一种透明隔热节能的纳米涂料及其制备方法
【专利摘要】本发明公开一种透明隔热节能的纳米涂料及其制备方法，属于功能行涂料领域。该涂料由具有光学热性的金属氧化物无机纳米水性分散体、消泡剂、流平剂、稀释剂组成。该涂料形成涂膜的特点是对波段2.5～40μm的热红外线具有较高的反射能力（80%以上），因此该涂膜玻璃可以像一面热反射镜一样，夏季可以阻止室外的热辐射进入室内节约空调费用，冬季又可以将绝大部分室内的热辐射反射回室内，保证室内热量不向室外散失，从而节约取暖费用。
【专利说明】一种透明隔热节能的纳米涂料及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明创造涉及新材料领域，尤其涉及一种纳米材料，是一种透明隔热节能的纳米涂料，主要应用于表面工程科学及表面工程防护领域，尤其在要求透明、冲蚀(耐候、耐腐蚀、耐磨损)、隔热、节能、辐射屏蔽、低碳环保等环境的表面防护涂层【技术领域】。
【背景技术】
[0002]让玻璃既透明又隔热，一直是表面工程领域的一个重大课题。纳米材料的出现为透明隔热问题的解决提供了新思路。纳米微粒是由有限数量的原子或分子组成的、保持物质原来的化学性质并处于亚稳状态的原子团或分子团。当物质的线度减少时，其表面原子数的相对比例增大，使单原子的表面能迅速增大，当达到纳米尺度时，此种形态的变化会反馈到物质结构及性能上，从而显示出特定的效应。
[0003]在住宅建筑中，对室内温度能产生影响的热源主要来自室内和室外两个方面。来自室外的热源中，一是太阳直接照射进入室内的热能，这种热能主要集中在0.3~2.5 μ--的波段上；二是太阳照射到物体上(路面、建筑物等)，被物体吸收后再次辐射出来的热红外辐射主要集中在2.5~40 μ m的波段上。对于来自室内的热源，一是墙壁、地板家具等吸收太阳辐射后再次辐射出来的热红外辐射；二是由暖气、火炉及使用电器时产生的热红外辐射，两者都集中在2.5~40 μ m波段上。
[0004]在寒冷的冬季，人们希望更多地获得太阳直接辐射热能，同时又期望减少室内热辐射的外泄，使得室内能保持较高的温度；在炎热的夏季，室外的热红外辐射成了主要热源，人们又希望将这部分热能阻挡在室外，以减轻空调制冷的负担。表面涂有透明隔热的纳米涂料的涂膜玻璃对波段2.5~40 μ m的热红外线具有较高的反射能力(80%以上)，因此该涂膜玻璃可以像一面热反射镜一样，夏季可以阻止室外的热辐射进入室内节约空调费用，冬季又可以将绝大部分室内的热辐射反射回室内，保证室内热量不向室外散失，从而节约取暖费用。而普通玻璃的热`红外反射率仅为11%。所以，不论冬季还是夏季，单片普通玻璃都无法达到节能的目的。
【发明内容】
[0005]鉴于现有技术的缺陷，本发明创造提出一种透明隔热节能的纳米涂料及其制备方法，该涂料的优异性能不仅可以用于建筑玻璃上，也可以用于飞机、轮船、车辆的挡风玻璃上镀膜，不仅能够透明隔热，同时防止在玻璃上结霜，在建筑节能方面可以使玻璃透光智能化，减少节约使用空调和节约照明用电。
[0006]本发明创造的技术解决方案为:
一种透明隔热节能的纳米涂料，该涂料原料组分由具有光学特性的金属氧化物无机纳米水性分散体、消泡剂、流平剂、稀释剂组成。
[0007]所述的具有光学特性的金属氧化物无机水性分散体，其成分按质量百分比包括:
【权利要求】
1.一种透明隔热节能的纳米涂料，其原料组分由具有光学特性的金属氧化物无机纳米水性分散体、消泡剂、流平剂、稀释剂组成。
2.根据权利要求1所述的一种透明隔热节能的纳米涂料，其特征在于所述的具有光学特性的金属氧化物无机水性分散体，其成分按质量百分比包括:
3.根据权利要求2所述的一种透明隔热节能的纳米涂料，其特征在于所述的30%的纳米掺锑二氧化锡分散液，其成分按质量百分比包括:_
4.根据权利要求2所述的一种透明隔热节能的纳米涂料，其特征在于所述的30%的纳米氧化铟锡分散液，其成分按质量百分比包括:
5.根据权利要求2、权利要求3、权利要求4所述的纳米掺锑二氧化锡、纳米氧化铟锡等纳米氧化物粒径为:10nm~50nm。
6.一种透明隔热节能的纳米涂料的制备方法，包括首先制备具有光学特性的金属氧化物无机水性纳米分散体，然后制备透明隔热节能的纳米涂料。
7.根据权利要求6所述的一种透明隔热节能的纳米涂料的制备方法，其特征在于所述的具有光学特性的金属氧化物无机水性纳米分散体的制备方法，其成分按质量百分比包括:
8.根据权利要求6所述的一种透明隔热节能的纳米涂料的制备方法，其特征在于所述的一种透明隔热节能的纳米涂料的原料组分制备，其成分按重量百分比包括: 具有光学特性的金属氧化物无机纳米水性分散体:|55~75%
9.根据权利要求1所述的一种透明隔热节能的纳米涂料和权利要求8所述的一种透明隔热节能的纳米涂料的制备方法，其特征在于所述的消泡剂为聚硅氧烷-聚醚共聚物乳液型消泡剂。
10.根据权利要求1所述的一种透明隔热节能的纳米涂料和权利要求8所述的一种透明隔热节能的纳米涂料的制备方法，其特征在于所述的流平剂为有机氟水性流平剂。
11.根据权利要求6所述的一种透明隔热节能的纳米涂料的制备方法，其特征在于其制备步骤为: 第一步，配制30%的纳米掺锑二氧化锡分散液，下述纳米掺锑二氧化锡的制备方法采用了化学分散的方法，保证纳米粒子在涂料中的有效稳定分散，该方法还避免了纳米分体烘干和锻造过程中因颗粒表面水分的逸出而造成的二次粒子团聚的现象: ①首先，制备纳米掺锑二氧化锡:将适量的锡盐，金属锑盐、助剂和水加入到水热反应釜中进行水热反应，再采用共沉淀法经过滤获得产物，将获得的产物经过洗涤、纯化后获得纳米掺锑二氧化锡； ②然后，按比例称取30%重量份的纳米掺锑二氧化锡、适量硅烷偶联剂、余量蒸馏水，配置成30%的纳米掺锑二氧化锡分散液:将纳米掺锑二氧化锡加入盛有70 °C~80 °C蒸馏水的反应釜中，恒温搅拌下，逐渐滴入硅烷偶联剂KH-540/KH-550/KH-560/KH-792/S1-550/S1-602/S1-902中的一种或多种，滴加完成后再恒温搅拌I小时，冷却出料，配置成经硅烷偶联剂改性的固含量30%的纳米掺锑二氧化锡分散液； 第二步，配制30%的纳米氧化铟锡分散液:选用粒径为IOnm~50nm的纳米级二氧化铟锡，加入到含有缩水甘油醚氧丙基甲基二乙氧基硅烷分散剂的水中，经超声波分散机分散制得30%的纳米氧化铟锡分散液； 第三步，另外配备环氧改性`有机硅树脂作为成膜树脂，聚硅氧烷-聚醚共聚物乳液型消泡剂，有机氟水性流平剂和稀释剂； 第四步，配制具有光学特性的金属氧化物纳米无机水性分散体:将制得的30%纳米掺锑二氧化锡分散液及30%纳米氧化铟锡分散液与环氧改性有机硅树脂混合，同时加入聚硅氧烷-聚醚共聚物乳液型消泡剂、有机氟水性流平剂和稀释剂，混合投入到高能搅拌磨中搅拌分散3~5小时制得具有光学特性的金属氧化物纳米无机水性分散体； 第五步，制备的具有光学特性的金属氧化物纳米无机水性分散体中加入消泡剂、流平剂及稀释剂，混合投入到高能搅拌磨中搅拌分散4~10小时，温度控制在50~70 0C,制得本发明创造所述的一种透明隔热节能的纳米涂料。
【文档编号】C09D183/06GK103602263SQ201310667830
【公开日】2014年2月26日 申请日期:2013年12月7日 优先权日:2013年12月7日
【发明者】崔悦, 罗继杰, 袁音 申请人:北京顺缘天和新材料技术有限公司