一种醇酸树脂玻璃透明隔热涂料.pdf

本发明公开了一种合成醇酸树脂玻璃透明隔热涂料及其制备方法，该涂料包括30-65％(重量)合成醇酸树脂、10-20％氨基树脂、10-25％ATO浆料以及助剂、稀释剂，纳米ATO浆料的固含量为10-30％，粒径为30-80nm。其制备方法是：先将10-25％的固含量10-30％的ATO浆料滴加到30-65％的合成醇酸树脂中，搅拌10-30min，并按重量百分比加入氨基树脂、助剂和稀释剂，搅拌得到玻璃透明隔热涂料。该涂料与其他镀膜玻璃比较，成本大幅度降低，而且具有可见光透过率高，红外线透过率低、硬度高、附着力强等优点。特别适用于建筑玻璃、汽车玻璃、火车及飞机等玻璃上使用，应用广泛，经济效益显著。

1、  一种醇酸树脂玻璃透明隔热涂料，其特征在于，以重量百分比计，包括如下组分：
合成醇酸树脂            30-65
氨基树脂                10-20
纳米ATO浆料             10-25
涂料助剂                1-10
稀释剂                  15-60

2、  根据权利要求1所述的玻璃透明隔热涂料，其特征是所述的合成醇酸树脂为大昌树脂(惠州)有限公司长油醇酸树脂、中油醇酸树脂或短油醇酸树脂。

3、  根据权利要求1所述的玻璃透明隔热涂料，其特征是所述的氨基树脂为同步化学工业有限公司丁醇醚化氨基树脂或异丁醇醚化氨基树脂。

4、  根据权利要求1所述的玻璃透明隔热复合涂料，其中的纳米ATO浆料为粒径范围30-80nm、固含量10-30％的溶剂浆料。

5.  根据权利要求1所述的玻璃透明隔热涂料，其中的涂料助剂至少包括分散剂、流平剂、消泡剂和成膜助剂的一种，分散剂为一种聚合物型阴离子分散剂，流平剂为丙烯酸共聚物或非反应型聚醚改性聚硅氧烷，消泡剂为非硅酮含疏水粒子矿物油混合物或改性聚硅氧烷，成膜助剂为乙二醇单丁醚/二丙二醇丁醚混合物。

6、  根据权利要求1所述的玻璃透明隔热涂料，稀释剂为酯类、醇类、醚类、酮类等有机溶剂。

7、  根据权利要求1所述的玻璃透明隔热复合涂料，其特征在于，以重量百分比计，先将10-20％的固含量为10-30％的纳米ATO浆料滴加到30-65的醇酸树脂中，搅拌分散10-30min，并按比例加入氨基树脂、稀释剂和助剂，搅拌10-30min，得到合成醇酸树脂玻璃透明隔热涂料。

一种醇酸树脂玻璃透明隔热涂料
技术领域
本发明涉及纳米功能涂料。具体涉及一种醇酸树脂玻璃透明隔热涂料及其制备方法，尤其涉及一种可涂覆在各种玻璃、树脂、金属及水泥表面的透明隔热涂料。
背景技术
随着国民经济的高速发展，能源危机在我国显得尤为突出。每到夏天，空调、风扇等降温设备所消耗的能源，占每年能源消耗的20％，造成了极大浪费，世界上每年因为温度太高而引起的事故和人员伤亡不计其数。现代建筑广泛采用大面积玻璃窗及豪华气派的玻璃幕墙，因此具有热反射及热吸收性能的玻璃表面涂层对于建筑节能有着十分重要的意义。但目前玻璃反射膜和吸收膜的形成需要特殊的工艺和设备，且许多是与玻璃的形成同步进行的。同样对于汽车业，盛夏因太阳辐射而造成车内温度很高，以往，对于轿车，一般采用在侧玻璃上贴上一层具有红外反射功能的薄膜或镀膜，由于成本较高，只是使用在门窗的玻璃表面，虽能辐射一部分热量，但绝大部分车体直接暴晒，致使车内外温差很小。
基于材料科学和纳米技术的快速发展，低成本的透明隔热纳米涂料将有望取代这种高成本的镀膜材料。透明隔热纳米涂料是指一种对太阳光具有良好的光谱选择性且至少有一相尺寸在1～100nm之间的涂料，即该涂料对可见光具有好的通透性，对近红外或紫外光具有好的反射、阻隔或吸收作用。将该涂料施于建筑物的窗户，既不会影响室内的采光，而且可以适当降低空调负荷，达到节能的目的，这对缓解能源危急和维持社会的可持续发展具有重要的意义。
现有技术或者可见光透过率不高，或者红外阻隔率不高，或者生产成本过高，这些因素制约了产品的市场化和产业化。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：采用合成醇酸树脂为成膜剂，使涂膜的硬度、附着力、光亮度、耐候性、干燥速度明显提高；采用纳米ATO浆料为隔热主剂，解决现有技术生产成本过高的缺陷，提出了一种相对价廉又具有良好隔热性和透明性的可涂覆在各种建筑玻璃、汽车玻璃、飞机火车玻璃、树脂、金属以及水泥表面的纳米透明隔热涂料。
本发明的技术方案是：一种合成醇酸树脂玻璃透明隔热涂料，组成及重量份如下：
醇酸树脂        30-65
氨基树脂        10-20
纳米ATO浆料     10-25
涂料助剂        1-10
稀释剂          15-60
其中所述的合成醇酸树脂为大昌树脂(惠州)有限公司长油醇酸树脂、中油醇酸树脂或短油醇酸树脂。氨基树脂为同步化学工业有限公司丁醇醚化氨基树脂或异丁醇醚化氨基树脂。。纳米ATO浆料为粒径为30～80nm、固含量10-30％的ATO纳米浆料。涂料助剂至少包括分散剂、流平剂、消泡剂、成膜助剂的一种，分散剂为一种聚合物型阴离子分散剂，流平剂为丙烯酸共聚物或非反应型聚醚改性聚硅氧烷，消泡剂为非硅酮含疏水粒子矿物油混合物或改性聚硅氧烷，成膜助剂为乙二醇单丁醚/二丙二醇丁醚混合物，稀释剂为酯类、酮类、醇类、醚类等有机溶剂。
本发明醇酸树脂玻璃透明隔热涂料制备工艺如下：先制得纳米ATO复合浆料，再按配方滴加到醇酸树脂中，搅拌分散10-30min，再按比例加入氨基树脂、助剂、稀释剂，搅拌混合均匀即制得醇酸树脂玻璃透明隔热涂料。
本发明的原理：将具有隔热功能的纳米粉体通过一种载体涂覆在玻璃(或其他底材)表面，从而使玻璃(或者其他底材)具有隔热功能，同时在可见光范围内具有高的可见光透过率、高的红外线阻隔率、高的附着力和硬度。
本发明的有益效果为：
参照有关国家标准，对本发明纳米透明隔热涂料的基本性能进行测定，结果证明本发明涂料所形成的涂层硬度能达到4H级；附着力为0级；耐水性，耐热性良好；透光性能为在可见光范围内平均透过率大于85％，对于1000-2500nm波长的红外线的屏蔽率在80％以上；若与空白玻璃的隔热性作比较，则涂有纳米透明隔热涂料的玻璃可使测试盒内的温度降低8摄氏度，因此本发明纳米透明隔热涂料具有附着力强，透明，屏蔽红外线和隔热等特性。
具体实施方式：
下面结合实施例对本发明进行详细描述。但是本发明不限于所给出的例子。
本发明涂料的纳米ATO湿浆制备工艺是：将重量份为5-20份纳米ATO、重量份为30-50份二甲苯，重量份为30-50份醇，重量份为1-3份分散剂和其它助剂混合，在高速分散机、球磨机上分散一定时间，或在超声波发生器上分散，制得粒径范围30-80nm、固含量10-30％纳米ATO浆料。
本发明给出醇酸树脂玻璃透明隔热涂料的一个实施例如下：
实例1：
醇酸树脂                    60
丁醇醚化氨基树脂            20
纳米ATO浆料                 10
分散剂                      1
流平剂                      1
消泡剂                      1
二甲苯                      7
按配方先制取纳米ATO浆料，在搅拌下缓慢加入到计量的醇酸树脂中，搅拌分散，然后加入计量丁醇醚化氨基树脂以及适量稀释剂二甲苯及其它适当的助剂，继续搅拌10min后，静置30min即可。
实例2：
醇酸树脂                        60
异丁醇醚化氨基树脂              20
纳米ATO浆料                     10
分散剂                          1
流平剂                          1
消泡剂                          1
二甲苯                          7
按配方先制取纳米ATO浆料，在搅拌下缓慢加入到计量的醇酸树脂中，搅拌分散，然后加入计量异丁醇醚化氨基树脂以及适量稀释剂二甲苯及其它适当的助剂，继续搅拌10min后，静置30min即可。
实例3：
醇酸树脂                65
丁醇醚化氨基树脂        15
纳米ATO浆料             8
分散剂                  1
流平剂                  1
消泡剂                  1
二甲苯                  9
按配方先制取纳米ATO浆料，在搅拌下缓慢加入到计量的醇酸树脂中，搅拌分散，然后加入计量丁醇醚化氨基树脂以及适量稀释剂二甲苯及其它适当的助剂，继续搅拌10min后，静置30min即可。
实例4：
醇酸树脂                65
丁醇醚化氨基树脂        15
纳米ATO浆料             8
分散剂                  1
流平剂                  1
消泡剂                  1
二甲苯                  9
按配方先制取纳米ATO浆料，在搅拌下缓慢加入到计量的醇酸树脂中，搅拌分散，然后加入计量丁醇醚化氨基树脂以及适量稀释剂二甲苯及其它适当的助剂，继续搅拌10min后，静置30min即可。
由本发明所述的醇酸树脂玻璃透明隔热涂料所形成的涂层不仅具有透明和隔热性，还具有良好的红外屏蔽性。其透明性及隔热性如图1、图2所示。醇酸树脂纳米ATO透明隔热涂料所形成的涂膜的透明性和隔热性与ITO透明隔热涂料近似。
参照有关国家标准，对该纳米透明隔热涂料的基本性能进行测定，测试结果如表1所示。
图1是涂有本专利涂料的玻璃和空白玻璃的光谱透过率比较。结果表明本专利发明的醇酸树脂玻璃透明隔热涂料可见光透光率＞80％，对于1000-2500nm波长的红外线阻隔率＞75％。
图2是涂有本专利纳米透明隔热涂料的玻璃和空白玻璃的隔热效果对比。当达到平衡时，与空白玻璃对比，则涂有本专利发明的透明隔热涂料的玻璃隔热效果非常明显，远远高于现有技术的隔热效果，温差接近70℃，隔热节能效果显著。
表1透明隔热涂料的基本性能测试结果