一种掺镱纳米水性ATO隔热浆料及其制备方法技术

一种掺镱纳米水性ＡＴＯ隔热浆料的制备方法，其特征在于，掺镱纳米水性ＡＴＯ浆料是由占ＡＴＯ隔热浆料重量５～４０％的纳米ＡＴＯ粉体和占ＡＴＯ隔热浆料重量５５～９５％的去离子水以及３～５％ＡＴＯ粉体重量的Ｙｂ↓［２］Ｏ↓［３］粉体和２～８％ＡＴＯ粉体重量的分散剂，在搅拌或超声波破碎的作用下进行预分散，然后对此预分散体进行研磨分散制得。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及纳米粉体的分散方法，具体涉及一种掺镱纳米水性氧化锡锑(ATO)隔热浆料及其制备方法。
技术介绍
随着科学技术与社会生产的快速发展，能源和环境成为全社会日益瞩目的两大问题，从而为节能和环保提出了更高要求。建筑隔热(绝热)保温是节约能源、提高建筑物居住和使用功能的一个重要方面。建筑能耗在人类整个能源消耗中所占比例一般在30％～40％，且其中绝大多数是采暖和空调的能耗，故建筑节能意义重大。据研究统计，在建筑能耗方面，我国建筑门窗散热量占建筑外围总散热量的50％以上，为发达国家的3～5倍。因此提高门窗的保温隔热性能是降低建筑能耗的有效途径。目前市面上较成熟效果较好的产品有低辐射镀膜玻璃和各种各样的玻璃贴膜以改善玻璃的隔热性能。低辐射镀膜玻璃生产工艺比较复杂，而且工艺设备投资比较大。虽然具有较好的节能效果和较高的可见光透过率，但价格较高，难以为大众广泛应用，且不适用于既有建筑节能改造。目前我国的建筑玻璃贴膜市场基本上是进口品牌的天下，如来自美国的3M，威邦V-BEST，爵士JOINNS，强生Johnson等。然而，令人遗憾的是，由于贴膜的制造技术掌握在少数企业手中，建筑玻璃贴膜市场，目前还看不到国产品牌的身影。绝大多数依靠进口，致使玻璃贴膜价格较高。近年来兴起的玻璃隔热涂料，主要是将纳米ATO浆料添加到涂料中制成隔热涂料。ATO是掺锑氧化锡(Antimony Doped Tin Oxide)的简称，具有N型半导体材料的特性和透明导电性。ATO纳米粒子对可见光的吸收极弱，故在可见光具有较高的透过率；均匀分散的导电纳米ATO超微粒子的相互作用形成导电膜，导电膜中电荷移动可实现高透射率和防静电；三氧化二镱粉体能-->够吸收近红外热线。掺镱纳米水性ATO浆料具有隔热性、高导电性、耐候性，抗辐射性等优良性能，可以广泛用在抗静电塑料、隔热涂料、纤维、防辐射涂层等领域。目前纳米ATO粉体的生产在国内已经成熟，但纳米ATO粉体的表面能很大，极易发生团聚，这限制了它的使用。若能将其分散于液体中，成为更加稳定均匀的纳米浆料，则能保持其纳米特性，极大扩展了其应用领域。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术存在的纳米ATO浆料不稳定缺点，提供一种方法较为简单，适于批量生产，具有成本优势的掺镱纳米水性ATO隔热浆料方法制备方法，所制得的纳米水性ATO隔热浆料性能稳定，室温能稳定储存至少6个月。本专利技术的另一目的在于提供上述方法制备的掺镱纳米水性ATO隔热浆料。本专利技术的目的通过如下技术方案实现：一种掺镱纳米水性ATO隔热浆料的制备方法：掺镱纳米水性ATO浆料是由占ATO隔热浆料重量5～40％的纳米ATO粉体和占ATO隔热浆料重量55～95％的去离子水以及3～5％ATO粉体重量的Yb2O3粉体和2～8％ATO粉体重量的分散剂，在搅拌或超声波破碎的作用下进行预分散，然后对此预分散体进行研磨分散制得。为进一步实现本专利技术目的，所述分散剂为聚丙烯酰胺，聚羧酸钠盐溶液、硅烷偶联剂KH560和聚甲基丙烯酸中的一种或多种。所述分散剂与占ATO粉体重量的3～6％。所述的研磨分散采用球磨机或砂磨机，其中，研磨球的填充体积为70～90％；研磨时间为10～20h。掺镱纳米水性ATO隔热浆料：以浆料的重量百分比计，掺镱纳米水性ATO隔热浆料由如下成分组成：去离子水    55～95％ATO粉体     5～40％Yb2O3粉体   占ATO粉体重量的3～5％-->分散剂    占ATO粉体重量的2～8％所述分散剂为聚丙烯酰胺，聚羧酸钠盐溶液、硅烷偶联剂KH560和聚甲基丙烯酸中的一种或多种。相对于现有技术，本专利技术具有如下优点和有益效果：(1)本专利技术制得的浆料稳定性好，室温下至少可以存放6个月。(2)本专利技术制得的浆料，粒度细，其平均粒径在70～100nm。(3)Yb2O3粉体在近红外区具有一定的隔热效果，与ATO掺在一起隔热效果更好，本专利技术掺镱纳米水性ATO隔热浆料可广泛应用在隔热涂料，抗静电塑料、纤维，显示器抗辐射涂层等领域。(4)能以较低的成本生产纳米水性ATO隔热浆料，相对于国外的同类产品具有价格优势，同时本专利技术不需要长的周期，从而提高了产量，能在国内大范围使用。附图说明图1为实施例4所制浆料的粒径分布图。粒径分布采用英国Malvern仪器公司Nano-ZS型粒度分析仪测得。具体实施方式以下通过具体的实施例对本专利技术的实施方式加以说明，但本专利技术要求保护的范围并不局限于实施例表示的范围。实施例1称取纳米ATO粉体16g和Yb2O3粉体0.5g加入183g去离子水中，然后用ESJ-300高速搅拌器在转速为500rpm条件下进行预分散，搅拌过程中加入0.99g HX-5320(聚羧酸钠盐溶液)，分散半小时以后加入到砂磨机中进行进一步的研磨16h，砂磨机锆球的填充体积为80％，将液体取出即为掺镱纳米水性ATO浆料，浆料平均粒径为91nm。制得的浆料稳定性好，室温下存放6个月，无肉眼可见的沉淀。实施例2称取纳米ATO粉体30g和Yb2O3粉体1.5g加入168g去离子水中，然后用ESJ-300高速搅拌器在转速为500rpm条件下进行预分散，搅拌过程中加入-->1.26g SN-5040(聚羧酸钠盐型)，预分散半小时以后加入到球磨机中进行进一步的研磨10h，锆球的填充体积为70％，将液体取出即为掺镱纳米水性ATO浆料，浆料平均粒径为97nm。制得的浆料稳定性好，室温下存放6个月，无肉眼可见的沉淀。实施例3称取纳米ATO粉体40g和Yb2O3粉体1.2g加入156g去离子水中，然后用KQ3200E超声波发生器进行预分散，超声频率40KHz，功率150W，预分散过程中加入3.3g聚丙烯酰胺，预分散半小时以后加入到砂磨机中进行进一步的研磨14h，砂磨机锆球的填充体积为85％，将液体取出即为掺镱纳米水性ATO浆料，浆料平均粒径为85nm。制得的浆料稳定性好，室温下存放6个月，无肉眼可见的沉淀。实施例4称取纳米ATO粉体60g和Yb2O3粉体3.0g加入134g去离子水中，然后用KQ3200E超声波发生器进行预分散，超声频率40KHz，功率150W，预分散过程中加入3.15g聚甲基丙烯酸，预分散半小时以后加入到砂磨机中进行进一步研磨18h，锆球的填充体积为90％，将液体取出即为掺镱纳米水性ATO浆料，浆料平均粒径为78nm。从图1可以看出绝大多数的粒子粒径在100nm以下，粒子的粒径越小则其发挥的作用也越大，采用英国Malvern仪器公司Nano-ZS型粒度分析仪测得其平均粒径为78nm。制得的浆料稳定性好，室温下存放6个月，无肉眼可见的沉淀。实施例5称取纳米ATO粉体70g和Yb2O3粉体2.8g加入123g去离子水中，然后用ESJ-300高速搅拌器在转速600rpm条件下进行预分散，搅拌过程中加入5.0gKH560，预分散半小时以后加入到砂磨机中进行进一步研磨12h，砂磨机锆球的填充体积为75％，将液体取出即为掺镱纳米水性ATO浆料，浆料平均粒径为90nm。制得的浆料稳定性好，室温下存放6个月，无肉眼可见的沉淀。-->本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种掺镱纳米水性ＡＴＯ隔热浆料的制备方法，其特征在于，掺镱纳米水性ＡＴＯ浆料是由占ＡＴＯ隔热浆料重量５～４０％的纳米ＡＴＯ粉体和占ＡＴＯ隔热浆料重量５５～９５％的去离子水以及３～５％ＡＴＯ粉体重量的Ｙｂ↓［２］Ｏ↓［３］粉体和２～８％ＡＴＯ粉体重量的分散剂，在搅拌或超声波破碎的作用下进行预分散，然后对此预分散体进行研磨分散制得。

【技术特征摘要】
1.一种掺镱纳米水性ATO隔热浆料的制备方法，其特征在于，掺镱纳米水性ATO浆料是由占ATO隔热浆料重量5～40％的纳米ATO粉体和占ATO隔热浆料重量55～95％的去离子水以及3～5％ATO粉体重量的Yb2O3粉体和2～8％ATO粉体重量的分散剂，在搅拌或超声波破碎的作用下进行预分散，然后对此预分散体进行研磨分散制得。2.根据权利要求1所述的掺镱纳米水性ATO隔热浆料的制备方法，其特征在于所述分散剂为聚丙烯酰胺，聚羧酸钠盐溶液、硅烷偶联剂KH560和聚甲基丙烯酸中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的掺镱纳米水性ATO隔热浆料的制备方法，其特征在于所述分散剂与占ATO粉体重量的3～6％。4.根据权利要求1所述的掺镱纳米水性...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟庆林，李宁，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：81