一种纳米透明隔热玻璃涂料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种纳米透明隔热玻璃涂料，其特征在于包括以下质量分数的组分：聚氨酯丙烯酸酯20～40％；有机硅改性聚酯丙烯酸酯10～25％；单体25～50％；POSS-碳纳米管-ATO杂化材料5～20％；光引发剂4～6％；有机溶剂0～10％；助剂0.3～1.5％；各组分质量百分数之和为100％。其中使用的POSS-碳纳米管-ATO杂化材料，既增强了隔热效果，又提高涂层的耐紫外老化和耐磨性能。本发明专利技术还公开了一种纳米透明隔热玻璃涂料的制备方法，本方法所得涂料制得的涂层可见光透射率可达70％以上，隔热效果优异，且附着力、耐磨性、实用性等性能优异。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种纳米透明隔热玻璃涂料，其特征在于包括以下质量分数的组分：聚氨酯丙烯酸酯20～40％；有机硅改性聚酯丙烯酸酯10～25％；单体25～50％；POSS-碳纳米管-ATO杂化材料5～20％；光引发剂4～6％；有机溶剂0～10％；助剂0.3～1.5％；各组分质量百分数之和为100％。其中使用的POSS-碳纳米管-ATO杂化材料，既增强了隔热效果，又提高涂层的耐紫外老化和耐磨性能。本专利技术还公开了一种纳米透明隔热玻璃涂料的制备方法，本方法所得涂料制得的涂层可见光透射率可达70％以上，隔热效果优异，且附着力、耐磨性、实用性等性能优异。【专利说明】
本专利技术涉及隔热涂料
，具体地指一种纳米透明隔热玻璃涂料及其制备方 法。
技术介绍
玻璃广泛用作建筑玻璃窗、玻璃门、玻璃幕墙、汽车玻璃窗等，窗户是热量进出的 通道，阳光的热辐射透过窗户玻璃对室内加热；玻璃的隔热性能对世界节能降耗具有重大 贡献。为了节约能源，人们采取了各种措施来解决玻璃的隔热问题。传统解决玻璃隔热问 题主要有三个途径，一是使用玻璃隔热贴膜，但一般进口隔热膜每平方米200-600元的价 格太高，目前只在高档轿车上使用；二是使用热反射膜，通过反射膜发射热量，但这种产品 的透光性差，使其无法广泛运用；三是L0W-E玻璃，目前有国内厂家生产，设备及投资巨大 运营成本高涨导致每平方木价格在150元左右，昂贵的价格制约了用户的使用。近年来，基 于材料科学和纳米技术的发展，人们开始研究使用透明隔热纳米涂料来提高玻璃的隔热性 能。透明隔热纳米涂料，对可见光具有高透射率而对近红外光和紫外光具有良好的反射、阻 隔或吸收作用。将该涂料应用于建筑物或汽车玻璃，既不会影响室内采光，又可以适当降低 空调负荷，对缓解能源危机和节能环保具有重要的意义。 目前，关于透明隔热玻璃涂料的研究主要集中在欧美日等国家，研究重点主要是 无机功能材料的选择，如ΙΤ0(氧化铟锡）、ΑΤ0(锑氧化锡）Ti0 2(二氧化钛）等。基本原理 是利用了此类纳米材料的光谱选择性，即对近红外光和紫外光的反射性和对可见光的高透 射性。将纳米材料首先制成稳定分散的水性或溶剂型浆料，然后再应用于涂料中，得到具有 隔热性能的多功能纳米涂料。但此类隔热玻璃涂料还存在一些实际应用上的问题：一方面， 由于其隔热原理仅基于对近红外线的反射，达到70%的近红外屏蔽率，隔热效果还有待改 善；另一方面，由于是应用于户外，目前所公开的透明隔热玻璃涂料在耐水性、耐紫外老化、 耐磨性等方面性能还有所欠缺。
技术实现思路
本专利技术的目的就是要解决上述
技术介绍
的不足，提供一种隔热效果更好、耐老化 耐磨性更强的纳米透明隔热玻璃涂料及其制备方法。 本专利技术的技术方案为：一种纳米透明隔热玻璃涂料，其特征在于包括以下质量分 数的组分： 聚氨酯丙烯酸酯20?40% ; 有机硅改性聚酯丙烯酸酯10?25% ; 单体 25 ?50%; P0SS-碳纳米管-ΑΤ0杂化材料5?20 % ; 光引发剂4?6%; 有机溶剂〇?10%; 助剂0. 3?1. 5% ;各组分质量百分数之和为100% ; 其中，所述单体为甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸-2-羟乙酯、 甲基丙烯酸异冰片酯、叔碳酸乙烯酯、N-羟甲基丙烯酰胺、二缩三丙二醇二丙烯酸酯、双三 羟甲基丙烷四丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、丙氧基化甘油三丙烯酸酯单体中的一种或 几种； 所述光引发剂为1-羟基-环己基-苯基甲酮、（2,4,6_三甲基苯甲酰基）二苯基 氧化膦、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮中的一种或多种。 优选的，所述的聚氨酯丙烯酸酯为型号为LE-6704的四官能度聚氨酯丙烯酸酯。 LE-6704四官能度聚氨酯丙烯酸酯树脂为LEXUS MAN CHEMICAL公司产品。 优选的，所述的有机硅改性聚酯丙烯酸酯为型号为DR-E750的双官能度聚酯丙烯 酸酯。DR-E750为Eternal公司产品。 优选的，所述P0SS-碳纳米管-ΑΤ0杂化材料由5?50重量份的笼型倍半硅氧烷 P0SS、1?5重量份的活性碳纳米管和1?5重量份的纳米掺锑二氧化锡ΑΤ0,在氮气保护 下，超声波10?120分钟，再加热至40?180°C，加热同时搅拌6?72小时，减压蒸馏除 去过量的笼型倍半硅氧烷，抽滤，洗涤，80?100°C下真空干燥24小时，制得P0SS-碳纳米 管-ΑΤ0杂化材料，其中所述笼型倍半硅氧烷P0SS端基为环氧基。 优选的，所述助剂包括分散剂、流平剂和消泡剂。优选使用分散剂为溶剂型分 散剂，产品型号为ΒΥΚ163或ΒΥΚ 101 ;优选使用流平剂为聚甲基烷基硅氧烷，产品型号为 ΒΥΚ-323 ;优选使用消泡剂为丙烯酸官能聚二甲基硅氧烷，产品型号为ΒΥΚ066Ν。 优选的，所述有机溶剂为乙酸乙酯、乙酸丁酯、丁酮的一种或几种。 本专利技术还提供一种纳米透明隔热玻璃涂料的制备方法，包括以下步骤： 1)P0SS-碳纳米管-ΑΤ0杂化材料的制备 用强氧化性酸对碳纳米管进行表面改性，得到酸化碳纳米管，再将酸化碳纳米管 与酰化剂反应，得到含有酰卤基团的活性碳纳米管； 在密封反应容器中，加入5?50重量份的笼型倍半娃氧烧P0SS、1?5重量份的 活性碳纳米管和1?5重量份的纳米掺锑二氧化锡ΑΤ0,所述笼型倍半硅氧烷P0SS端基为 环氧基，在氮气保护下，超声波10?120分钟，再加热至40?180°C，加热同时搅拌6?72 小时，减压蒸馏除去过量的笼型倍半硅氧烷，抽滤，洗涤，80?KKTC下真空干燥24小时，得 到P0SS-碳纳米管-ΑΤ0杂化材料； 2)纳米透明隔热玻璃涂料的制备 将以下质量分数的组分：聚氨酯丙烯酸酯20?40% ;有机硅改性聚酯丙烯酸酯 10?25% ;单体25?50% ;步骤1)中制得的P0SS-碳纳米管-ΑΤ0杂化材料5?20% ;光 引发剂4?6% ;有机溶剂0?10% ;助剂0. 3?1. 5% ;各组分质量百分数之和为100%， 在30?50°C下调配均匀，即得到纳米透明隔热玻璃涂料。 优选的，步骤1)中含有酰卤基团的活性碳纳米管的制备方法为：将干燥的碳纳米 管和体积比3:1的98%硫酸和60%硝酸的混合酸置于容器中，超声波处理24小时，抽滤、 洗涤，10(TC下真空干燥，得到酸化碳纳米管；酸化碳纳米管和亚硫酰氯放入烧瓶，超声波处 理30分钟，加热至120°C，搅拌下回流反应30小时，蒸馏除去过量的亚硫酰氯，80°C下真空 干燥得到含有酰卤基团的活性碳纳米管。 优选的，所述步骤1)中碳纳米管为单壁碳纳米管或多壁碳纳米管，直径为10? 100nm，长度为 100 ?5000nm。 优选的，所述步骤1)中酸化碳纳米管上羧基质量占酸化碳纳米管总质量百分比 为 0· 5 ?2. 5%。 将制得的透明隔热玻璃涂料通过喷涂或刷涂的方式涂覆在玻璃上，UV光照即可瞬 间固化，得到透明隔热玻璃涂层。涂层厚度为3?8微米。 纳米掺锑二氧化锡ΑΤΟ是常用的反射近红外线材料；碳纳米管CNTs具有独特的散 热性能。本专利技术制备的P本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纳米透明隔热玻璃涂料，其特征在于包括以下质量分数的组分：聚氨酯丙烯酸酯20～40％；有机硅改性聚酯丙烯酸酯10～25％；单体25～50％；POSS‑碳纳米管‑ATO杂化材料5～20％；光引发剂4～6％；有机溶剂0～10％；助剂0.3～1.5％；各组分质量百分数之和为100％；其中，所述单体为甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸‑2‑羟乙酯、甲基丙烯酸异冰片酯、叔碳酸乙烯酯、N‑羟甲基丙烯酰胺、二缩三丙二醇二丙烯酸酯、双三羟甲基丙烷四丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、丙氧基化甘油三丙烯酸酯中的一种或几种；所述光引发剂采用1‑羟基‑环己基‑苯基甲酮、(2，4，6‑三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦、2‑羟基‑2‑甲基‑1‑苯基‑1‑丙酮中的一种或多种。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：朱超，胡巍，陈峰，彭湘红，
申请(专利权)人：江汉大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42