CN106966683A - 一种用于玻璃的节能涂料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于玻璃的节能涂料及其制备方法,涉及节能材料技术领域,包括:纳米级颗粒、防水隔热粉、中空玻璃微珠、填料、丙烯酸树脂、水玻璃、有机溶剂、消泡剂、固化剂、偶联剂、改性胶体型流变增稠剂和余量的去离子水,制备方法为:(1)、制备改性胶体型流变增稠剂;(2)、制备填料;(3)、制备成品。本发明具为玻璃的节能工作及节能改造提供性能优良的材料,在不影响采光的前提下,削减红外线和紫外线,保温隔热,可以满足常规建筑的节能需要。
Description
技术领域
本发明涉及节能材料技术领域,具体涉及一种用于玻璃的节能涂料及其制备方法。
背景技术
面对日益严峻的能源危机,全球都在大力提倡节能减排。据统计,建筑能耗占人类能源消耗的30-40%,因此,提高建筑物保温隔热性能对于节约能源具有非常重要的意义。近年来,玻璃幕墙广泛被现代建筑所采用,玻璃幕墙所导致的光污染和能耗问题也越来越严峻。为此,各国建筑界都在不断地研发建筑玻璃节能方案。目前所使用的建筑玻璃节能方案主要包括采用中空玻璃、镀膜热反射玻璃和各种隔热玻璃贴膜。然而,这些节能方案的成本都较高。
实践证明,在建筑物玻璃上使用专用的节能涂料,可以有效地降低玻璃传热系数,隔热、隔紫外线,从而降低能耗、减少光污染。因此,提供一种原料成本低、制备工艺简单的玻璃专用节能涂料成为业内急需解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于玻璃的节能涂料及其制备方法,具有优良隔热性、附着力、耐磨性、硬度,抗老化性能好,制备方法简单易行,成本低廉,施工工艺简单,为玻璃的节能工作及节能改造提供性能优良的建筑材料,在不影响采光的前提下,削减红外线和紫外线,保温隔热,可以满足常规建筑的节能需要。
本发明提供了如下的技术方案:一种用于玻璃的节能涂料,包括以下份计的原料:
纳米级颗粒30~40份、防水隔热粉20~30份、中空玻璃微珠10~20份、填料5~10份、丙烯酸树脂5~10份、水玻璃2~8份、有机溶剂2~8份、消泡剂2~6份、固化剂1~5份、偶联剂1~3份、改性胶体型流变增稠剂1~3份和余量的去离子水;
所述纳米级颗粒包括以下份计的原料:纳米氧化钴10~20份、纳米氧化锆10~15份、纳米三氧化钼2~8份;
所述填料包括以下份计的原料:坡缕石粉1~5份、海泡石粉1~3份、聚氯化铝1~2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0.2~0.8份、丙烯酰胺0.2~0.8份、过硫酸盐引发剂溶液0.2~0.4份、亚硫酸氢钠0.2~0.4份、正甲基丙烯酰胺0.1~0.3份和余量的水。
优选地,包括以下份计的原料:纳米级颗粒35份、防水隔热粉25份、中空玻璃微珠15份、填料7份、丙烯酸树脂7份、水玻璃5份、有机溶剂5份、消泡剂4份、固化剂3份、改性胶体型流变增稠剂2份和余量的去离子水;
所述纳米级颗粒包括以下份计的原料:纳米氧化钴15份、纳米氧化锆12份、纳米三氧化钼5份;
所述填料包括以下份计的原料:坡缕石粉3份、海泡石粉2份、聚氯化铝1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0.5份、丙烯酰胺0.5份、过硫酸盐引发剂溶液0.3份、亚硫酸氢钠0.3份、正甲基丙烯酰胺0.2份和余量的水。
优选地,所述纳米氧化钴、纳米氧化锆和纳米三氧化钼的粒径为2~10nm。
优选地,所述有机溶剂为甲醇或者乙醇。
优选地,所述防水隔热粉包括以下份计的原料:活性碳酸钙10~20份、珍珠岩粉5~8份和云母粉5~7份。
优选地,所述消泡剂为硅酮改性合成物,所述固化剂为异氰酸酯类,所述偶联剂为硅烷偶联剂。
优选地,所述丙烯酸树脂为水性丙烯酸树脂,制备方法为:在装有电动搅拌装置的烧瓶中,依次加入二羟甲基丙酸、异氰酸酯与丙烯酸多元醇在50~70℃搅拌反应1小时得到。
本发明还提供一种用于玻璃的节能涂料的制备方法,包括以下步骤:
(1)、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;
(2)、制备填料
按照配比称取坡缕石粉、海泡石粉、聚氯化铝,将坡缕石粉和海泡石粉放入清水中浸泡1~2h,过滤干燥得到粗粉,向粗粉中加入3~8倍重量份的乙醇溶液,以200~300r/min搅拌30~40min,并保持温度为60~80℃,搅拌结束后过滤干燥到的精粉,将精粉与聚氯化铝混合均匀后得到所述填料,备用;
(3)、制备成品
将步骤(1)得到的改性胶体型流变增稠剂和步骤(2)得到的填料混合后加入反应容器,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60~80℃,自然冷却后得到的成品即为所述用于玻璃的节能涂料。
本发明的有益效果:具有优良隔热性、附着力、耐磨性、硬度,抗老化性能好,制备方法简单易行,成本低廉,施工工艺简单,为玻璃的节能工作及节能改造提供性能优良的建筑材料,在不影响采光的前提下,削减红外线和紫外线,保温隔热,可以满足常规建筑的节能需要,具体如下:
(1)、本发明适用于建筑的节能改造,施工后的玻璃具有很好的遮阳性、保温隔热性,可见光透过率高,遮阳系数低,隔热效果好的特点,且在自然条件或外界烘干的条件下进行固化,进而达到坚固、美观、平整的效果;
(2)、本发明中不含甲醛,游离TDI及二甲苯等有毒物质,其在生产过程和使用过程中不会造成环境污染和人体损害;
(3)、本发明中添加的纳米氧化钴、纳米氧化锆、纳米三氧化钼、水玻璃、中空玻璃微珠、坡缕石粉和海泡石粉,在各个组分的协同作用下,不仅起到了自清洁的作用,而且在高温处理后晶型不发生转变,从而保证了制备的自清洁钢化玻璃具有良好的自清洁效果;
(4)、本发明中添加活性碳酸钙、珍珠岩粉和云母粉作为防水隔热粉,提高了防水和隔热性能。
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
一种用于玻璃的节能涂料,包括以下份计的原料:
纳米级颗粒 30份;
防水隔热粉 20份;
中空玻璃微珠 10份;
填料 5份;
丙烯酸树脂 5份;
水玻璃 2份;
有机溶剂 2份;
消泡剂 2份;
固化剂 1份;
偶联剂 1份;
改性胶体型流变增稠剂 1份;
余量的去离子水;
所述纳米级颗粒包括以下份计的原料:纳米氧化钴10份、纳米氧化锆10份、纳米三氧化钼2份;
所述填料包括以下份计的原料:坡缕石粉1份、海泡石粉1份、聚氯化铝1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0.2份、丙烯酰胺0.2份、过硫酸盐引发剂溶液0.2份、亚硫酸氢钠0.2份、正甲基丙烯酰胺0.1份和余量的水。
其中,所述纳米氧化钴、纳米氧化锆和纳米三氧化钼的粒径为2nm,所述有机溶剂为甲醇。
其中,所述防水隔热粉包括以下份计的原料:活性碳酸钙10份、珍珠岩粉5份和云母粉5份。
其中,所述消泡剂为硅酮改性合成物,所述固化剂为异氰酸酯类,所述偶联剂为硅烷偶联剂。
其中,所述丙烯酸树脂为水性丙烯酸树脂,制备方法为:在装有电动搅拌装置的烧瓶中,依次加入二羟甲基丙酸、异氰酸酯与丙烯酸多元醇在50℃搅拌反应1小时得到。
本实施例中还提供一种用于玻璃的节能涂料的制备方法,包括以下步骤:
(1)、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;
(2)、制备填料
按照配比称取坡缕石粉、海泡石粉、聚氯化铝,将坡缕石粉和海泡石粉放入清水中浸泡1h,过滤干燥得到粗粉,向粗粉中加入3倍重量份的乙醇溶液,以200r/min搅拌30min,并保持温度为60℃,搅拌结束后过滤干燥到的精粉,将精粉与聚氯化铝混合均匀后得到所述填料,备用;
(3)、制备成品
将步骤(1)得到的改性胶体型流变增稠剂和步骤(2)得到的填料混合后加入反应容器,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60℃,自然冷却后得到的成品即为所述用于玻璃的节能涂料
实施例2
一种用于玻璃的节能涂料,包括以下份计的原料:
纳米级颗粒 40份;
防水隔热粉 30份;
中空玻璃微珠 20份;
填料 10份;
丙烯酸树脂 10份;
水玻璃 8份;
有机溶剂 8份;
消泡剂 6份;
固化剂 5份;
偶联剂 3份;
改性胶体型流变增稠剂 3份;
余量的去离子水;
所述纳米级颗粒包括以下份计的原料:纳米氧化钴20份、纳米氧化锆15份、纳米三氧化钼8份;
所述填料包括以下份计的原料:坡缕石粉5份、海泡石粉3份、聚氯化铝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0.8份、丙烯酰胺0.8份、过硫酸盐引发剂溶液0.4份、亚硫酸氢钠0.4份、正甲基丙烯酰胺0.3份和余量的水。
其中,所述纳米氧化钴、纳米氧化锆和纳米三氧化钼的粒径为10nm,所述有机溶剂为乙醇。
其中,所述防水隔热粉包括以下份计的原料:活性碳酸钙20份、珍珠岩粉8份和云母粉7份。
其中,所述消泡剂为硅酮改性合成物,所述固化剂为异氰酸酯类,所述偶联剂为硅烷偶联剂。
其中,所述丙烯酸树脂为水性丙烯酸树脂,制备方法为:在装有电动搅拌装置的烧瓶中,依次加入二羟甲基丙酸、异氰酸酯与丙烯酸多元醇在50~70℃搅拌反应1小时得到。
本实施例中还提供一种用于玻璃的节能涂料的制备方法,包括以下步骤:
(1)、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;
(2)、制备填料
按照配比称取坡缕石粉、海泡石粉、聚氯化铝,将坡缕石粉和海泡石粉放入清水中浸泡2h,过滤干燥得到粗粉,向粗粉中加入8倍重量份的乙醇溶液,以300r/min搅拌40min,并保持温度为80℃,搅拌结束后过滤干燥到的精粉,将精粉与聚氯化铝混合均匀后得到所述填料,备用;
(3)、制备成品
将步骤(1)得到的改性胶体型流变增稠剂和步骤(2)得到的填料混合后加入反应容器,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80℃,自然冷却后得到的成品即为所述用于玻璃的节能涂料。
实施例3
一种用于玻璃的节能涂料,包括以下份计的原料:
纳米级颗粒 35份;
防水隔热粉 25份;
中空玻璃微珠 15份;
填料 7.5份;
丙烯酸树脂 7.5份;
水玻璃 5份;
有机溶剂 5份;
消泡剂 4份;
固化剂 3份;
偶联剂 2份;
改性胶体型流变增稠剂 2份;
余量的去离子水;
所述纳米级颗粒包括以下份计的原料:纳米氧化钴15份、纳米氧化锆12.5份、纳米三氧化钼5份;
所述填料包括以下份计的原料:坡缕石粉3份、海泡石粉2份、聚氯化铝1.5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0.5份、丙烯酰胺0.5份、过硫酸盐引发剂溶液0.3份、亚硫酸氢钠0.3份、正甲基丙烯酰胺0.2份和余量的水。
其中,所述纳米氧化钴、纳米氧化锆和纳米三氧化钼的粒径为6nm,有机溶剂为乙醇。
其中,所述防水隔热粉包括以下份计的原料:活性碳酸钙15份、珍珠岩粉6.5份和云母粉6份。
其中,所述消泡剂为硅酮改性合成物,所述固化剂为异氰酸酯类,所述偶联剂为硅烷偶联剂。
其中,所述丙烯酸树脂为水性丙烯酸树脂,制备方法为:在装有电动搅拌装置的烧瓶中,依次加入二羟甲基丙酸、异氰酸酯与丙烯酸多元醇在60℃搅拌反应1小时得到。
本发明还提供一种用于玻璃的节能涂料的制备方法,包括以下步骤:
(1)、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;
(2)、制备填料
按照配比称取坡缕石粉、海泡石粉、聚氯化铝,将坡缕石粉和海泡石粉放入清水中浸泡1.5h,过滤干燥得到粗粉,向粗粉中加入5倍重量份的乙醇溶液,以250r/min搅拌35min,并保持温度为70℃,搅拌结束后过滤干燥到的精粉,将精粉与聚氯化铝混合均匀后得到所述填料,备用;
(3)、制备成品
将步骤(1)得到的改性胶体型流变增稠剂和步骤(2)得到的填料混合后加入反应容器,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70℃,自然冷却后得到的成品即为所述用于玻璃的节能涂料。
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)
1.一种用于玻璃的节能涂料,其特征在于,包括以下份计的原料:纳米级颗粒30~40份、防水隔热粉20~30份、中空玻璃微珠10~20份、填料5~10份、丙烯酸树脂5~10份、水玻璃2~8份、有机溶剂2~8份、消泡剂2~6份、固化剂1~5份、偶联剂1~3份、改性胶体型流变增稠剂1~3份和余量的去离子水;
所述纳米级颗粒包括以下份计的原料:纳米氧化钴10~20份、纳米氧化锆10~15份、纳米三氧化钼2~8份;
所述填料包括以下份计的原料:坡缕石粉1~5份、海泡石粉1~3份、聚氯化铝1~2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0.2~0.8份、丙烯酰胺0.2~0.8份、过硫酸盐引发剂溶液0.2~0.4份、亚硫酸氢钠0.2~0.4份、正甲基丙烯酰胺0.1~0.3份和余量的水。
2.根据权利要求1所述的用于玻璃的节能涂料,其特征在于,包括以下份计的原料:
纳米级颗粒35份、防水隔热粉25份、中空玻璃微珠15份、填料7份、丙烯酸树脂7份、水玻璃5份、有机溶剂5份、消泡剂4份、固化剂3份、改性胶体型流变增稠剂2份和余量的去离子水;
所述纳米级颗粒包括以下份计的原料:纳米氧化钴15份、纳米氧化锆12份、纳米三氧化钼5份;
所述填料包括以下份计的原料:坡缕石粉3份、海泡石粉2份、聚氯化铝1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0.5份、丙烯酰胺0.5份、过硫酸盐引发剂溶液0.3份、亚硫酸氢钠0.3份、正甲基丙烯酰胺0.2份和余量的水。
3.根据权利要求1所述的用于玻璃的节能涂料,其特征在于,所述纳米氧化钴、纳米氧化锆和纳米三氧化钼的粒径为2~10nm。
4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述有机溶剂为甲醇或者乙醇。
5.根据权利要求1所述的用于玻璃的节能涂料,其特征在于,所述防水隔热粉包括以下份计的原料:活性碳酸钙10~20份、珍珠岩粉5~8份和云母粉5~7份。
6.根据权利要求1所述的用于玻璃的节能涂料,其特征在于,所述消泡剂为硅酮改性合成物,所述固化剂为异氰酸酯类,所述偶联剂为硅烷偶联剂。
7.根据权利要求1所述的用于玻璃的节能涂料,其特征在于,所述丙烯酸树脂为水性丙烯酸树脂,制备方法为:在装有电动搅拌装置的烧瓶中,依次加入二羟甲基丙酸、异氰酸酯与丙烯酸多元醇在50~70℃搅拌反应1小时得到。
8.一种根据权利要求1~7任一所述的用于玻璃的节能涂料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)、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;
(2)、制备填料
按照配比称取坡缕石粉、海泡石粉、聚氯化铝,将坡缕石粉和海泡石粉放入清水中浸泡1~2h,过滤干燥得到粗粉,向粗粉中加入3~8倍重量份的乙醇溶液,以200~300r/min搅拌30~40min,并保持温度为60~80℃,搅拌结束后过滤干燥到的精粉,将精粉与聚氯化铝混合均匀后得到所述填料,备用;
(3)、制备成品
将步骤(1)得到的改性胶体型流变增稠剂和步骤(2)得到的填料混合后加入反应容器,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60~80℃,自然冷却后得到的成品即为所述用于玻璃的节能涂料。
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