CN105482575A - 一种建筑玻璃用保温涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种建筑玻璃用保温涂料的制备方法，包括：制备ATO醇类浆料：将ATO粉料放入醇性溶剂中，搅拌均匀后加入聚合物阳离子分散剂，再次搅拌均匀后加入阳离子表面活性剂，之后用PH调节剂调节PH为9，搅拌均匀后依序采用超声分散、高速分散机分散和球磨机分散进行阶段分散，所得醇类浆料中ATO的重量百分数为10-30％，聚合物阳离子分散剂的重量百分数为2.5-6％，阳离子表面活性剂的重量百分数为0.5-3％；之后加入醇性树脂和涂料助剂制备ATO隔热涂料，最终产品为环境友好型隔热涂料，其分散性好、稳定性高、成膜均匀，具有更为优良的隔热效果。

Description

一种建筑玻璃用保温涂料及其制备方法

技术领域

本发明涉及涂料技术领域，特别是指一种建筑玻璃用保温涂料及其制备方法。

背景技术

随着建筑产业的发展，建筑节能日益得到关注。在影响建筑能耗的门窗、墙体、屋顶、地面四大围护构件中，门窗的绝热性能最差，是影响室内热环境舒适性和建筑能耗的重要因素之一。作为门框主要构件的玻璃，其隔热效果差，是造成建筑物能量损失的较为主要的原因。

专利：一种高性能隔热涂料及其制备方法(申请号201110157311.5)提供了组分重量比分别如下的保温涂料：成膜剂硅丙乳液60-70％、改性纳米氧化锡锑粉体2.5-4％、改性空心玻璃微珠10-12.5％、有机硅分散剂2-3％、缔合型增稠剂1-1.5％、有机硅消泡剂0.4-0.5％、成膜助剂0.6-1％、有机硅流平剂0.2-0.3％以及去离子水，有明显的隔热效果。然而，该技术方案存在涂料分散性差、成膜不均匀等缺陷，虽然隔热效果明显，但是有待进一步改善。

发明内容

本发明提出一种建筑玻璃用保温涂料及其制备方法，用于解决背景技术中的上述问题。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种建筑玻璃用保温涂料的制备方法，包括如下生产步骤：

第一步，制备ATO醇类浆料：

将ATO粉料放入醇性溶剂中，搅拌均匀后加入聚合物阳离子分散剂，再次搅拌均匀后加入阳离子表面活性剂，之后用盐酸或者氢氧化钠调节PH为9，搅拌均匀后依序采用超声分散、高速分散机分散和球磨机分散进行阶段分散，所得醇类浆料中ATO的重量百分数为10-30％，聚合物阳离子分散剂的重量百分数为2.5-6％，阳离子表面活性剂的重量百分数为0.5-3％；

第二步，制备ATO隔热涂料：

将第一步得到的ATO醇类浆料加入到醇性树脂中并添加涂料助剂，混合后搅拌均匀即可，各组分的重量百分数分别为：ATO醇类浆料15-35％、醇性树脂50-80％、涂料助剂0.5-15％。

本发明在添加表面活性剂后采用阶段分散方式先制备ATO醇类浆料，再制备ATO隔热涂料，由于ATO粉体为弱碱性，添加阳离子表面活性剂与聚合物阳离子分散剂后，ATO粉体更容易吸附阳离子的分散剂，利用分散剂在粒子表面吸附膜的位阻力来达到分散的效果，同时分散剂吸附并进入ATO粉体内部，具有助磨的作用；依序采用超声分散、高速分散机分散和球磨机分散进行阶段分散，有助于降低沉降率，达到更好的分散效果，与传统的最为精细的球磨机分散相比，由之前的8％的沉降率下降至1％。

优选的，阶段分散的具体工艺为：先超声分散10-30min，再高速分散机分散100-140min，最后球磨机分散100-140min。

最为优良分散效果的球磨机分散，一般要达到最佳分散效果需要至少12个小时。与其效果相比，本发明提出的阶段分散最低可达到1％的沉降率，时间也缩短为最多5个小时，提供了分散的效率。

优选的，第一步中表面活性剂为阳离子聚丙烯酰胺，PH调节剂包括氢氧化钠和盐酸。

优选的，醇类溶剂包括：无水乙醇、异丙醇和异丁醇，聚合物阳离子分散剂为BYK180或高分子聚合物聚硅氧烷HX-4030。

优选的，醇性树脂包括聚乙烯醇缩丁醛、脲醛树脂和松香改性醇酸树脂中的一种或多种。

优选的，涂料助剂包括消泡剂、成膜助剂、增稠剂和紫外线屏蔽剂，消泡剂为聚硅氧烷化合物或改性聚硅氧烷化合物，成膜助剂为酯醇类成膜助剂，增稠剂为醇性聚氨酯类增稠剂，紫外线屏蔽剂为水杨酸酯类、苯酮类、苯丙三唑类、取代丙烯腈类、三嗪类与受阻胺类复配得到的混合紫外线屏蔽剂。

优选的，ATO粉料的粒度5-50nm。

本发明还要求保护根据上述制备方法得到的建筑玻璃用保温涂料。

本发明添加表面活性剂后采用阶段分散方式先制备ATO醇类浆料，再制备ATO隔热涂料，与现有技术相比，具有如下有益效果：

1、分散性好、稳定性高、成膜均匀，具有更为优良的隔热效果；

2、涂料成膜后硬度高，附着力强，可见光透过率最高可达75％，遮阳系数最低可达0.5；

3、性能稳定，可以保存时间2-2.5年左右；

4、环保安全，为环境友好型涂料。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

以下实施例中涉及的测试主要有光学性能测试(仪器：紫外-可见-近红外线分光光度计，测试紫外波段、可见光波段及近红外波段光的透过率)、常规测试(包括附着力测试和硬度测试，附着力测试是按照《GB-T9286-1998色漆和清漆漆膜的划格试验》的要求进行测试，硬度测试是按照《GB/T6739-1996涂膜硬度测试法》的要求采用铅笔硬度仪进行测试。)、老化性能测试(按照《JG/T338-2011建筑玻璃用隔热材料》的规定测试老化时间240小时后可见光的保持率)以及环保安全性能测试(按照《JG/T338-2011建筑玻璃用隔热材料》)。测试前，先用淋涂的方法将得到的产品涂覆在6mm普通无色透明玻璃上，再进行上述测试。

实施例1

一种建筑玻璃用保温涂料的制备方法，包括如下步骤：

第一步，制备ATO醇类浆料：

将粒度5-50nm的ATO粉料放入无水乙醇中，搅拌均匀后加入BYK180分散剂，再次搅拌均匀后加入阳离子聚丙烯酰胺，之后用PH调节剂(氢氧化钠或盐酸)调节PH为9，搅拌均匀后先超声分散10min，再高速分散机分散100min，最后球磨机分散100min，所得醇类浆料中ATO的重量百分数为10％，BYK180分散剂的重量百分数为2.5％，聚丙烯酰胺的重量百分数为0.5％；

第二步，制备ATO隔热涂料：

将第一步得到的ATO醇类浆料加入到聚乙烯醇缩丁醛中并添加涂料助剂，混合后搅拌均匀即可，各组分的重量百分数分别为：ATO醇类浆料15％、醇性树脂80％、涂料助剂5％，其中涂料助剂包括消泡剂、成膜助剂、增稠剂和紫外线屏蔽剂，消泡剂为聚硅氧烷化合物或改性聚硅氧烷化合物，成膜助剂为酯醇类成膜助剂，增稠剂为醇性聚氨酯类增稠剂，紫外线屏蔽剂为水杨酸酯类、苯酮类、苯丙三唑类、取代丙烯腈类、三嗪类与受阻胺类复配得到的混合紫外线屏蔽剂。

测试结果为：漆膜硬度6H、附着力0级、可见光透过率74.8％、遮阳系数0.76。

实施例2

一种建筑玻璃用保温涂料的制备方法，包括如下步骤：

第一步，制备ATO醇类浆料：

将粒度5-50nm的ATO粉料放入异丙醇中，搅拌均匀后加入高分子聚合物聚硅氧烷HX-4030分散剂，再次搅拌均匀后加入阳离子聚丙烯酰胺，之后用PH调节剂(氢氧化钠或盐酸)调节PH为9，搅拌均匀后先超声分散20min，再高速分散机分散120min，最后球磨机分散120min，所得醇类浆料中ATO的重量百分数为30％，高分子聚合物聚硅氧烷HX-4030分散剂的重量百分数为6％，聚丙烯酰胺的重量百分数为3％；

第二步，制备ATO隔热涂料：

将第一步得到的ATO醇类浆料加入到脲醛树脂中并添加涂料助剂，混合后搅拌均匀即可，各组分的重量百分数分别为：ATO醇类浆料35％、醇性树脂58％、涂料助剂7％，其中涂料助剂包括消泡剂、成膜助剂、增稠剂和紫外线屏蔽剂，消泡剂为聚硅氧烷化合物或改性聚硅氧烷化合物，成膜助剂为酯醇类成膜助剂，增稠剂为醇性聚氨酯类增稠剂，紫外线屏蔽剂为水杨酸酯类、苯酮类、苯丙三唑类、取代丙烯腈类、三嗪类与受阻胺类复配得到的混合紫外线屏蔽剂。

测试结果为：漆膜硬度3H、附着力0级、可见光透过率52.3％、遮阳系数0.51。

实施例3

一种建筑玻璃用保温涂料的制备方法，包括如下步骤：

第一步，制备ATO醇类浆料：

将粒度5-50nm的ATO粉料放入异丁醇中，搅拌均匀后加入高分子聚合物聚硅氧烷HX-4030分散剂，再次搅拌均匀后加入阳离子聚丙烯酰胺，之后用PH调节剂(氢氧化钠或盐酸)调节PH为9，搅拌均匀后先超声分散20min，再高速分散机分散120min，最后球磨机分散120min，所得醇类浆料中ATO的重量百分数为20％，高分子聚合物聚硅氧烷HX-4030分散剂的重量百分数为3％，聚丙烯酰胺的重量百分数为1.5％；

第二步，制备ATO隔热涂料：

将第一步得到的ATO醇类浆料加入到松香改性醇酸树脂中并添加涂料助剂，混合后搅拌均匀即可，各组分的重量百分数分别为：ATO醇类浆料35％、醇性树脂50％、涂料助剂15％，其中涂料助剂包括消泡剂、成膜助剂、增稠剂和紫外线屏蔽剂，消泡剂为聚硅氧烷化合物或改性聚硅氧烷化合物，成膜助剂为酯醇类成膜助剂，增稠剂为醇性聚氨酯类增稠剂，紫外线屏蔽剂为水杨酸酯类、苯酮类、苯丙三唑类、取代丙烯腈类、三嗪类与受阻胺类复配得到的混合紫外线屏蔽剂。

测试结果为：漆膜硬度4H、附着力0级、可见光透过率65.8％、遮阳系数0.61。

实施例4

一种建筑玻璃用保温涂料的制备方法，包括如下步骤：

第一步，制备ATO醇类浆料：

将粒度5-50nm的ATO粉料放入异丁醇中，搅拌均匀后加入BYK180分散剂，再次搅拌均匀后加入阳离子聚丙烯酰胺，之后用PH调节剂(氢氧化钠或盐酸)调节PH为9，搅拌均匀后先超声分散20min，再高速分散机分散120min，最后球磨机分散120min，所得醇类浆料中ATO的重量百分数为10％，BYK180分散剂的重量百分数为2.5％，聚丙烯酰胺的重量百分数为0.5％；

第二步，制备ATO隔热涂料：

将第一步得到的ATO醇类浆料加入到脲醛树脂中并添加涂料助剂，混合后搅拌均匀即可，各组分的重量百分数分别为：ATO醇类浆料25％、醇性树脂65％、涂料助剂10％，其中涂料助剂包括消泡剂、成膜助剂、增稠剂和紫外线屏蔽剂，消泡剂为聚硅氧烷化合物或改性聚硅氧烷化合物，成膜助剂为酯醇类成膜助剂，增稠剂为醇性聚氨酯类增稠剂，紫外线屏蔽剂为水杨酸酯类、苯酮类、苯丙三唑类、取代丙烯腈类、三嗪类与受阻胺类复配得到的混合紫外线屏蔽剂。

测试结果为：漆膜硬度6H、附着力0级、可见光透过率67.8％、遮阳系数0.78。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种建筑玻璃用保温涂料的制备方法，其特征在于，包括如下生产步骤：

第一步，制备ATO醇类浆料：

将ATO粉料放入醇性溶剂中，搅拌均匀后加入聚合物阳离子分散剂，再次搅拌均匀后加入阳离子表面活性剂，之后用PH调节剂调节PH为9，搅拌均匀后依序采用超声分散、高速分散机分散和球磨机分散进行阶段分散，所得醇类浆料中ATO的重量百分数为10-30％，聚合物阳离子分散剂的重量百分数为2.5-6％，阳离子表面活性剂的重量百分数为0.5-3％；

第二步，制备ATO隔热涂料：

将第一步得到的ATO醇类浆料加入到醇性树脂中并添加涂料助剂，混合后搅拌均匀即可，各组分的重量百分数分别为：ATO醇类浆料15-35％、醇性树脂50-80％、涂料助剂0.5-15％。

2.根据权利要求1所述的建筑玻璃用保温涂料的制备方法，其特征在于，所述阶段分散的具体工艺为：先超声分散10-30min，再高速分散机分散100-140min，最后球磨机分散100-140min。

3.根据权利要求1所述的建筑玻璃用保温涂料的制备方法，其特征在于，第一步中所述阳离子表面活性剂为阳离子聚丙烯酰胺，所述PH调节剂包括氢氧化钠和盐酸。

4.根据权利要求1所述的建筑玻璃用保温涂料的制备方法，其特征在于，所述醇类溶剂包括：无水乙醇、异丙醇和异丁醇，聚合物阳离子分散剂为BYK180或高分子聚合物聚硅氧烷HX-4030。

5.根据权利要求1所述的建筑玻璃用保温涂料的制备方法，其特征在于，所述醇性树脂包括聚乙烯醇缩丁醛、脲醛树脂和松香改性醇酸树脂中的一种或多种。

6.根据权利要求1所述的建筑玻璃用保温涂料的制备方法，其特征在于，所述涂料助剂包括消泡剂、成膜助剂、增稠剂和紫外线屏蔽剂，

所述消泡剂为聚硅氧烷化合物或改性聚硅氧烷化合物，所述成膜助剂为酯醇类成膜助剂，所述增稠剂为醇性聚氨酯类增稠剂，所述紫外线屏蔽剂为水杨酸酯类、苯酮类、苯丙三唑类、取代丙烯腈类、三嗪类与受阻胺类复配得到的混合紫外线屏蔽剂。

7.根据权利要求1所述的建筑玻璃用保温涂料的制备方法，其特征在于，所述ATO粉料的粒度5-50nm。

8.一种根据权利要求1-7任一项所述的制备方法得到的建筑玻璃用保温涂料。