CN114854297A - 一种纳米ato隔热涂层及其制备方法 - Google Patents

一种纳米ato隔热涂层及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及隔热涂层制备领域，公开了一种纳米ATO隔热涂层及其制备方法。所述方法包括：(1)将ATO粉末和水进行混合，接着进行超声分散，然后加入邻苯二甲酸二辛酯进行混合，得到ATO浆料；(2)将ATO浆料进行离心，取下层沉降物与聚氨基甲酸酯涂料混合，得到ATO混合浆料；(3)将ATO混合浆料涂覆于载体上，然后进行热处理。所述纳米ATO隔热涂层具有高的可见光透过率以及优良的隔热性能。

Description

一种纳米ATO隔热涂层及其制备方法
技术领域
本发明涉及隔热涂层制备领域，具体涉及一种纳米ATO隔热涂层及其 制备方法。
背景技术
纳米透明隔热涂料是一种具有红外吸收或反射功能的纳米粒子与水溶 性或溶剂型树脂溶液复合后形成的一种纳米复合材料，其基本成分是透明隔 热填料和成膜树脂。这种材料同时拥有纳米粒子的红外光阻隔性和树脂乳液 成膜后的透光率，是一种降低热辐射的隔热材料，主要用于一些需要高透光 率以及隔绝热量的领域。目前，科研记载的透明隔热填料种类很多，其中比 较常见的纳米透明隔热填料是纳米SnO2、ZnO和In2O3这三大类及其它们各 自的金属氧化物。其中，SnO2体系中最具代表性的物质是由氧化锑和氧化锡配制而成的金属氧化物纳米粒子粉体(ATO)，它是一种有透明导电性、隔 热性、防紫外线功能的纳米材料，常应用于玻璃中起到透明隔热、防紫外线、 红外线等作用。因此，纳米ATO材料也是近年来在玻璃隔热涂料研究方向 中应用最广泛的一种。
目前国内纳米透明隔热涂料的研究还处于初级阶段，距离全面市场化还 有一定距离。由于现有的纳米ATO涂料制备方法的不足，制备出的ATO浆 料中纳米粒子的粒径分布不均匀，粒径尺寸分布宽，后续在树脂中分散杂乱， 影响后续玻璃的隔热效果。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术存在的ATO浆料中纳米粒子分散不 均匀、ATO隔热涂层透光性差以及隔热效率低等问题，提供了一种纳米ATO 隔热涂层及其制备方法。
为了实现上述目的，本发明提供了一种纳米ATO隔热涂层及其制备方 法，所述方法包括以下步骤：
(1)将ATO粉末和水进行混合，接着进行超声处理，然后加入邻苯二 甲酸二辛酯进行混合，得到ATO浆料；
(2)将ATO浆料进行离心，取下层沉降物与聚氨基甲酸酯涂料混合， 得到ATO混合浆料；
(3)将ATO混合浆料涂覆于载体上，然后进行热处理。
优选地，在步骤(1)中，所述ATO粉末与邻苯二甲酸二辛酯的重量比 为1:0.2-4，优选为1:0.4-2。
优选地，在步骤(1)中，所述ATO粉末的粒径为20-60nm。
优选地，在步骤(1)中，所述超声处理的条件包括：时间为50-70min， 功率为200-700W。
优选地，在步骤(2)中，所述离心分离的条件包括：转速为3000-4000 r/min，时间为20-60s。
优选地，在步骤(2)中，所述下层沉降物与所述聚氨基甲酸酯涂料的 重量比为1:5-20，优选为1:10-20，进一步优选为1:19。
优选地，在步骤(3)中，所述涂覆的操作条件使得制备的纳米ATO隔 热涂层的厚度为0.15-0.3μm。
优选地，在步骤(3)中，所述热处理的条件包括：温度为60-80℃， 时间为1-4h。
优选地，在步骤(3)中，所述载体为玻璃、石英片、云母片或硅片。
优选地，根据所述的方法制备得到纳米ATO隔热涂层。
本发明所述的纳米ATO隔热涂层的制备方法，在ATO浆料中加入邻苯 二甲酸二辛酯，邻苯二甲酸二辛酯可以对ATO粉末进行表面改性，使其表 面电荷发生改变，从而使ATO粉末在溶剂中分散开。然后在ATO浆料中加 入水性聚氨酯涂料混合后涂覆于载体表面再经过热处理，最后得到的纳米 ATO隔热涂层透光率大大提高，其隔热效果也得到明显提升。在优选的实施 例中，当ATO粉末与邻苯二甲酸二辛酯的重量比为1:1.6，涂层厚度为0.25μm时，纳米ATO隔热涂层可见光的透过率可以达到80％，紫外阻隔率可以达 到21％，且隔热率可以达到25.39％。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描 述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这 些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各 个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点 值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视 为在本文中具体公开。
本发明提供了一种纳米ATO隔热涂层及其制备方法，所述方法包括以 下步骤：
(1)将ATO粉末和水进行混合，接着进行超声处理，然后加入邻苯二 甲酸二辛酯进行混合，得到ATO浆料；
(2)将ATO浆料进行离心，取下层沉降物与聚氨基甲酸酯涂料混合， 得到ATO混合浆料；
(3)将ATO混合浆料涂覆于载体上，然后进行热处理。
优选地，在步骤(1)中，所述ATO粉末与邻苯二甲酸二辛酯的重量比 为1:0.2-4，优选为1:0.4-2。
优选地，在步骤(1)中，所述ATO粉末的粒径为20-60nm。
在优选的实施方式中，所述的水为去离子水。
在优选的实施方式中，ATO粉末与邻苯二甲酸二辛酯的重量比为1:0.2-4， 优选为1:0.4-2。具体的，所述ATO粉末与邻苯二甲酸二辛酯的重量比可以 为1:0.4、1:0.8、1:1.2、1:1.6或1:2。
在本发明中，邻苯二甲酸二辛酯的用量与浆料中ATO粉末的粒径息息 相关，当浆料中邻苯二甲酸二辛酯的用量过高时，ATO粉末表面电荷相对增 加，粒子间由于电荷作用所产生的静电排斥效应增强，使得粒子的沉淀增加， 最终团聚成大颗粒，使平均粒径反而增大。
优选地，在步骤(1)中，所述超声处理的条件包括：时间为50-70min， 功率为200-700W。具体的，所述超声时间可以为50min、60min或70min， 超市功率可以为200W、300W、400W、500W、600W或700W。
优选地，在步骤(2)中，所述离心分离的条件包括：转速为3000-4000 r/min，时间为20-60s。具体的，所述离心的转速可以为3000r/min、3500r/min、 4000r/min，所述离心时间可以为20s、30s、40s、50s和60s。
优选地，在步骤(2)中，所述下层沉降物与所述聚氨基甲酸酯涂料的 重量比为1:5-20，优选为1:10-20，进一步优选为1:19。
在优选的实施方式中，在步骤(1)中，加入邻苯二甲酸二辛酯进行混 合的方式包括以下步骤：依次进行搅拌和超声，接着重复搅拌和超声步骤， 重复3-5次，然后进行磁力搅拌20-24h。
在优选的实施方式中，在步骤(2)中，下层沉降物与聚氨基甲酸酯涂 料混合的方式包括以下步骤：依次进行玻璃棒搅拌、磁力搅拌和超声，接着 重复搅拌、磁力搅拌和超声步骤，重复3-5次。
优选地，在步骤(3)中，所述热处理在马弗炉、管式炉、烘箱或真空 干燥箱中进行。
优选地，在步骤(3)中，所述涂覆的操作条件使得制备的纳米ATO隔 热涂层的厚度为0.15-0.3μm。
优选地，在步骤(3)中，所述热处理的条件包括：温度为60-80℃， 时间为1-4h。
优选地，在步骤(3)中，所述载体为玻璃、石英片、云母片或硅片。
优选地，根据所述的方法制备得到纳米ATO隔热涂层。在优选的实施 方式中，步骤(3)中涂覆的具体过程包括如下步骤；将清洗干净的载体放 置在涂膜机上，设置不同组别的刮刀厚度，用滴管吸取一定量的ATO混合 浆料滴在载体上进行涂膜处理。
隔热涂层的可见光透过率跟涂层的厚度有关，可以通过控制最后得到的 纳米ATO隔热涂层的厚度来提高涂层的透光率。在制备过程中，改变纳米 ATO隔热涂层厚度以观察涂层在不同厚度下的可见光透过率。优选的，当制 备得到的纳米ATO隔热涂层厚度为0.15-0.3μm时，隔热涂层的可见光透过 率能达到70％以上。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述，但本发明的保护范围并不局 限于此。
以下实施例跟对比例中，ATO粉末购自国药集团化学试剂有限公司，邻 苯二甲酸二辛酯(DOP)购自麦克林生化科技有限公司，聚氨基甲酸酯涂料 购自上海旱龙实业有限公司。
实施例1
(1)将3.5g的ATO粉末(粒径为20-60nm)与65.1g水混合，在超声 机中设置功率为200W的条件下超声分散70min，然后加入1.4g的邻苯二甲 酸二辛酯搅拌5min后超声10min重复此搅拌加超声的过程5次，然后放置 在磁力搅拌器上设置转速800r/min搅拌24h充分混匀，得到ATO浆料；
(2)将步骤(1)中得到的ATO浆料倒入离心管中，放入低速离心机 中以3000r/min的转速粗离心30s，重复离心操作两次；离心结束后取下层 沉降物与聚氨基甲酸酯涂料按照重量比例是1：19进行混合，先用玻璃棒搅 拌，再放置在磁力搅拌器上转速800r/min搅拌5min后超声10min重复此 搅拌加超声5次，直到浆料与聚氨基甲酸酯涂料混合均匀，得到ATO混合 浆料；
(3)将清洗干净的硅片放置在涂膜机上，用滴管吸取一定量的ATO混 合浆料滴在硅片上进行涂膜处理，设置涂膜厚度为0.25μm，再将制得的涂 层放进烘箱中，在温度为60℃的条件下进行热处理4h，冷却后取出即得到 纳米ATO隔热涂层。
步骤(3)中涂膜用的载体选用硅片(100*100*1mm)，所述硅片先用 洗涤剂清洗，然后用蒸馏水冲洗，放入超声清洗机中清洗20min，再按照纯 净水、蒸馏水、无水乙醇的清洗顺序淋洗硅片，如此反复三次，后放入100℃ 的烘箱中烘干。
实施例2
(1)将3.5g的ATO粉末(粒径为20-60nm)与63.6g水混合，在超声 机中设置功率为300W的条件下超声分散70min，然后加入2.8g的邻苯二甲 酸二辛酯搅拌5min后超声10min重复此搅拌加超声的过程5次，然后放置 在磁力搅拌器上设置转速800r/min搅拌24h充分混匀，得到ATO浆料；
(2)将步骤(1)中得到的ATO浆料倒入离心管中，放入低速离心机 中以3500r/min的转速粗离心30s，重复离心操作两次；离心结束后取下层 沉降物与聚氨基甲酸酯涂料按照重量比例是1：19进行混合，先用玻璃棒搅 拌，再放置在磁力搅拌器上转速800r/min搅拌5min后超声10min重复此 搅拌加超声5次，直到浆料与聚氨酯混合均匀，得到ATO混合浆料；
(3)将清洗干净的玻璃片放置在涂膜机上，用滴管吸取一定量的ATO 混合浆料滴在玻璃片上进行涂膜处理，设置涂膜厚度为0.25μm，再将制得 的涂层放进管式炉中，在温度为70℃的条件下进行热处理3h后，冷却后取 出即获得纳米ATO隔热涂层。
步骤(3)中涂膜用的载体选用玻璃片(100*100*1mm)，所述玻璃片先 用洗涤剂清洗，然后用蒸馏水冲洗，放入超声清洗机中清洗20min，再按照 纯净水、蒸馏水、无水乙醇的清洗顺序淋洗玻璃片，如此反复三次，后放入 100℃的烘箱中烘干。
实施例3
(1)将3.5g的ATO粉末(粒径为20-60nm)与62.3g水混合，在超声 机中设置功率为700W的条件下超声分散60min，然后加入4.2g的邻苯二 甲酸二辛酯搅拌5min后超声10min重复此搅拌加超声的过程5次，然后放 置在磁力搅拌器上设置转速800r/min搅拌24h充分混匀，得到ATO浆料；
(2)将步骤(1)中得到的ATO浆料倒入离心管中，放入低速离心机 中以3500r/min的转速粗离心30s，重复离心操作两次；离心结束后取下层 沉降物与聚氨基甲酸酯涂料按照重量比例是1：19进行混合，先用玻璃棒搅 拌，再放置在磁力搅拌器上转速800r/min搅拌5min后超声10min重复此 搅拌加超声5次，直到浆料与聚氨酯混合均匀，得到ATO混合浆料；
(3)将清洗干净的石英片放置在涂膜机上，用滴管吸取一定量的ATO 混合浆料滴在石英片上进行涂膜处理，设置涂膜厚度为0.25μm，再将制得 的涂层放进马弗炉中，在温度为70℃的条件下进行热处理2h后，冷却后取 出即获得纳米ATO隔热涂层。
步骤(3)中涂膜用的载体选用石英片(100*100*1mm)，所述石英片先 用洗涤剂清洗，然后用蒸馏水冲洗，放入超声清洗机中清洗20min，再按照 纯净水、蒸馏水、无水乙醇的清洗顺序淋洗石英片，如此反复三次，后放入100℃的烘箱中烘干。
实施例4
(1)将3.5g的ATO粉末(粒径为20-60nm)与60.9g水混合，在超声 机中设置功率为700W的条件下超声分散50min，然后加入5.6g的邻苯二 甲酸二辛酯搅拌5min后超声10min重复此搅拌加超声的过程5次，然后放 置在磁力搅拌器上设置转速800r/min搅拌24h充分混匀，得到ATO浆料；
(2)将步骤(1)中得到的ATO浆料倒入离心管中，放入低速离心机 中以4000r/min的转速粗离心20s，重复离心操作两次；离心结束后取下层 沉降物与聚氨基甲酸酯涂料按照重量比例是1：19进行混合，先用玻璃棒搅 拌，再放置在磁力搅拌器上转速800r/min搅拌5min后超声10min重复此 搅拌加超声5次，直到浆料与聚氨酯混合均匀，得到ATO混合浆料；
(3)将清洗干净的石英片放置在涂膜机上，用滴管吸取一定量的ATO 混合浆料滴在石英片上进行涂膜处理，设置涂膜厚度为0.25μm，再将制得 的涂层放进马弗炉中，在温度为80℃的条件下进行热处理2h后，冷却后取 出即获得纳米ATO隔热涂层。
步骤(3)中涂膜用的载体选用石英片(100*100*1mm)，所述石英片先 用洗涤剂清洗，然后用蒸馏水冲洗，放入超声清洗机中清洗20min，再按照 纯净水、蒸馏水、无水乙醇的清洗顺序淋洗石英片，如此反复三次，后放入 100℃的烘箱中烘干。
实施例5
(1)将3.5g的ATO粉末(粒径为20-60nm)与59.5g水混合，在超声 机中设置功率为600W的条件下超声分散70min，然后加入7g的邻苯二甲 酸二辛酯搅拌5min后超声10min重复此搅拌加超声的过程5次，然后放置 在磁力搅拌器上设置转速800r/min搅拌24h充分混匀，得到ATO浆料；
(2)将步骤(1)中得到的ATO浆料倒入离心管中，放入低速离心机 中以4000r/min的转速粗离心20s，重复离心操作两次；离心结束后取下层 沉降物与聚氨基甲酸酯涂料按照重量比例是1：19进行混合，先用玻璃棒搅 拌，再放置在磁力搅拌器上转速800r/min搅拌5min后超声10min重复此 搅拌加超声5次，直到浆料与聚氨酯混合均匀，得到ATO混合浆料；
(3)将清洗干净的云母片放置在涂膜机上，用滴管吸取一定量的ATO 混合浆料滴在石英玻璃片上进行涂膜处理，设置涂膜厚度为0.25μm，再将 制得的涂层放进真空干燥箱中，在温度为80℃的条件下进行热处理1h后， 冷却后取出即获得纳米ATO隔热涂层。
步骤(3)中涂膜用的载体选用云母片(100*100*1mm)，所述云母片先 用洗涤剂清洗，然后用蒸馏水冲洗，放入超声清洗机中清洗20min，再按照 纯净水、蒸馏水、无水乙醇的清洗顺序淋洗云母片，如此反复三次，后放入 100℃的烘箱中烘干。
实施例6
(1)将3.5g的ATO粉末(粒径为20-60nm)与60.9g水混合，在超声 机中设置功率为700W的条件下超声分散50min，然后加入5.6g的邻苯二 甲酸二辛酯搅拌5min后超声10min重复此搅拌加超声的过程5次，然后放 置在磁力搅拌器上设置转速800r/min搅拌24h充分混匀，得到ATO浆料；
(2)将步骤(1)中得到的ATO浆料倒入离心管中，放入低速离心机 中以4000r/min的转速粗离心20s，重复离心操作两次；离心结束后取下层 沉降物与聚氨基甲酸酯涂料按照重量比例是1：19进行混合，先用玻璃棒搅 拌，再放置在磁力搅拌器上转速800r/min搅拌5min后超声10min重复此 搅拌加超声5次，直到浆料与聚氨酯混合均匀，得到ATO混合浆料；
(3)将清洗干净的石英片放置在涂膜机上，用滴管吸取一定量的ATO 混合浆料滴在石英片上进行涂膜处理，设置涂膜厚度为0.15μm，再将制得 的涂层放进马弗炉中，在温度为80℃的条件下进行热处理2h后，冷却后取 出即获得纳米ATO隔热涂层。
步骤(3)中涂膜用的载体选用石英片(100*100*1mm)，所述石英片先 用洗涤剂清洗，然后用蒸馏水冲洗，放入超声清洗机中清洗20min，再按照 纯净水、蒸馏水、无水乙醇的清洗顺序淋洗石英片，如此反复三次，后放入 100℃的烘箱中烘干。
实施例7
(1)将3.5g的ATO粉末(粒径为20-60nm)与60.9g水混合，在超声 机中设置功率为700W的条件下超声分散50min，然后加入5.6g的邻苯二 甲酸二辛酯搅拌5min后超声10min重复此搅拌加超声的过程5次，然后放 置在磁力搅拌器上设置转速800r/min搅拌24h充分混匀，得到ATO浆料；
(2)将步骤(1)中得到的ATO浆料倒入离心管中，放入低速离心机 中以4000r/min的转速粗离心20s，重复离心操作两次；离心结束后取下层 沉降物与聚氨基甲酸酯涂料按照重量比例是1：19进行混合，先用玻璃棒搅 拌，再放置在磁力搅拌器上转速800r/min搅拌5min后超声10min重复此 搅拌加超声5次，直到浆料与聚氨酯混合均匀，得到ATO混合浆料；
(3)将清洗干净的石英片放置在涂膜机上，用滴管吸取一定量的ATO 混合浆料滴在石英片上进行涂膜处理，设置涂膜厚度为0.2μm，再将制得的 涂层放进马弗炉中，在温度为80℃的条件下进行热处理2h后，冷却后取出 即获得纳米ATO隔热涂层。
步骤(3)中涂膜用的载体选用石英片(100*100*1mm)，所述石英片先 用洗涤剂清洗，然后用蒸馏水冲洗，放入超声清洗机中清洗20min，再按照 纯净水、蒸馏水、无水乙醇的清洗顺序淋洗石英片，如此反复三次，后放入 100℃的烘箱中烘干。
实施例8
(1)将3.5g的ATO粉末(粒径为20-60nm)与60.9g水混合，在超声 机中设置功率为700W的条件下超声分散50min，然后加入5.6g的邻苯二 甲酸二辛酯搅拌5min后超声10min重复此搅拌加超声的过程5次，然后放 置在磁力搅拌器上设置转速800r/min搅拌24h充分混匀，得到ATO浆料；
(2)将步骤(1)中得到的ATO浆料倒入离心管中，放入低速离心机 中以4000r/min的转速粗离心20s，重复离心操作两次；离心结束后取下层 沉降物与聚氨基甲酸酯涂料按照重量比例是1：19进行混合，先用玻璃棒搅 拌，再放置在磁力搅拌器上转速800r/min搅拌5min后超声10min重复此 搅拌加超声5次，直到浆料与聚氨酯混合均匀，得到ATO混合浆料；
(3)将清洗干净的石英玻璃片放置在涂膜机上，用滴管吸取一定量的 ATO混合浆料滴在石英玻璃片上进行涂膜处理，设置涂膜厚度为0.3μm，再 将制得的涂层放进马弗炉中，在温度为80℃的条件下进行热处理2h后，冷 却后取出即获得纳米ATO隔热涂层。
步骤(3)中涂膜用的载体选用石英片(100*100*1mm)，所述石英片先 用洗涤剂清洗，然后用蒸馏水冲洗，放入超声清洗机中清洗20min，再按照 纯净水、蒸馏水、无水乙醇的清洗顺序淋洗石英片，如此反复三次，后放入 100℃的烘箱中烘干。
实施例9
(1)将3.5g的ATO粉末(粒径为20-60nm)与60.9g水混合，在超声 机中设置功率为700W的条件下超声分散50min，然后加入5.6g的邻苯二 甲酸二辛酯搅拌5min后超声10min重复此搅拌加超声的过程5次，然后放 置在磁力搅拌器上设置转速800r/min搅拌24h充分混匀，得到ATO浆料；
(2)将步骤(1)中得到的ATO浆料倒入离心管中，放入低速离心机 中以4000r/min的转速粗离心20s，重复离心操作两次；离心结束后取下层 沉降物与聚氨基甲酸酯涂料按照重量比例是1：19进行混合，先用玻璃棒搅 拌，再放置在磁力搅拌器上转速800r/min搅拌5min后超声10min重复此 搅拌加超声5次，直到浆料与聚氨酯混合均匀，得到ATO混合浆料；
(3)将清洗干净的石英玻璃片放置在涂膜机上，用滴管吸取一定量的 ATO混合浆料滴在石英玻璃片上进行涂膜处理，设置涂膜厚度为0.35μm， 再将制得的涂层放进马弗炉中，在温度为80℃的条件下进行热处理2h后， 冷却后取出即获得纳米ATO隔热涂层。
步骤(3)中涂膜用的载体选用石英片(100*100*1mm)，所述石英片先 用洗涤剂清洗，然后用蒸馏水冲洗，放入超声清洗机中清洗20min，再按照 纯净水、蒸馏水、无水乙醇的清洗顺序淋洗石英片，如此反复三次，后放入 100℃的烘箱中烘干。
对比例1
按照实施例3所述的方法进行实施，与之不同的是，在步骤(1)中不 加入邻苯二甲酸二辛酯。
对比例2
按照实施例3所述的方法进行实施，与之不同的是，在步骤(1)中将 邻苯二甲酸二辛酯替换成异丙醇。
对比例3
按照实施例3所述的方法进行实施，与之不同的是，在步骤(1)中选 择球磨分散20min，其中球磨球锆珠的直径为2.2mm-2.8mm，球料比(M 球:M粉末)为8∶1。
测试例
1、对实施例和对比例制备得到的ATO浆料中的粒子进行粒径测定，采 用马尔文2000激光粒度仪测试，结果见表1
表1
编号 浆料中粒子平均粒径(nm)
实施例1 239
实施例2 201
实施例3 162
实施例4 188
实施例5 234
对比例1 323
对比例2 286
对比例3 297
通过表1的结果可以看出，加入邻苯二甲酸二辛酯后ATO浆料中粒子 比对比例1不加入邻苯二甲酸二辛酯浆料中粒子的平均粒径下降了100nm 左右，与对比例2相比，其粒径的尺寸也明显降低。改变ATO浆料中邻苯 二甲酸二辛酯的加入量，所得到的浆料中粒子的分散效果也会发生变化，可 能的原因是加入邻苯二甲酸二辛酯可以中和ATO纳米颗粒表面的H+，使 ATO纳米颗粒迅速分散，得到的ATO浆料中ATO纳米颗粒粒径明显变小， 不易团聚。另外通过比较实施例1-5以及对比例3采用球磨法分散得到的ATO浆料中粒子的平均粒径，可知当步骤(1)中的分散方式采用超声时， 其得到的ATO浆料内的粒子具有更小的平均粒径，分散效果更好。
2、采用紫外可见近红外光谱仪测试实施例1-5所得到的纳米ATO隔热 涂层的可见光(波长范围380-780nm)透光率以及紫外光(波长范围 200-380nm)阻隔率，利用窗边温度测试法获取实施例1-5的隔热性能数据， 结果见表2。
窗边温度测试法来进行隔热性能的测试，具体测试过程是：在午后二时， 阳光照射在同一位置的方向，分别在未涂膜和涂膜的玻璃两侧(相距玻璃 15cm)各放置一个探头温度计，经过15min后，分别记录两侧温度的情况记 为T1和T2，按照隔热率
Figure BDA0003643228510000141
计算出结果。
表2
编号 可见光透过率(％) 紫外光阻隔率(％) 隔热率(％)
实施例1 50 40 22.41
实施例2 63 35 24.48
实施例3 70 32 26.78
实施例4 80 21 25.39
实施例5 55 38 25.03
空白石英玻璃样片 90 / /
由表2的数据可知，纳米ATO隔热涂层的可见光透过率相较于空白石 英玻璃片而言并没有因为涂层的覆盖而明显降低，且纳米ATO隔热涂层的 隔热性能优良。此数据表明涂层中的ATO粒子粒径分散均匀，整体粒径变 小，从而使得到的ATO隔热涂层性能显著提升。目前本发明所制备的纳米 ATO隔热涂层的可见光透过率以及隔热率已非常接近真空玻璃，但是其制备 成本只有真空玻璃的十分之一，因此本发明制备的纳米ATO隔热涂层在玻璃涂层应用中优势明显。
考察涂层厚度对ATO隔热涂层可见光透过率的影响，采用紫外可见近 红外光谱仪测试实施例6-9的可见光透过率，测试所得数据如表3所示。
表3
编号 可见光透过率(％)
实施例4 80
实施例6 71.4
实施例7 75.2
实施例8 74.6
实施例9 69.3
由表中数据可知，当涂层厚度为0.15-0.3μm时其可见光透过率达到70％ 以上。当纳米ATO隔热涂层的厚度逐渐增加时，纳米ATO隔热涂层的可见 光透过率会有所降低，可能的原因是随着涂层厚度的增加，纳米ATO隔热 涂层表面的粒子分布不均匀导致。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在 本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包 括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样 应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种纳米ATO隔热涂层的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
(1)将ATO粉末和水进行混合，接着进行超声处理，然后加入邻苯二甲酸二辛酯进行混合，得到ATO浆料；
(2)将所述ATO浆料进行离心分离，取下层沉降物与聚氨基甲酸酯涂料混合，得到ATO混合浆料；
(3)将所述ATO混合浆料涂覆于载体上，然后进行热处理。
2.根据权利要求1所述的纳米ATO隔热涂层的制备方法，其特征在于，所述ATO粉末与邻苯二甲酸二辛酯的重量比为1:0.2-4，优选为1:0.4-2。
3.根据权利要求1或2所述的纳米ATO隔热涂层的制备方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述ATO粉末的粒径为20-60nm。
4.根据权利要求1或2所述的纳米ATO隔热涂层的制备方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述超声处理的条件包括：时间为50-70min，功率为200-700W。
5.根据权利要求1或2所述的纳米ATO隔热涂层的制备方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述离心分离的条件包括：转速为3000-4000r/min，时间为20-60s。
6.根据权利要求1-5中任意一项所述的纳米ATO隔热涂层的制备方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述下层沉降物与所述聚氨基甲酸酯涂料的重量比为1:5-20，优选为1:10-20，进一步优选为1:19。
7.根据权利要求1-5中任意一项所述的纳米ATO隔热涂层的制备方法，其特征在于，在步骤(3)中，所述涂覆的操作条件使得制备的纳米ATO隔热涂层的厚度为0.15-0.3μm。
8.根据权利要求1-5中任意一项所述的纳米ATO隔热涂层的制备方法，其特征在于，在步骤(3)中，所述热处理的条件包括：温度为60-80℃，时间为1-4h。
9.根据权利要求1所述的纳米ATO隔热涂层的制备方法，其特征在于，在步骤(3)中，所述载体为玻璃、石英片、云母片或硅片。
10.权利要求1-9中任意一项所述的方法制备的纳米ATO隔热涂层。
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