[发明专利]一种透明隔热自清洁涂料的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于玻璃涂料技术领域，具体涉及一种透明隔热自清洁涂料的制备方法。

背景技术

在玻璃基板上涂覆一个或多个功能涂层，达到不同的性能，是目前使用广泛的技术。例如，对于建筑物的大面积外墙玻璃及透明玻璃顶棚、汽车玻璃等场合，太阳光的热辐射会增加空调的使用率，浪费能源，解决方法之一就是在玻璃外层涂上一层透明隔热涂料，该透明隔热涂料能够吸收和反射红外线而限制热能的通过，达到优异的隔热性能，并对可见光保持较高的透射率。此外，由于大气或室内空气的有机污染物会黏附在玻璃表面，造成玻璃需要经常清洗，并且清洗高层建筑的费用很高，清洗剂还会污染地面，于是人们想到在玻璃上涂完透明隔热涂料后再涂上一层自清洁涂料，这时往往需要在玻璃上至少涂覆两层涂料，有时甚至需要在玻璃的两面涂覆涂料以达到希望的效果，这样操作起来比较繁琐，应用不便。

目前，生产透明隔热自清洁涂料的方法很少，原因在于，制备具有自清洁功能的涂料需要使用光催化剂，世界上能作为光触媒的材料众多，包括二氧化钛(TiO₂)、氧化锌(ZnO)、氧化锡(SnO₂)、二氧化锆(ZrO2)、硫化镉(CdS)等多种氧化物硫化物半导体，其中二氧化钛(Titanium Dioxide)因其氧化能力强，化学性质稳定无毒，成为世界上最当红的纳米光触媒材料，但是由于目前商用的纳米TiO₂颗粒细小、比重较小以及纳米TiO₂表面极强的活性，使它们很容易团聚在一起从而形成带有若干弱连接界面的尺寸较大的团聚体，这大大降低甚至消除了纳米颗粒的实际应用效果，同时由于纳米TiO₂表面亲水疏油，在有机高分子树脂中难以均匀分散，界面上会出现空隙，当空气中的水分进入空隙中就会引起界面处高聚物的降解、脆化，导致材料性能下降，因而采用粉末状悬浮态的TiO₂体系很难保证涂料的均一稳定性；此外，在透明隔热涂料中添加光催化剂纳米TiO₂颗粒会影响涂料的透明性。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的是提供一种透明隔热自清洁涂料的制备方法，采用该方法能够制备均一稳定的透明隔热自清洁涂料，并且制备工艺简单，施工方便。

为达到以上目的，本发明采用的技术方案是：一种透明隔热自清洁涂料的制备方法，包括如下步骤：

(1)制备光催化剂

将钛酸四丁酯、正硅酸乙酯、无水乙醇混合均匀，滴加到含无机酸、水和乙酰丙酮的混合溶液中，在40-80℃的温度下搅拌5-15小时，冷却，即制得锐钛矿型纳米二氧化钛溶胶光催化剂；

(2)制备隔热粉体分散液

将隔热粉体加入添加有分散剂和消泡剂的溶剂A中，形成混合溶液，将上述混合溶液高速搅拌分散0.5-2小时，然后超声波分散15-40分钟，即制得隔热粉体分散液，隔热粉体分散液中各组分的用量以重量百分比计为：

(3)制备透明隔热自清洁涂料

将光催化剂、隔热粉体分散液、硅树脂、流平剂和溶剂在室温下混合均匀，即制得透明隔热自清洁涂料，涂料中各组分的用量以重量百分比计为：

进一步，步骤(1)中，钛酸四丁酯、正硅酸乙酯、无水乙醇，无机酸、水和乙酰丙酮的物质的量之比为1∶0.1～1∶20～50∶0.01～0.2∶0.5～2∶1～5。

再进一步，所述无机酸为盐酸或硝酸。

进一步，步骤(2)中，隔热粉体分散液中各组分的用量以重量百分比计为：

进一步，步骤(3)中，涂料中各组分的用量以重量百分比计为：

进一步，步骤(2)中，所述隔热粉体为氧化锡锑、氧化铟锡或二者的混合物，所述隔热粉体的粒径为20-80nm。

进一步，步骤(2)中，所述分散剂选自Disperbyk-110、Disperbyk-111、Disperbyk-160、Disperbyk-180、LD-124、HX-4010、TEGO-710和TEGO-700中的一种或多种；所述消泡剂为有机硅消泡剂或聚醚消泡剂；所述溶剂A为乙醇、异丙醇或正丁醇。

进一步，步骤(1)中，搅拌时温度为50-70℃，搅拌的时间为8-12小时；步骤(2)中，高速搅拌的速度为2000-4000转/分。

进一步，步骤(1)中，所述锐钛矿型纳米二氧化钛溶胶的粒径为10-50nm。优选情况下，所述锐钛矿型纳米二氧化钛溶胶的粒径约为20nm。