[发明专利]高性能透明玻璃隔热涂料的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高性能透明玻璃隔热涂料的制备方法。

背景技术

目前国内外生产的透明玻璃隔热涂料有很多种形态，有水性的，也有溶剂性的透明玻璃隔热涂料，但是使用的隔热介质都是离不开ATO纳米浆料和ITO纳米浆料，大同小异，只是添加ATO、ITO纳米浆料的量上有差异，所用的树脂体系有所不同，因此，不论什么样的玻璃隔热涂料的配方组合，在限定涂料涂层厚度的情况下，对光学性能的影响，都不能有较大的改善。这是因为涂料所使用纳米隔热介质ATO、ITO材料本身的特性决定的。如果只是采用单一的ATO、ITO为隔热介质，或只是把ATO、ITO混合分散所得的纳米浆料，所做的玻璃隔热涂料，要求限定可见光透过率大于70％，膜层厚度3um情况下，在光波在900nm附近对IR的阻隔率不可能大于70％，这就是有些纳米材料的使用缺陷问题。因此，研究探索在近红外区域即能满足高透明性又能实现高隔热性能的高性能玻璃隔热涂料，具有非常迫切的市场需求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种能够提高玻璃隔热性能的高透明、高隔热性的高性能玻璃隔热涂料的制备方法。本发明制备方法简单、生产成本低廉，有利于大规模生产。

为了解决上述技术问题，本发明提供的高性能透明玻璃隔热涂料的制备方法，包括如下工艺步骤：

按重量比1∶1∶1分别称取一次粒径不大于40nm的蓝色纳米WO₃粉体、一次粒径不大于10nm的蓝色纳米ATO粉体和一次粒径不大于20nm的蓝色纳米ITO粉体三种纳米粉体并放入行星快速分散机中，加入适量的水性/油性溶剂和水性/油性分散剂，再加入适量直径为0.2-0.4mm的锆球，在转速为11000-13000转/分钟的条件下，连续高速分散14-18小时，制得纳米混合浆料；

称取20-50重量份的纳米混合浆料、50-80重量份的水性/油性透明聚氨酯树脂和0-30重量份的水性/油性溶剂，加入容器中，搅拌，过200目的滤网，制得高性能透明玻璃隔热涂料。

优选地，本发明上述高性能透明玻璃隔热涂料的制备方法中，水性分散剂分散为N，N-二甲基乙醇胺，油性分散剂为二异丙醇胺。

优选地，本发明上述高性能透明玻璃隔热涂料的制备方法中，水性溶剂为去离子水，油性溶剂为醋酸丁酯。

本发明中，一次粒径不大于10nm的蓝色纳米ATO粉体和一次粒径不大于20nm的蓝色纳米ITO粉体均采用通常方法制备而成。譬如，一次粒径不大于10nm的蓝色纳米ATO粉体可采用中国专利CN101597022A公开的方法制备；一次粒径不大于20nm的蓝色纳米ITO粉体可采用中国专利CN1775693A公开的方法制备。

本发明中，一次粒径不大于40nm的蓝色纳米WO₃粉体的制备包括如下步骤：

①在高速砂磨分散机中倒入钨酸、纯度为99.9的In(OH)₃粉体和混合溶剂，该混合溶剂为重量比1∶1的甲醇和水的混合液，钨酸、In(OH)₃粉体和混合溶剂的用量分别为：钨酸40-60重量份，In(OH)₃粉体2-8重量份，混合溶剂40-55重量份；用N，N-二甲基乙醇胺把体系中的PH值调至5-5.5；在转速为12000-14000转/分钟的条件下，高速砂磨分散4-6个小时；

②步骤①获得的物质倒入AL₂O₃坩埚中，放入烘干箱烘干后取出，烘干过程中，在温度为85-95℃的条件下烘干5-7小时后，在温度为160-200℃的条件下再烘干4-8小时。

③步骤②获得的物质先用粉碎机加工成粗粉，再用气流分散机加工成超细粉；该超细粉投入马弗炉煅烧后制得一次粒径40nm以下的蓝色透明隔热WO₃纳米粉体，其中，煅烧温度为600-650℃，煅烧时间为5-7小时，煅烧过程中充入氮气保护，氮气充入量为15-25m³/min。

随后的实施例将证明，本发明方法制得的高性能透明玻璃隔热涂料，波长在380nm-900nm区域，涂料膜层3um时，IR阻隔率大于90％，可见光透过率VLT大于75％，具有高隔热性能和高透明性，可广泛用于建筑，汽车玻璃的防晒节能，改善人们的生活，提高节能效率具有重要的意义。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。这些实施例应理解为仅用于说明本发明而不用于限制本发明的保护范围。在阅读了本发明记载的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等效变化和修饰同样落入本发明权利要求所限定的范围。