專利名稱：納米油性ato隔熱漿料與制備方法及其應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種玻璃隔熱所述的用的納米透明無(wú)機(jī)硅隔熱涂料，該涂料能 改善玻璃的隔熱性能，盡量多讓可見(jiàn)光透過(guò)，而不致對(duì)室內(nèi)采光有太大影響， 而且耐候性好，硬度高。
背景技術(shù)：
隨著科學(xué)技術(shù)與社會(huì)生產(chǎn)的快速發(fā)展，能源和環(huán)境成為全社會(huì)日益矚目的 兩大問(wèn)題，從而為節(jié)能和環(huán)保提出了更高要求。建筑隔熱(絕熱)保溫是節(jié)約能 源、提高建筑物居住和使用功能的一個(gè)重要方面。建筑能耗在人類整個(gè)能源消 耗中所占比例一般在30% 40%，且其中絕大多數(shù)是采暖和空調(diào)的能耗，故建 筑節(jié)能意義重大。據(jù)研究統(tǒng)計(jì)，在建筑能耗方面，我國(guó)建筑門窗散熱量占建筑 外圍總散熱量的50%以上，為發(fā)達(dá)國(guó)家的3 5倍。因此提高門窗的保溫隔熱 性能是降低建筑能耗的有效途徑。太陽(yáng)光中除了可見(jiàn)光外還含有紫外線和紅外 線，特別是近紅外線被稱為熱線。較為理想的隔熱涂料能阻隔近紅外線透過(guò)， 而讓盡可能多的可見(jiàn)光透過(guò)，不致過(guò)多影響室內(nèi)采光。目前市面上的隔熱玻璃產(chǎn)品有低輻射鍍膜玻璃和各種各樣的玻璃貼膜以 改善玻璃的隔熱性能。低輻射鍍膜玻璃生產(chǎn)工藝比較復(fù)雜，而且工藝設(shè)備投資 比較大。雖然具有較好的節(jié)能效果，但價(jià)格較高，難以為廣泛推廣應(yīng)用，且不 適用于既有建筑節(jié)能改造。玻璃貼膜工序較為復(fù)雜，目前我國(guó)的建筑玻璃貼膜 市場(chǎng)基本上是進(jìn)口品牌的天下，如來(lái)自美國(guó)的3M，威邦V-BEST,爵士JOINNS， 強(qiáng)生Johnson等。然而，由于貼膜的制造技術(shù)掌握在少數(shù)企業(yè)手中，建筑玻璃 貼膜市場(chǎng)，目前還看不到國(guó)產(chǎn)品牌的身影。絕大多數(shù)依靠進(jìn)口，致使玻璃貼膜 價(jià)格較高，并且貼膜工序較為復(fù)雜，需要對(duì)貼膜人員進(jìn)行專門的培訓(xùn)。而玻璃 隔熱涂料則價(jià)格較低且施工方便，只需對(duì)施工者進(jìn)行簡(jiǎn)單的培訓(xùn)即可。近年來(lái)興起的玻璃隔熱涂料，主要是將納米ATO漿料添加到涂料中制成隔熱涂料。ATO是摻銻氧化錫(Antimony Doped Tin Oxide)的簡(jiǎn)稱，具有N 型半導(dǎo)體材料的特性。具有隔熱性、高導(dǎo)電性、耐候性，抗輻射性等優(yōu)良性能。 廣泛應(yīng)用在隔熱涂料，抗靜電塑料、纖維，顯示器抗輻射涂層等領(lǐng)域。透明無(wú) 機(jī)硅涂料與透明有機(jī)硅涂料不同，透明無(wú)機(jī)硅涂料干燥后膜層大部分是Si02， 而透明有機(jī)硅涂料干燥后則含有很多有機(jī)的成分。相比透明有機(jī)硅涂料，透明 無(wú)機(jī)硅涂料具有高硬度、高耐候、高光澤，并且具有一定的防燒性能。納米ATO粉體的表面能很大，極易發(fā)生團(tuán)聚，這限制了它的使用。若能 將其分散于液體中，成為更加穩(wěn)定均勻的納米漿料，則能保持其納米特性，極 大擴(kuò)展了其應(yīng)用領(lǐng)域。目前納米油性ATO漿料的配制較為困難。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種納米油性ATO隔熱漿料 及其制備方法，適于批量生產(chǎn)穩(wěn)定的納米油性ATO隔熱漿料。本發(fā)明另一目的在于用此隔熱漿料與無(wú)機(jī)硅涂料配制出低價(jià)的納米透明 無(wú)機(jī)硅隔熱涂料，此隔熱涂料施工方便，具有較好的自流平性，隔熱效果好， 成膜硬度高，耐候性好，相對(duì)于國(guó)外的同類產(chǎn)品具有價(jià)格優(yōu)勢(shì)。本發(fā)明目的通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種納米油性ATO隔熱漿料，以重量份數(shù)計(jì)，該漿料由67 90份醇類溶 劑，10 30份納米ATO粉體和占ATO粉體重量2 10%的分散劑組成。所述的醇類溶劑為乙醇、乙二醇、異丙醇和正丁醇中的一種或多種。所述分散劑為分散劑為BYK180，高分子聚合物聚硅氧垸溶液HX-4030， 硅烷偶聯(lián)劑KH550中的一種或多種。所述納米油性ATO隔熱漿料平均粒徑在lOOnm以下。上述納米油性ATO隔熱漿料的制備方法將納米ATO粉體，醇類溶劑和 分散劑在攪拌或超聲波的作用下進(jìn)行預(yù)分散，然后對(duì)此預(yù)分散體進(jìn)行研磨分 散，制得油性ATO隔熱漿料，以重量份數(shù)計(jì)，醇類溶劑為67 90份，納米 ATO粉體為10 30份，分散劑占ATO粉體重量2 10X。成膜過(guò)程中無(wú)機(jī)硅 涂料中醇類揮發(fā)，只剩下無(wú)機(jī)硅。由上述納米油性ATO隔熱漿料制備的透明無(wú)機(jī)硅隔熱涂料，透明無(wú)機(jī)硅隔熱涂料由透明無(wú)機(jī)硅涂料與納米油性ATO隔熱漿料組成，透明無(wú)機(jī)硅涂料與納米油性ATO隔熱漿料的重量比為3:1 1:1。所述納米油性ATO隔熱漿料的平均粒徑在lOOnm以下，其固含量為 10-30wt%。相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)和有益效果 (1 )納米ATO粉體在油性溶劑中較難分散，本發(fā)明成功解決了納米ATO 粉體在油性溶劑中的分散，漿料穩(wěn)定易于存放且漿料中粒子的平均粒徑小于 畫nm。(2) 本發(fā)明無(wú)機(jī)硅隔熱涂料采用納米ATO隔熱漿料，此隔熱漿料采用價(jià) 廉的國(guó)產(chǎn)原料，工藝簡(jiǎn)單，所以同國(guó)外類似產(chǎn)品相比價(jià)格低。(3) 本發(fā)明無(wú)機(jī)硅隔熱涂料因?yàn)楦稍锖笫Ｏ碌氖荢i02，相比有機(jī)硅涂料 具有一定的防火性能，且透明性、耐候性好。


圖1為實(shí)施例2所制漿料的粒徑分布圖，粒徑分布采用英國(guó)Malvern儀器 公司Nano-ZS型粒度分析儀測(cè)得。圖2為實(shí)施例2的隔熱涂料涂于5mm白玻，利用日立U-4100紫外、可 見(jiàn)、近紅外分光光度計(jì)測(cè)得的透過(guò)率曲線圖，并與未涂隔熱涂料的空白玻璃作 了比較。由圖2可見(jiàn)，涂了隔熱涂料的白玻，比未涂隔熱涂料的白玻在近紅外 區(qū)透過(guò)率有較大幅度的下降，而可見(jiàn)光區(qū)則具有較高的透過(guò)率。說(shuō)明無(wú)機(jī)硅隔 熱涂料有著較好的隔熱效果。
具體實(shí)施方式
以下通過(guò)具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式加以說(shuō)明，但本發(fā)明要求保護(hù) 的范圍并不局限于實(shí)施例表示的范圍。 實(shí)施例1稱取納米ATO粉體20g加入180g混合醇(乙醇100g，異丙醇80g)中， 然后用ESJ-300高速攪拌器(轉(zhuǎn)速500rpm)進(jìn)行預(yù)分散，攪拌過(guò)程中加入 2gBYK180，分散半小時(shí)以后加入到砂磨機(jī)中進(jìn)行進(jìn)一步的研磨12h后，將液 體取出即為納米油性ATO隔熱漿料，漿料平均粒徑為96nm。10g透明無(wú)機(jī)硅涂料(廣東麗欣特氟龍有限公司生產(chǎn)，CORDILON-98系 列)與上述10g納米油性ATO隔熱漿料通過(guò)高速攪拌器將其攪拌均勻，即為 透明無(wú)機(jī)硅隔熱涂料。實(shí)施例2稱取納米ATO粉體40g加入160g去混合醇(乙醇100g，正丁醇60g)中， 然后用ESJ-300高速攪拌器(轉(zhuǎn)速500rpm)進(jìn)行預(yù)分散，攪拌過(guò)程中加入 1.6gKH550，預(yù)分散半小時(shí)以后加入到球磨機(jī)中進(jìn)行進(jìn)一步的研磨14h后，將 液體取出即為納米油性ATO漿料，漿料平均粒徑為90nm。圖1為實(shí)施例所制 漿料的粒徑分布圖，粒徑分布采用英國(guó)Malvern儀器公司Nano-ZS型粒度分析 儀測(cè)得。圖1中可以看出絕大多數(shù)的粒子粒徑在100nm以下，平均粒徑越小 則納米粒子發(fā)揮的作用越大。10g無(wú)機(jī)硅涂料(廣東麗欣特氟龍有限公司生產(chǎn)，CORDILON-98系列) 與5g納米油性隔熱槳料通過(guò)超聲波破碎器將其混合均勻，即為透明無(wú)機(jī)硅隔 熱涂料。圖2為本實(shí)施例的隔熱涂料涂于5mm白玻，利用日立U-4100紫外、可 見(jiàn)、近紅外分光光度計(jì)測(cè)得的透過(guò)率曲線圖，并與未涂隔熱涂料的空白玻璃作 了比較。由圖2可見(jiàn)，涂了隔熱涂料的白玻，比未涂隔熱涂料的白玻在近紅外 區(qū)透過(guò)率有較大幅度的下降，在2600 2000nm波段的光幾乎被全部阻隔，近 紅外光的透過(guò)率隨著波長(zhǎng)的降低而增高，但仍較未涂膜的白玻有很大的降低。 在可見(jiàn)光區(qū)，涂膜玻璃仍有著較高的透過(guò)率。而可見(jiàn)光區(qū)則具有較高的透過(guò)率。 說(shuō)明無(wú)機(jī)硅隔熱涂料有著較好的隔熱效果。實(shí)施例3稱取納米ATO粉體60g加入140g混合醇(乙醇80g，乙二醇60g)中， 然后用KQ3200E超聲波發(fā)生器進(jìn)行預(yù)分散，超聲頻率40KHz，功率150W, 分散過(guò)程中加入3.6gHX4030，預(yù)分散半小時(shí)以后加入到砂磨機(jī)中進(jìn)行進(jìn)一步 的研磨16h后，將液體取出即為納米油性ATO漿料，漿料平均粒徑為85nm。10g無(wú)機(jī)硅涂料(廣東麗欣特氟龍有限公司生產(chǎn)，CORDILON-98系列) 與3.3g納米油性隔熱漿料通過(guò)超聲波發(fā)生器將其混合均勻，即為透明無(wú)機(jī)硅隔熱涂料。實(shí)施例4稱取納米ATO粉體30g加入170g混合醇(乙醇60g，異丙醇60g，乙二 醇50g)中，然后用ESJ-300高速攪拌器(轉(zhuǎn)速600rpm)進(jìn)行預(yù)分散，攪拌過(guò) 程中加入1.5gBYK180，分散半小時(shí)以后加入到砂磨機(jī)中進(jìn)行進(jìn)一步的研磨， 期間再加入0.8gKH550，共研磨16h后，將液體取出即為納米油性ATO隔熱 漿料，漿料平均粒徑為80nm。10g無(wú)機(jī)硅涂料(廣東麗欣特氟龍有限公司生產(chǎn)，CORDILON-98系列) 與上述6.6g納米油性ATO隔熱漿料通過(guò)高速攪拌器將其攪拌均勻，即為透明 無(wú)機(jī)硅隔熱涂料。實(shí)施例5稱取納米ATO粉體50g加入150g混合醇(乙二醇70g，異丙醇80g)中， 然后用KQ3200E超聲波發(fā)生器進(jìn)行預(yù)分散，超聲頻率40KHz，功率150W， 分散過(guò)程中加入2.5gHX4030，分散半小時(shí)以后加入到球磨機(jī)中進(jìn)行進(jìn)一歩的 研磨18h后，將液體取出即為納米油性ATO隔熱槳料，漿料平均粒徑為93nm。lOg無(wú)機(jī)硅涂料(廣東麗欣特氟龍有限公司生產(chǎn)，CORDILON-98系列) 與上述10g納米油性ATO隔熱漿料通過(guò)高速攪拌器將其攪拌均勻，即為透明 無(wú)機(jī)硅隔熱涂料。實(shí)施例1、 3、 4、 5類似于實(shí)施例2，其粒徑分布圖和透過(guò)率曲線圖類似 于圖1、 2。如上所述即可較好實(shí)施本發(fā)明。
權(quán)利要求
1、一種納米油性ATO隔熱漿料，其特征在于，以重量份數(shù)計(jì)，該漿料由67～90份醇類溶劑，10～30份納米ATO粉體和占ATO粉體重量2～10％的分散劑組成。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的納米油性ATO隔熱漿料，其特征在于所述的醇 類溶劑為乙醇、乙二醇、異丙醇和正丁醇中的一種或多種。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的納米油性ATO隔熱漿料，其特征在于所述的分 散劑為分散劑為BYK180，高分子聚合物聚硅氧垸溶液HX-4030，硅垸偶聯(lián)劑 KH550中的一種或多種。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米油性AT0隔熱漿料，其特征在于所述的納 米油性ATO隔熱漿料平均粒徑在100nm以下。
5、 權(quán)利要求1所述納米油性ATO隔熱漿料的制備方法，其特征在于將納 米ATO粉體，醇類溶劑和分散劑在攪拌或超聲波的作用下進(jìn)行預(yù)分散，然后 對(duì)此預(yù)分散體進(jìn)行研磨分散，制得油性ATO隔熱漿料，以重量份數(shù)計(jì)，醇類 溶劑為67 90份，納米ATO粉體為10 30份，分散劑占ATO粉體重量2 10%。
6、 由權(quán)利要求1所述的納米油性ATO隔熱漿料制備的透明無(wú)機(jī)硅隔熱涂 料，其特征在于所述透明無(wú)機(jī)硅隔熱涂料由透明無(wú)機(jī)硅涂料與納米油性ATO 隔熱漿料組成，透明無(wú)機(jī)硅涂料與納米油性ATO隔熱漿料的重量比為3:l l:l。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的透明無(wú)機(jī)硅隔熱涂料，其特征在于所述納米油 性ATO隔熱漿料的平均粒徑在100nm以下，其固含量為10-30wtQ%。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了納米油性ATO隔熱漿料與制備方法及其應(yīng)用。以重量份數(shù)計(jì)，該漿料由67～90份醇類溶劑，10～30份納米ATO粉體和占ATO粉體重量2～10％的分散劑組成。制備時(shí)，將納米ATO粉體，醇類溶劑和分散劑在攪拌或超聲波的作用下進(jìn)行預(yù)分散，然后對(duì)此預(yù)分散體進(jìn)行研磨分散，制得油性ATO隔熱漿料。納米油性ATO隔熱漿料制備的透明無(wú)機(jī)硅隔熱涂料是由透明無(wú)機(jī)硅涂料與納米油性ATO隔熱漿料組成，透明無(wú)機(jī)硅涂料與納米油性ATO隔熱漿料的重量比為3∶1～1∶1。本發(fā)明制備的涂料具有較好的隔熱效果，較高的硬度和透明性，耐候性好，且具有一定的防火效果。
文檔編號(hào)C03C17/23GK101219859SQ20071003186
公開(kāi)日2008年7月16日 申請(qǐng)日期2007年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月30日
發(fā)明者孟慶林, 寧 李 申請(qǐng)人:華南理工大學(xué)