[发明专利]一种水性玻璃导电阻燃涂料

说明书

技术领域：

    本发明属于无机材料和功能材料制备工艺技术领域，具体涉及一种水性玻璃导电阻燃涂料。

技术背景：

 隔热涂料是近几年发展起来的一种具有隔热、防晒、节能、环保、施工简易、工期短、见效快的功能性涂料。隔热漆从特性原理分类主要有三种，隔绝传导型隔热涂料、反射型隔热涂料和辐射型隔热涂料。

水性玻璃涂料是一种使用在玻璃上的功能性建筑涂料，直接涂刷在玻璃表面，形成一层薄膜，具有阻隔红外线和紫外线的功能，同时可见光的透光率较高。该种涂料首先在日本发明，目前在日本国内已经全面普及和推广，其代表品牌为好瑞佳透明玻璃隔热涂料。在国内，这几年玻璃隔热涂料也迅速的发展起来，目前国内已经有一些厂家生产用于玻璃的保温隔热涂料。

玻璃隔热涂料分水性和油性两种，最先上市的是油性玻璃隔热涂料，该种涂料由于其特有的保温隔热性能，上市后就占据了一定的市场。近几年研究的水性玻璃保温隔热涂料在具备保温隔热特性的同时对环保有着重大的意义，与油性保温隔热涂料相比，明显减少了向空气中排放有机溶剂的量，因此即将成为一种新型的建筑节能保温隔热产品，并被广泛应用。

水性玻璃涂料为浅蓝色无毒、无刺激、耐酸碱的液体，是以金属氧化物纳米材料作为隔热填料，该薄膜可以有效的阻隔红外线和紫外线，并对可见光有较高的透过率。但现有水性玻璃隔热涂料由于树脂及纳米金属氧化物生产厂家不同，产品质量不稳定等原因，因此，存在隔热效果一般、产品质量不稳定、在玻璃表面附着力不好等缺点。

SnO₂是n型宽禁带半导体材料，因其特殊的气敏，透光和导电特性，成为制备气敏元件，透明电极的理想材料，从而在构造气敏传感器、发光二极管、平板显示器和薄膜太阳能电池等方面得到广泛的应用。但纯SnO₂的电阻通常较高，一般通过在SnO₂中掺入少量Sb , In或Pb等离子来降低SnO₂的电阻率并保持其良好的可见光透过率，掺杂SnO₂以其优良的光学、电学性能和高的化学稳定性，被广泛地应用于太阳能电池、液晶显示、电致发光等领域中。

一维材料比零维和二维材料具有更优越的物理和电学性能，对SnO₂一维结构进行掺杂，可以提高电子传输和光子激发效率，改善SnO₂材料传感器的气体敏感度等。如何生产一种隔热效果好、产品质量稳定、在玻璃表面附着力好的导电阻燃涂料，是本发明要解决的技术问题。

发明内容：

本发明提供了一种水性玻璃导电阻燃涂料，其特征在于，各组分按照重量百分比组成如下：

SnCl₄晶体10-20%；

SbCl₃固体5-10%；

聚乙烯吡咯烷酮（5 g/L）5-10%；

无水乙醇与N，N-二甲基甲酰胺的体积比为1:20-1:2的混合溶剂30-50%；

水性聚氨酯5-15%；

聚硅氧烷0.5-3%；

非离子聚氨酯增稠剂0.5-3%；

硅烷偶联剂0.5-3%； 

异氰酸酯类固化剂5-10%。

上述的一种水性玻璃导电阻燃涂料，其特征在于，中间物是一种含Sn_xSb_yO_z一维微纳米物相的锡锑氧化物，一维微纳米物相的代表性物相为Sn₉₁₈Sb₁₀₉O₂。

上述的一种水性玻璃导电阻燃涂料，其特征在于，其制备方法包括如下步骤：

（1）配制反应原料：称量SnCl₄晶体用去离子水配成0.1-0.3mol/L的溶液，按照按照SbCl₃:SnCl₄  的原子数为4-6%的比例秤取SbCl₃固体，量取聚乙烯吡咯烷酮与锡盐、锑盐制成混合溶液，以无水乙醇与N，N-二甲基甲酰胺作溶剂，在搅拌条件下用氢氧化钠调节溶液pH=9-11，使反应物析出形成胶体或悬浮液。

（2）制多元醇组分：将纳米氧化锡锑浆料与水性聚氨酯按质量比3 ：4的比例混合，用超声波发生器控制功率1000-1500W进行超声分散10 -20min。再加入聚硅氧烷、非离子聚氨酯增稠剂、硅烷偶联剂，在400- 450r/min的转速下分散60-80min，制得多元醇组分；