[发明专利]高红外阻隔率透明隔热涂料及其制备方法

说明书

本发明属于功能涂料技术领域，涉及高红外阻隔率透明隔热涂料及其制备方法，以质量份数计，包括：隔热浆液5‑25份，无机成膜基料20‑50份，硅烷偶联剂10‑20份，水性丙烯酸乳液10‑30份；隔热浆料为氧化锡锑纳米颗粒和氮化铟纳米颗粒的混合水分散液，含氧化锡锑纳米颗粒质量浓度20‑35％、氮化铟纳米颗粒质量浓度10‑20％、分散剂质量浓度1‑2％，余量为水；氧化锡颗粒平均粒径为160nm，掺杂比为n(Sb):n(Sn)＝0.2‑0.3，氮化铟纳米颗粒的平均尺寸为200nm。本发明涂料具有高红外阻隔率、可见光透过率及紫外线阻隔率，且所采用原料无VOC成分，对人体和环境友好，有利于其推广应用。

技术领域

本发明属于功能涂料技术领域，具体涉及一种高红外阻隔率透明隔热涂料及其制备方法，可广泛应用于玻璃幕墙，商场和民居等领域。

背景技术

夏季空调能耗特别高，具测算我国夏季空调用电高峰时的能耗达到10个三峡水电站的总发电量。高能耗不仅对我国经济发展带来了负面影响，而且由此引发的高二氧化碳排放也导致了其他的问题。在夏季绝大部分的太阳辐射热都是通过门窗进入室内的，由于玻璃对红外线几乎没有阻隔作用，所以即使是具有保温功能的双层玻璃，在夏季也无法避免室内温度的快速升高。目前，针对玻璃的隔热产品主要包括Low-E玻璃，玻璃贴膜和玻璃涂料。Low-E玻璃成本过高，限制了其大规模应用。而玻璃贴膜在汽车玻璃市场已经成为主流，但是在建筑市场依然没有打开局面。这是因为玻璃贴膜必须依赖胶水和玻璃结合，胶水的短使用寿命限制了玻璃贴膜的广泛应用。透明玻璃隔热涂料则逐渐引起了建筑节能市场的重视。其具有施工简单、成本较低、可大面积使用以及使用寿命较长等优点。

目前，透明涂料中主要的隔热材料为ATO，ITO，FTO等纳米填料，但是这些纳米粉末都较易团聚，造成其对红外吸收效果很难达到预期，但是提高填料的质量分数又会导致成本的快速上升。另外，目前市面上大部分透明隔热涂料均采用有机溶剂，VOC含量高，对人体有害。

发明内容

为了解决以上问题，本发明提供了高红外阻隔率透明隔热涂料及其制备方法，能够实现高红外阻隔率，较高的可见光透过率，及较高的紫外线阻隔率，且所采用原料无VOC成分，对人体和环境友好，有利于其推广应用。

为了实现本发明目的，所采用的技术方案为：一种高红外阻隔率透明隔热涂料，以质量份数计，由以下原料制成：隔热浆液5-25份，无机成膜基料20-50份，硅烷偶联剂10-20份，水性丙烯酸乳液10-30份；所述隔热浆料为氧化锡锑纳米颗粒和氮化铟纳米颗粒的混合水分散液，所含氧化锡锑纳米颗粒质量浓度20-35％、氮化铟纳米颗粒质量浓度10-20％、分散剂质量浓度1-2％，余量为水。

本发明所述透明隔热涂料中功能隔热浆液中的氧化锡颗粒平均粒径为160nm，掺杂比为n(Sb):n(Sn)＝0.2-0.3(摩尔比)，氮化铟纳米颗粒的平均尺寸为200nm。

作为优选，本发明所述隔热浆液的制备方法包括如下部分：以质量份数计，取纳米氧化锡锑纳米颗粒20-35份，氮化铟10-20份，加去离子水50份，加分散剂1-2份(分散剂优选聚丙烯酸钠)，充分搅拌2h后将浆液加入球磨机研磨8h，研磨结束后取出样品进行超声2h，得到功能隔热浆液。

作为优选，本所述无机成膜基料组成为：所述无机成膜基料为硅酸锂(n＝4.8)和硅酸钾(n＝3.3)的混合水溶液，其中硅酸锂(n＝4.8)的质量浓度为60％，硅酸钾(n＝3.3)的质量浓度为55％；由如下方法制得：在30℃条件下搅拌，向硅酸锂水溶液中缓慢加入硅酸钾水溶液，搅拌2h得到所述无机成膜基料。

作为优选，所述硅烷偶联剂为A-187，生产商为广东山一塑化公司。

作为优选，水性丙烯酸乳液固含量为50％，玻璃化温度为0℃,丙烯酸乳液购买于巴斯夫公司(牌号为：704)。