纳米透明隔热涂料及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种纳米透明隔热涂料及其制备方法，所述纳米透明隔热涂料的原料组成以重量份计，包括：去离子水20～25份；纳米二氧化硅气凝胶浆料15～25份；水性丙烯酸树脂40～50份；消泡剂0.5～1.2份；增稠剂0.6～1.4份；分散剂A2～3份；流平剂1～2份；二丙二醇甲醚0.05～0.1份；二丙二醇丁醚0.05～0.1份。本发明专利技术纳米透明隔热涂料添加单一的性能优良的纳米二氧化硅气凝胶，并通过优选分散剂对纳米二氧化硅气凝胶进行改性，消除其易团聚不易分散的问题，并优选其余原料以及配比、工艺步骤，参数等，制得理想的纳米透明隔热涂料，且节约成本和简化施工工艺。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及材料领域，特别是涉及一种纳米透明隔热涂料及其制备方法。
技术介绍
随着新修订的《节约能源法》的贯彻实施，节约能源是我国发展经济的一项长远战略方针。目前，我国建筑能耗占能源总消耗的1/3左右，建筑单位面积采暖能耗是国际气候条件相近发达国家的2倍-3倍。因此，建筑节能新技术的研究开发和新产品的推广应用，是推动建筑节能工作的有效途径。纳米材料因其独特的纳米效应，通常被加入到传统的涂料中分散并对原涂料进行改性后可以赋予涂料优异的性能。水性涂料是指以水为分散介质的涂料，有机溶剂挥发较少，无污染、安全无毒，是现代涂料发展的主流方向。所以，纳米材料对水性涂料的改性由于其在环保方面的重要性近年来尤为炙手可热。如何使纳米材料真正以纳米级分散于水性涂料中，发挥其纳米效应，获得高性能、稳定性好的水性纳米涂料具有十分重要的应用价值。如果能成功的将纳米透明隔热涂料应用于建筑玻璃上，能有效阻隔太阳通过透明玻璃的红外辐射，让可见光进入室内被人体所吸收，而又可以将室内物体所辐射的长波保留在室内，为建筑节能开辟一条新的途径。中国专利CN101186781A(一种透明隔热涂料及其制备方法)采用添加几种不同纳米材料二氧化硅、二氧化钛、氧化铟锡、富勒烯C60混合进行超声分散20～30次，纳米材料本来就因为其性能独特，颗粒细化分散后表面积增大，表面自由能相应增大，表面活性增强，导致纳米颗粒难分散易团聚；添加多种纳米材料，将大大增大工艺难度和分散时间。中国专利CN1844281A(环境友好耐沾污耐候型热反射隔热涂料及其制备方法)采用添加钛白粉、球型闭孔珍珠岩、石灰粉、空心玻璃、几种不同无机填料进行球磨分散，分散工艺简单，但是在隔热性能上不明显，对涂覆物透明性也有很大的影响，同时提高成本。
技术实现思路
基于此，有必要针对上述问题，提供一种纳米水性透明隔热涂料及其制备方法，本专利技术可以涉及作为建筑玻璃和汽车玻璃用的涂料，为隔热保温、环保节能、耐高温、耐化学性等多种领域适用的不同功能/类型的涂料品种。为实现上述技术目的，具体技术方案如下：一种纳米透明隔热涂料，其原料组成以重量份计，包括：其中，所述纳米二氧化硅气凝胶浆料的原料组成以重量份计，包括：本专利技术所述纳米二氧化硅气凝胶具有多孔网状结构，导热系数可低至0.001W.m-1.k-1。在其中一些实施例中，所述分散剂A为高分子分散剂；所述分散剂B为硅烷偶联剂和/或高分子分散剂。上述硅烷偶联剂优选KH-570；上述高分子分散剂优选丙烯酸系聚合物分散剂，如1053纳米分散剂。本专利技术优选上述分散剂可以很好的分散纳米二氧化硅气凝胶，且分散后不团聚。能够使纳米二氧化硅气凝胶粉末粒子分散到30～90nm范围内，且不破坏其内部结构，使其优良性能得到很好的发挥。在其中一些实施例中，所述水性丙烯酸树脂固含量50～55％，粘度为1100～1600mPa.s(25℃)。本专利技术优选的上述树脂对光的主吸收峰处在太阳光谱之外，用其制成的涂料具有特别优良的耐光性及耐户外老化性，且色浅，水白透明，耐光耐候性佳，耐热耐磨蚀，对酸、碱、盐、油脂、洗涤剂等有很好的抵抗性，很适合玻璃涂料上应用。在其中一些实施例中，所述消泡剂为矿物油类非离子型消泡剂。本专利技术优选的矿物油类非离子型消泡剂要求其活性成分为100％。优选德谦公司型号为082的消泡剂DP-082。本专利技术所选消泡剂可以很好的消除纳米材料气泡多的难题。在其中一些实施例中，所述增稠剂为改性聚丙烯酸增稠剂。优选德谦公司的型号为WT-102增稠剂。在其中一些实施例中，所述流平剂为改性聚氨酯流平剂。优选德谦公司型号为495的流平剂DP-495。本专利技术所优选的流平剂，可以使涂膜变的均匀、平整。本专利技术还提供一种上述纳米透明隔热涂料的制备方法，包括以下步骤：(1)纳米二氧化硅气凝胶浆料的制备：取所述分散剂B、润湿分散剂、去离子水与纳米二氧化硅气凝胶，混合，调节pH值为7.5～8.5，在分散机上分散，然后置于研磨机中研磨，制得粉末粒径在30～90nm范围内的纳米二氧化硅气凝胶浆料；(2)透明隔热涂料的制备：取所述水性丙烯酸树脂、去离子水、步骤(1)得到的纳米二氧化硅气凝胶浆料、分散剂A、消泡剂、流平剂、增稠剂、二丙二醇甲醚及二丙二醇丁醚，混合，调节pH值为7.5～8.5，在分散机上分散，置于研磨机中研磨，即得。在其中一些实施例中，所述步骤(1)中的分散时间是15～20min，转速1150～1250rpm；研磨时间是2～3h，转速2900～3100rpm。在其中一些实施例中，所述步骤(2)中的分散时间为15～20min，转速为1150～1250rpm；研磨时间为1～2h，研磨速度为2400～2600rpm。本专利技术在克服现有的纳米材料难分散易团聚的技术难点，提供一种既透明又隔热，同时制备方法简单易行，施工方便，能自干的低成本的一种纳米通明隔热涂料。热传输是通过传导、对流、辐射三种方式。要达到很好的隔热性能，就必须对上述3种方式采取有针对性的措施。空气具有很小的导热系数，如果能设法使固体中含有大量静止的空气，那么这种固体就会具有很好的隔热性能。而气凝胶材料由于具有空间的纳米量级的孔洞，颗粒骨架非常纤细，无疑对于固态的接触热传导和气内部的气体传热都具有很大的阻碍作用。也就是说气凝胶是一种优良的地热导材料。本专利技术所采用的纳米SiO2气凝胶具有独特的纳米结构，孔洞尺寸和颗粒直径范围均为纳米量级(1-100nm)，并形成开放性纳米级多孔结构和连续的三维网络结构，其高比表面积(200～1000m2/g)、高孔隙率(80％～99.8％)及低密度(3～600kg/m3)，使纳米SiO2气凝胶的网络骨架颗粒达到纳米尺度而其在孔结构上也达到了纳米量级，这样就使气凝胶材料具有纳米尺度和纳米孔结构双重特性，是极其理想的纳米催化剂、吸附剂及催化剂载体材料，其催化活性和选择性远远高于常规催化剂，而且它还具有优良的热稳定性，可以有效地减少副反应的发生，延长使用寿命。本专利技术利用纳米SiO2气凝胶对太阳光谱的选择特性，以纳米SiO2气凝胶为主要原料，选用透明树脂为成膜物，将二者与其它配套助剂混合制得透明隔热涂料，应用于建筑物的玻璃表面，不改变玻璃的透光性，能有效屏蔽红外热辐射和阻隔紫外线。还具有防静电、防眩光、抑制紫外线照射破坏等功能。同时，本专利技术涂料在保证可见光透过的同时，还反射波长较长的室内暖气热辐射，有...

【技术保护点】
一种纳米透明隔热涂料，其特征在于，其原料组成以重量份计，包括：其中，所述纳米二氧化硅气凝胶浆料的原料组成以重量份计，包括：

【技术特征摘要】
1.一种纳米透明隔热涂料，其特征在于，其原料组成以重量份计，包括：
其中，所述纳米二氧化硅气凝胶浆料的原料组成以重量份计，包括：
2.根据权利要求1所述的纳米透明隔热涂料，其特征在于，所述分散剂A
为高分子分散剂；所述分散剂B为硅烷偶联剂和/或高分子分散剂。
3.根据权利要求1所述的纳米透明隔热涂料，其特征在于，所述水性丙烯
酸树脂固含量50～55％，粘度为1100～1600mPa.s。
4.根据权利要求1所述的纳米透明隔热涂料，其特征在于，所述消泡剂为
矿物油类非离子型消泡剂。
5.根据权利要求1所述的纳米透明隔热涂料，其特征在于，所述增稠剂为
改性聚丙烯酸增稠剂。
6.根据权利要求1～5任一项所述的纳米透明隔热涂料，其特征在于，所述
流平剂为改性聚氨酯流平剂。
7.一种根据权利要求1～6任一项所述的纳米透明隔热涂料的制备方法，其

\t特征在于，包括以下步骤：
(1)纳米二氧化硅气凝胶浆料...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭迪，
申请(专利权)人：广州市白云化工实业有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44