CN104789101A

CN104789101A - 节能型热反射隔热透明涂料

Info

Publication number: CN104789101A
Application number: CN201510164397.2A
Authority: CN
Inventors: 申澈浩; 虞梅; 于综合; 于洋
Original assignee: SUZHOU LYUKE ENVIRONMENTAL NEW MATERIAL Co Ltd
Current assignee: SUZHOU LYUKE ENVIRONMENTAL NEW MATERIAL Co Ltd
Priority date: 2015-04-07
Filing date: 2015-04-07
Publication date: 2015-07-22

Abstract

本发明公开了一种节能型热反射隔热透明涂料，包括10～30重量份的无机颜料、0.5～25重量份的溶剂和45～89.5重量份的树脂；所述无机颜料由粒子大小都为10～80nm的氧化锡锑、氧化铟锡及六硼化镧组成；所述溶剂选自醇类、脂肪烃类、芳香烃类、酮类、酯类溶剂中的一种或几种；所述树脂选自丙烯酸系树脂、聚氨酯树脂、无机硅系树脂、硅溶胶系树脂、有机无机混合树脂中的一种或几种。本发明节能型热反射隔热透明涂料，可涂覆在直接暴露于阳光下的透明玻璃上，形成具有热反射及隔热节能功能的涂膜，具有持续隔热效果，并保证玻璃的透明性，具有良好的可见光透光率，还具有一定的耐沾污性。

Description

节能型热反射隔热透明涂料

技术领域

本发明涉及节能型热反射隔热透明涂料。

背景技术

普通隔热断热涂料是通过浆料中的中空球及不透明白色涂料来实现断热及隔热效果的。这种不透明白色涂料主要是用于涂刷水泥墙面或者工厂等建筑物的棚顶。

窗户作为建筑物的主要组成部分，因为其玻璃的透明性上述隔热效果不能很好的体现。阳光会直接透过玻璃照射进来，温度升高。建筑物内部的热量也会通过玻璃释放出去，从而造成热量损失。在冬天，室内的热量会通过玻璃向户外传导，造成取暖费用的增加。夏天，室外的热量会通过玻璃传到室内，造成制冷费用的增加。

近年来，新建的公寓，写字楼等大大小小的建筑物，为了使外观奢华美观，采光效果好，视野更加开阔，把大部分建筑面积都用透明玻璃材料来进行装饰，这也形成了一种新的趋势。而窗户作为建筑的外观，可以起到各种美观效果，但是随着使用面积的增大，所使用的玻璃材料就越多，取暖与制冷所消耗的能源与费用就越多，因此开发具有热反射隔热断热效果的透明涂料是非常必要的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种节能型热反射隔热透明涂料，可涂覆在直接暴露于阳光下的透明玻璃上，形成具有热反射及隔热节能功能的涂膜，具有持续隔热效果，并保证玻璃的透明性，具有良好的可见光透光率，还具有一定的耐沾污性。

为实现上述目的，本发明的技术方案是设计一种节能型热反射隔热透明涂料，包括10～30重量份的无机颜料、0.5～25重量份的溶剂和45～89.5重量份的树脂；

所述无机颜料由粒子大小都为10～80nm的氧化锡锑(ATO)、氧化铟锡(ITO)及六硼化镧(LaB₆)组成；

所述溶剂选自醇类、脂肪烃类、芳香烃类、酮类、酯类溶剂中的一种或几种；

所述树脂选自丙烯酸系树脂、聚氨酯树脂、无机硅系树脂、硅溶胶系树脂、有机无机混合树脂中的一种或几种。

优选的，本发明涂料，还包括0.2～6重量份的吸收剂，所述吸收剂选自紫外线吸收剂、红外线吸收剂中的一种或两种。

优选的，本发明涂料，还包括0.1～4重量份的耐沾污剂，所述耐沾污剂为正硅酸甲酯与硅氧烷的混合物。

优选的，所述无机颜料由20％～50％的氧化锡锑、20％～30％的氧化铟锡及余量的六硼化镧组成。

优选的，所述氧化铟锡中In₂O₃和SnO₂的比例为85∶15～95∶5；所述氧化锡锑中SnO₂和Sb₂O₃的比例为85∶15～97∶3。

优选的，所述溶剂选自乙醇、甲醇、丁醇、乙二醇、醋酸酯中的一种或几种。

优选的，本发明涂料，还包括润湿剂、分散剂、消泡剂、防沉淀剂、平滑剂、干燥剂、硬化剂、增稠剂、塑化剂中的一种或几种。

优选的，所述无机颜料的含量为15～25重量份。

优选的，所述吸收剂的含量为0.5～4重量份。

优选的，所述所述耐沾污剂的含量为0.5～3重量份。

无机颜料含量在10重量份以下的话，就会造成隔热性能差。相反无机颜料的含量超过30重量份的话，可视光线的透过率就会很低。因此无机颜料的添加量范围为10～30重量份，最理想的添加量范围是15～25重量份。

为了提高本发明涂料的施工性，根据树脂的种类不同，使用亲水性的有机溶剂，例如像乙醇、甲醇、丁醇、乙二醇的醇类，脂肪烃类，芳香烃类，酮类，醋酸酯的酯类等，这些物质可以单独或是两种以上混合作为溶剂来使用。溶剂如果添加量不满0.5重量份或者超过25重量份的话，贮藏性就会出现问题，从而造成施工性不良。所以溶剂的添加范围要控制在重量份。本实施案例的溶剂使用量可以根据树脂和无机颜料的使用量来进行相应调整。

为了形成透明涂膜，可选用丙烯酸系树脂、聚氨酯树脂、无机硅系树脂、硅溶胶系树脂、有机无机混合树脂，这些树脂可以单独使用也可以两种以上混合使用。本发明使用的树脂，涂膜干燥后，铅笔硬度可以达到2H以上，可以耐刮，耐沾污防止涂膜损伤。树脂超过一定的添加量后，涂膜的附着力和耐久性就下降。此时若想保证隔热效果而减少无机颜料的使用量话，隔热及断热效果反而会更加下降。

紫外线吸收剂、红外线吸收剂，可以单独使用，也可以混合使用。其中红外线吸收剂(NIR Dye)可以对太阳光中近红外线领域的光线进行吸收，如可以对波长范围在700～2300nm的光线进行阻隔。紫外线吸收剂可以吸收紫外线，可以对紫外线进行很大的阻隔，同时又可以和红外线吸收剂起到化学性质稳定的效果。吸收剂的含量在0.2重量份以下时，形成的涂膜对吸收紫外线与红线的阻隔效果会很差。相反，添加量超过6重量份时，阻隔效果达到一定程度便不会再提高，反而会增加生产成本。因此吸收剂的使用量应控制在0.2～6重量份，最理想的范围为0.5～4重量份。

耐沾污剂，是为了确保表面的耐沾污性所添加的，由超亲水性的正硅酸甲酯，硅氧烷化合物及其混合物构成的。耐沾污剂的含量不到0.1重量份的话，涂膜的自洁能力就会很差，变脏后很难保证对太阳光的持续隔热效果和良好的采光性。如果耐沾污剂的含量超过4重量份，添加量过多，在达到一定量后，耐沾污效果不会继续提高，因此就会产生不必要生产费用。因此添加量应在0.1～4重量份，最理想的范围为0.5～3重量份。

将本发明涂料涂在像玻璃这一类需要涂刷的材料表面，可以用刷涂、辊涂及淋涂等方式。干燥后的涂料会在施工材料的表面形成透明的涂膜，具有透光性好、隔热性能优异等特点。根据涂料所使用的树脂种类不同，涂膜会经过热固化、紫外线固化、常温固化等干燥过程。

本发明涂料在阻隔红外线和紫外线的同时，还能保证良好的透光率，充分发挥了涂膜隔热效果。太阳光中可见光的透光率最大化时，反射率就会低。紫外线的透过率下降时，反射率就会高。本发明涂料可使室内明亮度透光性最大化的同时，把紫外线热量移动降至最低。

本发明节能型热反射隔热透明涂料，与普通隔热涂料相比，不仅隔热性能优异，涂膜表面的耐沾污性也非常好。普通涂膜变脏后会导致的隔热性能下降。本发明涂料即使长期直接暴露在太阳光中，也能持续发挥良好的隔热效果。本发明涂料，不仅可以用于普通建筑物上的玻璃窗户上外，还可以用于各种建筑物，设施，设备，零部件等需要隔热的地方，同样可以长久地发挥良好的隔热性能。

具体实施方式

下面结合实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

本发明提供一种节能型热反射隔热透明涂料，包括10～30重量份(优选为15～25重量份)的无机颜料、0.5～25重量份的溶剂和45～89.5重量份的树脂；

所述无机颜料由粒子大小都为10～80nm的氧化锡锑(ATO)、氧化铟锡(ITO)及六硼化镧(LaB₆)组成；所述无机颜料由20％～50％的氧化锡锑、20％～30％的氧化铟锡及余量的六硼化镧组成；所述氧化铟锡中In₂O₃和SnO₂的比例为85∶15～95∶5；所述氧化锡锑中SnO₂和Sb₂O₃的比例为85∶15～97∶3；

所述溶剂选自醇类、脂肪烃类、芳香烃类、酮类、酯类溶剂中的一种或几种；如乙醇、甲醇、丁醇、乙二醇、醋酸酯中的一种或几种。

本发明涂料还可以包括0.2～6重量份(优选为0.5～4重量份)的吸收剂，所述吸收剂选自紫外线吸收剂、红外线吸收剂中的一种或两种。

本发明涂料还可以包括0.1～4重量份(优选为0.5～3重量份)的耐沾污剂，所述耐沾污剂为正硅酸甲酯与硅氧烷的混合物。

本发明涂料，还可以包括润湿剂、分散剂、消泡剂、防沉淀剂、平滑剂、干燥剂、硬化剂、增稠剂、塑化剂中的一种或几种。

下面将本发明涂料与普通隔热涂料进行对比：

实施例1

热固型硅丙树脂系的节能型热反射隔热透明涂料，按照表1的组分进配比制成。

表1热固型硅丙树脂系的节能型热反射隔热透明涂料的组分配比

组成成分	含量(质量％)	原料名称
			丙烯酸树脂	41	含-OH的丙烯酸树脂
异氰酸酯	13.6	封端异氰酸酯(HDI三聚体)
			有机硅烷1	1	环氧硅烷
有机硅烷1	1	氨基硅烷
			纳米无机颜料	20	氧化锡锑(ATO)/氧化铟锡(ITO)/六硼化镧(LaB₆)
红外线吸收剂	1	紫外线吸收颜料(NIR DYE，Nickel混合物)
			耐沾污性改善剂	1	硅氧烷混合物
紫外线吸收剂	1	Tinuvin(汽巴)
			流平剂	0.4	BYK-300(聚醚改性二甲基硅氧烷)
溶剂1	5	乙二醇单丁醚
			溶剂2	5	甲苯
溶剂3	5	乙醇
			溶剂4	5	甲基异丁酮

实施例2

自然干燥型的节能型热反射隔热透明涂料，按照表2的组分进配比制成。

表2自然干燥型的节能型热反射隔热透明涂料的组分配比

组成成分	含量(质量％)	原料名称
			硅树脂	54	硅树脂(HC 800)
纳米无机颜料	20	氧化锡锑(ATO)/氧化铟锡(ITO)/六硼化镧(LaB6)
			红外线吸收剂	1	紫外线吸收颜料(NIR DYE，Nickel混合物)
耐沾污性改善剂	1	硅氧烷混合物
			紫外线吸收剂	1	Tinuvin
流平剂	0.3	聚醚改性二甲基聚硅氧烷
			溶剂1	5	乙酸乙酯
溶剂2	6.7	丙酮
			溶剂3	6	乙醇
溶剂4	5	甲基乙基酮

实施例3

紫外线硬化性(UV curable)耐沾污的节能型热反射隔热透明涂料，按照表3的组分进配比制成。

表3紫外线硬化性耐沾污的节能型热反射隔热透明涂料的组分配比

组成成分	含量(质量％)	原料名称
			树脂1	21	丙烯酸树脂
树脂2	21	聚氨酯丙烯酸树脂
			单体1	20	羟丙基丙烯酸树脂
单体2	5	丙烯酸
			光引发剂	3.5	三甲基苄基苯基氧化膦
反应终止剂	1	对苯二酚
			纳米无机颜料	20	氧化锡锑(ATO)/氧化铟锡(ITO)/六硼化镧(LaB6)
红外线吸收剂	1	红外线吸收颜料
			耐沾污性改良剂	1	硅氧烷
紫外线吸收剂	1	Tinuvin(汽巴)
			流平剂	0.3	聚醚改性二甲基聚硅氧烷
溶剂	5.2	甲基乙基酮

对比例1

普通隔热涂料1，按照表4的组分进配比制成。

表4普通隔热涂料1的组分配比

组成成分	含量(质量％)	原料名称
			丙烯酸树脂	41	含有-OH的丙烯酸树脂
异氰酸酯	13.6	封端异氰酸酯(HDI三聚体)
			有机硅树脂1	1	环氧硅烷
有机硅树脂2	1	氨基硅烷

流平剂	0.4	BYK 300(聚醚改性聚二甲基硅氧烷)
			溶剂1	23	乙二醇单丁醚
溶剂2	20	甲基乙基酮

对比例2

普通隔热涂料2，按照表5的组分进配比制成。

表5普通隔热涂料2的组分配比

组成成分	含量(质量％)	原料名称
			硅树脂	54	硅树脂
流平剂	0.3	聚醚改性聚二甲基硅氧烷
			溶剂1	23	乙酸乙酯
溶剂2	22.7	甲基异丁基酮

对比例3

普通隔热涂料3，按照表6的组分进配比制成。

表6普通隔热涂料3的组分配比

组成成分	含量(质量％)	原料名称
			树脂1	25	丙烯酸树脂
树脂2	25	聚氨酯丙烯酸树脂
			单体1	20	羟丙基丙烯酸酯
单体2	5	丙烯酸
			光引发剂	0.5	三甲基苄基苯基氧化膦
反应终止剂	0.5	对苯二酚
			溶剂	24	甲基乙基酮

断热及隔热效果的测试

用厚度为1cm的木板，做一个长宽高各为30cm，且上方为开放式的箱子。箱子内部再贴上一层厚度为5cm的苯乙烯泡沫，使箱子具有隔热功能。开放的箱子上方是用来做耐沾污性实验的，具体来说是把做好的玻璃试板放在箱子上方，为了防止空气流通，要进行密封。在箱子上方40cm的高处，用两个紫外线照射灯模仿太阳光波长进行照射，随着时间的流逝，测定箱子内部的温度变化。各实施例与对比例的断热隔热测定结果如表7所示。上述紫外线照射灯的规格为欧司朗Oslam公司产：E27，screw base，250W，127.5(D)*185(L)mm，波长300～3000nm。

表7各实施例与对比例的断热隔热测定结果

从表7可知，实施例1-3与对比例1-3的涂膜进行比较时，实施例的断热和隔热效果要更加优异。

红外线及紫外线的透光率比较测试

测试实验中，对比例1-3和实施例1-3都选用20cm×30cm，厚度为1.0mm的玻璃板，进行涂刷涂料后，干燥的涂膜厚度为15um。，用太阳光光谱仪进行透过率的测定。各实施例与对比例的透光率测定结果如表8所示。

表8各实施例与对比例的透光率测定结果

从表8可知，本发明的实施例1-3的紫外线与红外线的阻隔效果要相对优异。

以上所述仅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，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.节能型热反射隔热透明涂料，其特征在于，包括10～30重量份的无机颜料、0.5～25重量份的溶剂和45～89.5重量份的树脂；

所述无机颜料由粒子大小都为10～80nm的氧化锡锑、氧化铟锡及六硼化镧组成；

2.根据权利要求1所述的节能型热反射隔热透明涂料，其特征在于，还包括0.2～6重量份的吸收剂，所述吸收剂选自紫外线吸收剂、红外线吸收剂中的一种或两种。

3.根据权利要求2所述的节能型热反射隔热透明涂料，其特征在于，还包括0.1～4重量份的耐沾污剂，所述耐沾污剂为正硅酸甲酯与硅氧烷的混合物。

4.根据权利要求3所述的节能型热反射隔热透明涂料，其特征在于，所述无机颜料由20％～50％的氧化锡锑、20％～30％的氧化铟锡及余量的六硼化镧组成。

5.根据权利要求4所述的节能型热反射隔热透明涂料，其特征在于，所述氧化铟锡中In₂O₃和SnO₂的比例为85∶15～95∶5；所述氧化锡锑中SnO₂和Sb₂O₃的比例为85∶15～97∶3。

6.根据权利要求5所述的节能型热反射隔热透明涂料，其特征在于，所述溶剂选自乙醇、甲醇、丁醇、乙二醇、醋酸酯中的一种或几种。

7.根据权利要求6所述的节能型热反射隔热透明涂料，其特征在于，还包括润湿剂、分散剂、消泡剂、防沉淀剂、平滑剂、干燥剂、硬化剂、增稠剂、塑化剂中的一种或几种。

8.根据权利要求7所述的节能型热反射隔热透明涂料，其特征在于，所述无机颜料的含量为15～25重量份。

9.根据权利要求8所述的节能型热反射隔热透明涂料，其特征在于，所述吸收剂的含量为0.5～4重量份。

10.根据权利要求9所述的节能型热反射隔热透明涂料，其特征在于，所述所述耐沾污剂的含量为0.5～3重量份。