本發(fā)明涉及涂料領(lǐng)域，尤其涉及一種隔熱漿料及其制備方法與使用該隔熱漿料的水性隔熱玻璃涂料及其制備方法。

背景技術(shù)：

經(jīng)過30多年的高速經(jīng)濟(jì)發(fā)展，我國已成為世界第二大經(jīng)濟(jì)體，但同時(shí)也造成了極大的能源消耗和浪費(fèi)。中國既有建筑近400億平方米，95％不屬于節(jié)能建筑，國家建筑節(jié)能新標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，新建建筑節(jié)能必須達(dá)到50％。目前我國建筑能耗占總能耗的40％，通過門窗損失的能量為46％，所以建筑節(jié)能首先要從門窗抓起。近年來，建筑物廣泛采用大型窗戶和玻璃幕墻，這也增加了建筑物夏季制冷和冬季取暖的能耗，因此透明隔熱玻璃涂料的研究和使用意義重大，其中，透明隔熱玻璃涂料中高性能的選擇性屏蔽材料可以使玻璃對(duì)光譜具有選擇性透過功能，在能透過大部分可見光而不影響采光的前提下，又能阻擋紅外光、遠(yuǎn)紅外光、紫外光，阻斷熱輻射,從而通過對(duì)門窗玻璃使用隔熱涂料產(chǎn)品，可以減少夏季太陽光的熱量進(jìn)入室內(nèi)，提高空調(diào)的制冷效率，降低冬天室內(nèi)熱量通過玻璃溢出提高空調(diào)或其他取暖設(shè)備的采暖效率，達(dá)到節(jié)能的目的。

目前市場上，水性玻璃隔熱涂料所用隔熱漿料主要選用ATO或ITO選擇性屏蔽材料所制備的水性隔熱漿料，這兩種隔熱漿料都存在一定缺陷，即只能阻隔紫外光及近紅外的長波部分，而對(duì)于近紅外的短波部分，特別是在波長小于900nm的區(qū)域隔熱性能不足，其遮蔽系數(shù)基本上低于0.75。

因此，如何實(shí)現(xiàn)在可見光部分有高透過率，同時(shí)又能滿足在紫外線和紅外線長短波部分均有高阻隔率，是目前開發(fā)水性玻璃隔熱涂料應(yīng)該解決的首要問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種隔熱漿料，選用納米氧化石墨烯和納米ATO為主要隔熱材料，可以有效加強(qiáng)紅外光區(qū)輻射的反射，彌補(bǔ)單純納米ATO對(duì)近紅外短波部分隔熱性能不足的缺陷。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種隔熱漿料的制備方法，工藝操作簡單，所制得的隔熱漿料對(duì)紫外線和紅外線長短波部分均有高阻隔率。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種使用上述隔熱漿料的水性隔熱玻璃涂料，可以克服其他水性隔熱涂料透明性不夠，隔熱效果不佳特別是對(duì)近紅外短波部分隔熱性能不理想的缺點(diǎn)，并能夠保持長久穩(wěn)定均勻。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種水性隔熱玻璃涂料的制備方法，工藝操作簡單，所制得的水性隔熱玻璃涂料對(duì)近紅外短波部分的隔熱性能良好，并能夠保持長久穩(wěn)定均勻。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種隔熱漿料，其配方包括的組分及重量百分比如下：

納米氧化石墨烯分散液 47.0-53.0％；

納米ATO分散液 47.4-52.45％；

硅氧烷偶聯(lián)劑 0.05-0.10％；

其中，所述納米氧化石墨烯分散液包括納米氧化石墨烯、第一分散劑及去離子水，所述納米氧化石墨烯分散液中的納米氧化石墨烯、第一分散劑、去離子水在所述隔熱漿料中的重量百分比分別為1.5-4.0％、1.0-1.5％、44.5-47.5％；

所述納米ATO分散液包括納米ATO、第二分散劑及去離子水，所述納米ATO分散液中的納米ATO、第二分散劑及去離子水在所述隔熱漿料中的重量百分比分別為0.750-2.75％、0.5-1.0％、46.15-48.70％。

所述第一分散劑為十六烷基三甲基溴化銨、聚乙二醇或聚乙烯吡咯烷酮；所述第二分散劑為TEGO Dispers755W或TEGO Dispers752W；所述硅氧烷偶聯(lián)劑為3-縮水甘油基丙基三甲氧基硅烷。

本發(fā)明還提供一種隔熱漿料的制備方法，包括如下步驟：

步驟1、制備納米氧化石墨烯分散液，按所述隔熱漿料的配方，以預(yù)計(jì)制得的隔熱漿料的總重量為基準(zhǔn)，分別按重量比例稱取納米氧化石墨烯1.5-4.0％、第一分散劑1.0-1.5％、及去離子水44.5-47.5％，將稱好的納米氧化石墨烯和第一分散劑加到該步驟稱取好的去離子水中混合，然后先經(jīng)過研磨機(jī)研磨，再采用超聲波分散，得到納米氧化石墨烯分散液；

步驟2、制備ATO分散液，按所述隔熱漿料的配方，按所述隔熱漿料的配方，以預(yù)計(jì)制得的隔熱漿料的總重量為基準(zhǔn)，分別按重量比例稱取納米ATO0.750-2.75％、第二分散劑0.5-1.0％、及去離子水46.15-48.70％，將稱取好的納米ATO、第二分散劑加到該步驟稱取好的去離子水中混合，然后先經(jīng)過研磨機(jī)研磨，再采用超聲波分散，得到ATO分散液；

步驟3、按所述隔熱漿料的配方，按所述隔熱漿料的配方，以預(yù)計(jì)制得的隔熱漿料的總重量為基準(zhǔn)，按重量比例稱取硅氧烷偶聯(lián)劑0.05-0.10％，將稱取好的硅氧烷偶聯(lián)劑與制得的納米氧化石墨烯分散液及ATO分散液混合均勻，得到隔熱漿料；

其中，所述步驟1和步驟2任意順序進(jìn)行。

所述步驟1中，經(jīng)過研磨機(jī)研磨2-3h，采用超聲波分散的超聲波功率為75-125W，超聲頻率為30-50Khz，超聲時(shí)間為10-15min；

所述步驟2中，經(jīng)過研磨機(jī)研磨1-2h，采用超聲波分散的超聲波功率為500-1000W，超聲頻率為30-50Khz，超聲時(shí)間為0.5-1h。

所述第一分散劑為十六烷基三甲基溴化銨、聚乙二醇或聚乙烯吡咯烷酮；所述第二分散劑為TEGO Dispers755W或TEGO Dispers752W。

本發(fā)明還提供一種上述隔熱漿料的水性隔熱玻璃涂料，其配方包括的組份及重量百分比如下：

所述水性丙烯酸樹脂的固含量為35％-50％，分子量為22000-35000；

所述消泡劑為TEGO Airex902w、EFKA2526或海明斯德謙7580；

所述紫外光吸收劑具有水溶性，所述紫外光吸收劑為添加劑PR020；

所述潤濕分散劑為Disponer W-519及Dispers 750W中的至少一種；

所述增稠劑為陶氏化學(xué)DR-72及德謙RHEOLATE 420中的至少一種

本發(fā)明還提供一種水性隔熱玻璃涂料的制備方法，包括如下步驟：

步驟10、按所述水性隔熱玻璃涂料的配方，以預(yù)計(jì)制得的水性隔熱玻璃涂料的總重量為基準(zhǔn)，按重量比例稱取水性丙烯酸樹脂35.0-55.0％、隔熱漿料35.0-55.0％、消泡劑0.2-0.5％、潤濕分散劑0.01-0.03％，將稱取好的的水性丙烯酸樹脂置于容器中，在低速攪拌下將稱取好的隔熱漿料、消泡劑、潤濕分散劑按順序依次加入，然后在中速攪拌下分散，確保分散均勻；

步驟20、按所述水性隔熱玻璃涂料的配方，以預(yù)計(jì)制得的水性隔熱玻璃涂料的總重量為基準(zhǔn)，按重量比例稱取去離子水0-30％、紫外光吸收劑0.1-0.3％，在低速攪拌下緩慢加入該步驟稱取好的去離子水及紫外光吸收劑，并使用增稠劑調(diào)整粘度到55-60KU；

步驟30、將調(diào)好粘度的物料過濾后灌裝至內(nèi)壁有防腐涂層的鐵桶或塑料桶中，得到水性隔熱玻璃涂料。

所述水性丙烯酸樹脂的固含量為35％-50％，分子量為22000-35000；

所述消泡劑為TEGO Airex902w、EFKA2526或海明斯德謙7580；

所述紫外光吸收劑具有水溶性，所述紫外光吸收劑為添加劑PR020；

所述潤濕分散劑為Disponer W-519及Dispers 750W中的至少一種；

所述增稠劑為陶氏化學(xué)DR-72及德謙RHEOLATE 420中的至少一種

所述步驟10-20中，低速攪拌的攪拌轉(zhuǎn)速為300-500r/min；

所述步驟10中，中速攪拌的攪拌轉(zhuǎn)速為1000-1200r/min，中速攪拌下分散的時(shí)間為5-8min。

本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明的隔熱漿料，選用了納米氧化石墨烯和納米ATO為主要隔熱材料，利用納米ATO本身所具有的特殊光學(xué)性能，即在紅外光區(qū)長波部分和紫外光區(qū)具有很高的阻隔率，在可見光區(qū)具有很高的透過率，同時(shí)結(jié)合納米氧化石墨烯所具有的高隔熱效率，可以有效加強(qiáng)紅外光區(qū)輻射的反射，彌補(bǔ)納米ATO對(duì)近紅外短波部分區(qū)域隔熱性能不足的缺陷。本發(fā)明的隔熱漿料的制備方法，工藝操作簡單，所制得的隔熱漿料在可見光部分有高透過率，同時(shí)又能滿足在紫外線和紅外線長短波部分均有高阻隔率。本發(fā)明的水性隔熱玻璃涂料，使用上述水性透明的隔熱漿料，并同時(shí)采用了透明度高、附著力強(qiáng)的水性丙烯酸樹脂，能在不影響玻璃采光前提下冬季達(dá)到節(jié)能保溫效果，夏季達(dá)到節(jié)能降溫效果，可以解決現(xiàn)有透明性不夠、隔熱效果不佳的問題，特別是解決對(duì)近紅外短波區(qū)域隔熱性能不理想的問題，并保持長久穩(wěn)定均勻。本發(fā)明的水性隔熱玻璃涂料的制備方法，工藝操作簡單，所制得的水性隔熱玻璃涂料對(duì)近紅外短波部分的隔熱性能良好，并能夠保持長久穩(wěn)定均勻。

附圖說明

為了能更進(jìn)一步了解本發(fā)明的特征以及技術(shù)內(nèi)容，請(qǐng)參閱以下有關(guān)本發(fā)明的詳細(xì)說明與附圖，然而附圖僅提供參考與說明用，并非用來對(duì)本發(fā)明加以限制。

附圖中，

圖1為本發(fā)明的隔熱漿料的制備方法的流程示意圖；

圖2為本發(fā)明的水性隔熱玻璃涂料的制備方法的流程示意圖。

具體實(shí)施方式

為更進(jìn)一步闡述本發(fā)明所采取的技術(shù)手段及其效果，以下結(jié)合本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例及其附圖進(jìn)行詳細(xì)描述。

本發(fā)明首先提供一種隔熱漿料，其配方包括的組分及重量百分比如下：

納米氧化石墨烯分散液 47-53％；

納米ATO分散液 47.4-52.45％；

硅氧烷偶聯(lián)劑 0.05-0.10％；

其中，所述納米氧化石墨烯分散液包括納米氧化石墨烯、第一分散劑、去離子水，所述納米氧化石墨烯分散液中的納米氧化石墨烯、第一分散劑及去離子水在所述隔熱漿料中的重量百分比分別為1.5-4.0％、1.0-1.5％、44.5-47.5％；

所述納米ATO分散液包括納米ATO、第二分散劑及去離子水，所述納米ATO分散液中的納米ATO、第二分散劑及去離子水在所述隔熱漿料中的重量百分比分別為0.750-2.75％、0.5-1.0％、46.15-48.70％。

具體地，所述第一分散劑可選自十六烷基三甲基溴化銨(TAB)、聚乙二醇(PEG)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)等；所述第二分散劑可選自TEGO Dispers755W、TEGO Dispers752W等；所述硅氧烷偶聯(lián)劑可選用3-縮水甘油基丙基三甲氧基硅烷。

本發(fā)明的隔熱漿料，選用了納米氧化石墨烯和納米ATO為主要隔熱材料，利用納米ATO本身所具有的特殊光學(xué)性能，即在紅外光區(qū)長波部分和紫外光區(qū)具有很高的阻隔率，在可見光區(qū)具有很高的透過率，同時(shí)結(jié)合納米氧化石墨烯所具有的高隔熱效率，可以有效加強(qiáng)紅外光區(qū)輻射的反射，彌補(bǔ)納米ATO對(duì)近紅外短波部分區(qū)域隔熱性能不足的缺陷。

請(qǐng)參閱圖1，所述隔熱漿料的制備方法，包括如下步驟：

步驟1、制備納米氧化石墨烯分散液，按所述隔熱漿料的配方，以預(yù)計(jì)制得的隔熱漿料的總重量為基準(zhǔn)，分別按重量比例稱取納米氧化石墨烯1.5-4.0％、第一分散劑1.0-1.5％、及去離子水44.5-47.5％，將稱好的納米氧化石墨烯和第一分散劑加到該步驟稱取好的去離子水中混合，然后先經(jīng)過研磨機(jī)研磨，再采用超聲波分散，得到納米氧化石墨烯分散液；

步驟2、制備ATO分散液，按所述隔熱漿料的配方，按所述隔熱漿料的配方，以預(yù)計(jì)制得的隔熱漿料的總重量為基準(zhǔn)，分別按重量比例稱取納米ATO0.750-2.75％、第二分散劑0.5-1.0％、及去離子水46.15-48.70％，將稱取好的納米ATO、第二分散劑加到該步驟稱取好的去離子水中混合，然后先經(jīng)過研磨機(jī)研磨，再采用超聲波分散，得到ATO分散液；

步驟3、按所述隔熱漿料的配方，按所述隔熱漿料的配方，以預(yù)計(jì)制得的隔熱漿料的總重量為基準(zhǔn)，按重量比例稱取硅氧烷偶聯(lián)劑0.05-0.10％，將稱取好的硅氧烷偶聯(lián)劑與制得的納米氧化石墨烯分散液及ATO分散液混合均勻，得到隔熱漿料；

其中，所述步驟1和步驟2任意順序進(jìn)行。

具體地，所述步驟1中，經(jīng)過研磨機(jī)研磨2-3h，采用超聲波分散的超聲波功率為75-125W，超聲頻率為30-50Khz，超聲時(shí)間為10-15min；

具體地，所述步驟2中，經(jīng)過研磨機(jī)研磨1-2h，采用超聲波分散的超聲波功率為500-1000W，超聲頻率為30-50Khz，超聲時(shí)間為0.5-1h。

具體地，所述第一分散劑可選自十六烷基三甲基溴化銨、聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮等；所述第二分散劑可選自TEGO Dispers755W、TEGO Dispers752W等。

本發(fā)明還提供一種使用上述隔熱漿料的水性隔熱玻璃涂料，其配方包括的組份及重量百分比如下：

具體地，所述水性丙烯酸樹脂的固含量為35％-50％，分子量為22000-35000。

具體地，所述消泡劑可以是TEGO Airex902w、EFKA2526、海明斯德謙7580中的一種。

具體地，所述紫外光吸收劑紫外光吸收劑是水溶性的廣譜紫外光吸收劑，可以是添加劑PR020。

具體地，所述潤濕分散劑可以為Disponer W-519及Dispers 750W中的至少一種。

具體地，所述增稠劑可以為陶氏化學(xué)DR-72及德謙RHEOLATE 420中的至少一種。

本發(fā)明的水性隔熱玻璃涂料，使用上述水性透明的隔熱漿料，并同時(shí)采用了透明度高、附著力強(qiáng)的水性丙烯酸樹脂，能在不影響玻璃采光前提下冬季達(dá)到節(jié)能保溫效果，夏季達(dá)到節(jié)能降溫效果，可以克服其他水性隔熱涂料透明性不夠，隔熱效果不佳特別是對(duì)近紅外短波區(qū)域隔熱性能不理想的缺點(diǎn)，并保持長久穩(wěn)定均勻。

請(qǐng)參閱圖2，基于上述水性隔熱玻璃涂料，本發(fā)明還提供一種水性隔熱玻璃涂料的制備方法，包括如下步驟：

步驟10、按所述水性隔熱玻璃涂料的配方，以預(yù)計(jì)制得的水性隔熱玻璃涂料的總重量為基準(zhǔn)，按重量比例稱取水性丙烯酸樹脂35.0-55.0％、隔熱漿料35.0-55.0％、消泡劑0.2-0.5％、潤濕分散劑0.01-0.03％，將稱取好的的水性丙烯酸樹脂置于容器中，在低速攪拌下將稱取好的隔熱漿料、消泡劑、潤濕分散劑按順序依次加入，然后在中速攪拌下分散，確保分散均勻；

步驟20、按所述水性隔熱玻璃涂料的配方，以預(yù)計(jì)制得的水性隔熱玻璃涂料的總重量為基準(zhǔn)，按重量比例稱取去離子水0-30％、紫外光吸收劑0.1-0.3％，在低速攪拌下緩慢加入該步驟稱取好的去離子水及紫外光吸收劑，并使用增稠劑調(diào)整粘度到55-60KU；

步驟30、將調(diào)好粘度的物料過濾后灌裝至內(nèi)壁有防腐涂層的鐵桶或塑料桶中，得到水性隔熱玻璃涂料。

具體地，所述水性丙烯酸樹脂的固含量為35％-50％，分子量為22000-35000。

具體地，所述消泡劑可以是TEGO Airex902w、EFKA2526、海明斯德謙7580中的一種。

具體地，所述紫外光吸收劑紫外光吸收劑是水溶性的廣譜紫外光吸收劑，可以是添加劑PR020。

具體地，所述潤濕分散劑可以為Disponer W-519及Dispers 750W中的至少一種。

具體地，所述增稠劑可以為陶氏化學(xué)DR-72及德謙RHEOLATE 420中的至少一種。

具體地，所述步驟10-20中，低速攪拌的攪拌轉(zhuǎn)速為300-500r/min；

具體地，所述步驟10中，中速攪拌的攪拌轉(zhuǎn)速為1000-1200r/min，中速攪拌下分散的時(shí)間為5-8min。

本發(fā)明的水性隔熱玻璃涂料的制備方法，使用上述納米ATO-納米氧化石墨烯復(fù)合的水性透明的隔熱漿料，并與一種透明度高、附著力強(qiáng)的水性丙烯酸樹脂以及紫外光吸收劑、水性消泡劑及去離子水等制成水性隔熱玻璃涂料，所制得的水性隔熱玻璃涂料能在不影響玻璃采光前提下冬季達(dá)到節(jié)能保溫效果，夏季達(dá)到節(jié)能降溫效果，可以克服其他水性隔熱涂料透明性不夠，隔熱效果不佳特別是對(duì)近紅外短波區(qū)域隔熱性能不理想的缺點(diǎn)，并保持長久穩(wěn)定均勻。

綜上所述，本發(fā)明的隔熱漿料，選用了納米氧化石墨烯和納米ATO為主要隔熱材料，利用納米ATO本身所具有的特殊光學(xué)性能，即在紅外光區(qū)長波部分和紫外光區(qū)具有很高的阻隔率，在可見光區(qū)具有很高的透過率，同時(shí)結(jié)合納米氧化石墨烯所具有的高隔熱效率，可以有效加強(qiáng)紅外光區(qū)輻射的反射，彌補(bǔ)納米ATO對(duì)近紅外短波部分區(qū)域隔熱性能不足的缺陷。本發(fā)明的隔熱漿料的制備方法，工藝操作簡單，所制得的隔熱漿料在可見光部分有高透過率，同時(shí)又能滿足在紫外線和紅外線長短波部分均有高阻隔率。本發(fā)明的水性隔熱玻璃涂料，使用上述水性透明的隔熱漿料，并同時(shí)采用了透明度高、附著力強(qiáng)的水性丙烯酸樹脂，能在不影響玻璃采光前提下冬季達(dá)到節(jié)能保溫效果，夏季達(dá)到節(jié)能降溫效果，可以解決現(xiàn)有透明性不夠、隔熱效果不佳的問題，特別是解決對(duì)近紅外短波區(qū)域隔熱性能不理想的問題，并保持長久穩(wěn)定均勻。本發(fā)明的水性隔熱玻璃涂料的制備方法，工藝操作簡單，所制得的水性隔熱玻璃涂料對(duì)近紅外短波部分的隔熱性能良好，并能夠保持長久穩(wěn)定均勻。

以上所述，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案和技術(shù)構(gòu)思作出其他各種相應(yīng)的改變和變形，而所有這些改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明后附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。