本發(fā)明涉及一種涂料及其制備方法，尤其涉及一種透明水性隔熱涂料及其制備方法，屬于精細(xì)化工技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

我國建筑能耗大多數(shù)來自冬季取暖和夏季降溫的能耗，目前墻體有各種各樣的墻體保溫、隔熱材料，具有一定節(jié)能效果。但是針對玻璃門、玻璃窗的紫外線、紅外線輻射熱無法解決，同樣會使能耗上升?，F(xiàn)有的玻璃隔熱主要采取粘貼防曬膜的方式，來達(dá)到隔熱的目的，雖然具有一定的隔熱效果，但是，質(zhì)量好的防曬膜價格高，粘貼要求較高，必須專業(yè)技術(shù)人員施工，施工材料及人工成本較高，不能夠?qū)崿F(xiàn)普遍使用和推廣。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種可以降低夏季空調(diào)降溫的電能損耗的隔熱涂料，通過降低紅外線和紫外線對墻體、幕墻、玻璃窗、玻璃門的熱傳導(dǎo)，降低室內(nèi)溫度，達(dá)到節(jié)能目的，施工簡便，成本低廉，具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益。

為了實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明提供了一種透明水性隔熱涂料，以該透明水性隔熱涂料的原料組成的總質(zhì)量為100％計，該透明水性隔熱涂料的原料組成包括：10％-20％的質(zhì)量濃度為10％的鹽酸、5％-14％的氧化銦錫、10％-20％的水、3％-5％的聚乙二醇、1％-2％的氧化錫銻、1％-3％的二氧化硅、0.1％-0.5％的紫外線吸收劑、3％-8％的甲基三乙氧基硅烷、2％-5％的正硅酸甲酯、5％-10％的kh-570硅烷偶聯(lián)劑、10％-20％的二苯基二甲氧基硅烷、5％-10％的3-氨基丙基三乙氧基硅烷、0.1％-1％的無機(jī)溶劑、20％-45％的有機(jī)硅樹脂、0.1％-1％的有機(jī)溶劑、1％-2％的分散劑、2％-5％的流平劑、1％-3％的增稠劑，其中，該透明水性隔熱涂料中各原料組成的質(zhì)量百分比之和為100％。

在本發(fā)明的透明水性隔熱涂料中，優(yōu)選的，采用的氧化銦錫的粒徑為10nm-100nm。采用的氧化銦錫由長沙盛特新材料有限公司生產(chǎn)。

在本發(fā)明的透明水性隔熱涂料中，優(yōu)選的，采用的聚乙二醇的分子量為200-600，是一種無色無臭的黏稠液體。

在本發(fā)明的透明水性隔熱涂料中，優(yōu)選的，采用的氧化錫銻的粒徑為10nm-100nm。采用的氧化錫銻由上海巷田納米材料有限公司生產(chǎn)。

在本發(fā)明的透明水性隔熱涂料中，優(yōu)選的，采用的紫外線吸收劑包括紫外線吸收劑uv-o，成分為2,4-二羥基二苯甲酮，其為淡色針狀結(jié)晶或白色粉末。

在本發(fā)明的透明水性隔熱涂料中，優(yōu)選的，采用的kh-570硅烷偶聯(lián)劑為含有γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷有機(jī)官能團(tuán)的硅烷偶聯(lián)劑。

在本發(fā)明的透明水性隔熱涂料中，優(yōu)選的，采用的二氧化硅的粒徑為50nm-100nm，其起到輔助隔熱的作用。

在本發(fā)明的透明水性隔熱涂料中，采用本領(lǐng)域常規(guī)的無機(jī)溶劑即可實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的技術(shù)方案；優(yōu)選蒸餾水。

在本發(fā)明的透明水性隔熱涂料中，優(yōu)選的，采用的分散劑包括均聚羧酸鹽分散劑；更優(yōu)選地，采用的分散劑為k-100聚羧酸鹽分散劑(由深圳市華信行實(shí)業(yè)有限公司生產(chǎn))。

在本發(fā)明的透明水性隔熱涂料中，優(yōu)選的，采用的有機(jī)硅樹脂包括高度交聯(lián)、具有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的聚有機(jī)硅氧烷；更優(yōu)選地，包括甲基三氯硅烷、二甲基二氯硅烷、苯基三氯硅烷、二苯基二氯硅烷和甲基苯基二氯硅烷中的一種或幾種的組合得到的有機(jī)硅樹脂。

在本發(fā)明的透明水性隔熱涂料中，優(yōu)選的，采用的有機(jī)溶劑包括醇溶劑；更優(yōu)選地，采用的有機(jī)溶劑包括乙醇和/或異丙醇。

在本發(fā)明的透明水性隔熱涂料中，優(yōu)選的，采用的流平劑包括聚醚改性聚丙烯酸酯流平劑；更優(yōu)選地，采用的流平劑為k-270聚醚改性聚丙烯酸酯流平劑(由深圳市華信行實(shí)業(yè)有限公司生產(chǎn))。

在本發(fā)明的透明水性隔熱涂料中，優(yōu)選的，采用的增稠劑包括非離子型增稠劑、無溶劑型增稠劑、疏水改性聚氨酯流變改性劑；更優(yōu)選地，所述增稠劑為rm-2020npr改性聚氨酯流變改性劑(由陶氏化學(xué)生產(chǎn))。

本發(fā)明還提供了上述透明水性隔熱涂料的制備方法，該透明水性隔熱涂料的制備方法包括以下步驟：

將氧化銦錫加入到質(zhì)量濃度為10％的鹽酸中，得到混合物一；

向水中加入聚乙二醇，得到混合物二；

將氧化錫銻加入到混合物一中攪拌，與混合物二混合，得到混合物三，將混合物三加熱至60℃攪拌30min；

將二氧化硅、紫外線吸收劑、分散劑添加到混合物三中，分散研磨2h，得到混合物a；

將甲基三乙氧基硅烷、正硅酸甲酯、kh-570硅烷偶聯(lián)劑、二苯基二甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、無機(jī)溶劑、有機(jī)溶劑，混合攪拌，得到混合物b；

將混合物b與混合物a混合，得到混合物c；

向混合物c中加入有機(jī)硅樹脂、流平劑、增稠劑，調(diào)節(jié)ph值至6-7，過濾包裝，得到透明水性隔熱涂料。

本發(fā)明的透明水性隔熱涂料是一種透明水性納米隔熱涂料，以及玻璃外用或墻體外用有色隔熱涂料。其采用納米氧化銦錫等材料作為紅外線、紫外線的阻隔劑，阻止玻璃吸熱，然后通過熱傳導(dǎo)傳熱到室內(nèi)；采用納米氧化錫銻的高度透明性，作為可見光的吸收劑，便于可見光的穿透，保證室內(nèi)白天足夠的光線；利用有機(jī)硅樹脂為主要成膜物，使得制成的透明水性納米玻璃隔熱涂料和外用有色隔熱涂料，具有優(yōu)異的耐曬性能和抗老化性能。

本發(fā)明的透明水性隔熱涂料可達(dá)到如下技術(shù)指標(biāo)：使波長380nm-780nm的可見光透過率達(dá)85％以上；使波長800nm-2500nm的紅外線、紫外線屏蔽率達(dá)75％以上；阻止紅外線和紫外線對墻體加熱，可使室內(nèi)外溫度差值達(dá)6℃-12℃，可節(jié)省電能40％-60％。

本發(fā)明的透明水性隔熱涂料通過降低紅外線和紫外線對墻體、幕墻、玻璃窗、玻璃門等的熱傳導(dǎo)，降低室內(nèi)溫度，達(dá)到節(jié)能目的，施工簡便，成本低廉，具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益。

本發(fā)明的透明水性隔熱涂料的制備方法簡單易行。

具體實(shí)施方式

為了對本發(fā)明的技術(shù)特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行以下詳細(xì)說明，但不能理解為對本發(fā)明的可實(shí)施范圍的限定。

實(shí)施例1

本實(shí)施例提供了一種透明水性隔熱涂料，以該透明水性隔熱涂料的原料組成的總質(zhì)量為100％計，該透明水性隔熱涂料的原料組成包括：12％的質(zhì)量濃度為10％的鹽酸、10％的氧化銦錫、10％的水、3％的聚乙二醇(分子量為400)、1.5％的氧化錫銻、2.5％的100nm二氧化硅、0.5％的紫外線吸收劑(2,4-二羥基二苯甲酮)、5％的甲基三乙氧基硅烷、3％的正硅酸甲酯、5％的kh-570硅烷偶聯(lián)劑、10％的二苯基二甲氧基硅烷、5％的3-氨基丙基三乙氧基硅烷、0.8％的無機(jī)溶劑(蒸餾水)、24.2％的有機(jī)硅樹脂(甲基三氯硅烷、二甲基二氯硅烷、苯基三氯硅烷、二苯基二氯硅烷和甲基苯基二氯硅組成的有機(jī)硅樹脂)、1％的有機(jī)溶劑(乙醇)、1％的分散劑(k-100)、3％的流平劑(k-270)、2.5％的增稠劑(rm-2020npr)。

本實(shí)施例還提供了上述透明水性隔熱涂料的制備方法，該透明水性隔熱涂料的制備方法包括以下步驟：

將氧化銦錫加入到質(zhì)量濃度為10％的鹽酸中，得到混合物一；

向水中加入聚乙二醇，得到混合物二；

將氧化錫銻加入到混合物一中攪拌，與混合物二混合得到混合物三，加熱至60℃攪拌30min；

將二氧化硅、紫外線吸收劑、分散劑分別添加到混合物三中，分散研磨2h后，得到混合物a；

將甲基三乙氧基硅烷、正硅酸甲酯、kh-570硅烷偶聯(lián)劑、二苯基二甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、無機(jī)溶劑、有機(jī)溶劑，混合攪拌均勻后，得到混合物b；

將混合物b與混合物a料攪拌混合，得到混合物c，向混合物c中加入有機(jī)硅樹脂、流平劑、增稠劑，調(diào)節(jié)ph值至6，分散攪拌均勻后，再過濾包裝，得到透明水性隔熱涂料。

實(shí)施例2

本實(shí)施例提供了一種透明水性隔熱涂料，以該透明水性隔熱涂料的原料組成的總質(zhì)量為100％計，該透明水性隔熱涂料的原料組成包括：10％的質(zhì)量濃度為10％的鹽酸、14％的氧化銦錫、13％的水、3％的聚乙二醇、2％的氧化錫銻、3％的二氧化硅、0.5％的紫外線吸收劑、3％的甲基三乙氧基硅烷、2％的正硅酸甲酯、5％的kh-570硅烷偶聯(lián)劑、10％的二苯基二甲氧基硅烷、6％的3-氨基丙基三乙氧基硅烷、0.8％的無機(jī)溶劑、21％的有機(jī)硅樹脂、0.9％的有機(jī)溶劑、1％的分散劑、3％的流平劑、1.8％的增稠劑。

本實(shí)施例還提供了上述透明水性隔熱涂料的制備方法，該透明水性隔熱涂料的制備方法包括以下步驟：

將氧化銦錫加入到質(zhì)量濃度為10％的鹽酸中，得到混合物一；

向水中加入聚乙二醇，得到混合物二；

將氧化錫銻加入到混合物一中攪拌，與混合物二混合得到混合物三，加熱至60℃攪拌30min；

將二氧化硅、紫外線吸收劑、分散劑分別添加到混合物三中，分散研磨2h后，得到混合物a；

將甲基三乙氧基硅烷、正硅酸甲酯、kh-570硅烷偶聯(lián)劑、二苯基二甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、無機(jī)溶劑、有機(jī)溶劑，混合攪拌均勻后，得到混合物b；

將混合物b與混合物a攪拌混合得到混合物c，向混合物c中加入有機(jī)硅樹脂、流平劑、增稠劑混合，調(diào)節(jié)ph值至6，分散攪拌均勻后，過濾包裝，得到透明水性隔熱涂料。

對比例1

本對比例提供了一種透明水性隔熱涂料，以該透明水性隔熱涂料的原料組成的總質(zhì)量為100％計，該透明水性隔熱涂料的原料組成包括：10％的質(zhì)量濃度為10％的鹽酸、17％的氧化銦錫、10％的水、3％的聚乙二醇(分子量為400)、2.5％的二氧化硅、0.5％的紫外線吸收劑(2,4-二羥基二苯甲酮)、3％的甲基三乙氧基硅烷、2％的正硅酸甲酯、5％的kh-570硅烷偶聯(lián)劑、10％的二苯基二甲氧基硅烷、5％的3-氨基丙基三乙氧基硅烷、0.8％的無機(jī)溶劑(蒸餾水)、23.8％的有機(jī)硅樹脂(甲基三氯硅烷、二甲基二氯硅烷、苯基三氯硅烷、二苯基二氯硅烷和甲基苯基二氯硅烷組成的有機(jī)硅樹脂)、0.9％的有機(jī)溶劑(乙醇)、1％的分散劑(k-100)、3％的流平劑(k-270)、2.5％的增稠劑(rm-2020npr)。

本對比例還提供了上述透明水性隔熱涂料的制備方法，該透明水性隔熱涂料的制備方法包括以下步驟：

將氧化銦錫加入到質(zhì)量濃度為10％的鹽酸中，得到混合物一；

向水中加入聚乙二醇，得到混合物二；

將混合物一與混合物二混合得到混合物三，加熱至60℃攪拌30min；

將二氧化硅粉、紫外線吸收劑、分散劑添加到混合物三中，分散研磨2h后，得到混合物a；

將甲基三乙氧基硅烷、正硅酸甲酯、kh-570硅烷偶聯(lián)劑、二苯基二甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、無機(jī)溶劑、有機(jī)溶劑，混合攪拌均勻后，得到混合物b；

將混合物b與混合物a攪拌混合得到混合物c，向混合物c中加入有機(jī)硅樹脂、流平劑、增稠劑混合，調(diào)節(jié)ph值至6，分散攪拌均勻后，過濾包裝，得到透明水性隔熱涂料。

對比例2

本對比例提供了一種透明水性隔熱涂料，以該透明水性隔熱涂料的原料組成的總質(zhì)量為100％計，該透明水性隔熱涂料的原料組成包括：10％的質(zhì)量濃度為10％的鹽酸、3％的氧化銦錫、10％的水、3％的聚乙二醇、14％的氧化錫銻、2.5％的二氧化硅、0.5％的紫外線吸收劑、3％的甲基三乙氧基硅烷、2％的正硅酸甲酯、5％的kh-570硅烷偶聯(lián)劑、10％的二苯基二甲氧基硅烷、5％的3-氨基丙基三乙氧基硅烷、0.8％的無機(jī)溶劑、23.8％的有機(jī)硅樹脂、0.9％的有機(jī)溶劑、1％的分散劑、3％的流平劑、2.5％的增稠劑。

本對比例還提供了上述透明水性隔熱涂料的制備方法，該透明水性隔熱涂料的制備方法包括以下步驟：

將氧化銦錫加入到質(zhì)量濃度為10％的鹽酸中，得到混合物一；

向水中加入聚乙二醇，得到混合物二；

將氧化錫銻加入到混合物一中攪拌，再與混合物二混合得到混合物三，加熱至60℃攪拌30min；

將二氧化硅、紫外線吸收劑、分散劑分別添加到混合物三中，分散研磨2h后，得到混合物a；

將甲基三乙氧基硅烷、正硅酸甲酯、kh-570硅烷偶聯(lián)劑、二苯基二甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、無機(jī)溶劑、有機(jī)溶劑，混合攪拌均勻后，得到混合物b；

將混合物b與混合物a攪拌混合得到混合物c，并向混合物c中加入有機(jī)硅樹脂、流平劑、增稠劑混合，調(diào)節(jié)ph值至6，分散攪拌均勻后，再過濾包裝，得到透明水性隔熱涂料。

實(shí)施例1和實(shí)施例2，改變氧化銦錫、氧化錫銻、二氧化硅、有機(jī)硅樹脂的用量，制得的透明水性隔熱涂料。

采用可見光測試儀，測試結(jié)果為：波長380nm-780nm的可見光透過率達(dá)87％；

采用反射率測定儀，測試結(jié)果為：波長800nm-2500nm的紅外線、紫外線屏蔽率達(dá)78％；

采用紅外線照射法涂裝本隔熱涂料和沒有涂裝本隔熱涂料的玻璃作對比，測試結(jié)果為：使用實(shí)施例1和實(shí)施例2的隔熱涂料的玻璃，阻止紅外線對室內(nèi)加熱，可使溫度差值達(dá)6℃-12℃。

經(jīng)過老化試驗機(jī)1200h后，采用可見光測試儀，測試結(jié)果為：波長380nm-780nm的可見光透過率達(dá)86％；用反射率測定儀，測試結(jié)果為：波長800nm-2500nm的紅外線、紫外線屏蔽率達(dá)76％；采用紅外線照射法涂裝本隔熱涂料和沒有涂裝本隔熱涂料的玻璃作對比，測試結(jié)果為：使用該隔熱涂料的玻璃，阻止紅外線對室內(nèi)加熱，可使溫度差值達(dá)6℃-11℃。

對比例1和對比例2，在本發(fā)明的權(quán)利要求書要求的范圍之外，并且改變氧化銦錫、氧化錫銻的用量，制得的透明水性隔熱涂料。

對比例1，采用可見光測試儀，測試結(jié)果為：波長380nm-780nm的可見光透過率,20％；

采用反射率測定儀，測試結(jié)果為：波長800nm-2500nm的紅外線、紫外線屏蔽率78％；

采用紅外線照射法測試涂裝對比例1的隔熱涂料和沒有涂裝對比例1的隔熱涂料的玻璃作對比，測試結(jié)果：使用對比例1的隔熱涂料的玻璃，阻止紅外線對室內(nèi)加熱，溫度差值5℃-8℃。

對比例2，采用可見光測試儀，測試結(jié)果為：波長380nm-780nm的可見光透過率達(dá)87％；

采用反射率測定儀，測試結(jié)果為，波長800nm-2500nm的紅外線、紫外線屏蔽率45％；

采用紅外線照射法測試涂裝對比例2的隔熱涂料和沒有涂裝對比為例2的隔熱涂料的玻璃作對比，測試結(jié)果：使用對比例2的隔熱涂料的玻璃，阻止紅外線對室內(nèi)加熱，溫度差值2℃-4℃。

對比例1的隔熱涂料經(jīng)過老化試驗機(jī)1200h后，采用可見光測試儀，測試結(jié)果為：波長380nm-780nm的可見光透過率15％；

采用反射率測定儀，測試結(jié)果為：波長800nm-2500nm的紅外線、紫外線屏蔽率50％；

采用紅外線照射法涂裝對比例1的隔熱涂料和沒有涂裝對比例2的隔熱涂料的玻璃作對比，測試結(jié)果：使用對比為例1的隔熱涂料的玻璃，阻止紅外線對墻體加熱，可使溫度差值2℃-3℃。

對比例2的隔熱涂料經(jīng)過老化試驗機(jī)1200h后，采用可見光測試儀，測試結(jié)果為：波長380nm-780nm的可見光透過率達(dá)67％；采用反射率測定儀，測試結(jié)果，波長800nm-2500nm的紅外線、紫外線屏蔽率25％；

采用紅外線照射法測試涂裝對比為例2的隔熱涂料和沒有涂裝對比例2的隔熱涂料的玻璃作對比，測試結(jié)果：使用對比為例2的隔熱涂料的玻璃，阻止紅外線對墻體加熱，溫度差值1℃-2℃。

由此可見，本發(fā)明的透明水性隔熱涂料可達(dá)到如下技術(shù)指標(biāo)：使波長380nm-780nm的可見光透過率達(dá)85％以上；使波長800nm-2500nm的紅外線、紫外線屏蔽率達(dá)75％以上；阻止紅外線和紫外線對墻體加熱，可使室內(nèi)外溫度差值達(dá)6℃-12℃，可節(jié)省電能40％-60％。以上說明，本發(fā)明的透明水性隔熱涂料具有優(yōu)異的耐曬性能和抗老化性能。