[发明专利]水性隔热浆料及其制备方法与水性隔热玻璃涂料及其制备方法

说明书

本发明提供一种水性隔热浆料及其制备方法与水性隔热玻璃涂料及其制备方法。本发明的水性隔热浆料，选用纳米ATO和碳纳米管为主要隔热材料，利用纳米ATO所具有的特殊光学性能，即在红外光区长波部分和紫外光区具有很高的阻隔率，在可见光区具有很高的透过率，同时结合特殊碳原子排列结构的碳纳米管在近红外光及紫外光照射下具有长久持续的高隔热效率和抗紫外老化效果，可以有效加强红外光区辐射的反射，弥补纳米ATO对近红外短波部分隔热性能不足和抗紫外老化性能不足的缺陷。本发明的水性隔热玻璃涂料，使用上述的隔热浆料和水性有机硅改性丙烯酸树脂，可以解决现有涂料透明性不够、隔热效果不佳、耐候性不强的问题，并保持长久稳定均匀。

技术领域

本发明涉及涂料领域，尤其涉及一种水性隔热浆料及其制备方法与使用该水性隔热浆料的水性隔热玻璃涂料及其制备方法。

背景技术

随着我国经济的高速发展，人们生活水平的提高，近年来国内建筑物广泛采用大型窗户和玻璃幕墙，在增加建筑物装饰性和采光效果的同时也增加了建筑物夏季制冷和冬季取暖的能耗，据统计我国建筑物的能耗占总能耗的40％，通过门窗玻璃损失的能量为46％。因此在对建筑节能设计研究过程中，各种玻璃的隔热防护就成为了一个无法回避的问题。建筑门窗玻璃和汽车玻璃的隔热涂料，不但要求隔热玻璃涂料中高性能的选择性屏蔽材料可以使玻璃对光谱具有选择性透过功能，在能透过大部分可见光而不影响采光的前提下，又能阻挡红外光和紫外光所带来的热辐射。通过对门窗玻璃使用隔热产品，可以减少夏季太阳光的热量进入室内，提高空调的制冷效率，降低冬天室内热量通过玻璃溢出提高空调或其他取暖设备的采暖效率。因此对透明隔热玻璃涂料的研究和使用意义重大。

目前市场上，水性玻璃隔热涂料所用隔热浆料主要选用纳米氧化锡锑(ATO)或纳米氧化铟锡(ITO)的选择性屏蔽材料所制备的水性隔热浆料，这两种隔热浆料都存在一定缺陷，即只能阻隔紫外光及近红外的长波部分，而对于近红外的短波部分，特别是在波长小于900nm的区域隔热性能不足，其遮蔽系数基本上低于0.75。同时在长期的紫外光照射下，单一的ATO或ITO隔热材料的有效使用寿命也很难达到要求。

因此，如何实现在可见光部分有高透过率，同时又能满足在紫外线和红外线长短波部分均有高阻隔率，是目前开发水性玻璃隔热浆料及其涂料应该解决的首要问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种水性隔热浆料，选用纳米ATO和碳纳米管为主要隔热材料，可以有效加强红外光区辐射的反射，弥补单纯纳米ATO对近红外短波部分隔热性能不足的缺陷。

本发明的另一目的在于提供一种水性隔热浆料的制备方法，工艺操作简单，所制得的水性隔热浆料对紫外线和红外线长短波部分均有高阻隔率。

本发明的另一目的在于提供一种使用上述水性隔热浆料的水性隔热玻璃涂料，可以克服其他水性隔热涂料透明性不够，隔热效果不佳特别是对近红外短波部分隔热性能不理想的缺点，并能够保持长久稳定均匀。

本发明的另一目的在于提供一种水性隔热玻璃涂料的制备方法，工艺操作简单，所制得的水性隔热玻璃涂料对近红外短波部分的隔热性能良好，并能够保持长久稳定均匀。

为实现上述目的，本发明提供一种水性隔热浆料，其配方包括的组分及重量百分比如下：

所述碳纳米管为单壁碳纳米管、双壁碳纳米管、或多壁碳纳米管，所述碳纳米管直径为10-30nm，长度为1-10μm；所述硅烷偶联剂为KH550、KH560、或KH570；所述分散剂为纳米硅胶；所述pH调节剂为AMP-95。

本发明还提供一种水性隔热浆料的制备方法，包括如下步骤：

步骤1、按所述水性隔热浆料的配方，以预计制得的水性隔热浆料的总重量为基准，分别按重量比例称取纳米ATO2-4.5％、碳纳米管0.18-0.72％、分散剂2-3％、硅烷偶联剂2-3％、及去离子水89.0-93.0％；