[发明专利]一种超低VOC水性聚氨酯/丙烯酸透明建筑玻璃的纳米ATO/Tio2

说明书

本发明公开一种超低VOC水性聚氨酯/丙烯酸透明建筑玻璃的纳米ATO/Tio₂透明隔热涂料，该涂料由水性聚氨酯/丙烯酸、ATO纳米分散液与Tio₂纳米分散液、有机硅交联剂、分散剂、润湿剂、消泡剂、环保成膜助剂、流平剂配制而成。本发明采用金红石反射隔热Tio₂与辐射隔热ATO复合，研制的单组份水性聚氨酯/丙烯酸透明隔热涂料绿色环保、符合国家环保质量标准，不仅具有优良的隔热性能和透明性，而且具有优异的漆膜力学性能、耐水性及耐候性能，可以广泛应用于汽车玻璃、建筑玻璃的透明隔热保温与节能，市场前景广阔。

技术领域

本发明涉及单组份水性聚氨酯/丙烯酸纳米透明隔热涂料技术领域，尤其是一种超低VOC水性聚氨酯/丙烯酸透明建筑玻璃的纳米ATO/Tio₂透明隔热涂料。

背景技术

中国建筑物大多是高能耗的非节能型建筑，建筑物在使用时消耗了大量的能源，这些能源约占人类总能源消耗30％～40％。我国终端能源消耗总量已经位于世界第二，能源的平均利用率仅为30％左右，而世界工业发达国家的能源利用率可达70％以上，如此悬殊的数字之差，有很大比例是因建筑物隔热或保温效果不良而导致的。华夏幅员辽阔，各地区气候差异很大，不同地区的建筑节能设计要求不同。一般来说，将温度降低一度所需能耗是将温度升高一度所需能耗的4倍，夏季制冷很昂贵，对于夏热冬暖地区，解决建筑的夏季隔热问题对建筑节能具有重大的意义。

为了保持建筑物内部的温度，节约能源，减少石油、煤炭及天然气等一次性能源的使用和消耗，响应近年来对建筑物节能和环保方面的要求，科研人员进行了广泛的探索和研究，先后研制出低辐射镀膜玻璃、阳光控制镀膜玻璃、玻璃贴膜、吸热玻璃、中空玻璃、真空玻璃等玻璃节能产品，但这些产品往往因可见光区透过率低、工艺条件复杂、价格昂贵等原因，限制了其推广应用。最新发展起来的纳米透明隔热涂料是一种能实现近红外光良好阻隔，同时又能保持较高的可见光透过率的玻璃节能涂料，具有环境友好，隔热效果佳、制备工艺简单、成本较为廉价等因素，为玻璃隔热问题的解决提供了新的方向，在建筑玻璃和汽车玻璃等领域的节能应用前景广阔。

目前国内有不少建筑玻璃用纳米氧化锡铋(ATO)透明隔热涂料方面的发明专利。申请号为200910105561.7中国专利“一种氧化锡铋水性光谱选择性纳米涂料及其制备方法”，不仅成本较低，而且具有可见光透过率高，红外线及紫外线阻隔率高、硬度高、附着力强、耐候、绿色环保等优点。申请号为201110140592.X中国专利“一种poss改性水性透明隔热涂料及其制备制备方法”，公开了一种poss改性硅丙乳液复合ATO制备水性透明隔热涂料涂层硬度达4H，同时具有高紫外线阻隔率和可见光透过率及抗紫外线的老化能力和耐候性等特点。这些发明专利前者耐水性不足，后者相对生产成本高。申请号为201410197522.5中国专利“纳米ATO/Tio2填料水性聚氨酯隔热透明涂料”,李小兵等(李小兵，等.材料保护，2014,2:19-21)虽然将ATO/Tio2相复合制备玻璃透明隔热涂料，具有良好的可见光透光率及隔热性能，但是由于将其作为隔热填料加入到隔热涂料缺乏系统性试验研究还较少,无适用价值难于应用。因此,市场上迫切需要研发绿色环保、符合国家环保质量标准产品，不仅具有优良的隔热性能和透明性，而且具有优异的漆膜力学性能、耐水性及耐候性能，有益于汽车玻璃、建筑玻璃的透明隔热保温与节能领域的推广应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种超低VOC水性聚氨酯/丙烯酸建筑玻璃用的纳米ATO/Tio2透明隔热涂料。该涂料产品绿色环保、符合国家环保质量标准,不仅具有优良的隔热性能和透明性，而且具有优异的漆膜力学性能、耐水性及耐候性能，有益于促进建筑玻璃用透明隔热涂层的保温与节能。

本发明的技术方案为：一种超低VOC水性聚氨酯/丙烯酸透明建筑玻璃的纳米ATO/Tio₂透明隔热涂料，所述涂料的制备方法包括Tio₂浆液的制备、ATO浆液的制备和纳米ATO/Tio₂填料水性聚氨酯/丙烯酸透明隔热涂料的制备；其制备方法的步骤如下：