CN106883735A - 一种透明隔热玻璃涂料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种透明隔热玻璃涂料及其制备方法,涉及玻璃涂料技术领域,包括以下份计的原料:改性水性环氧树脂80~100份、保温隔热填料50~60份、有机硅树脂20~40份、紫外线遮蔽纳米材料分散液10~50份、润湿剂10~15份、改性胶体型流变增稠剂10~15份、消泡剂2~18份、固化剂2~10份、流平剂2~8份和混合溶剂80~90份,制备方法包括:(1)、制备改性水性环氧树脂;(2)、制备改性胶体型流变增稠剂;(3)、制备成品。本发明具有良好的隔热性和较高的透明度。
Description
技术领域
本发明涉及玻璃涂料技术领域,具体涉及一种透明隔热玻璃涂料及其制备方法。
背景技术
低碳经济已经成为全球经济发展的主题,同时对材料科学提出了新的要求,低成本、节能环保、低VOC排放材料成为关注的热点和新的经济增长点。我国是世界第二能耗大国,其中建筑能耗约占全社会能耗量的25-30%左右。在建筑物中,门窗的隔热性能最差,通过门窗的能量损失约占建筑的50%,其中通过玻璃的能量损失约占门窗的75%。我国节能玻璃使用率普遍较低,及时在经济相对发达的长三角、珠三角地区节能玻璃使用率也不足30%,其他地区则更低,这远远低于欧美发达国家85%的水平。因此,在我国推广使用节能玻璃具有巨大的经济和社会效益。
目前玻璃隔热主要采用Low-E玻璃或者玻璃贴膜,但是Low-E玻璃由于生产线投资大,中小玻璃厂无力承担,造成产品成本高,不利于推广普及,且生产中能耗高,不符合全生命周期节能的理念。玻璃贴膜也存在着成本高的问题,且一般2-3年由于胶黏剂的老化,膜层发生脱离、鼓泡的问题。因此开发一种高隔热、低成本的玻璃隔热涂料具有现实意义。
发明内容
本发明的目的是提供一种透明隔热玻璃涂料及其制备方法,具有良好的隔热性和较高的透明度,原料易得,制备工艺简单,成本低,容易实现工业化生产。
本发明提供了如下的技术方案:一种透明隔热玻璃涂料,包括以下份计的原料:改性水性环氧树脂80~100份、保温隔热填料50~60份、有机硅树脂20~40份、紫外线遮蔽纳米材料分散液10~50份、润湿剂10~15份、改性胶体型流变增稠剂10~15份、消泡剂2~18份、固化剂2~10份、流平剂2~8份和混合溶剂80~90份;
所述改性水性环氧树脂包括以下份计的原料:异丙醇20~40份、乙醇20~30份、单体20~30份、环氧树脂10~20份、偶氮二异丁腈10~15份、三乙胺2~10份和氨基改性硅烷2~8份;
所述改性胶体型流变增稠剂包括以下份计的原料:聚乙烯醇2~6份、过硫酸盐引发剂溶液2~6份、丙烯酰胺2~4份、亚硫酸氢钠0.6~0.8份、正甲基丙烯酰胺0.2~0.6份和余量的水;
所述保温隔热填料包括以下份计的原料:改性凹凸棒土20~30份、活性碳酸钙10~20份、珍珠岩粉2~8份和云母粉2~8份。
优选地,包括以下份计的原料:改性水性环氧树脂90份、保温隔热填料55份、有机硅树脂30份、紫外线遮蔽纳米材料分散液30份、润湿剂12.5份、改性胶体型流变增稠剂12.5份、消泡剂10份、固化剂6份、流平剂5份和混合溶剂85份;
所述改性水性环氧树脂包括以下份计的原料:异丙醇30份、乙醇25份、单体25份、环氧树脂15份、偶氮二异丁腈12.5份、三乙胺6份和氨基改性硅烷5份;
所述改性胶体型流变增稠剂包括以下份计的原料:聚乙烯醇4份、过硫酸盐引发剂溶液4份、丙烯酰胺3份、亚硫酸氢钠0.7份、正甲基丙烯酰胺0.4份和余量的水;
所述保温隔热填料包括以下份计的原料:改性凹凸棒土25份、活性碳酸钙15份、珍珠岩粉5份和云母粉5份。
优选地,所述润湿剂为烷芳基聚醚醇,所述消泡剂为硅酮改性合成物,所述固化剂为异氰酸酯类,所述流平剂为聚醚改性聚二甲基硅氧烷共聚体,所述单体为不饱和酰胺。
优选地,所述混合溶剂包括以下份计的原料:乙酸乙酯20~40份、乙酸丁酯20~30份和丁酮10~30份。
优选地,所述紫外线遮蔽纳米材料分散液是紫外线遮蔽纳米材料的30wt%分散液,所述紫外线遮蔽纳米材料是氧化铈、氧化锌、氧化铁、氧化钇和氧化钨中的任一种。
优选地,所述有机硅树脂为甲基硅树脂、苯基硅树脂、甲基苯基硅树脂、聚酯改性有机硅树脂或聚酰亚胺改性有机硅树脂中的任一种。
优选地,,所述改性凹凸棒土的制备方法为:取凹凸棒土,粉碎过100~120目筛,加入浓度为1.5~2%的碳酸钠溶液,搅拌并加热,在搅拌过程中加入碳酸氢钠和氢氧化钠颗粒,加热时间为2.5~3h,加热结束并过滤,干燥后将凹凸棒土送入煅烧炉,在250~450℃下煅烧2~2.5h,取出后放入粉碎机粉碎,过55~60目筛,得到改性后的凹凸棒土;
本发明还提供一种透明隔热玻璃涂料的制备方法,包括以下步骤:
(1)、制备改性水性环氧树脂
按照配比称取环氧树脂和乙醇,加热搅拌10~20min,加热温度为80~100℃,搅拌条件为100~200r/min,然后加入单体和偶氮二异丁腈,混合后将温度自然冷却至40~70℃,保温1~2小时,得到改性环氧接枝丙烯酸树脂,最后加入异丙醇、三乙胺和氨基改性硅烷,升温至80~100℃搅拌反应30~40min,得到改性水性环氧树脂,备用;
(2)、制备改性胶体型流变增稠剂
首先,在反应容器中按照配比加入水和聚乙烯醇,以200~300r/min条件下搅拌20~30min,并逐步加热升温至80~90℃;
其次,待聚乙烯醇完全融解后,自然冷却至50~60℃,然后依次按照配比加入丙烯酰胺、亚硫酸氢钠及正甲基丙烯酰胺,然后继续升温至70~80℃,升温过程中以90~100r/min保持搅拌,最后加入过硫酸盐引发剂溶液,反应1~1.5小时后得到所述改性胶体型流变增稠剂,备用;
(3)、制备成品
将步骤(1)得到的改性水性环氧树脂和步骤(2)得到的改性胶体型流变增稠剂加入反应容器,并按照配比加入剩余原料,充分混合后在800~900r/min条件下搅拌30~60min,并保持温度为40~55℃,自然冷却后得到的成品即为所述透明隔热玻璃涂料。
本发明的有益效果:具有良好的隔热性和很高的透明性,具体如下:
(1)、本发明中添加改性凹凸棒土、活性碳酸钙、珍珠岩粉和云母粉作为保温隔热填料,提高了隔热性能;
(2)、本发明原料易得,制备工艺简单,成本低,容易实现工业化生产;
(3)、本发明中添加紫外线遮蔽纳米材料分散液,具有优异的紫外线吸收能力、很高的透明性和优良的热稳定性,因而赋予本发明涂料良好的隔热性能和透明性;
(4)、本发明中添加的改性水性环氧树脂的稳定性强,可以稳定存放一年;并且具有良好的常温自交联特性,可以无需或者少量添加氨基树脂、改性胺等固化剂即可获得综合性能极佳的涂料涂层。
具体实施方式
下面结合具体实施例,进一步阐述本发明。这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
实施例1
一种透明隔热玻璃涂料,包括以下份计的原料:
改性水性环氧树脂 80份;
保温隔热填料 50份;
有机硅树脂 20份;
紫外线遮蔽纳米材料分散液 10份;
润湿剂 10份;
改性胶体型流变增稠剂 10份;
消泡剂 2份;
固化剂 2份;
流平剂 2份;
混合溶剂 80份;
所述改性水性环氧树脂包括以下份计的原料:异丙醇20份、乙醇20份、单体20份、环氧树脂10份、偶氮二异丁腈10份、三乙胺2份和氨基改性硅烷2份;
所述改性胶体型流变增稠剂包括以下份计的原料:聚乙烯醇2份、过硫酸盐引发剂溶液2份、丙烯酰胺2份、亚硫酸氢钠0.6份、正甲基丙烯酰胺0.2份和余量的水;
所述保温隔热填料包括以下份计的原料:改性凹凸棒土20份、活性碳酸钙10份、珍珠岩粉2份和云母粉2份。
其中,所述润湿剂为烷芳基聚醚醇,所述消泡剂为硅酮改性合成物,所述固化剂为异氰酸酯类,所述流平剂为聚醚改性聚二甲基硅氧烷共聚体,所述单体为不饱和酰胺。
其中,所述混合溶剂包括以下份计的原料:乙酸乙酯20份、乙酸丁酯20份和丁酮10份。
其中,所述紫外线遮蔽纳米材料分散液是紫外线遮蔽纳米材料的30wt%分散液,所述紫外线遮蔽纳米材料是氧化铈,所述有机硅树脂为甲基硅树脂。
其中,所述改性凹凸棒土的制备方法为:取凹凸棒土,粉碎过100目筛,加入浓度为1.5%的碳酸钠溶液,搅拌并加热,在搅拌过程中加入碳酸氢钠和氢氧化钠颗粒,加热时间为2.5h,加热结束并过滤,干燥后将凹凸棒土送入煅烧炉,在250℃下煅烧2h,取出后放入粉碎机粉碎,过55目筛,得到改性后的凹凸棒土;
本实施例中还提供一种透明隔热玻璃涂料的制备方法,包括以下步骤:
(1)、制备改性水性环氧树脂
按照配比称取环氧树脂和乙醇,加热搅拌10min,加热温度为80℃,搅拌条件为100r/min,然后加入单体和偶氮二异丁腈,混合后将温度自然冷却至40℃,保温1小时,得到改性环氧接枝丙烯酸树脂,最后加入异丙醇、三乙胺和氨基改性硅烷,升温至80℃搅拌反应30min,得到改性水性环氧树脂,备用;
(2)、制备改性胶体型流变增稠剂
首先,在反应容器中按照配比加入水和聚乙烯醇,以200r/min条件下搅拌20min,并逐步加热升温至80℃;
其次,待聚乙烯醇完全融解后,自然冷却至50℃,然后依次按照配比加入丙烯酰胺、亚硫酸氢钠及正甲基丙烯酰胺,然后继续升温至70℃,升温过程中以90r/min保持搅拌,最后加入过硫酸盐引发剂溶液,反应1小时后得到所述改性胶体型流变增稠剂,备用;
(3)、制备成品
将步骤(1)得到的改性水性环氧树脂和步骤(2)得到的改性胶体型流变增稠剂加入反应容器,并按照配比加入剩余原料,充分混合后在800r/min条件下搅拌30min,并保持温度为40℃,自然冷却后得到的成品即为所述透明隔热玻璃涂料。
实施例2
一种透明隔热玻璃涂料,包括以下份计的原料:
改性水性环氧树脂 100份;
保温隔热填料 60份;
有机硅树脂 40份;
紫外线遮蔽纳米材料分散液 50份;
润湿剂 15份;
改性胶体型流变增稠剂 15份;
消泡剂 18份;
固化剂 10份;
流平剂 8份;
混合溶剂 90份;
所述改性水性环氧树脂包括以下份计的原料:异丙醇40份、乙醇30份、单体30份、环氧树脂20份、偶氮二异丁腈15份、三乙胺10份和氨基改性硅烷8份;
所述改性胶体型流变增稠剂包括以下份计的原料:聚乙烯醇6份、过硫酸盐引发剂溶液6份、丙烯酰胺4份、亚硫酸氢钠0.8份、正甲基丙烯酰胺0.6份和余量的水;
所述保温隔热填料包括以下份计的原料:改性凹凸棒土30份、活性碳酸钙20份、珍珠岩粉8份和云母粉8份。
其中,所述润湿剂为烷芳基聚醚醇,所述消泡剂为硅酮改性合成物,所述固化剂为异氰酸酯类,所述流平剂为聚醚改性聚二甲基硅氧烷共聚体,所述单体为不饱和酰胺。
其中,所述混合溶剂包括以下份计的原料:乙酸乙酯40份、乙酸丁酯30份和丁酮30份。
其中,所述紫外线遮蔽纳米材料分散液是紫外线遮蔽纳米材料的30wt%分散液,所述紫外线遮蔽纳米材料是氧化锌,所述有机硅树脂为苯基硅树脂。
其中,所述改性凹凸棒土的制备方法为:取凹凸棒土,粉碎过120目筛,加入浓度为2%的碳酸钠溶液,搅拌并加热,在搅拌过程中加入碳酸氢钠和氢氧化钠颗粒,加热时间为3h,加热结束并过滤,干燥后将凹凸棒土送入煅烧炉,在450℃下煅烧2.5h,取出后放入粉碎机粉碎,过60目筛,得到改性后的凹凸棒土;
本实施例中还提供一种透明隔热玻璃涂料的制备方法,包括以下步骤:
(1)、制备改性水性环氧树脂
按照配比称取环氧树脂和乙醇,加热搅拌20min,加热温度为100℃,搅拌条件为200r/min,然后加入单体和偶氮二异丁腈,混合后将温度自然冷却至70℃,保温2小时,得到改性环氧接枝丙烯酸树脂,最后加入异丙醇、三乙胺和氨基改性硅烷,升温至100℃搅拌反应40min,得到改性水性环氧树脂,备用;
(2)、制备改性胶体型流变增稠剂
首先,在反应容器中按照配比加入水和聚乙烯醇,以300r/min条件下搅拌30min,并逐步加热升温至90℃;
其次,待聚乙烯醇完全融解后,自然冷却至60℃,然后依次按照配比加入丙烯酰胺、亚硫酸氢钠及正甲基丙烯酰胺,然后继续升温至80℃,升温过程中以100r/min保持搅拌,最后加入过硫酸盐引发剂溶液,反应1.5小时后得到所述改性胶体型流变增稠剂,备用;
(3)、制备成品
将步骤(1)得到的改性水性环氧树脂和步骤(2)得到的改性胶体型流变增稠剂加入反应容器,并按照配比加入剩余原料,充分混合后在900r/min条件下搅拌60min,并保持温度为55℃,自然冷却后得到的成品即为所述透明隔热玻璃涂料。
实施例3
一种透明隔热玻璃涂料,包括以下份计的原料:
改性水性环氧树脂 90份;
保温隔热填料 55份;
有机硅树脂 30份;
紫外线遮蔽纳米材料分散液 30份;
润湿剂 12.5份;
改性胶体型流变增稠剂 12.5份;
消泡剂 10份;
固化剂 6份;
流平剂 5份;
混合溶剂 85份;
所述改性水性环氧树脂包括以下份计的原料:异丙醇30份、乙醇25份、单体25份、环氧树脂15份、偶氮二异丁腈12.5份、三乙胺6份和氨基改性硅烷5份;
所述改性胶体型流变增稠剂包括以下份计的原料:聚乙烯醇4份、过硫酸盐引发剂溶液4份、丙烯酰胺3份、亚硫酸氢钠0.7份、正甲基丙烯酰胺0.4份和余量的水;
所述保温隔热填料包括以下份计的原料:改性凹凸棒土25份、活性碳酸钙15份、珍珠岩粉5份和云母粉5份。
其中,所述润湿剂为烷芳基聚醚醇,所述消泡剂为硅酮改性合成物,所述固化剂为异氰酸酯类,所述流平剂为聚醚改性聚二甲基硅氧烷共聚体,所述单体为不饱和酰胺。
其中,所述混合溶剂包括以下份计的原料:乙酸乙酯30份、乙酸丁酯25份和丁酮20份。
其中,所述紫外线遮蔽纳米材料分散液是紫外线遮蔽纳米材料的30wt%分散液,所述紫外线遮蔽纳米材料是氧化铁。
其中,所述有机硅树脂为甲基苯基硅树脂。
其中,所述改性凹凸棒土的制备方法为:取凹凸棒土,粉碎过110目筛,加入浓度为1.7%的碳酸钠溶液,搅拌并加热,在搅拌过程中加入碳酸氢钠和氢氧化钠颗粒,加热时间为3h,加热结束并过滤,干燥后将凹凸棒土送入煅烧炉,在350℃下煅烧2h,取出后放入粉碎机粉碎,过57目筛,得到改性后的凹凸棒土;
本实施例中还提供一种透明隔热玻璃涂料的制备方法,包括以下步骤:
(1)、制备改性水性环氧树脂
按照配比称取环氧树脂和乙醇,加热搅拌15min,加热温度为90℃,搅拌条件为150r/min,然后加入单体和偶氮二异丁腈,混合后将温度自然冷却至55℃,保温1.5小时,得到改性环氧接枝丙烯酸树脂,最后加入异丙醇、三乙胺和氨基改性硅烷,升温至90℃搅拌反应35min,得到改性水性环氧树脂,备用;
(2)、制备改性胶体型流变增稠剂
首先,在反应容器中按照配比加入水和聚乙烯醇,以250r/min条件下搅拌25min,并逐步加热升温至85℃;
其次,待聚乙烯醇完全融解后,自然冷却至55℃,然后依次按照配比加入丙烯酰胺、亚硫酸氢钠及正甲基丙烯酰胺,然后继续升温至75℃,升温过程中以95r/min保持搅拌,最后加入过硫酸盐引发剂溶液,反应1小时后得到所述改性胶体型流变增稠剂,备用;
(3)、制备成品
将步骤(1)得到的改性水性环氧树脂和步骤(2)得到的改性胶体型流变增稠剂加入反应容器,并按照配比加入剩余原料,充分混合后在850r/min条件下搅拌45min,并保持温度为50℃,自然冷却后得到的成品即为所述透明隔热玻璃涂料。
参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。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)
1.一种透明隔热玻璃涂料,其特征在于,包括以下份计的原料:改性水性环氧树脂80~100份、保温隔热填料50~60份、有机硅树脂20~40份、紫外线遮蔽纳米材料分散液10~50份、润湿剂10~15份、改性胶体型流变增稠剂10~15份、消泡剂2~18份、固化剂2~10份、流平剂2~8份和混合溶剂80~90份;
所述改性水性环氧树脂包括以下份计的原料:异丙醇20~40份、乙醇20~30份、单体20~30份、环氧树脂10~20份、偶氮二异丁腈10~15份、三乙胺2~10份和氨基改性硅烷2~8份;
所述改性胶体型流变增稠剂包括以下份计的原料:聚乙烯醇2~6份、过硫酸盐引发剂溶液2~6份、丙烯酰胺2~4份、亚硫酸氢钠0.6~0.8份、正甲基丙烯酰胺0.2~0.6份和余量的水;
所述保温隔热填料包括以下份计的原料:改性凹凸棒土20~30份、活性碳酸钙10~20份、珍珠岩粉2~8份和云母粉2~8份。
2.根据权利要求1所述的透明隔热玻璃涂料,其特征在于,包括以下份计的原料:
改性水性环氧树脂90份、保温隔热填料55份、有机硅树脂30份、紫外线遮蔽纳米材料分散液30份、润湿剂12.5份、改性胶体型流变增稠剂12.5份、消泡剂10份、固化剂6份、流平剂5份和混合溶剂85份;
所述改性水性环氧树脂包括以下份计的原料:异丙醇30份、乙醇25份、单体25份、环氧树脂15份、偶氮二异丁腈12.5份、三乙胺6份和氨基改性硅烷5份;
所述改性胶体型流变增稠剂包括以下份计的原料:聚乙烯醇4份、过硫酸盐引发剂溶液4份、丙烯酰胺3份、亚硫酸氢钠0.7份、正甲基丙烯酰胺0.4份和余量的水;
所述保温隔热填料包括以下份计的原料:改性凹凸棒土25份、活性碳酸钙15份、珍珠岩粉5份和云母粉5份。
3.根据权利要求1所述的透明隔热玻璃涂料,其特征在于,所述润湿剂为烷芳基聚醚醇,所述消泡剂为硅酮改性合成物,所述固化剂为异氰酸酯类,所述流平剂为聚醚改性聚二甲基硅氧烷共聚体,所述单体为不饱和酰胺。
4.根据权利要求1所述的透明隔热玻璃涂料,其特征在于,所述混合溶剂包括以下份计的原料:乙酸乙酯20~40份、乙酸丁酯20~30份和丁酮10~30份。
5.根据权利要求1所述的透明隔热玻璃涂料,其特征在于,所述紫外线遮蔽纳米材料分散液是紫外线遮蔽纳米材料的30wt%分散液,所述紫外线遮蔽纳米材料是氧化铈、氧化锌、氧化铁、氧化钇和氧化钨中的任一种。
6.根据权利要求1所述的透明隔热玻璃涂料,其特征在于,所述有机硅树脂为甲基硅树脂、苯基硅树脂、甲基苯基硅树脂、聚酯改性有机硅树脂或聚酰亚胺改性有机硅树脂中的任一种。
7.根据权利要求1所述的透明隔热玻璃涂料,其特征在于,所述改性凹凸棒土的制备方法为:取凹凸棒土,粉碎过100~120目筛,加入浓度为1.5~2%的碳酸钠溶液,搅拌并加热,在搅拌过程中加入碳酸氢钠和氢氧化钠颗粒,加热时间为2.5~3h,加热结束并过滤,干燥后将凹凸棒土送入煅烧炉,在250~450℃下煅烧2~2.5h,取出后放入粉碎机粉碎,过55~60目筛,得到改性后的凹凸棒土。
8.一种根据权利要求1~7任一所述的透明隔热玻璃涂料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)、制备改性水性环氧树脂
按照配比称取环氧树脂和乙醇,加热搅拌10~20min,加热温度为80~100℃,搅拌条件为100~200r/min,然后加入单体和偶氮二异丁腈,混合后将温度自然冷却至40~70℃,保温1~2小时,得到改性环氧接枝丙烯酸树脂,最后加入异丙醇、三乙胺和氨基改性硅烷,升温至80~100℃搅拌反应30~40min,得到改性水性环氧树脂,备用;
(2)、制备改性胶体型流变增稠剂
首先,在反应容器中按照配比加入水和聚乙烯醇,以200~300r/min条件下搅拌20~30min,并逐步加热升温至80~90℃;
其次,待聚乙烯醇完全融解后,自然冷却至50~60℃,然后依次按照配比加入丙烯酰胺、亚硫酸氢钠及正甲基丙烯酰胺,然后继续升温至70~80℃,升温过程中以90~100r/min保持搅拌,最后加入过硫酸盐引发剂溶液,反应1~1.5小时后得到所述改性胶体型流变增稠剂,备用;
(3)、制备成品
将步骤(1)得到的改性水性环氧树脂和步骤(2)得到的改性胶体型流变增稠剂加入反应容器,并按照配比加入剩余原料,充分混合后在800~900r/min条件下搅拌30~60min,并保持温度为40~55℃,自然冷却后得到的成品即为所述透明隔热玻璃涂料。
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