[发明专利]一种室温固化双组份水性聚氨酯透明隔热涂料及其制备

说明书

技术领域

本发明涉及一种涂料，特别涉及一种用于玻璃表面具有隔热保温功能的纳米透明隔热涂料及其制备。

背景技术

随着社会的发展和生产力的提高，人们对能源的需求越来越大，由于能源的大量释放引起的各种环境问题，如温室效应，酸雨等也日益受到全社会的关注。节能降耗、提高经济效益是科学研究和技术开发的基本目标之一，涂料技术也不例外。因此，开发隔热保温涂料，尤其是与人类生活密切相关的建筑隔热涂料具有较大的现实意义。在许多国家的能源消耗中，建筑能耗大约占全国能源消耗的30%-40%，而通过玻璃门窗消耗的能源则占了建筑能耗的50%以上。可以预知，透明隔热涂料因经济、使用方便和隔热效果好等优点而发展前景光明。

目前的“LOW-E”镀膜隔热玻璃采用磁控真空溅射法或高温热解沉积法生产，该玻璃生产线设备及投资成本巨大，无法大量生产使用。在涂料中添加具有透明隔热性能的材料可制成同时具有可见光透过率高和红外线反射率高的透明隔热涂料。这种涂料制备工艺简便经济，因此具有很大的应用潜力。目前在该种类涂料已申请的专利中，有油性涂料和水性涂料两种。油性涂料采用有机溶剂，VOC挥发高，不利于环保；而水性涂料一般都存在隔热效果一般、产品质量不稳定、附着力低、硬度低和耐水性差等缺点。此外，涂料涂布后一般都需经高温热处理固化成膜，大大限制了其应用范围及产业化。

因此，现有技术有待于完善和发展。

发明内容

本发明的目的在于解决制备条件苛刻，热处理工艺复杂等缺陷，提供一种透明隔热效果优异，附着力高，硬度高，易储存的室温固化双组份水性聚氨酯涂料，同时本发明还提供这种涂料的制备方法。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

一种室温固化双组份水性聚氨酯透明隔热涂料，由A组份、B组份按以下质量百分比配比：

A组份：B组份=3～20:1；所述的涂料的体系pH值是2～5；

所述A组份包括水性ITO浆料和羟基水性聚氨酯成膜物质两种主成分，

其中水性ITO浆料占两种主成分总重量的20～40%，

羟基水性聚氨酯成膜物质占两种主成分总重量的60～80%，

还添加有消泡剂、流平剂和增稠剂，它们分别占两种主成分重量的0.1～1.5%；

所述的水性ITO浆料中，以重量百分比计：纳米锡掺杂氧化铟(ITO)粉体1～15%，分散剂0.1～2%，余量为去离子水；

所述的室温固化双组份水性聚氨酯透明隔热涂料，其中，所述B组份按重量百分比为：水性聚异氰酸酯固化剂30～50%，去离子水50～70%；

所述的分散剂是十六烷基三甲基溴化铵，聚乙烯吡咯烷酮，聚乙二醇-1000，聚乙二醇-1200，聚乙二醇-1500和聚乙二醇-2000的一种或多种。

所述的室温固化双组份水性聚氨酯透明隔热涂料，其中，所述的消泡剂是有机硅消泡剂。

所述的室温固化双组份水性聚氨酯透明隔热涂料，其中，所述的流平剂是聚醚有机硅氧烷流平剂。

所述的室温固化双组份水性聚氨酯透明隔热涂料，其中，所述的增稠剂是聚氨酯增稠剂。

所述的室温固化双组份水性聚氨酯透明隔热涂料的制备步骤为：

1）制备水性ITO浆料：按各组分配比将纳米ITO粉体、分散剂和去离子水混合，调节体系pH，先超声分散5～15min，再高速均质分散20～30min制得水性ITO浆料；

2）制备涂料A组份：按各组分配比将水性ITO浆料、水性聚氨酯、消泡剂、流平剂和增稠剂混合，先高速搅拌分散20～30min，然后超声分散10～30min制得涂料A组分；

3）制备涂料B组份：按各组分配比将水性聚异氰酸酯固化剂和去离子水混合，充分搅拌均匀制得涂料B组份；

4）制备涂料及涂层：将分散均匀的A组份和B组份混合，充分搅拌均匀；采用包括旋涂、喷涂、浸渍-提拉或流延的方式制备ITO透明隔热薄膜。

步骤4）所述的浸渍-提拉过程具体如下：

清洗玻璃片，干燥，储存备用；选用HWTL0.01型垂直提拉机，将洁净玻璃片平稳放入双组份涂料中，以2～10mm/min匀速提拉，原位静置后取出镀有ITO薄膜的玻璃片；将镀有ITO薄膜的玻璃片置于培养皿中，静置于空气中自然固化，得到平整致密的ITO透明隔热薄膜。

本发明的优点在于：