[發(fā)明專利]阻隔紅外、隔熱的透明無機涂料及其制備方法和應(yīng)用有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201611091232.8 | 申請日： | 2016-12-01 |
| 公開（公告）號： | CN106590070B | 公開（公告）日： | 2018-12-14 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 毛智勇;李萬忠;王達健;蔡名一;高文宇;劉耀文;陳靜靜 | 申請（專利權(quán)）人： | 天津理工大學(xué) |
| 主分類號： | C09D1/00 | 分類號： | C09D1/00;C09D5/33;C09D7/61;C09D7/63;C09D7/65;C03C17/00 |
| 代理公司： | 天津創(chuàng)智天誠知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 12214 | 代理人： | 李蕊;陳昌娟 |
| 地址： | 300384 *** | 國省代碼： | 天津;12 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 無機涂料 阻隔 透明 隔熱的 制備方法和應(yīng)用 成膜介質(zhì) 制備 耐紫外老化 耐磨性 納米粉體 透明隔熱 有機樹脂 傳統(tǒng)的 分散劑 紅外線 流平劑 膜材料 無機膜 增稠劑 球磨 | ||
本發(fā)明公開了阻隔紅外、隔熱的透明無機涂料及其制備方法和應(yīng)用,透明無機涂料的制備方法，包括以下步驟：將無機透明成膜介質(zhì)、阻隔紅外線納米粉體、分散劑、流平劑和增稠劑均勻混合，調(diào)節(jié)體系的pH至8～10，攪拌4～10小時后，球磨12～72小時。本發(fā)明的阻隔紅外、隔熱的透明無機涂料采用無機透明成膜介質(zhì)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的有機樹脂，其制備而成的阻隔紅外透明隔熱無機膜能顯著提升該膜材料的穩(wěn)定性、耐紫外老化和耐磨性方面性能。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于材料制備技術(shù)領(lǐng)域，具體來說涉及一種阻隔紅外、隔熱的透明無機涂料及其制備方法和應(yīng)用。
背景技術(shù)
當(dāng)今世界經(jīng)濟正在飛速發(fā)展，但是人類賴以生存的環(huán)境卻日益惡化，能源消耗問題逐漸凸顯，尤其在建筑能源方面的消耗問題日益突出。因此，近年來，為了節(jié)約能源，人們嘗試了多種措施來解決玻璃的隔熱問題。傳統(tǒng)的隔熱玻璃所使用的方法主要是三種，其一是使用磁控濺射等工藝制備貼膜玻璃，工藝較為復(fù)雜，設(shè)備昂貴，絕大多數(shù)的玻璃貼膜依靠進口，致使玻璃貼膜價格較高；二是使用熱反射膜制造鍍膜玻璃，通過反射膜發(fā)射熱量，但這種產(chǎn)品的透光性差，使其無法廣泛應(yīng)用；三是LOW-E玻璃，目前有國內(nèi)廠家生產(chǎn)，設(shè)備及投資巨大運營成本高漲，導(dǎo)致每平方米價格在150元左右，昂貴的價格制約了用戶的使用。
而用透明隔熱涂料制成的涂膜玻璃生產(chǎn)工藝較為簡單，不需要投資昂貴的設(shè)備，且施工工藝也比貼膜簡單。其所使用的無機功能材料主要是透明導(dǎo)電氧化物，如ITO(氧化銦錫)，ATO(銻摻雜氧化錫)，AZO(鋁摻雜氧化鋅)等，基本原理是利用了此類納米材料的光譜選擇性，即對近紅外光和紫外光的反射性和對可見光的高透射性。首先將納米材料首先制成穩(wěn)定分散的水性或溶劑型涂料，得到具有隔熱性能的多功能納米涂料，涂覆于透明薄膜表面，得到透明隔熱膜。
但是目前透明隔熱涂料的成膜劑大都使用有機物，如有機樹脂，限制了其使用壽命，所制備的透明隔熱膜在穩(wěn)定性、耐紫外老化、耐磨性等方面性能仍有所欠缺。
發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種阻隔紅外、隔熱的透明無機涂料及其制備方法和應(yīng)用，該阻隔紅外、隔熱的透明無機涂料對近紅外光和紫外光具有反射性，且對可見光具有高透射性。
本發(fā)明的目的是通過下述技術(shù)方案予以實現(xiàn)的。
一種阻隔紅外、隔熱的透明無機涂料的制備方法，包括以下步驟：將無機透明成膜介質(zhì)、阻隔紅外線納米粉體、分散劑、流平劑和增稠劑均勻混合，調(diào)節(jié)體系的pH至8～10，攪拌4～10小時后，球磨12～72小時；其中，
按重量百分比計，所述無機透明成膜介質(zhì)為60-75wt％，所述阻隔紅外線納米粉體為15-30wt％，所述分散劑為2-5wt％，所述流平劑為1-3wt％，余量為增稠劑；
所述無機透明成膜介質(zhì)由硅溶膠、納米二氧化鈦溶膠、納米鋯溶膠均勻混合制成，其中，硅溶膠、納米二氧化鈦溶膠和納米鋯溶膠中相應(yīng)的SiO2、TiO2和ZrO2質(zhì)量份的比是(4～8):(1～2):1；
所述分散劑為硅烷偶聯(lián)劑KH-560、聚乙二醇、多聚磷酸鈉或聚丙烯酰胺；
所述流平劑為非離子聚丙烯酸酯；
所述增稠劑為甲基纖維素、羥乙基纖維素或羥丙基甲基纖維素；
所述阻隔紅外線納米粉體為鋅摻雜的ATO納米粉。
在上述技術(shù)方案中，所述鋅摻雜的ATO納米粉的分子式為(ZnxSb0.1Sn0.9-x)O2，0.05≤x≤0.2。
在上述技術(shù)方案中，所述pH為8.5～9.5，攪拌時間為6～8小時，球磨時間為48～64小時。
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