[发明专利]一种具有纳米多孔结构助剂的透明隔热涂料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及纳米功能性涂料领域，尤其涉及一种可简单刷涂、滚涂或喷涂于物体表面的具有纳米多孔结构助剂的透明隔热涂料及其制备方法。

背景技术

目前，国内外已经有一些透明隔热涂料的相关研究和专利。其中透明隔热性能较好的是含纳米氧化铟锡(ITO)和氧化锡锑(ATO)的隔热涂层。纳米ITO、ATO制成的膜有较高的红外屏蔽效果和较高的透光性，但该材料价格昂贵，难以得到普及，并且其不能很好的实现对热传导的阻隔，即太阳光热量到达物体表面后，其仍然会通过热传导、对流和辐射传递到内部空间。另外，有些添加了空心微珠和纳米颗粒的涂料，尽管其导热系数小，对于紫外及近红外线也有很好的反射性，隔热性良好，但由于空心微珠自身的不透明性，使这种涂料形成的涂层透光性能得不到满足。

发明内容

鉴于上述现有技术所存在的问题，本发明提供一种具有纳米多孔结构助剂的透明隔热涂料及其制备方法，可以解决现有的隔热涂料无法兼具高透光率与优良的隔热性的问题，其具有对热阻隔、对紫外光屏蔽，对红外光吸收与反射，对可见光透过之间的协同效应，从而实现既透明又隔热。

实现本发明目的的技术方案具体如下：

本发明给出一种具有纳米多孔结构助剂的透明隔热涂料，该涂料由改性聚氨酯、纳米多孔结构的纳米陶瓷颗粒、半导体氧化物、表面活性剂、流平剂、增稠剂和消泡剂组成。

上述隔热涂料各原料的用量按重量百分比计为：

上述隔热涂料中，所述纳米多孔结构的纳米陶瓷颗粒包括：纳米多孔SiO₂、纳米多孔Al₂O₃和纳米多孔TiO₂中一种或多种组合。

上述隔热涂料中，所述纳米多孔结构的纳米陶瓷颗粒包括两级颗粒，其一级颗粒大小为3～8nm，二级颗粒由一级颗粒和气孔组成，大小为30～80nm；纳米多孔结构的纳米陶瓷颗粒堆实密度小于0.2g/cm³，孔隙率大于80％。

上述隔热涂料中，所述改性聚氨酯采用水性丙烯酸改性聚氨酯或环氧改性聚氨酯中的任一种。

上述隔热涂料中，所述水性丙烯酸改性聚氨酯中的水性丙烯酸采用聚丙乙烯；

所述环氧改性聚氨酯中的环氧树脂采用环氧树脂E-44或E-12中的任一种。

上述隔热涂料中，所述半导体氧化物采用半导体氧化物粉体或浆料；所述半导体氧化物粉体或浆料采用ZnO、ATO、ITO粉体或浆料中一种或多种组合；所述采用半导体氧化物粉体的颗粒粒径范围为10～70nm。

上述隔热涂料中，所述表面活性剂采用全氟烷基四乙基胺；

所述流平剂采用含羟基丙烯酸树脂；

所述增稠剂采用聚氨酯缔合增稠剂；

所述消泡剂采用聚醚嵌段型消泡剂％。

本发明一种具有纳米多孔结构助剂的透明隔热涂料的制备方法，该方法包括：

按上述透明隔热涂料的配方取各原料组分；

向占改性聚氨脂总重量30～80％的改性聚氨酯中，加入全部的纳米多孔结构的纳米陶瓷颗粒和表面活性剂，经高速搅拌研磨，充分分散后形成浆料1；

将剩余的改性聚氨酯和全部半导体氧化物经高速搅拌充分分散后形成浆料2；

将上述形成的浆料1与浆料2分别经真空抽虑后，加入流平剂、增稠剂和消泡剂，搅拌混合均匀后，即得到透明隔热涂料。

本发明的有益效果是：通过加入具有纳米多孔结构的纳米陶瓷颗粒和半导体氧化物，使得该透明隔热涂料透光性好，隔热效率高，具有优异的综合性能，用于物体表面时，可保持物体表面高透光性的同时又能有较好的隔热效果，节能减排，被晒物体表面温差可达8-10℃，内部温度可降低2-5℃，节能达30％。

附图说明

下面给出实施例描述中所需要使用的附图。

图1为本发明实施例提供的具有纳米多孔结构的纳米陶瓷颗粒的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的具有纳米多孔结构的纳米陶瓷颗粒的透光隔热原理示意图；

图3为本发明实施例提供的透明隔热材料涂覆使用后的温度变化对比图；

图4为本发明实施例提供的透明隔热材料的制备方法流程图。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此为应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明做各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。