CN115449251A - 一种能阻隔紫外和近红外的隔热涂料及其制备方法 - Google Patents
一种能阻隔紫外和近红外的隔热涂料及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115449251A CN115449251A CN202211173522.2A CN202211173522A CN115449251A CN 115449251 A CN115449251 A CN 115449251A CN 202211173522 A CN202211173522 A CN 202211173522A CN 115449251 A CN115449251 A CN 115449251A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- culas
- percent
- water
- nano
- agent
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
- C09D5/32—Radiation-absorbing paints
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D175/00—Coating compositions based on polyureas or polyurethanes; Coating compositions based on derivatives of such polymers
- C09D175/04—Polyurethanes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
- C09D7/20—Diluents or solvents
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/30—Sulfur-, selenium- or tellurium-containing compounds
- C08K2003/3009—Sulfides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K2201/00—Specific properties of additives
- C08K2201/011—Nanostructured additives
Abstract
本发明公开了一种能阻隔紫外和近红外的隔热涂料及其制备方法,所述的能阻隔紫外和近红外的隔热涂料的组方为:水性树脂56‑76%,纳米CuLaS2浆液20~40%,流平剂0.8~1.3%,成膜助剂1.1~1.5%,消泡剂0.03~0.07%,pH调节剂0.9~1.3%,增稠剂0.1~0.5%,所述百分比均为质量百分比,且所有组成的质量百分比之和为100%;其中,所述的纳米CuLaS2浆液的组方为:纳米CuLaS2粉体1~2%;润湿分散剂1.8~2.1%;偶联剂0.7~1%;去离子水95~96%,所述百分比均为质量百分比,且所有组成的质量百分比之和为100%。本发明所述的隔热涂料不仅对紫外和近红外具有优异的阻隔功能,而且绿色环保。
Description
技术领域
本发明是涉及一种能阻隔紫外和近红外的隔热涂料及其制备方法,属于涂料技术领域。
背景技术
建筑行业每年消耗约40%的全球能源,其中夏季制冷和冬季采暖约占总建筑能耗的50%。近年来,建筑高楼的兴起使得大型玻璃窗和玻璃幕墙的使用越来越广泛,如何减少玻璃的使用所造成的能源损耗以遏制能源危机成为当今研究的热门话题。
根据研究表明,太阳辐射紫外光的波长范围是200~400nm,能量占太阳总辐射能量的5%,可见光的波长范围是400~760nm,占太阳总辐射能量的45%,近红外光的波长范围是760~2400nm,占太阳总辐射能量的50%,由于紫外光和近红外光是不可见光,对室内的感光不会产生影响,但它的能量会以辐射的形式从玻璃照射到物体上,因此希望能将紫外光和近红外光阻隔在室外。
为此,研究人员制造出了多种隔热玻璃,例如贴膜玻璃,Low-E镀膜玻璃,其中Low-E镀膜玻璃是通过磁控溅射、高温热沉积等技术在玻璃上镀上一层贵金属或者化合物的薄膜,使玻璃具备较高的红外光阻隔性并且保持高的可见光透过率,但镀膜玻璃的工艺复杂,且设备投资巨大,高的生产成本及售价限制了它的大规模推广,难以大规模应用。
透明隔热涂料作为一种被动式隔热的安全节能材料,目前在建筑行业被广泛使用。隔热涂料是将具有近红外阻隔能力的纳米功能材料均匀地分散到涂料中而得,将隔热涂料涂覆到玻璃表面可使玻璃具有高的选择透过性,这样,无需将原有玻璃拆除,只需将该涂料涂覆到原有玻璃上即可,相较于镀膜玻璃,具有制造工艺简单、改造成本低等优势。
目前,隔热涂料中的纳米功能材料主要以氧化物半导体为主,例如:ITO(氧化铟锡)、ATO(氧化锡锑)和AZO(铝掺杂氧化锌)以及铯钨青铜等,其中:ITO的原料比较昂贵且具有毒性;ATO和AZO虽然没有此类问题,但是对于780~2400nm的近红外光阻隔效果不好,而此波段集中了太阳近红外能量的75%;铯钨青铜在紫外线的照射下对于光的选择透过性会变差,且价格比较昂贵。
发明内容
针对现有技术存在的上述问题,本发明的目的是提供一种能阻隔紫外和近红外的隔热涂料及其制备方法。
为实现上述发明目的,本发明采用的技术方案如下:
一种能阻隔紫外和近红外的隔热涂料,具有如下组方:
水性树脂:56-76%;
纳米CuLaS2浆液:20~40%;
流平剂:0.8~1.3%;
成膜助剂:1.1~1.5%;
消泡剂:0.03~0.07%;
pH调节剂:0.9~1.3%;
增稠剂:0.1~0.5%;
所述百分比均为质量百分比,且所有组成的质量百分比之和为100%;
其中,所述的纳米CuLaS2浆液的组方为:
纳米CuLaS2粉体:1~2%;
润湿分散剂:1.8~2.1%;
偶联剂:0.7~1%;
去离子水:95~96%;
所述百分比均为质量百分比,且所有组成的质量百分比之和为100%。
一种实施方案,所述的纳米CuLaS2粉体的制备包括如下操作:将含有La3+和Cu2+的混合水溶液倒入喷枪中,通过喷枪喷雾滴加到含有S2-的水溶液中,滴加结束后使混合溶液静止陈化,所得固体产物经离心、洗涤、干燥和真空煅烧后,即得所述的纳米CuLaS2粉体。
一种优选方案,所述的纳米CuLaS2粉体的制备包括如下步骤:
a)将水溶性镧盐和水溶性铜盐分别溶于水中,分别得到镧盐水溶液和铜盐水溶液,将两溶液混合均匀,得到含有La3+和Cu2+的混合水溶液;或,将水溶性镧盐和水溶性铜盐溶于水中,混合均匀,得到含有La3+和Cu2+的混合水溶液;
b)将水溶性金属硫化物溶于水中,得到含有S2-的水溶液;
c)将含有La3+和Cu2+的混合水溶液倒入喷枪中,通过喷枪喷雾滴加到含有S2-的水溶液中,得到混合溶液;
d)滴加结束后,使混合溶液于室温下静止陈化10~18小时,然后除去上清液,得到固体产物,所得固体产物经离心洗涤后再通过乙醇-正丁醇体系进行共沸蒸馏,然后对共沸蒸馏后的固体物经真空干燥、研磨,得到研磨产物;
e)将研磨产物在真空条件下,于400~900℃煅烧1~3小时后,冷却取出,粉碎,即得所述的纳米CuLaS2粉体。
一种优选方案,步骤a)中,所述的水溶性镧盐选用氯化镧、硝酸镧及碳酸镧中的任意一种,例如,La(NO3)3·6H2O;所述的水溶性铜盐选用氯化铜、硫酸铜及硝酸铜中的任意一种,例如:Cu(NO3)2·3H2O。
一种优选方案,步骤a)中,含有La3+和Cu2+的混合水溶液中,La3+与Cu2+的摩尔比为1:1。
一种优选方案,步骤b)中,所述的水溶性金属硫化物选用硫化钠或硫化钾,例如:Na2S·9H2O。
一种优选方案,步骤c)中,所得混合溶液中的La3+:Cu2+:S2-的摩尔比为1:1:(2~4)。
一种优选方案,步骤c)中,含有La3+和Cu2+的混合水溶液的喷雾滴加速度为80~120毫升/小时;滴加过程中,反应容器中的含有S2-的水溶液的表面积为15~35平方厘米。
一种优选方案,步骤d)中,所述的离心洗涤是将陈化后所得的固体产物先用去离子水离心洗涤,再用无水乙醇离心洗涤,如此循环三次。
一种优选方案,步骤d)中,所述的共沸蒸馏是将离心洗涤后的固体产物先分散于乙醇中,然后加入正丁醇,在80~110℃下共沸蒸馏(共沸体系中,乙醇与正丁醇的体积比为1:3~3:1,通过调节二者的体积比来调节共沸体系的共沸点)。
一种优选方案,步骤d)中,所述的真空干燥是在70~120℃干燥8~10小时。
一种实施方案,所述的纳米CuLaS2浆液的制备包括如下操作:
将配比量的CuLaS2粉体、偶联剂和润湿分散剂依次加入配比量的水中,混合均匀,即得所述的纳米CuLaS2浆液。
一种实施方案,所述的水性树脂选用丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、环氧树脂及聚酯树脂中的一种或多种。
一种实施方案,所述的流平剂选用有机改性聚硅氧烷,例如:BYK331、BYK333、BYK410。
一种实施方案,所述的成膜助剂选用丙二醇苯醚及醇酯类中的一种或多种,例如:醇酯C12,丙二醇二乙酸酯。
一种实施方案,所述的消泡剂选用有机硅氧烷及聚醚改性有机硅氧烷中的一种或多种,例如:BYK-024。
一种实施方案,所述pH调节剂选用氨水、氢氧化钠及氢氧化钾中的一种或多种。
一种实施方案,所述的增稠剂选用纤维素类、聚丙烯酸酯及缔合型聚氨酯增稠剂中的一种或多种,例如:羧甲基纤维素钠、聚丙烯酰胺。
一种实施方案,所述的润湿分散剂选用巴斯夫PX4701、BYK9076、高分子量烷基铵盐共聚物及高分子羧酸与改性聚硅氧烷的混合物中的一种或多种。
一种实施方案,所述的偶联剂选用钛酸酯偶联剂、硅烷偶联剂及有机羧酸偶联剂中的一种或多种。
一种制备所述的能阻隔紫外和近红外的隔热涂料的方法,包括如下操作:
将配比量的水性树脂、流平剂、成膜助剂、消泡剂加入配比量的纳米CuLaS2浆液中,搅拌使之混合均匀;接着加入配比量的pH调节剂,搅拌使之混合均匀;最后加入配比量的增稠剂,搅拌使之混合均匀,即得所述的隔热涂料。
与现有技术相比,本发明具有如下显著性有益效果:
本发明的隔热涂料以水性树脂为主体,以水为分散介质,以纳米CuLaS2粉体为功能性阻隔组分,在各组成(包括流平剂、成膜助剂、消泡剂、润湿分散剂、增稠剂等助剂)的协同作用下,使得本发明所得到的隔热涂料在200~400nm的紫外光区和760~2400nm的近红外光区的吸收强,不仅对紫外和近红外具有优异的阻隔功能,而且绿色环保,无溶剂污染问题,并且,本发明所述的制备工艺经济实用,制备过程简单,成本低廉,无需特殊设备和苛刻条件,易于实现规模化生产。
附图说明
图1为本发明中所述的CuLaS2纳米粉体的UV-VIS-NIR吸收谱图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明技术方案做进一步详细、完整地说明。
实施例1
一、纳米CuLaS2粉体的制备:
a)室温下将1.73g La(NO3)3·6H2O和0.97gCu(NO3)2·3H2O分别溶于72mL的去离子水中,分别得到La(NO3)3水溶液和Cu(NO3)2水溶液,然后将两溶液混合,超声分散5分钟,使二者混合均匀,得到含有La3+和Cu2+的混合水溶液;
b)室温下将3.84g Na2S·9H2O溶于144mL的去离子水中,得到Na2S水溶液;
c)将含有La3+和Cu2+的混合水溶液倒入喷枪中,通过喷枪喷雾滴加到Na2S水溶液中,控制滴速为80mL/h,反应容器中的硫化钠溶液的表面积为15cm2,得到混合溶液;
d)滴加结束后,使所得混合溶液于室温下静止陈化10小时(此时反应容器中溶液分层,固体产物沉积在反应容器底部),然后除去上清液,所得固体产物先用去离子水离心洗涤,再用无水乙醇离心洗涤,如此循环三次;将经离心洗涤后的固体产物先分散于乙醇中,然后加入正丁醇,在90℃下共沸蒸馏,再将共沸蒸馏的残余物置于真空干燥箱中在70℃下真空干燥8小时,经研磨得到研磨产物;
e)将研磨产物在真空条件下,于400℃煅烧3小时后,冷却取出,粉碎,即得所述的纳米CuLaS2粉体。
所制得的CuLaS2粉体的UV-VIS-NIR吸收谱图如图1所示,由图1可见,本发明所获得的CuLaS2粉体在紫外光区和近红外光区的吸收强。
二、纳米CuLaS2浆液的制备:
将1.9g纳米CuLaS2粉体加入到95mL的去离子水中,再依次加入0.7g硅烷偶联剂、2.0g润湿分散剂巴斯夫PX4701,高速搅拌0.5小时,随后超声分散20分钟,直至底部无明显固体,使各组分混合均匀,即得所述的纳米CuLaS2浆液。
三、能阻隔紫外和近红外的隔热涂料的制备:
将75g的水性聚氨酯树脂、0.9g流平剂BY331、1.1g成膜助剂醇酯十二、0.03g消泡剂BYK-024,加入20g制得的纳米CuLaS2浆液中,搅拌使之混合均匀(搅拌速度800r/min);接着加入1.2g的pH调节剂氨水,搅拌使之混合均匀;最后加入0.45g的增稠剂羧甲基纤维素钠,搅拌使之混合均匀,即得所述的隔热涂料。
实施例2
一、纳米CuLaS2粉体的制备:
a)室温下将1.73g La(NO3)3·6H2O和0.97gCu(NO3)2·3H2O分别溶于72mL的去离子水中,分别得到La(NO3)3水溶液和Cu(NO3)2水溶液,然后将两溶液混合,超声分散5分钟,使二者混合均匀,得到含有La3+和Cu2+的混合水溶液;
b)室温下将1.92g Na2S·9H2O溶于144mL的去离子水中,得到Na2S水溶液;
c)将含有La3+和Cu2+的混合水溶液倒入喷枪中,通过喷枪喷雾滴加到Na2S水溶液中,控制滴速为90mL/h,反应容器中的硫化钠溶液的表面积为20cm2,得到混合溶液;
d)滴加结束后,使所得混合溶液于室温下静止陈化12小时(此时反应容器中溶液分层,固体产物沉积在反应容器底部),然后除去上清液,所得固体产物先用去离子水离心洗涤,再用无水乙醇离心洗涤,如此循环三次;将经离心洗涤后的固体产物先分散于乙醇中,然后加入正丁醇,在90℃下共沸蒸馏,再将共沸蒸馏的残余物置于真空干燥箱中在80℃下真空干燥8小时,经研磨得到研磨产物;
e)将研磨产物在真空条件下,于400℃煅烧3小时后,冷却取出,粉碎,即得所述的纳米CuLaS2粉体。
所制得的CuLaS2粉体的UV-VIS-NIR吸收谱图也如图1所示。
二、纳米CuLaS2浆液的制备:
将1.5g纳米CuLaS2粉体加入到98mL的去离子水中,再依次加入0.9g钛酸酯偶联剂、1.9g润湿分散剂BYK9076,高速搅拌0.6小时,随后超声分散25分钟,直至底部无明显固体,使各组分混合均匀,即得所述的纳米CuLaS2浆液。
三、能阻隔紫外和近红外的隔热涂料的制备:
将71g的水性聚氨酯树脂、1.1g流平剂BYK410、1.4g成膜助剂丙二醇二乙酸酯、0.05g消泡剂有机硅氧烷,加入35g制得的纳米CuLaS2浆液中,搅拌使之混合均匀(搅拌速度850r/min);接着加入1.2g的pH调节剂氢氧化钠,搅拌使之混合均匀;最后加入0.2g的增稠剂聚丙烯酰胺,搅拌使之混合均匀,即得所述的隔热涂料。
实施例3
一、纳米CuLaS2粉体的制备:
a)室温下将1.73g La(NO3)3·6H2O和0.97gCu(NO3)2·3H2O分别溶于72mL的去离子水中,分别得到La(NO3)3水溶液和Cu(NO3)2水溶液,然后将两溶液混合,超声分散5分钟,使二者混合均匀,得到含有La3+和Cu2+的混合水溶液;
b)室温下将2.88g Na2S·9H2O溶于144mL的去离子水中,得到Na2S水溶液;
c)将含有La3+和Cu2+的混合水溶液倒入喷枪中,通过喷枪喷雾滴加到Na2S水溶液中,控制滴速为100mL/h,反应容器中的硫化钠溶液的表面积为25cm2,得到混合溶液;
d)滴加结束后,使所得混合溶液于室温下静止陈化15小时(此时反应容器中溶液分层,固体产物沉积在反应容器底部),然后除去上清液,所得固体产物先用去离子水离心洗涤,再用无水乙醇离心洗涤,如此循环三次;将经离心洗涤后的固体产物先分散于乙醇中,然后加入正丁醇,在90℃下共沸蒸馏,再将共沸蒸馏的残余物置于真空干燥箱中在80℃下真空干燥8.5小时,经研磨得到研磨产物;
e)将研磨产物在真空条件下,于400℃煅烧3小时后,冷却取出,粉碎,即得所述的纳米CuLaS2粉体。
所制得的CuLaS2粉体的UV-VIS-NIR吸收谱图也如图1所示。
二、纳米CuLaS2浆液的制备:
将1g纳米CuLaS2粉体加入到93mL的去离子水中,再依次加入1g有机羧酸偶联剂、1.93g润湿分散剂高分子量烷基铵盐共聚物,高速搅拌0.6小时,随后超声分散25分钟,直至底部无明显固体,使各组分混合均匀,即得所述的纳米CuLaS2浆液。
三、阻隔紫外和近红外的隔热涂料的制备:
将66g的水性聚氨酯树脂、1g流平剂BYK331、1.2g成膜助剂醇酯十二、0.04g消泡剂BYK-024,加入45g制得的纳米CuLaS2浆液中,搅拌使之混合均匀(搅拌速度900r/min);接着加入1.1g的pH调节剂氨水,搅拌使之混合均匀;最后加入0.3g的增稠剂缔合型聚氨酯增稠剂,搅拌使之混合均匀,即得所述的隔热涂料。
实施例4
一、纳米CuLaS2粉体的制备:
a)室温下将1.73g La(NO3)3·6H2O和0.97gCu(NO3)2·3H2O分别溶于72mL的去离子水中,分别得到La(NO3)3水溶液和Cu(NO3)2水溶液,然后将两溶液混合,超声分散5分钟,使二者混合均匀,得到含有La3+和Cu2+的混合水溶液;
b)室温下将2.4g Na2S·9H2O溶于144mL的去离子水中,得到Na2S水溶液;
c)将含有La3+和Cu2+的混合水溶液倒入喷枪中,通过喷枪喷雾滴加到Na2S水溶液中,控制滴速为120mL/h,反应容器中的硫化钠溶液的表面积为35cm2,得到混合溶液;
d)滴加结束后,使所得混合溶液于室温下静止陈化18小时(此时反应容器中溶液分层,固体产物沉积在反应容器底部),然后除去上清液,所得固体产物先用去离子水离心洗涤,再用无水乙醇离心洗涤,如此循环三次;将经离心洗涤后的固体产物先分散于乙醇中,然后加入正丁醇,在90℃下共沸蒸馏,再将共沸蒸馏的残余物置于真空干燥箱中在80℃下真空干燥10小时,经研磨得到研磨产物;
e)将研磨产物在真空条件下,于400℃煅烧3小时后,冷却取出,粉碎,即得所述的纳米CuLaS2粉体。
所制得的CuLaS2粉体的UV-VIS-NIR吸收谱图也如图1所示。
二、纳米CuLaS2浆液的制备:
将1.8g纳米CuLaS2粉体加入到92mL的去离子水中,再依次加入0.8g硅烷偶联剂、1.8g润湿分散剂BYK9076,高速搅拌1小时,随后超声分散40分钟,直至底部无明显固体,使各组分混合均匀,即得所述的纳米CuLaS2浆液。
三、能阻隔紫外和近红外的隔热涂料的制备:
将90g的水性聚氨酯树脂、1.4g流平剂BYK331、2g成膜助剂醇酯十二、0.05g消泡剂BYK-024,加入63g制得的纳米CuLaS2浆液中,搅拌使之混合均匀(搅拌速度1200r/min);接着加入1.5g的pH调节剂氨水,搅拌使之混合均匀;最后加入0.3g的增稠剂羧甲基纤维素钠,搅拌使之混合均匀,即得所述的隔热涂料。
对比例1
将0.7g硅烷偶联剂、2.0g润湿分散剂加入到95mL的去离子水中,高速搅拌0.5小时,随后超声分散20分钟,直至底部无明显固体,使各组分混合均匀,得到对比浆液。
将75g的水性聚氨酯树脂、0.9g流平剂BY331、1.1g成膜助剂醇酯十二、0.03g消泡剂BYK-024,加入20g制得的对比浆液中,搅拌使之混合均匀(搅拌速度800r/min);接着加入1.2g的pH调节剂氨水,搅拌使之混合均匀;最后加入0.45g的增稠剂羧甲基纤维素钠,搅拌使之混合均匀,即得对比隔热涂料。
对比例2
一、对比CuLaS2粉体的制备:
a)室温下将1.73g La(NO3)3·6H2O和0.97gCu(NO3)2·3H2O分别溶于72mL的去离子水中,分别得到La(NO3)3水溶液和Cu(NO3)2水溶液,然后将两溶液混合,超声分散5分钟,使二者混合均匀,得到含有La3+和Cu2+的混合水溶液;
b)室温下将3.84g Na2S·9H2O溶于144mL的去离子水中,得到Na2S水溶液;
c)将含有La3+和Cu2+的混合水溶液与Na2S水溶液混合,室温搅拌反应30分钟,得到混合溶液;
d)使所得混合溶液于室温下静止陈化10小时(此时反应容器中溶液分层,产物沉积在反应容器底部),然后除去上清液,得到固体产物,对所得固体产物先用去离子水离心洗涤,再用无水乙醇离心洗涤,如此循环三次;将经离心洗涤后的固体产物先分散于乙醇中,然后加入正丁醇,在90℃下共沸蒸馏,共沸蒸馏的残余物再置于真空干燥箱中于70℃下真空干燥8小时,再经研磨得到研磨产物;
e)将研磨产物在真空条件下,于400℃煅烧3小时后,冷却取出,粉碎,即得对比纳米CuLaS2粉体。
二、对比CuLaS2浆液的制备:
将1.9g对比CuLaS2粉体加入到95mL的去离子水中,再依次加入0.7g硅烷偶联剂、2.0g润湿分散剂,高速搅拌0.5小时,随后超声分散20分钟,直至底部无明显固体,使各组分混合均匀,即得对比CuLaS2浆液。
三、对比隔热涂料的制备:
将75g的水性聚氨酯树脂、0.9g流平剂BY331、1.1g成膜助剂醇酯十二、0.03g消泡剂BYK-024,加入20g制得的对比CuLaS2浆液中,搅拌使之混合均匀(搅拌速度800r/min);接着加入1.2g的pH调节剂氨水,搅拌使之混合均匀;最后加入0.45g的增稠剂羧甲基纤维素钠,搅拌使之混合均匀,即得对比隔热涂料。
将本发明实施例1-4和对比例1-2制备的隔热涂料的性能进行对比,结果如表1所示。
表1实施例1-4和对比例1-2所获得的隔热涂料的性能测试数据
由表1结果可见:本发明实施例1-4的隔热涂料中因添加有采用喷雾-高温煅烧固相法制备的纳米CuLaS2粉体,因此相较于对比例1中未添加CuLaS2粉体的普通涂料而言,显示出对紫外和近红外具有优异的阻隔功能;
此外,结合图1和表1还可见,本发明实施例1-4中所用的纳米CuLaS2粉体因采用喷雾-高温煅烧固相法制备得到,因此相较于对比例2中采用传统高温煅烧固相法制备的对比CuLaS2粉体而言,具有粒径小、在紫外光区和近红外光区吸收强等优势,致使本发明实施例1-4所获得的隔热涂料,相较于对比例2中所获得的隔热涂料而言,也显示出对紫外和近红外具有更为优异的阻隔功能,可更好地满足隔热涂料的使用要求。
最后需要在此指出的是:以上仅是本发明的部分优选实施例,不能理解为对本发明保护范围的限制,本领域的技术人员根据本发明的上述内容做出的一些非本质的改进和调整均属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种能阻隔紫外和近红外的隔热涂料,其特征在于,具有如下组方:
水性树脂:56-76%;
纳米CuLaS2浆液:20~40%;
流平剂:0.8~1.3%;
成膜助剂:1.1~1.5%;
消泡剂:0.03~0.07%;
pH调节剂:0.9~1.3%;
增稠剂:0.1~0.5%;
所述百分比均为质量百分比,且所有组成的质量百分比之和为100%;
其中,所述的纳米CuLaS2浆液的组方为:
纳米CuLaS2粉体:1~2%;
润湿分散剂:1.8~2.1%;
偶联剂:0.7~1%;
去离子水:95~96%;
所述百分比均为质量百分比,且所有组成的质量百分比之和为100%。
2.根据权利要求1所述的能阻隔紫外和近红外的隔热涂料,其特征在于,所述的纳米CuLaS2粉体的制备包括如下操作:将含有La3+和Cu2+的混合水溶液倒入喷枪中,通过喷枪喷雾滴加到含有S2-的水溶液中,滴加结束后使混合溶液静止陈化,所得固体产物经离心、洗涤、干燥和真空煅烧后,即得所述的纳米CuLaS2粉体。
3.根据权利要求2所述的能阻隔紫外和近红外的隔热涂料,其特征在于,所述的纳米CuLaS2粉体的制备包括如下步骤:
a)将水溶性镧盐和水溶性铜盐分别溶于水中,分别得到镧盐水溶液和铜盐水溶液,将两溶液混合均匀,得到含有La3+和Cu2+的混合水溶液;或,将水溶性镧盐和水溶性铜盐溶于水中,混合均匀,得到含有La3+和Cu2+的混合水溶液;
b)将水溶性金属硫化物溶于水中,得到含有S2-的水溶液;
c)将含有La3+和Cu2+的混合水溶液倒入喷枪中,通过喷枪喷雾滴加到含有S2-的水溶液中,得到混合溶液;
d)滴加结束后,使混合溶液于室温下静止陈化10~18小时,然后除去上清液,得到固体产物,所得固体产物经离心洗涤后再通过乙醇-正丁醇体系进行共沸蒸馏,然后对共沸蒸馏后的固体产物进行真空干燥、研磨,得到研磨产物;
e)将研磨产物在真空条件下,于400~900℃煅烧1~3小时后,冷却取出,粉碎,即得所述的纳米CuLaS2粉体。
4.根据权利要求3所述的能阻隔紫外和近红外的隔热涂料,其特征在于:步骤a)中,所述得水溶性镧盐选用氯化镧、硝酸镧及碳酸镧中的任意一种;所述的水溶性铜盐选用氯化铜、硫酸铜及硝酸铜中的任意一种。
5.根据权利要求3所述的能阻隔紫外和近红外的隔热涂料,其特征在于:步骤b)中,所述的水溶性金属硫化物选用硫化钠或硫化钾。
6.根据权利要求3所述的能阻隔紫外和近红外的隔热涂料,其特征在于:步骤c)中,所得混合溶液中的La3+:Cu2+:S2-的摩尔比为1:1:(2~4)。
7.根据权利要求1所述的能阻隔紫外和近红外的隔热涂料,其特征在于,所述的纳米CuLaS2浆液的制备包括如下操作:将配比量的CuLaS2粉体、偶联剂和润湿分散剂依次加入配比量的水中,混合均匀,即得所述的纳米CuLaS2浆液。
8.根据权利要求1所述的能阻隔紫外和近红外的隔热涂料,其特征在于:所述的水性树脂选用丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、环氧树脂及聚酯树脂中的一种或多种。
9.根据权利要求1所述的能阻隔紫外和近红外的隔热涂料,其特征在于:所述的偶联剂选用钛酸酯偶联剂、硅烷偶联剂及有机羧酸偶联剂中的一种或多种。
10.一种制备权利要求1所述的能阻隔紫外和近红外的隔热涂料的方法,其特征在于,所述方法包括如下操作:将配比量的水性树脂、流平剂、成膜助剂、消泡剂加入配比量的纳米CuLaS2浆液中,搅拌使之混合均匀;接着加入配比量的pH调节剂,搅拌使之混合均匀;最后加入配比量的增稠剂,搅拌使之混合均匀,即得所述的隔热涂料。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202211173522.2A CN115449251B (zh) | 2022-09-26 | 2022-09-26 | 一种能阻隔紫外和近红外的隔热涂料及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202211173522.2A CN115449251B (zh) | 2022-09-26 | 2022-09-26 | 一种能阻隔紫外和近红外的隔热涂料及其制备方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN115449251A true CN115449251A (zh) | 2022-12-09 |
CN115449251B CN115449251B (zh) | 2023-09-08 |
Family
ID=84307755
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202211173522.2A Active CN115449251B (zh) | 2022-09-26 | 2022-09-26 | 一种能阻隔紫外和近红外的隔热涂料及其制备方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN115449251B (zh) |
Citations (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101864241A (zh) * | 2010-06-12 | 2010-10-20 | 上海工程技术大学 | 一种铝合金型材用辐射型隔热粉末涂料及其制备方法 |
CN102229780A (zh) * | 2011-05-25 | 2011-11-02 | 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 | 金属硫化物隔热涂料及其制备方法 |
CN107383574A (zh) * | 2017-07-13 | 2017-11-24 | 北京华腾新材料股份有限公司 | 一种具有紫外近红外吸收热屏蔽聚烯烃共挤薄膜及制备方法 |
CN107500337A (zh) * | 2017-07-13 | 2017-12-22 | 北京华腾新材料股份有限公司 | 一种近红外吸收热屏蔽颜料颗粒及制备方法 |
CN107502085A (zh) * | 2017-07-13 | 2017-12-22 | 北京华腾新材料股份有限公司 | 一种近红外吸收颜料的透明隔热涂层及制备方法 |
WO2018020819A1 (ja) * | 2016-07-26 | 2018-02-01 | 住友金属鉱山株式会社 | 近赤外線吸収微粒子分散液、近赤外線吸収微粒子分散体、近赤外線吸収透明基材、近赤外線吸収合わせ透明基材 |
CN108083324A (zh) * | 2017-12-25 | 2018-05-29 | 畅的新材料科技(上海)有限公司 | 一种近红外反射的掺杂氧化锡材料及其制备方法 |
CN108690475A (zh) * | 2017-02-22 | 2018-10-23 | 海门市瑞泰纺织科技有限公司 | 隔热涂料及其制备方法 |
CN108864625A (zh) * | 2017-05-16 | 2018-11-23 | 宁波海奇合昇环能科技有限公司 | 透明隔热防紫外线纳米复合片材及其制备方法 |
CN109517254A (zh) * | 2017-09-19 | 2019-03-26 | 北京化工大学 | 具有光选择性吸收和耐老化功能的有机无机复合膜片及其制备方法 |
CN111587229A (zh) * | 2017-12-04 | 2020-08-25 | 康宁公司 | 具有紫外线和近红外阻挡特性的玻璃陶瓷和玻璃陶瓷制品 |
CN112812668A (zh) * | 2020-12-31 | 2021-05-18 | 上海工程技术大学 | 一种含有改性废橡胶粉的涂料及其制备方法 |
-
2022
- 2022-09-26 CN CN202211173522.2A patent/CN115449251B/zh active Active
Patent Citations (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101864241A (zh) * | 2010-06-12 | 2010-10-20 | 上海工程技术大学 | 一种铝合金型材用辐射型隔热粉末涂料及其制备方法 |
CN102229780A (zh) * | 2011-05-25 | 2011-11-02 | 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 | 金属硫化物隔热涂料及其制备方法 |
WO2018020819A1 (ja) * | 2016-07-26 | 2018-02-01 | 住友金属鉱山株式会社 | 近赤外線吸収微粒子分散液、近赤外線吸収微粒子分散体、近赤外線吸収透明基材、近赤外線吸収合わせ透明基材 |
CN108690475A (zh) * | 2017-02-22 | 2018-10-23 | 海门市瑞泰纺织科技有限公司 | 隔热涂料及其制备方法 |
CN108864625A (zh) * | 2017-05-16 | 2018-11-23 | 宁波海奇合昇环能科技有限公司 | 透明隔热防紫外线纳米复合片材及其制备方法 |
CN107383574A (zh) * | 2017-07-13 | 2017-11-24 | 北京华腾新材料股份有限公司 | 一种具有紫外近红外吸收热屏蔽聚烯烃共挤薄膜及制备方法 |
CN107500337A (zh) * | 2017-07-13 | 2017-12-22 | 北京华腾新材料股份有限公司 | 一种近红外吸收热屏蔽颜料颗粒及制备方法 |
CN107502085A (zh) * | 2017-07-13 | 2017-12-22 | 北京华腾新材料股份有限公司 | 一种近红外吸收颜料的透明隔热涂层及制备方法 |
CN109517254A (zh) * | 2017-09-19 | 2019-03-26 | 北京化工大学 | 具有光选择性吸收和耐老化功能的有机无机复合膜片及其制备方法 |
CN111587229A (zh) * | 2017-12-04 | 2020-08-25 | 康宁公司 | 具有紫外线和近红外阻挡特性的玻璃陶瓷和玻璃陶瓷制品 |
CN108083324A (zh) * | 2017-12-25 | 2018-05-29 | 畅的新材料科技(上海)有限公司 | 一种近红外反射的掺杂氧化锡材料及其制备方法 |
CN112812668A (zh) * | 2020-12-31 | 2021-05-18 | 上海工程技术大学 | 一种含有改性废橡胶粉的涂料及其制备方法 |
Non-Patent Citations (5)
Title |
---|
GE, SJ 等: "Near-infrared-responsive Copper Sulfide Nanoparticle/Liquid Crystal Elastomer Composites", ACTA POLYMERICA SINICA, no. 10, pages 1633 - 1640 * |
张东亮;马晓敏;高国生;: "隔热、透明PVB/纳米ATO复合胶膜的制备及性能表征", no. 02, pages 34 - 39 * |
徐磊等: "多元金属硫化物的近红外吸收性能", vol. 40, no. 6, pages 1 - 5 * |
王伟力;王桂清;: "常温下用直接沉淀法制备纳米硫化铜", 化学研究, no. 04, pages 41 - 43 * |
王松等: "透明隔热涂料用金属氧化物的研究进展", vol. 52, no. 8, pages 81 - 88 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN115449251B (zh) | 2023-09-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101186781B (zh) | 一种透明隔热涂料及其制备方法 | |
CN102286243B (zh) | 以尖晶石型颜料为吸光剂制备太阳能选择性吸热涂料的方法 | |
CN102020898B (zh) | 一种纳米透明隔热涂层及其制备方法 | |
CN103508678B (zh) | 耐磨的含有介孔的增透涂层的制备方法及耐磨的含有介孔的增透涂层 | |
CN110467878B (zh) | 一种节能建筑用长效型隔热降温涂料及制备方法 | |
CN107267011A (zh) | 一种具有隔热反射功能的涂料及其制备方法 | |
CN103102083A (zh) | 一种纳米氧化锡锑透明隔热薄膜的制备方法 | |
CN114539861A (zh) | 一种水性辐射制冷涂料及其制备方法 | |
CN105419531A (zh) | 一种超高阳光反射比涂料的制备方法 | |
CN113278322A (zh) | 一种仿石漆及其制备方法 | |
CN110684453B (zh) | 一种隧道水性高亮易清洗瓷化涂料及其制备方法 | |
CN108659657A (zh) | 一种建筑外墙涂料及其应用 | |
CN109135531A (zh) | 一种稀土掺杂纳米氧化铟锡红外隐身涂层 | |
CN106118287B (zh) | 一种纳米ATO/CuS填料水性丙烯酸透明隔热涂料 | |
CN103013212A (zh) | 一种纳米隔热涂料及其制备方法 | |
CN100371402C (zh) | 一种抗红外线涂料及其制备工艺 | |
CN109294380B (zh) | 一种反红外纳米二氧化钛粉末涂料及其制备方法 | |
CN102167520B (zh) | 掺杂纳米azo系列透明隔热玻璃的制备方法 | |
CN106947344B (zh) | 一种反射隔热涂料及其制备方法 | |
CN115449251B (zh) | 一种能阻隔紫外和近红外的隔热涂料及其制备方法 | |
CN102399072B (zh) | 一种智能节能涂层的制备方法 | |
CN110964367A (zh) | 一种反射型水性隔热涂料及其制备方法与应用 | |
CN113201235B (zh) | 改性云母钛珠光颜料及其制备、透明隔热涂料、玻璃 | |
CN114958065B (zh) | 一种高反射隔热型功能填料及其制备方法与应用 | |
CN112521814A (zh) | 一种高透明玻璃节能恒温纳米涂料 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |