CN101906261B - 一种高流平性玻璃隔热涂料 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高流平性玻璃隔热涂料及其制备方法，所述高流平性玻璃隔热涂料配方的组成为：聚合物乳液20～75；氟表面活性剂0.05～10；功能性纳米填料5～30；防霉剂0.2～0.5；复合消泡剂0.1～1；防冻剂0.6～2；改性胶体型流变增稠剂1～20；水10～50。本发明产品用于各种透明玻璃表面、具有反射红外光而透明隔热涂料。所述涂料涂施于玻璃表面，基本上不影响玻璃的透明性能，能够将照射到玻璃上的红外光线反射掉，而避免红外光投射到玻璃表面并穿透玻璃后所引起的温度升高，达到透明与隔热的功能。本发明的技术产品与现有技术相比较具有高流平性、湿润性优良和生产成本低等优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种纳米功能型涂料，尤其涉及一种高流平性的纳米玻璃隔热涂料及其制备方法。
背景技术
半个世纪以来，随着世界不可再生资源石油、煤矿、天然气等能源的大量开采，尤其经历了2004年的能源危机以后，人们更高度重视节能降耗。建筑节能不但是世界各国面临的重要课题，也为我国的一项基本国策。2009年12月在哥本哈根召开的世界气候大会，面对着全球气候变暖的严峻威胁，更把节能降耗、减碳排放，以拯救地球、建设美丽家园的责任摆在各国政府和人民面前，以低能耗、低污染、低排放为基础的低碳建筑，俨然已成为时代的迫切要求和发展趋势。中国既有建筑约420亿平方米，95％为高能耗建筑，既有建筑占了中国总能耗25％以上。而构成建筑物室内的热环境，不但来自墙体、屋面热量的吸收与传导，还有来自玻璃门窗等透明材质的热幅射。尤其是夏季，透过玻璃门窗进入室内的太阳热，不但直接增加了室内的热量及加大了空调负荷，而且间接增加了二氧化碳的排放。有资料表明，其玻璃门窗的吸热量占整个建筑物结构热量的40％以上，也就是说，建筑物玻璃门窗的吸热耗能占了中国总能耗10％以上。因此，玻璃门窗的隔热技术是实现建筑物节能降耗、减少碳排放的重之又重，是顺应“低碳”发展的又一次科技革命与进步。
近年来，随着世界经济的发展与科学技术的飞跃进步，尤其随着纳米技术研究的不断发展，国内在建筑领域的玻璃透明隔热技术方面有了很快的研究进展与提高，从贴膜、中空双层玻璃、隔热纸、低辐射镀膜(LOW-E膜)到应用纳米材料的纳米透明隔热涂料、纳米透明阻热辐射复合涂料，各以不同的技术角度解决了玻璃热反射或阻热辐射的节能降耗课题。近年来出现的热反射透明隔热涂料，虽解决了玻璃隔热技术方面生产成本高、工艺复杂、或透光率低、隔热性能差等缺点，有了新的技术进步。但这类涂料存在两个性能不足：一是涂料的流平性不良，导致难于得到平整、均匀的涂膜；二是涂料对玻璃的湿润性差，导致涂料常常出现一些“火山口”和小疙瘩之类的涂膜弊病，而使涂料的使用和推广受到限制。
发明内容
本发明的目的在于克服目前隔热涂料技术存在流平性不良和湿润性差的技术问题，而提供一种高流平性、湿润性优良和生产成本低的玻璃隔热涂料。
为达到上述目的，本发明采取如下技术方案来实现：
在本发明中，一种高流平性玻璃隔热涂料，包括以下重量份的组份：
聚合物乳液20～75份，氟表面活性剂0.05～10份，功能性纳米浆料5～30份，防霉剂0.2～0.5份，复合消泡剂0.1～1份，防冻剂0.6～2份，改性胶体型流变增稠剂1～20份，水10～50份；
其中改性胶体型流变增稠剂又包括以下重量份的组份：
聚乙烯醇5～10份，丙烯酰胺3～8份，过硫酸盐引发剂溶液0.5～3份，亚硫酸氢钠0.01～0.5份，正甲基丙烯酰胺0.01～1份，水50～90份。
所述的聚合物乳液为聚丙烯酸酯乳液、聚氨酯乳液或环氧树脂乳液的其中一种。
所述的氟表面活性剂，为通常的商品氟表面活性剂。
所述的功能性纳米浆料为纳米氧化铟锡(ITO)、氧化锡锑(ATO)、氧化铝锌(AZO)的其中一种。
所述的防冻剂采用乙二醇或丙二醇。
所述的防霉剂采用舒美parmetol K20。
所述的复合消泡剂采用Axilat DF 681F。
在本发明中一种高流平性玻璃隔热涂料的制备方法，其步骤为：
1)在反应锅中按改性胶体型流变增稠剂组方重量比加入水、聚乙烯醇，然后在搅拌速度110-180转/分钟的情况下，逐步升温至95℃；
2)待聚乙烯醇完全融解后，降温至60℃，然后依次慢慢按重量比加入丙烯酰胺、亚硫酸氢钠及正甲基丙烯酰胺，再升温并保持在110-180转/分钟的情况下继续搅拌；
3)当温度升至70℃时，再慢慢按配比加入过硫酸盐引发剂溶液，经反应两小时即成改性胶体型流变增稠剂；
4)按以上高流平性玻璃隔热涂料组方重量比称取原料，然后将聚合物乳液、水加入搅拌容器，在搅拌速度为350-400转/分钟的情况下，慢慢加入功能性纳米浆料并常温搅拌20～50分钟；
5)再依次加入氟表面活性剂、防霉剂、复合消泡剂、防冻剂及改性胶体型流变增稠剂，进而将搅拌器调至900～1100转/分钟的转速，并在10～35℃常温下搅拌30～90分钟，再过200-320的目筛后即得高流平性玻璃隔热涂料的产品。
本发明的有益效果是：由于本发明专利使用增稠剂，并增加氟表面活性剂和复合消泡剂，因此本方法制造的高流平性玻璃隔热涂料能够解决目前玻璃透明隔热涂料技术所存在的流平性不良及湿润性差等缺陷，具有高流平性、湿润性优良和生产成本低的玻璃隔热涂料等优点。
具体实施方式
以下通过具体实施方式对本发明作进一步说明。
在本发明中，一种高流平性玻璃隔热涂料，包括以下重量比：
聚合物乳液50公斤，氟表面活性剂0.6公斤，功能性纳米浆料20公斤，防霉剂0.3公斤，复合消泡剂0.3公斤，防冻剂1.2公斤，改性胶体型流变增稠剂12公斤，水25公斤；
其中改性胶体型流变增稠剂又包括以下重量比：
聚乙烯醇7.5公斤，丙烯酰胺6公斤，过硫酸盐引发剂溶液2公斤，亚硫酸氢钠0.2公斤，正甲基丙烯酰胺0.5公斤，水70公斤。
所述的聚合物乳液为聚丙烯酸酯乳液、聚氨酯乳液或环氧树脂乳液的其中一种。
所述的氟表面活性剂，为通常的商品氟表面活性剂。
所述的功能性纳米浆料为纳米氧化铟锡(ITO)、氧化锡锑(ATO)、氧化铝锌(AZO)的其中一种以上。
所述的防冻剂采用乙二醇或丙二醇。
所述的防霉剂采用舒美parmetol K20。
所述的复合消泡剂采用Axilat DF 681F。
在本发明中一种高流平性玻璃隔热涂料的制备方法，其步骤为：
1)在反应锅中改性胶体型流变增稠剂组方按重量比加入水、聚乙烯醇，然后在搅拌速度110-180转/分钟的情况下，逐步升温至95℃；
2)待聚乙烯醇完全融解后，降温至60℃，然后依次慢慢按质量比加入丙烯酰胺、亚硫酸氢钠及正甲基丙烯酰胺，再升温并保持在110-180转/分钟的情况下继续搅拌；
3)当温度升至70℃时，再慢慢按配比加入过硫酸盐引发剂溶液，经反应两小时即成改性胶体型流变增稠剂；
4)按以上高流平性玻璃隔热涂料组方重量比称取原料，然后将聚合物乳液、水加入搅拌容器，在搅拌速度为350-400转/分钟的情况下，慢慢加入功能性纳米浆料并常温搅拌20～50分钟；
5)再依次加入氟表面活性剂、防霉剂、复合消泡剂、乙二醇及改性胶体型流变增稠剂，进而将搅拌器调至900～1100转/分钟的转速，并在10～35℃常温下搅拌30～90分钟，再过200-320的目筛后即得高流平性玻璃隔热涂料的产品。
下面详细描述本发明所述的一种高流平性玻璃隔热涂料的制备方法：
实施例1：
1)在反应锅中按质量比加入水70公斤、聚乙烯醇7.5公斤，然后在搅拌速度110-180转/分钟的情况下，逐步升温至95℃；
2)待聚乙烯醇完全融解后，降温至60℃，然后依次慢慢按质量比加入丙烯酰胺6公斤、亚硫酸氢钠0.2公斤及正甲基丙烯酰胺0.5公斤，再升温并保持在110-180转/分钟的情况下继续搅拌；
3)当温度升至70℃时，再慢慢按配比加入过硫酸盐引发剂溶液2公斤，经反应两小时即成改性胶体型流变增稠剂；
4)按以上各质量比称取原料，然后将：聚丙烯酸酯乳液50公斤、水25公斤加入搅拌容器，在搅拌速度为350-400转/分钟的情况下，慢慢加入纳米氧化铟锡(ITO)浆料20公斤并在10～35℃常温下搅拌20～50分钟；
5)再依次加入氟表面活性剂0.6公斤、防霉剂0.3公斤、复合消泡剂0.3公斤、乙二醇1.2公斤及改性胶体型流变增稠剂12公斤，进而将搅拌器调至900～1100转/分钟的转速，并在10～35℃常温下搅拌30～90分钟，再过200-320的目筛后即得高流平性玻璃隔热涂料的产品。
实施例2：
1)在反应锅中按质量比加入水70公斤、聚乙烯醇7.5公斤，然后在搅拌速度110-180转/分钟的情况下，逐步升温至95℃；
2)待聚乙烯醇完全融解后，降温至60℃，然后依次慢慢按质量比加入丙烯酰胺6公斤、亚硫酸氢钠0.2公斤及正甲基丙烯酰胺0.5公斤，再升温并保持在110-180转/分钟的情况下继续搅拌；
3)当温度升至70℃时，再慢慢按配比加入过硫酸盐引发剂溶液2公斤，经反应两小时即成改性胶体型流变增稠剂；
4)按以上各质量比称取原料，然后将：聚氨酯乳液50公斤、水25公斤加入搅拌容器，在搅拌速度为350-400转/分钟的情况下，慢慢加入氧化锡锑(ATO)22公斤并在10～35℃常温下搅拌20～50分钟；
5)再依次加入氟表面活性剂0.6公斤、防霉剂0.3公斤、复合消泡剂0.3公斤、丙二醇1.2公斤及改性胶体型流变增稠剂12公斤，进而将搅拌器调至900～1100转/分钟的转速，并在10～35℃常温下搅拌30～90分钟，再过200-320的目筛后即得高流平性玻璃隔热涂料的产品。
本涂料的生产工艺，包括后期的涂膜制作工艺都非常简单，不需要昂贵的设备投资，生产和制作成本都较低；加上本发明所述涂料所采用的材料的成本都比较低，这样就制得的涂料的成本比较低，使该涂料生产的涂膜玻璃的成本也较低。而且，这种涂膜玻璃的表面光滑平整可视性好，用线棒涂布器将隔热涂料涂于干净的玻璃表面，涂料能够自动流平，表面平整光滑，透过玻璃看物体也比较清楚。除此之外，本发明所述的涂料可以直接用于涂膜，也可以根据实际施工要求用水稀释，非常环保，从而避免了以前的涂料需要用有机溶剂稀释的缺点，而且涂膜之后，自然硬化，不用烘烤，使用十分方便。
Claims (8)
1.一种高流平性玻璃隔热涂料，包括以下重量份的组份：
聚合物乳液20～75份，氟表面活性剂0.05～10份，功能性纳米浆料5～30份，防霉剂0.2～0.5份，复合消泡剂0.1～1份，防冻剂0.6～2份，改性胶体型流变增稠剂1～20份，水10～50份；
其中改性胶体型流变增稠剂又包括以下重量份的组份：
聚乙烯醇5～10份，丙烯酰胺3～8份，过硫酸盐引发剂溶液0.5～3份，亚硫酸氢钠0.01～0.5份，正甲基丙烯酰胺0.01～1份，水50～90份。
2.根据权利要求1所述的一种高流平性玻璃隔热涂料，其特征在于：所述的聚合物乳液为聚丙烯酸酯乳液、聚氨酯乳液或环氧树脂乳液的其中一种。
3.根据权利要求1所述的一种高流平性玻璃隔热涂料，其特征在于：所述的氟表面活性剂，为通常的商品氟表面活性剂。
4.根据权利要求1所述的一种高流平性玻璃隔热涂料，其特征在于：所述的功能性纳米浆料为纳米氧化铟锡(ITO)、氧化锡锑(ATO)、氧化铝锌(AZO)的其中一种。
5.根据权利要求1所述的一种高流平性玻璃隔热涂料，其特征在于：所述的防冻剂采用乙二醇或丙二醇。
6.根据权利要求1所述的一种高流平性玻璃隔热涂料，其特征在于：所述的防霉剂采用舒美parmetol K20。
7.根据权利要求1所述的一种高流平性玻璃隔热涂料，其特征在于：所述的复合消泡剂采用Axilat DF 681F。
8.根据权利要求1所述的一种高流平性玻璃隔热涂料，其制备方法步骤为：
1)在反应锅中按改性胶体型流变增稠剂组方重量比加入水、聚乙烯醇，然后在搅拌速度110-180转/分钟的情况下，逐步升温至95℃；
2)待聚乙烯醇完全融解后，降温至60℃，然后依次慢慢按重量比加入丙烯酰胺、亚硫酸氢钠及正甲基丙烯酰胺，再升温并保持在110-180转/分钟的情况下继续搅拌；
3)当温度升至70℃时，再慢慢按配比加入过硫酸盐引发剂溶液，经反应两小时即成改性胶体型流变增稠剂；
4)按以上高流平性玻璃隔热涂料组方重量比称取原料，然后将聚合物乳液、水加入搅拌容器，在搅拌速度为350-400转/分钟的情况下，慢慢加入功能性纳米浆料并常温搅拌20～50分钟；
5)再依次加入氟表面活性剂、防霉剂、复合消泡剂、作为防冻剂的乙二醇及改性胶体型流变增稠剂，进而将搅拌器调至900～1100转/分钟的转速，并在10～35℃常温下搅拌30～90分钟，再过200-320的目筛后即得高流平性玻璃隔热涂料的产品。
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