[发明专利]一种红外反射乳液的制备方法

说明书

本发明涉及节能材料技术领域，具体涉及一种红外反射乳液的制备方法，所述方法先将符合要求的红外反射粒子进行表面修饰，使其表面获得反应活性，再通过热引发乳液聚合，使红外反射粒子参与聚合，负载于乳液胶粒，本发明的方法使得红外反射粒子与乳液胶粒键合，负载稳固、分散均匀，其工艺简单、体系稳定，适用于多种红外反射粒子及乳液体系，具有一定的扩展性，且涉及工艺均为水性体系，环境友好，具有较高的实用价值和良好的应用前景。

技术领域

本发明涉及节能材料技术领域，具体涉及一种红外反射乳液的制备方法。

背景技术

建筑外围护结构对太阳光的充分反射，可以有效降低室内冷负荷功率，从而降低能耗。在太阳能谱中，近红外区能量占比约为 50 ％，若选择性的反射近红外区能量，则可以在避免“光污染”的同时，有效节能。目前，常见的红外反射材料包括有机颜料、金属单质、金属化合物、掺杂金属氧化物等，受到广泛关注的材料包括氧化铟锡（ITO）、氧化锡锑（ATO）、铝参杂氧化锌（AZO）、镓参杂氧化锌（GZO）、二氧化钛（TiO2）等。

对于这些红外反射粒子（Infrared Reflective Particle, IRP），粒径越小，其比表面积越大，相同的粒子负载量，反射能力就越强，IRP 用量更少，对体系的影响更小。然而，粒径越小，IRP 的表面能越高。自然条件下，纳米、亚微米尺寸的 IRP 会自发团聚以降低表面能，导致比表面积减少，其太阳反射比和半球发射率显著降低。

因此，IRP 与有机组分复配使用时，需要解决粒子团聚的问题，国内外学者开展了许多相关研究工作。目前主要采用的方法有共混法、接枝共聚等。其中共混法主要是直接或进行表面修饰后，直接通过剪切力使 IRP 分散并使用，如中国专利 CN 113292888 A 中使用分散剂配制成分散液后与其他组分混合使用制备外墙保温防水涂料。

目前各类文献报导的合成方法中，物理共混法尚无法解决粒子团聚的问题，同时，通过物理共混获得的产物，小分子物质在外环境的影响下（如冻融循环）会向聚合物膜内/外表面迁移，造成系统整体性能下降。此外，与通过共价键负载相比，在聚合物逐渐老化断键的过程中，共混的粒子更易脱离而导致系统性能严重下降，这些都是亟需解决的问题。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种红外反射乳液的制备方法，先通过对 IRP 进行表面修饰，再通过乳液聚合，在聚合的同时完成粒子负载，有效提高了有机红外反射涂层在生产过程中的 IRP 的分散性与稳定性，大大增强了红外反射乳液耐久性。

本发明解决技术问题采用如下技术方案：

一种红外反射乳液的制备方法，所述方法包括：

对红外反射粒子进行表面修饰，使其表面获得反应活性；

将修饰后的红外反射粒子与单体乳液聚合，使其负载于乳液胶粒。

优选地，所述红外反射粒子粒径为亚微米级，所述红外反射粒子表面存在羟基。

优选地，所述红外反射粒子粒径不超过500纳米，所述红外反射粒子包括氧化锡锑、二氧化钛和二氧化硅中的一种或几种。

优选地，所述对红外反射粒子进行表面修饰具体包括：

将红外反射粒子加入到乙醇中进行脉冲超声分散，加入氨水调节 pH 至弱碱性，添加匹配官能团的偶联剂，加热到预设温度，保温至反应完成后润洗分离即可；

所述偶联剂包括钛酸酯偶联剂、硅烷偶联剂中的一种或几种。

优选地，所述单体包括丙烯酸酯类单体、苯乙烯单体、丙烯酸单体中的一种或几种，所述丙烯酸酯类单体包括丙烯酸正丁酯、丙烯酸乙酯中的一种或几种。

优选地，所述将修饰后的红外反射粒子与单体乳液聚合具体包括：