荷具有如下關(guān)系：設(shè)定的制冷溫度提高2°C，制冷電力負(fù)荷將減少約20%；設(shè)定的制熱溫度調(diào)低2°C，制熱電力負(fù)荷將減少約30%。為了節(jié)約能源，人們采用了金屬鍍膜熱反射玻璃和各種熱反射貼膜，用以反射部分太陽光中的能量，從而達(dá)到隔熱降溫的目的。但是，這些產(chǎn)品存在可見光區(qū)不透明性和高反射率問題，限制了它們的應(yīng)用范圍。而且，有的產(chǎn)品隔熱效果不佳，有的透光率較低，有的則需要昂貴的設(shè)備，工藝條件的控制也很復(fù)雜。故而產(chǎn)品價格昂貴，只能在汽車玻璃上使用，無法大規(guī)模用于家裝行業(yè)。讓玻璃既透明又隔熱，一直是困擾著技術(shù)專家的一個重大課題。傳統(tǒng)解決玻璃隔熱問題主要有三條途徑，一是使用隔熱貼膜，但正廠進(jìn)口隔熱膜每平方米300-600多元的價格使普通人難以承受，目前只在轎車上使用；二是使用熱反射膜，但這種產(chǎn)品不透明性，使其無法廣泛應(yīng)用；三是LOW-E中空玻璃，目前國內(nèi)有各大品牌廠家都有生產(chǎn)線，設(shè)備及投資巨大，運營成本高漲導(dǎo)致每平方米玻璃價格在280左右元，也使很多商家沒不愿全面采用。新興材料的出現(xiàn)，為透明隔熱問題的解決提供了新的途徑。以這些材料制成的涂料，有很高的紅外屏蔽效果和良好的可見光透過率，同時，還具有一定的智能性。透明隔熱涂料是最近發(fā)展起來的一種在可見光區(qū)具有透明性、對紅外光區(qū)極高反射率來達(dá)到既透明、又隔熱之雙重效果，而且可降低噪音20-30分貝。具有十分廣闊市場前景。日本東京大學(xué)科研人員早在2005年就研發(fā)了一種成本比汽車防爆膜低廉的玻璃隔熱涂料。主要用在門窗、幕墻、玻璃屋頂上，由此風(fēng)靡日本建筑行業(yè)。2009年，美國麻省理工學(xué)院在日本的玻璃隔熱涂料中加入一種納米級玻璃微珠新材料后，使產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)步一提高、成本進(jìn)一步降低，而且玻璃在一百多度的高溫下不爆裂！現(xiàn)有的玻璃納米涂料中大多含有潤濕劑，但是納米玻璃微珠與潤濕劑價格昂貴，造成涂料成本高昂。且現(xiàn)有的玻璃隔熱涂料耐雨刷性較差。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的在于針對我國國情，提出了一種玻璃透明隔熱納米涂料，可以有效降低玻璃透明隔熱納米涂料的成本。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為，一種玻璃透明隔熱納米涂料，其原料按重量份計為：成膜樹脂55～65份、固含量為30±2％納米級ATO—稀土—多晶硅混合漿料25～35份、去離子水7～9份、消泡劑0.8～1.2份、成膜助劑0.4～0.6份、流變助劑0.4～0.6份。進(jìn)一步，一種玻璃透明隔熱納米涂料，其原料按重量份計為：成膜樹脂60份、固含量為30±2％納米級ATO—稀土—多晶硅混合漿料30份、去離子水8份、消泡劑1份、成膜助劑0.5份、流變助劑0.5份。作為優(yōu)選，所述的成膜樹脂為水性氟碳樹脂。進(jìn)一步，所述的納米級ATO—稀土—多晶硅混合漿料采用固含量為65±3%的納米級ATO漿料與固含量為35±2%的稀土—多晶硅混合漿料混合后加入乙醇攪拌均勻研磨后所得。進(jìn)一步，所述的稀土—多晶硅混合漿料的制備過程為：將30±2％氯化稀土成品與70±4%的多晶硅成品放入研磨機(jī)中，加入2.8～3.2倍的分散劑，在研磨機(jī)中研磨12h，得50-60納米級固含量為35±2%稀土—多晶硅混合材料。制備如上所述的玻璃透明隔熱納米涂料的方法，包括以下步驟：a.將30±2％氯化稀土成品與70±4%的多晶硅成品放入研磨機(jī)中，加入2.8～3.2倍的分散劑，在研磨機(jī)中研磨12h，得到固含量為35±2%稀土—多晶硅混合材料；b.將氧化銻錫粉體、乙醇、分散劑和氧化鋯質(zhì)量比1∶1.9～2.1：2.85～3.15：0.45～0.55置于砂磨機(jī)中，在2800～3200r/min轉(zhuǎn)速下研磨36h，得到固含量為65±3%的ATO漿料；c.再將研磨好的ATO漿料與研磨好的稀土—多晶硅材料混合后，按質(zhì)量比混合漿料：乙醇=1∶1.9～2.1加入乙醇，在1100～1300r/min的高速分散機(jī)上攪拌均勻，得固含量為30±2%的將合成ATO漿料；d.按比例將成膜樹脂、合成ATO漿料、去離子水、消泡劑、成膜助劑、流變助劑混合后，在1100～1400r/min的高速分散機(jī)上攪拌均勻，得到產(chǎn)品。所得產(chǎn)品的固含量控制在30%左右，用80#線棒涂覆，于室溫下干燥，膜厚在15μm左右。進(jìn)一步，所述步驟b為將氧化銻錫粉體、乙醇、分散劑和氧化鋯質(zhì)量比1∶2：3：0.5置于砂磨機(jī)中，在3000r/min轉(zhuǎn)速下研磨36h。進(jìn)一步，所述步驟c為再將研磨好的ATO漿料與研磨好的稀土—多晶硅材料混合后，按質(zhì)量比混合漿料：乙醇=1∶2加入乙醇，在1200r/min的高速分散機(jī)上攪拌均勻，得固含量為30%的將合成ATO漿料。進(jìn)一步，所述步驟d中，攪拌速度為1200r/min。動態(tài)激光散射法(DLS)粒徑分析使用美國BeckmanCoulter的N4Plus納米顆粒粒度分析儀，將分散好的漿料用水稀釋，采用附帶的粒徑大小分布模型軟件計算粒徑和粒徑分布?？梢娊t外光譜(Vis-NIR)分析在VarianAustraliaPtyLtd的VarianCary500紫外–可見–近紅外分光光度計上運行，波長從400～2500nm，將涂層制備在載玻片上，并將載玻片置于自制的原位加熱裝置上，控溫精度為±0.1℃。本發(fā)明具備以下優(yōu)點：1.采用納米級ATO—稀土—多晶硅混合漿料代替了納米級玻璃微珠，有效降低了產(chǎn)品成本，且各物質(zhì)配比適合具有很好紅外阻隔效果；2.用價格低廉的去離子水取代了價格昂貴的潤濕劑，使成本進(jìn)一步降低；3.采用水性氟碳樹脂代替常規(guī)納米涂料所用的聚氨酯樹脂克服了納米級氧化物在水性聚酰胺樹脂中很難分解，容易團(tuán)聚和沉降的問題，同時提升了產(chǎn)品的耐水性、耐老化性及光潔度；4.產(chǎn)品安全無毒且在可見光區(qū)(380～780nm)具有很好的透過率，透過率達(dá)80~85%，透明玻璃本身透光率為90%，所以基本上不影響室內(nèi)視野和采光，而在近紅外區(qū)(780～2500nm)的阻隔率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于汽車隔熱膜，且冬季對室內(nèi)產(chǎn)生的紅外波段具有同樣的反射作用，達(dá)到節(jié)能保溫效果，節(jié)能達(dá)25～30%；5.產(chǎn)品具有良好的施工品質(zhì)，施工20分鐘表面干燥（常溫），24小時硬化（常溫），7天可完全固化；6.制備方法簡單合理，可以有效的得到納米級的混合漿料，保障產(chǎn)品質(zhì)量，且易于操作、裝置投入較低。具體實施方式下面通過具體的實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。實施例1：一種玻璃透明隔熱納米涂料，其原料按重量份計為：水性氟碳樹脂60份、固含量為30±2％納米級ATO—稀土—多晶硅混合漿料30份、去離子水8份、消泡劑1份、成膜助劑0.5份、流變助劑0.5份。制備如上所述的玻璃透明隔熱納米涂料的方法，包括以下步驟：a.將30±2％氯化稀土成品與70±4%的多晶硅成品放入研磨機(jī)中，加入3倍的分散劑，在研磨機(jī)中研磨12h，得到固含量為35±2%稀土—多晶硅混合材料；b.將氧化銻錫粉體、乙醇、分散劑和氧化鋯質(zhì)量比1∶2：3：0.5置于砂磨機(jī)中，在3000r/min轉(zhuǎn)速下研磨36h，得到固含量為65±3%的ATO漿料；c.再將研磨好的ATO漿料與研磨好的稀土—多晶硅材料混合后，按質(zhì)量比混合漿料：乙醇=1∶2加入乙醇，在1200r/min的高速分散機(jī)上攪拌均勻，得固含量為30±2%的將合成ATO漿料；d.按比例將水性氟碳樹脂、合成ATO漿料、去離子水、消泡劑、成膜助劑、流變助劑混合后，在1200r/min的高速分散機(jī)上攪拌均勻，得到產(chǎn)品。經(jīng)過檢驗可得所述步驟a中得到固含量為35±2%稀土—多晶硅混合材料粒徑為50～60nm；所述步驟b中得到固含量為65±3%的ATO漿料粒徑為45～60nm，產(chǎn)品的固含量為30%左右，產(chǎn)品其他性能見下表：紅外線阻隔率大于86%降溫幅度4～8℃紫外線阻隔率99%透光率≥80%可見光透過率84%涂層硬度4H表干時間0.4h附著力1級pH值8-9耐刷洗性≥2000次耐高溫600℃剝離強(qiáng)度6N/mm實施例2：一種玻璃透明隔熱納米涂料，其原料按重量份計為：水性氟碳樹脂65份、固含量為30±2％納米級ATO—稀土—多晶硅混合漿料35份、去離子水9份、消泡劑1.2份、成膜助劑0.6份、流變助劑0.6份。制備如上所述的玻璃透明隔熱納米涂料的方法，包括以下步驟：a.將30±2％氯化稀土成品與70±4%的多晶硅成品放入研磨機(jī)中，加入2.8倍的分散劑，在研磨機(jī)中研磨12h，得到固含量為35±2%稀土—多晶硅混合材料；b.將氧化銻錫粉體、乙醇、分散劑和氧化鋯質(zhì)量比1∶1.9：2.85：0.45置于砂磨機(jī)中，在3200r/min轉(zhuǎn)速下研磨36h，得到固含量為65±3%的ATO漿料；c.再將研磨好的ATO漿料與研磨好的稀土—多晶硅材料混合后，按質(zhì)量比混合漿料：乙醇=1∶2.1加入乙醇，在1100r/min的高速分散機(jī)上攪拌均勻，得固含量為30±2%的將合成ATO漿料；d.按比例將成膜樹脂、合成ATO漿料、去離子水、消泡劑、成膜助劑、流變助劑混合后，在1400r/min的高速分散機(jī)上攪拌均勻，得到產(chǎn)品。實施例3：一種玻璃透明隔熱納米涂料，其原料按重量份計為：水性氟碳樹脂55份、固含量為30±2％納米級ATO—稀土—多晶硅混合漿料25份、去離子水7份、消泡劑0.8份、成膜助劑0.4份、流變助劑0.4份。制備如上所述的玻璃透明隔熱納米涂料的方法，包括以下步驟：a.將30±2％氯化稀土成品與70±4%的多晶硅成品放入研磨機(jī)中，加入3.2倍的分散劑，在研磨機(jī)中研磨12h，得到固含量為35±2%稀土—多晶硅混合材料；b.將氧化銻錫粉體、乙醇、分散劑和氧化鋯質(zhì)量比1∶2.1：2.85：0.55置于砂磨機(jī)中，在2800r/min轉(zhuǎn)速下研磨36h，得到固含量為65±3%的ATO漿料；c.再將研磨好的ATO漿料與研磨好的稀土—多晶硅材料混合后，按質(zhì)量比混合漿料：乙醇=1∶1.9加入乙醇，在1300r/min的高速分散機(jī)上攪拌均勻，得固含量為30±2%的將合成ATO漿料；d.按比例將成膜樹脂、合成ATO漿料、去離子水、消泡劑、成膜助劑、流變助劑混合后，在1100r/min的高速分散機(jī)上攪拌均勻，得到產(chǎn)品。實施例4：一種玻璃透明隔熱納米涂料，其原料按重量份計為：水性氟碳樹脂60份、固含量為30±2％納米級ATO—稀土—多晶硅混合漿料35份、去離子水8份、消泡劑1.2份、成膜助劑0.55份、流變助劑0.45份。制備如上所述的玻璃透明隔熱納米涂料的方法，包括以下步驟：a.將30±2％氯化稀土成品與70±4%的多晶硅成品放入研磨機(jī)中，加入3倍的分散劑，在研磨機(jī)中研磨12h，得到固含量為35±2%稀土—多晶硅混合材料；b.將氧化銻錫粉體、乙醇、分散劑和氧化鋯質(zhì)量比1∶2：3.15：0.55置于砂磨機(jī)中，在3000r/min轉(zhuǎn)速下研磨36h，得到固含量為65±3%的ATO漿料；c.再將研磨好的ATO漿料與研磨好的稀土—多晶硅材料混合后，按質(zhì)量比混合漿料：乙醇=1∶1.9加入乙醇，在1200r/min的高速分散機(jī)上攪拌均勻，得固含量為30±2%的將合成ATO漿料；d.按比例將成膜樹脂、合成ATO漿料、去離子水、消泡劑、成膜助劑、流變助劑混合后，在1200r/min的高速分散機(jī)上攪拌均勻，得到產(chǎn)品。實施例5：一種玻璃透明隔熱納米涂料，其原料按重量份計為：水性聚氨酯樹脂60份、固含量為30±2％納米級ATO—稀土—多晶硅混合漿料30份、去離子水8份、消泡劑1份、成膜助劑0.5份、流變助劑0.5份。制備如上所述的玻璃透明隔熱納米涂料的方法，包括以下步驟：a.將30±2％氯化稀土成品與70±4%的多晶硅成品放入研磨機(jī)中，加入3倍的分散劑，在研磨機(jī)中研磨12h，得到固含量為35±2%稀土—多晶硅混合材料；b.將氧化銻錫粉體、乙醇、分散劑和氧化鋯質(zhì)量比1∶2：3：0.5置于砂磨機(jī)中，在3000r/min轉(zhuǎn)速下研磨36h，得到固含量為65±3%的ATO漿料；c.再將研磨好的ATO漿料與研磨好的稀土—多晶硅材料混合后，按質(zhì)量比混合漿料：乙醇=1∶2加入乙醇，在1200r/min的高速分散機(jī)上攪拌均勻，得固含量為30±2%的將合成ATO漿料；d.按比例將水性聚氨酯樹脂、合成ATO漿料、去離子水、消泡劑、成膜助劑、流變助劑混合后，在1200r/min的高速分散機(jī)上攪拌均勻，得到產(chǎn)品。實施例6：與實施例1基本相似，其不同之處在于，成膜樹脂采用無機(jī)納米陶瓷樹脂。實施例7：與實施例2基本相似，其不同之處在于，成膜樹脂采用有機(jī)硅樹脂。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，在本發(fā)明的精神和原則內(nèi)可以有各種更改和變化，這些等同的變型或替換等，均包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。當(dāng)前第1頁1 2 3