CN101982514B - 一种纳米透明隔热涂料 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及隔热涂料技术领域，特别涉及一种开关功能纳米透明隔热涂料，按重量比，其成份包括：30％的纳米掺锑二氧化锡分散液10～30％、30％的纳米氧化钒分散液2～10％、成膜剂30～70％、消泡剂0.3～0.8％、流平剂0.05～0.8％、水余量，按上述配方量将各成份加入高能搅拌磨中搅拌分散即可；本发明涂料具有安全、无毒副作用、对环境无污染、粘接强度大、干燥时间短、使用方便、透明性高、不影响视觉效果、防腐蚀、耐酸碱等特点。
Description
技术领域：
本发明涉及隔热涂料技术领域，特别涉及一种纳米透明隔热涂料。
背景技术：
让玻璃既透明又隔热，一直是困扰着技术专家的一个重大课题。纳米材料的出现为透明隔热问题的解决提供了新的途径。纳米微粒是由有限数量的原子或分子组成的、保持原来物质的化学性质并处于亚稳状态的原子团或分子团。当物质的线度减小时，其表面原子数的相对比例增大，使单原子的表面能迅速增大。到纳米尺度时，此种形态的变化反馈到物质结构和性能上，就会显示出奇异的效应。
光透明隔热导电膜材料的研究是近年来的热点，其中研究最多的是SnO2、F（FTO）、掺锑二氧化锡（ATO）和ZnO。透明隔热导电膜有一些共同特性：1、导电率、可见光透过率和红外反射率是相互联系的；2、电子传导特性和光学常数随薄膜厚度而改变，但都为N型，具有高的载流子浓度和低的迁移率；3、掺杂效率决定于基底本身和掺杂物，不同的掺杂物对透明导电膜的性能有很大影响。透明导电膜的应用领域正在开拓中，发展光敏和电场敏感透明导电膜，将有助于开拓它在未来电子和光电子器件领域中的应用，现在已用于太阳能电池的透明电极，如FTO和ATO膜在非晶硅太阳能电池中应用，效率可达7.5%，也可用作太阳能电池中的抗反射层；它也可以用于飞机、轮船、车辆的挡风玻璃上镀膜，这样可以通电加热（0.4～1.2W/cm2），防止在玻璃上结霜；在电致变色器件中利用透明导电膜，可以使玻璃透光智能化，减少空调使用时间，还可节约照明电，这主要是利用它能根据太阳光强度来改变透过率和反射率。
国外在纳米复合涂料的研究开发和产业化方面起步较早，美国已经研究开发成功并已进行产业化的有豪华轿车面漆、军事隐身涂料、绝缘涂料等，另外还开展了光致变色涂料、透明耐磨涂料、包装用阻隔性涂层等纳米涂料的研究。在军事用途方面，一种纳米结构涂料已经许可在海军舰船上使用，这种涂料可以延长机器和其它装置的寿命，其结构组成是一种广泛使用的传统铝钦陶瓷混合材料的纳米结构模式，采用热喷涂工艺涂覆，对环境无害。纳米结构材料所包含的粒子或晶粒的直径都小，这种超微结构材料具有空前的材料性能，将其使用在飞机、船舶、陆用交通具上将可以减少昂贵的重复维修费用。目前关于纳米复合隔热涂料的制备美国的Nanophase Technologies公司处于领先地位,其前身是美国的一个国家实验室,生产用于涂料的无机纳米材料，如氧化钢锡、氧化铅锑等，用其制得的涂料具有透明性及隔绝红外和紫外光的作用，可以制成隔热透明涂料。
国内有关纳米透明隔热涂料的研究起步较晚，采用功能性纳米材料制备具有开关功能的透明隔热玻璃涂料的研究目前报导甚少。
发明内容：
本发明的目的是提供一种具有开关功能纳米透明隔热涂料。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：纳米透明隔热涂料，其成份按质量百分比包括：
其中，所述30%的纳米掺锑二氧化锡分散液的按如下方法配制：
将适量的锡盐、金属锑盐、助剂和水加入到水热反应釜中进行水热反应，再采用共沉淀法经过滤获得产物，将获得的产物经过洗涤、纯化后获得纳米掺锑二氧化锡；
然后，按比例称取30%重量份纳米掺锑二氧化锡、适量硅烷偶联剂、余量蒸馏水，配制30%的纳米掺锑二氧化锡分散液：将纳米掺锑二氧化锡加入盛有75℃～80℃蒸馏水的反应釜中，恒温搅拌下，逐渐滴入硅烷偶联剂KH-540、KH-550、KH-560、KH-792、Si-550、Si-602、Si-902中的一种或多种，滴加完成后再恒温搅拌1小时，冷却出料，配制成经硅烷偶联剂改性的固含量30%的纳米掺锑二氧化锡分散液。
本发明中纳米掺锑二氧化锡的制备采用了化学分散的方法，保证纳米粒子在涂料中有效稳定的分散，该方法还避免了纳米粉体烘干和煅烧过程中因颗粒表面水分的逸出而造成的二次粒子团聚的现象。
附图说明：
图1是本发明纳米透明隔热涂料的制作工艺流程图。
具体实施方式：
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
如图1所示，首先，制备纳米掺锑二氧化锡：将适量的锡盐、金属锑盐、助剂和水加入到水热反应釜中进行水热反应，再采用共沉淀法经过滤获得产物，将获得的产物经过洗涤、纯化后获得纳米掺锑二氧化锡；
然后，按比例称取30%重量份纳米掺锑二氧化锡、适量硅烷偶联剂、余量蒸馏水，配制30%的纳米掺锑二氧化锡分散液：将纳米掺锑二氧化锡加入盛有75℃～80℃蒸馏水的反应釜中，恒温搅拌下，逐渐滴入硅烷偶联剂KH-540、KH-550、KH-560、KH-792、Si-550、Si-602、Si-902中的一种或多种，滴加完成后再恒温搅拌1小时，冷却出料，配制成经硅烷偶联剂改性的固含量30%的纳米掺锑二氧化锡分散液。
本发明中纳米掺锑二氧化锡的制备采用了化学分散的方法，保证纳米粒子在涂料中有效稳定的分散，该方法还避免了纳米粉体烘干和煅烧过程中因颗粒表面水分的逸出而造成的二次粒子团聚的现象。
另一方面，配制30%的纳米氧化钒分散液：选用粒径为10nm～25nm且相变温度为26℃的纳米级二氧化钒、加入到含有缩水甘油醚氧丙基甲基二乙氧基硅烷分散剂的水中，经超声波分散机分散制得。
另备：环氧改性有机硅树脂作为成膜树脂、聚硅氧烷-聚醚共聚物乳液型消泡剂、有机氟水性流平剂和水。
将制得的30%的纳米掺锑二氧化锡分散液及30%的纳米氧化钒分散液与环氧改性有机硅树脂混合，同时加入聚硅氧烷-聚醚共聚物乳液型消泡剂、有机氟水性流平剂和水，混合投入到高能搅拌磨中搅拌分散3～10小时即可出料，制得纳米透明隔热涂料。
实施例
实施例一：按重量比称取如下制剂：
按上述配方量将各成份加入高能搅拌磨中搅拌分散3小时即可。
实施例二：按重量比称取如下制剂：
按上述配方量将各成份加入高能研磨机中研磨分散6小时即可。
实施例三：按重量比称取如下制剂：
按上述配方量将各成份加入高能搅拌磨中搅拌分散10小时即可。
本发明涂料的性能及产品特点如下：室内温度高于26℃时，阻隔红外率：大于80%，对比温差3℃～8℃，可见光(400nm～700nm波长内)透过率：大于95%；阻隔紫外率(190nm～225nm波长)：85%～95%；硬度：2h；附着力：1级；环保性：符合国家标准；安全、无毒副作用、对环境无污染、粘接强度大、干燥时间短、使用方便、透明性高、不影响视觉效果、防腐蚀、耐酸碱。
本发明纳米透明隔热涂料可广泛适用于建筑装璜、汽车、军工具等领域。
Claims (1)
1.一种纳米透明隔热涂料，其成份按质量百分比包括：
其特征在于：所述30%的纳米掺锑二氧化锡分散液的按如下方法配制：
将适量的锡盐、金属锑盐、助剂和水加入到水热反应釜中进行水热反应，再采用共沉淀法经过滤获得产物，将获得的产物经过洗涤、纯化后获得纳米掺锑二氧化锡；
然后，按比例称取30%重量份纳米掺锑二氧化锡、适量硅烷偶联剂、余量蒸馏水，配制30%的纳米掺锑二氧化锡分散液：将纳米掺锑二氧化锡加入盛有75℃～80℃蒸馏水的反应釜中，恒温搅拌下，逐渐滴入硅烷偶联剂KH-540、KH-550、KH-560、KH-792、Si-550、Si-602、Si-902中的一种或多种，滴加完成后再恒温搅拌1小时，冷却出料，配制成经硅烷偶联剂改性的固含量30%的纳米掺锑二氧化锡分散液；
所述30%的纳米氧化钒分散液的配制方法如下：选用粒径为10nm～25nm且相变温度为26℃的纳米级二氧化钒、加入到含有缩水甘油醚氧丙基甲基二乙氧基硅烷分散剂的水中，经超声波分散机分散制得。
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Effective date of registration: 20120221 Address after: 100000, Beijing, Yanshan, Fangshan District, east stream 28 Applicant after: Beijing Yanshan Runze Clean Energy Technology Development Co.,Ltd. Address before: 523000 Guangdong city of Dongguan province Dongcheng District Dongsheng Road Yifeng Cuiyun Hin 4 Building 205 room Applicant before: Qin Ruxin |
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