[发明专利]纳米透明隔热涂料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及隔热涂料，尤其是指一种纳米透明隔热涂料及其制备方法。

背景技术

随着建设资源节约型、环境友好型社会的不断深入，为降低能耗，满足节能环保需要，开发隔热涂料具有极大的现实意义，尤其是特别适用涂于汽车玻璃和建筑玻璃上的纳米透明隔热涂料引起了广泛关注，美国和日本在这方面的研究开发起步较早，美国专利US5518810以及欧洲专利EP1040913均是利用纳米隔热材料ITO与高分子成膜剂物理共混的方法制备了一种透明隔热纳米复合涂料。

我国对透明隔热涂料的研究起步比较晚，国内也发表了一些关于这方面的专利，专利号为20041001467.2的专利也是采用隔热纳米材料与不同的高分子成膜剂(水性聚氨酯、水性聚丙烯酸酯、聚硅氧烷树脂)物理共混的方法制备了纳米透明隔热涂料，这种共混体系中，存在纳米粒子分散性差、稳定性差、极易团聚的问题，导致纳米涂料的隔热效果差；水基透明涂料的成膜性、附着力也很差，目前还没有大规模的工业化生产。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于：提供一种纳米透明隔热涂料，其能克服已有技术中所公认的涂料中存在的纳米材料的分散性差、稳定性差的问题。

本发明进一步所要解决的技术问题在于：提供一种纳米透明隔热涂料的制备方法，其方法简单易行，能制备出克服已有技术中所公认的涂料中存在的纳米材料的分散性差、稳定性差等问题的纳米透明隔热涂料。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种纳米透明隔热涂料，包含如下组分：无机纳米粒子杂化高分子树脂、涂料助剂及稀释剂；其中，所述无机纳米粒子杂化高分子树脂是由无机纳米隔热粉体与高分子树脂通过原位聚合方式合成的具有核/壳结构的无机纳米粒子杂化高分子树脂，由高分子树脂包覆着纳米隔热粉体。

优选地，所述纳米透明隔热涂料各组分的重量百分比具体如下：

无机纳米粒子杂化高分子树脂：60％～75％；

涂料助剂：％～10％；

稀释剂：20％～35％；

其中，所述纳米隔热粉体的重量占无机纳米粒子杂化高分子树脂总重的1％～10％。

优选地，所述无机纳米粒子杂化高分子树脂至少是如下各种树脂中的一种：无机纳米粒子杂化聚氨酯、无机纳米粒子杂化聚丙烯酸树脂、无机纳米粒子杂化聚有机硅树脂、无机纳米粒子杂化有机硅改性聚氨酯、无机纳米粒子杂化丙烯酸改性聚氨酯、无机纳米粒子杂化有机硅改性聚丙烯酸树脂、无机纳米粒子杂化有机硅/丙烯酸改性聚氨酯。

优选地，所述纳米隔热粉体的粒径范围为10～100nm，其至少包含如下纳米材料中的一种：纳米氧化锡锑(ATO)、纳米氧化铟锡(ITO)。

优选地，所述纳米隔热粉体还至少包含如下纳米材料中的一种：纳米四氧化三铁(Fe₃O₄)、纳米二氧化钛(TiO₂)、纳米二氧化硅(SiO₂)、纳米氧化锌(ZnO)、纳米三氧化二铝(A1₃O₂)。

优选地，所述涂料助剂至少包括如下各种助剂中的一种：流平剂、消泡剂、成膜助剂、增稠剂，其中，流平剂为丙烯酸共聚物；消泡剂为聚硅氧烷化合物或改性聚硅氧烷化合物；成膜助剂为乙二醇单丁醚/二丙二醇丁醚混合物或醇酯化合物；增稠剂为一种羟基丙烯酸水溶性分散液。

优选地，所述无机纳米粒子杂化高分子树脂为无机纳米氧化铟锡(ITO)杂化聚丙烯酸树脂，其组分及重量份如下：

甲基丙烯酸甲酯(MMA)         30～55；

丙烯酸丁酯(BA)              30～40；

丙烯酸(AA)                  3～10；

甲基丙烯酸羟基丙酯(HPMA)    3～8；

引发剂(过硫酸铵)            0.1～0.6；

乳化剂(OP-10/SDS)           1～6；

纳米隔热粉体(ITO)          1～6。

另一方面，本发明还提供如下技术方案：一种纳米透明隔热涂料的制备方法，包括如下步骤：

(1)核/壳结构的无机纳米粒子杂化高分子树脂的合成，采用原位聚合方法，让无机纳米隔热粉体参加聚合反应得到核/壳结构的无机纳米粒子杂化高分子树脂，用化学键的方式将无机纳米粒子包覆在高分子树脂中；