CN109810591A - 一种纳米透明隔热节能玻璃涂料及其制备方法与应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种纳米透明隔热节能玻璃涂料及其制备方法与应用，原料为热固性丙烯酸树脂、二甲苯、乙酸乙酯、异丙醇钛、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、正丁醇、2‑丙醇、去离子水、聚乙烯醇、硅溶胶、羧甲基纤维素、四氟乙烯、泡花碱、硝酸、醋酸丁酯、环己酮、纳米氧化锑锡、纳米疏水二氧化硅和二丙二醇丁醚；降温幅度10‑16℃，导热系数≤0.05k/m·k，表干10‑30min，实干2‑4h，可见光透过率高达70‑90%，附着力1级，冲击强度60‑70J，热反射率92‑98%，对红外光阻隔率80‑90%，紫外光阻隔率99‑99.9%，耐水性浸入30℃水中20‑30d，邵氏硬度0.25‑0.45。

Description

一种纳米透明隔热节能玻璃涂料及其制备方法与应用

技术领域

本发明涉及涂料领域，尤其涉及一种纳米透明隔热节能玻璃涂料及其制备方法与应用。

背景技术

纳米透明隔热涂料是一种陶瓷类隔热保温水性涂料，采用最新复合陶瓷纳米氧化钨隔热材料，设计用来吸收阳光中红外紫外线。纳米透明隔热涂料其独特的环保成分——纳米氧化钨液体、二氧化钛能清除周围环境中的异味，降解甲醛和其他有害物质。纳米透明隔热涂料是一种新型涂料，符合环保涂料的要求和特性。

“纳米透明隔热涂料采用先进的生产工艺将纳米氧化钨 、TiO2做成适合在玻璃、瓷砖、金属、水泥、PE、PET、PC、PP、PVC等表面涂覆的纳米涂层材料。透明性的纳米氧化钨，起到吸收近红外线和阻隔紫外线功能；纳米氧化钨化学性能稳定，对热量、湿度等外部环境引起的物理性变化小，所以能保持永久性的半导体材料，能有效地阻止红外辐射和紫外线辐射，阻隔红外效果达95 %，阻隔紫外效果达99 %，该涂层材料与基材有极好的相容性，铺展、流平性能好，附着力强，持久不脱落；陶瓷粉体能够有效地阻隔紫外线达99 %，并且能反射90 %以上的可见光，能够阻隔红外线达92.5 %，陶瓷分子能够防止超量的水蒸汽进入，而允许正常数量的水分子的通过，由此极大的增加了整个建筑表面的防晒绝热能力；纳米透明隔热涂料安全环保，所有成分均为纳米无机物，是一种新型的环保涂料。

纳米透明隔热涂料有效的阻隔了太阳光中的红外线和紫外线穿透玻璃入室内，屏蔽99 %以上的紫外线，阻隔75 %以上的红外线，可使室内温度降低3-5 ℃，使被晒物体温度降低6-10 ℃。纳米透明隔热涂料施工后在基材表层形成8-10 µm左右的微薄膜层，可见光透过率高达70 %以上，不影响视野。纳米透明隔热涂料隔热、保温的功效，延长了室内而温度u室外温度均衡的升降，减少空调冷或热机次数，节省空调能耗25-35 %。纳米透明隔热涂料属于水性涂料，不含TVOC、游离甲醛、铅、铬、镉、汞类等有害物质，绿色环保，符合国家环保质量标准，是一种新型的环保涂料。纳米透明隔热涂料能够防止紫外线造成家具、布艺、地毯、窗帘、壁画等室内物品褪色老化，防止紫外线诱发皮肤癌、白内障等疾病。

发明内容

解决的技术问题：本申请针对现有玻璃涂料隔热效果差、红外光阻隔率低、可见光透过率低、紫外光阻隔率低和硬度低的技术问题，提供一种纳米透明隔热节能玻璃涂料及其制备方法与应用。

技术方案：一种纳米透明隔热节能玻璃涂料，原料按质量份数配比如下：热固性丙烯酸树脂100份，二甲苯20-40份，乙酸乙酯15-65份，异丙醇钛20-30份，甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷15-25份，正丁醇45-55份，2-丙醇25-35份，去离子水1-5份，聚乙烯醇8-10份，硅溶胶22-28份，羧甲基纤维素5-15份，四氟乙烯15-35份，泡花碱13-33份，硝酸0.1-0.5份，醋酸丁酯10-30份，环己酮1-3份，纳米氧化锑锡10-20份，纳米疏水二氧化硅6-10份，二丙二醇丁醚2-8份。

作为本发明的一种优选技术方案：所述纳米透明隔热节能玻璃涂料的原料按质量份数配比如下：热固性丙烯酸树脂100份，二甲苯20份，乙酸乙酯15份，异丙醇钛20份，甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷15份，正丁醇45份，2-丙醇25份，去离子水1份，聚乙烯醇8份，硅溶胶22份，羧甲基纤维素5份，四氟乙烯15份，泡花碱13份，硝酸0.1份，醋酸丁酯10份，环己酮1份，纳米氧化锑锡10份，纳米疏水二氧化硅6份，二丙二醇丁醚2份。

作为本发明的一种优选技术方案：所述纳米透明隔热节能玻璃涂料的原料按质量份数配比如下：热固性丙烯酸树脂100份，二甲苯40份，乙酸乙酯65份，异丙醇钛30份，甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷25份，正丁醇55份，2-丙醇35份，去离子水5份，聚乙烯醇10份，硅溶胶28份，羧甲基纤维素15份，四氟乙烯35份，泡花碱33份，硝酸0.5份，醋酸丁酯30份，环己酮3份，纳米氧化锑锡20份，纳米疏水二氧化硅10份，二丙二醇丁醚8份。

作为本发明的一种优选技术方案：所述纳米透明隔热节能玻璃涂料的原料按质量份数配比如下：热固性丙烯酸树脂100份，二甲苯30份，乙酸乙酯40份，异丙醇钛25份，甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷20份，正丁醇50份，2-丙醇30份，去离子水3份，聚乙烯醇9份，硅溶胶25份，羧甲基纤维素10份，四氟乙烯25份，泡花碱23份，硝酸0.3份，醋酸丁酯20份，环己酮2份，纳米氧化锑锡15份，纳米疏水二氧化硅8份，二丙二醇丁醚5份。

另一方面，本发明所述纳米透明隔热节能玻璃涂料的制备方法步骤为：

第一步：称取热固性丙烯酸树脂、二甲苯、乙酸乙酯、异丙醇钛、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、正丁醇、2-丙醇、去离子水、聚乙烯醇、硅溶胶、羧甲基纤维素、四氟乙烯、泡花碱、硝酸、醋酸丁酯、环己酮、纳米氧化锑锡、纳米疏水二氧化硅和二丙二醇丁醚；

第二步：将热固性丙烯酸树脂、二甲苯、乙酸乙酯、异丙醇钛和甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷投入设有搅拌器和温度计的反应釜中，升温至50-70℃，搅拌50-90min，搅拌速度为800-1200转/分钟；

第三步：升温至70-80℃，加入正丁醇、2-丙醇、去离子水、聚乙烯醇、硅溶胶、羧甲基纤维素、四氟乙烯和泡花碱，混合60-100min后加入剩余原料，升温至85-105℃，在1400-1800r/min下搅拌60-80min，在球磨机中球磨5-6h后超声分散，过滤包装即可。

另一方面，本发明提供一种如上所述的纳米透明隔热节能玻璃涂料在玻璃岗亭、轮船、汽车或建筑门窗中的应用。

有益效果：本发明所述一种纳米透明隔热节能玻璃涂料及其制备方法与应用采用以上技术方案和现有技术相比，具有以下技术效果：1、涂膜外观透明平整，隔热效果好，夏季节能降温，降温幅度10-16℃，导热系数≤0.05k/m·k，干燥快，表干10-30min，实干2-4h，冬季节能保温；2、可见光透过率高达70-90%，附着力1级，隔热效果好，冲击强度高，冲击强度60-70J，吸波强度高，吸波频带宽，热反射率92-98%，与密封胶相容性好；3、对红外光阻隔率80-90%，紫外光阻隔率99-99.9%，耐水性浸入30℃水中20-30d，不起泡不脱落，吸波效果好，防刺目眩光；4、耐候性好，抗划痕负荷高，邵氏硬度0.25-0.45，耐刷洗性好，抗划痕负荷高，硬度高，表面不带电荷，不粘水和粉尘，可以广泛生产并不断代替现有材料。

具体实施方式

实施例1:

按质量份数配比称取热固性丙烯酸树脂100份，二甲苯20份，乙酸乙酯15份，异丙醇钛20份，甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷15份，正丁醇45份，2-丙醇25份，去离子水1份，聚乙烯醇8份，硅溶胶22份，羧甲基纤维素5份，四氟乙烯15份，泡花碱13份，硝酸0.1份，醋酸丁酯10份，环己酮1份，纳米氧化锑锡10份，纳米疏水二氧化硅6份，二丙二醇丁醚2份。

将热固性丙烯酸树脂、二甲苯、乙酸乙酯、异丙醇钛和甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷投入设有搅拌器和温度计的反应釜中，升温至50℃，搅拌50min，搅拌速度为800转/分钟。

升温至70℃，加入正丁醇、2-丙醇、去离子水、聚乙烯醇、硅溶胶、羧甲基纤维素、四氟乙烯和泡花碱，混合60min后加入剩余原料，升温至85℃，在1400r/min下搅拌60min，在球磨机中球磨5h后超声分散，过滤包装即可。

所述纳米透明隔热节能玻璃涂料在汽车玻璃、玻璃岗亭、轮船玻璃、公共汽车、建筑门窗中的应用，先对玻璃表面进行清理去污，然后进行喷涂或淋涂即可。涂膜外观透明平整，隔热效果好，夏季节能降温，降温幅度10℃，导热系数≤0.05k/m·k，干燥快，表干30min，实干4h，冬季节能保温；可见光透过率高达70%，附着力1级，隔热效果好，冲击强度高，冲击强度60J，吸波强度高，吸波频带宽，热反射率92%，与密封胶相容性好；对红外光阻隔率80%，紫外光阻隔率99%，耐水性浸入30℃水中20d，不起泡不脱落，吸波效果好，防刺目眩光；耐候性好，抗划痕负荷高，邵氏硬度0.25，耐刷洗性好，抗划痕负荷高，硬度高，表面不带电荷，不粘水和粉尘，可以广泛生产并不断代替现有材料。

实施例2:

按质量份数配比称取热固性丙烯酸树脂100份，二甲苯40份，乙酸乙酯65份，异丙醇钛30份，甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷25份，正丁醇55份，2-丙醇35份，去离子水5份，聚乙烯醇10份，硅溶胶28份，羧甲基纤维素15份，四氟乙烯35份，泡花碱33份，硝酸0.5份，醋酸丁酯30份，环己酮3份，纳米氧化锑锡20份，纳米疏水二氧化硅10份，二丙二醇丁醚8份。

将热固性丙烯酸树脂、二甲苯、乙酸乙酯、异丙醇钛和甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷投入设有搅拌器和温度计的反应釜中，升温至70℃，搅拌90min，搅拌速度为1200转/分钟。

升温至80℃，加入正丁醇、2-丙醇、去离子水、聚乙烯醇、硅溶胶、羧甲基纤维素、四氟乙烯和泡花碱，混合100min后加入剩余原料，升温至105℃，在1800r/min下搅拌80min，在球磨机中球磨6h后超声分散，过滤包装即可。

所述纳米透明隔热节能玻璃涂料在汽车玻璃、玻璃岗亭、轮船玻璃、公共汽车、建筑门窗中的应用，先对玻璃表面进行清理去污，然后进行喷涂或淋涂即可。涂膜外观透明平整，隔热效果好，夏季节能降温，降温幅度13℃，导热系数≤0.05k/m·k，干燥快，表干20min，实干3h，冬季节能保温；可见光透过率高达80%，附着力1级，隔热效果好，冲击强度高，冲击强度65J，吸波强度高，吸波频带宽，热反射率95%，与密封胶相容性好；对红外光阻隔率85%，紫外光阻隔率99.5%，耐水性浸入30℃水中25d，不起泡不脱落，吸波效果好，防刺目眩光；耐候性好，抗划痕负荷高，邵氏硬度0.35，耐刷洗性好，抗划痕负荷高，硬度高，表面不带电荷，不粘水和粉尘，可以广泛生产并不断代替现有材料。

实施例3:

按质量份数配比称取热固性丙烯酸树脂100份，二甲苯30份，乙酸乙酯40份，异丙醇钛25份，甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷20份，正丁醇50份，2-丙醇30份，去离子水3份，聚乙烯醇9份，硅溶胶25份，羧甲基纤维素10份，四氟乙烯25份，泡花碱23份，硝酸0.3份，醋酸丁酯20份，环己酮2份，纳米氧化锑锡15份，纳米疏水二氧化硅8份，二丙二醇丁醚5份。

将热固性丙烯酸树脂、二甲苯、乙酸乙酯、异丙醇钛和甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷投入设有搅拌器和温度计的反应釜中，升温至60℃，搅拌70min，搅拌速度为1000转/分钟。

升温至75℃，加入正丁醇、2-丙醇、去离子水、聚乙烯醇、硅溶胶、羧甲基纤维素、四氟乙烯和泡花碱，混合80min后加入剩余原料，升温至95℃，在1600r/min下搅拌70min，在球磨机中球磨5.5h后超声分散，过滤包装即可。

所述纳米透明隔热节能玻璃涂料在汽车玻璃、玻璃岗亭、轮船玻璃、公共汽车、建筑门窗中的应用，先对玻璃表面进行清理去污，然后进行喷涂或淋涂即可。涂膜外观透明平整，隔热效果好，夏季节能降温，降温幅度16℃，导热系数≤0.05k/m·k，干燥快，表干10min，实干2h，冬季节能保温；可见光透过率高达90%，附着力1级，隔热效果好，冲击强度高，冲击强度70J，吸波强度高，吸波频带宽，热反射率98%，与密封胶相容性好；对红外光阻隔率90%，紫外光阻隔率99.9%，耐水性浸入30℃水中30d，不起泡不脱落，吸波效果好，防刺目眩光；耐候性好，抗划痕负荷高，邵氏硬度0.45，耐刷洗性好，抗划痕负荷高，硬度高，表面不带电荷，不粘水和粉尘，可以广泛生产并不断代替现有材料。

以上实施例中的所有组分均可以商业购买。

上述实施例只是用于对本发明的内容进行阐述，而不是限制，因此在和本发明的权利要求书相当的含义和范围内的任何改变，都应该认为是包括在权利要求书的范围内。

Claims (6)

1.一种纳米透明隔热节能玻璃涂料，其特征在于，所述纳米透明隔热节能玻璃涂料的原料按质量份数配比如下：热固性丙烯酸树脂100份，二甲苯20-40份，乙酸乙酯15-65份，异丙醇钛20-30份，甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷15-25份，正丁醇45-55份，2-丙醇25-35份，去离子水1-5份，聚乙烯醇8-10份，硅溶胶22-28份，羧甲基纤维素5-15份，四氟乙烯15-35份，泡花碱13-33份，硝酸0.1-0.5份，醋酸丁酯10-30份，环己酮1-3份，纳米氧化锑锡10-20份，纳米疏水二氧化硅6-10份，二丙二醇丁醚2-8份。

2.根据权利要求1所述的一种纳米透明隔热节能玻璃涂料，其特征在于，所述纳米透明隔热节能玻璃涂料的原料按质量份数配比如下：热固性丙烯酸树脂100份，二甲苯20份，乙酸乙酯15份，异丙醇钛20份，甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷15份，正丁醇45份，2-丙醇25份，去离子水1份，聚乙烯醇8份，硅溶胶22份，羧甲基纤维素5份，四氟乙烯15份，泡花碱13份，硝酸0.1份，醋酸丁酯10份，环己酮1份，纳米氧化锑锡10份，纳米疏水二氧化硅6份，二丙二醇丁醚2份。

3.根据权利要求1所述的一种纳米透明隔热节能玻璃涂料，其特征在于，所述纳米透明隔热节能玻璃涂料的原料按质量份数配比如下：热固性丙烯酸树脂100份，二甲苯40份，乙酸乙酯65份，异丙醇钛30份，甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷25份，正丁醇55份，2-丙醇35份，去离子水5份，聚乙烯醇10份，硅溶胶28份，羧甲基纤维素15份，四氟乙烯35份，泡花碱33份，硝酸0.5份，醋酸丁酯30份，环己酮3份，纳米氧化锑锡20份，纳米疏水二氧化硅10份，二丙二醇丁醚8份。

4.根据权利要求1所述的一种纳米透明隔热节能玻璃涂料，其特征在于：所述纳米透明隔热节能玻璃涂料的原料按质量份数配比如下：热固性丙烯酸树脂100份，二甲苯30份，乙酸乙酯40份，异丙醇钛25份，甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷20份，正丁醇50份，2-丙醇30份，去离子水3份，聚乙烯醇9份，硅溶胶25份，羧甲基纤维素10份，四氟乙烯25份，泡花碱23份，硝酸0.3份，醋酸丁酯20份，环己酮2份，纳米氧化锑锡15份，纳米疏水二氧化硅8份，二丙二醇丁醚5份。

5.一种权利要求1所述纳米透明隔热节能玻璃涂料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

第一步：称取热固性丙烯酸树脂、二甲苯、乙酸乙酯、异丙醇钛、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、正丁醇、2-丙醇、去离子水、聚乙烯醇、硅溶胶、羧甲基纤维素、四氟乙烯、泡花碱、硝酸、醋酸丁酯、环己酮、纳米氧化锑锡、纳米疏水二氧化硅和二丙二醇丁醚；

第二步：将热固性丙烯酸树脂、二甲苯、乙酸乙酯、异丙醇钛和甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷投入设有搅拌器和温度计的反应釜中，升温至50-70℃，搅拌50-90min，搅拌速度为800-1200转/分钟；

第三步：升温至70-80℃，加入正丁醇、2-丙醇、去离子水、聚乙烯醇、硅溶胶、羧甲基纤维素、四氟乙烯和泡花碱，混合60-100min后加入剩余原料，升温至85-105℃，在1400-1800r/min下搅拌60-80min，在球磨机中球磨5-6h后超声分散，过滤包装即可。

6.一种如权利要求1所述的纳米透明隔热节能玻璃涂料在玻璃岗亭、轮船、汽车或建筑门窗中的应用。