[發明專利]一種水性疏水型納米樹脂和玻璃隔熱涂料及制備方法

有效

• 申請號: 201010132532.2
• 申請日: 2010-03-23
• 公開（公告）號: CN101845124A
• 公開（公告）日: 2010-09-29
• 發明（設計）人: 陳俊;文風;廖笠;王慧;王蘭玲
• 申請（專利權）人: 武漢力諾化學集團有限公司
• 主分類號: C08F292/00
• 分類號: C08F292/00;C09D151/10;C03C17/30
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 馬輝

技術領域：

本發明涉及一種廣泛應用于玻璃基材上的隔熱涂料，具體地說是一種水性疏水型納米樹脂和玻璃隔熱涂料及制備方法。

背景技術：

隨著我國經濟的快速增長，環境和能源問題已經越來越受到關注。建筑物的玻璃門窗隔熱效果差，造成巨大的能源浪費，研制開發新型節能產品，降低用電負荷，對緩解我國現階段能源緊缺具有非常重要的意義，為了節約能源，人們采取了各種措施來解決建筑物玻璃的隔熱問題。目前，市場上主要采用金屬鍍膜熱反射玻璃和各種熱反射貼膜來阻隔部分太陽光的透過，從而達到隔熱降溫的目的。

納米透明隔熱涂料可見光透過率高，紅外、紫外屏蔽率高，能夠有效隔絕太陽光輻射，可應用于建筑物幕墻玻璃、汽車窗玻璃等場合，具有很好的節能效果。由于其使用方便，價格較低，能滿足大眾的消費要求，因而市場前景被廣泛看好。但由于傳統的水性玻璃隔熱涂料存在著易沾污、易老化等性能缺陷，因此阻礙了環保隔熱涂料的推廣和應用。

常規的水性玻璃隔熱涂料使用水性樹脂和納米漿料共混制得的，其具有很好的隔熱效果和可見光透過性。市面上常用單組分水性聚氨酯作為基礎樹脂，然后外添加納米氧化物水溶液制備玻璃隔熱涂料，但該涂料存在著以下幾點不足：1、制備工藝過長，納米氧化物在水溶液中很難分散；2、由于納米氧化物與水性聚氨酯樹脂分散是一個物理混合的過程，且納米氧化物密度過大，在涂料中容易沉淀析出，儲存穩定性不好；3、由于水性聚氨酯樹脂的局限性，涂膜的耐沾污很難得到解決，從而給玻璃的清洗帶來了很大的麻煩。因此發明一種疏水型玻璃隔熱涂料顯得非常迫切。

發明內容：

本發明的目的就是針對現有玻璃隔熱涂料的缺陷，提供一種水性疏水型納米樹脂和玻璃隔熱涂料及制備方法。本發明提高了涂料的各項性能，特別是耐沾污和耐老化性能。

本發明首先在納米氧化物上進行接枝改性，使其親水表面改性為親油型，并在其表面接枝上可反應的有機官能團，然后通過乙烯基雙鍵與氟(硅)丙烯酸酯類單體共聚，制備了一種疏水型納米樹脂，利用該樹脂同水性功能助劑復配，制備了一種高性能疏水型玻璃隔熱涂料。該涂料最大的創新就是制備了乙烯基納米氧化物溶液，然后選用了具有疏水功能的氟、硅類乙烯基單體，制備了疏水型納米樹脂。

本發明的技術方案是這樣實現的：它是將下述重量份數的原料混合反應而成，其中原料的配比如下：

乙烯基納米氧化物溶液10％-40％、乳化劑0.5-4.0％、丙烯酸酯單體30-60％、氟丙烯酸酯單體5-30％、乙烯基硅氧烷3-12％、引發劑0.1-4％、中和劑0.5-2％、去離子水5-30％。

本發明較好的技術方案是將下述重量份數的原料混合反應而成，其中原料的配比如下：

乙烯基納米氧化物溶液20％、乳化劑2％、丙烯酸酯單體40％、氟丙烯酸酯單體10％、乙烯基硅氧烷5％、引發劑2％、中和劑1％、去離子水20％。

其中所述的乙烯基納米氧化物溶液是由納米氧化物溶液質量10-40％的納米粉體、納米氧化物質量8-30％的硅烷偶聯劑和余量的去離子水混合制得。所述的納米粉體為納米氧化銦錫、納米氧化錫銻、納米氧化鋁鋅或納米氧化鋅鎵；納米氧化銦、錫具有很好的太陽光反射性，因此具有很好的隔熱效果，且價格相對較低，因此本發明優先選用納米氧化銦、納米氧化錫或其1∶1的混合物。

所述的硅烷偶聯劑為乙烯基三甲氧基(乙氧基)硅烷、丙烯基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、三苯氧基乙烯基硅烷、乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷、γ-甲基丙稀酰氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三異丙氧基硅烷、3-(異丁烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷或乙烯基三氯硅烷。

所述的乳化劑為二烷基苯磺酸鈉、二丁基萘磺酸鈉、二異丙基萘磺酸鈉、十二烷基二苯醚二磺酸鈉、十二烷基硫酸鈉、十二烷基磺酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、琥珀酸二辛酯磺酸鈉、烯丙氧基羥丙基磺酸鈉、烷基酰胺乙烯磺酸鈉、對壬基酚聚氧化乙烯(n＝4-40)醚、對辛基酚聚氧化乙烯(n＝9-40)醚中的一種或多種，在合成的過程中采用陰離子和非離子表面活性劑復配最好，優先選用十二烷基硫酸鈉和辛基酚聚氧乙烯醚復配的乳化劑。