建筑玻璃专用节能涂料及其生产方法
【专利摘要】本发明公开一种建筑玻璃专用节能涂料及其生产方法，其中涂料包括按重量百分比计的以下组分：氧化锌10～20%、防水隔热粉15～35%、单晶硅粉末1～5%、聚酯成膜基料40～60%、用作溶剂的甲乙酮2～6%；其中生产方法包括：（1）确定建筑玻璃专用节能涂料的生产量；（2）按预先设定的重量百分比准备各组分；（3）将准备好的氧化锌、防水隔热粉、单晶硅粉末、甲乙酮加入第一搅拌器中搅拌5～15分钟；（4）将搅拌好的混合物移至研磨器中研磨2～5小时，使得混合物中固体颗粒粒径小于等于100μm；以及（5）将研磨好的混合物以及准备好的聚酯成膜基料加入第二搅拌器中搅拌10～25分钟，制成建筑玻璃专用节能涂料。
【专利说明】建筑玻璃专用节能涂料及其生产方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种涂料及其生产方法，特别是涉及一种玻璃专用涂料及其生产方法。
【背景技术】
[0002]面对日益严峻的能源危机，全世界都在大力提倡节能减排。据统计，建筑能耗占人类能源消耗的30-40%，因此，提高建筑物保温隔热性能对于节约能源具有非常重要的意义。
[0003]近年来，玻璃幕墙广泛被现代建筑所采用，玻璃幕墙所导致的光污染和能耗问题也越来越严峻。为此，各国建筑界都在不断地研发建筑玻璃节能方案。目前所使用的建筑玻璃节能方案主要包括采用中空玻璃、镀膜热反射玻璃和各种隔热玻璃贴膜。然而，这些节能方案的成本都较高。
[0004]实践证明，在建筑物玻璃上使用专用的节能涂料，可以有效地降低玻璃传热系数，隔热、隔紫外线，从而降低能耗、减少光污染。
[0005]如中国专利申请公开第101050063号所揭示的一种纳米级红外隔绝玻璃节能涂料及制造方法，其配方:紫外线吸收剂0.1~0.5%，红外线吸收剂0.1~15.0%，分散剂
2.0~5.0%，表面润湿剂0.2~0.5%，树脂5.0~10.0%，溶剂69~92.6%。其制法:先将溶剂加入调配锅中，搅拌下依次加入分散剂、树脂、表面润湿剂，直到全部溶解均匀，再加入紫外线吸收剂、红外线吸收剂，搅拌混合，进行超微研磨12~30小时，使颗粒粒度D50=40~100纳米，停止研磨，进行过滤、复配，再过滤，出料。然而，这种纳米级红外隔绝玻璃节能涂料的成本较高、附着性欠佳。
[0006]又如中国专利申请公开第101428976号所揭示的一种玻璃纳米节能涂料及其制备方法。涂料重量组成为:纳米铟锡复合氧化物粉体0.1~5.0%，分散剂0.1~1.5%，透明玻璃漆20~40%，溶剂53.5~79.8%。其制备过程为先将溶剂加入调配容器中，搅拌下依次加入分散剂和纳米ITO粉体混匀，再加入透明玻璃漆，匀浆得涂料。然而，这种玻璃纳米节能涂料的成本较高、附着性欠佳。
[0007]再如中国专利申请公开第101709193A号所揭示的一种水性丙烯酸类防水隔热涂料，其以弹性丙烯酸酯共聚物乳液、VAE乳液、有机硅防水材料冷混的共聚物乳液为基料，低导热系数的空玻璃微珠、中空陶瓷微珠等隔热材料，钛白粉、氧化锌、超细云母等反射材料和耐腐蚀的重晶石粉、硅灰石等为颜填料的水性丙烯酸类防水隔热涂料。然而，这种水性丙烯酸类防水隔热涂料无论是附着性还是透明度都不适用于建筑玻璃。
[0008]另如中国专利申请公开第102181208A号所揭示的一种外墙热反射隔热涂料，所述涂料组分按重量百分比包括:成膜材料40% -50% ;颜填料29% -38.5% ;单晶硅粉体1% -1.5% ;助剂3^-5% ;去离子水10% -22% ;所述成膜材料包括水性氟碳乳液和弹性乳液；所述颜填料包括金红石型钛白粉、云母粉、硅藻土、超细重钙中的一种或多种；所述助剂包括分散剂、流平剂、消泡剂、防腐剂、增稠剂、成膜助剂、防冻剂中的一种或多种。然而，这种外墙热反射隔热涂料无论是附着性还是透明度都不适用于建筑玻璃。
[0009]因此，提供一种原料成本低、制备工艺简单的建筑玻璃专用节能涂料及其生产方法成为业内急需解决的问题。
【发明内容】
[0010]本发明的目的是提供一种成本低、工艺简单、透明度高、附着力强的建筑玻璃专用节能涂料以及对应的生产方法。
[0011]根据本发明方案的一个方面，提供一种建筑玻璃专用节能涂料，其包括按重量百分比计的以下组分:用作热反射功能材料的氧化锌10~20%、防水隔热粉15~35%、用作反射隔热功能材料的单晶硅粉末I~5%、聚酯成膜基料40~60%、用作溶剂的甲乙酮2~6%。
[0012]可选择地，防水隔热粉可以为以下组分中的一种或至少两种的混合物:活性碳酸钙、珍珠岩粉、云母粉。
[0013]可选择地，防水隔热粉可以包括活性碳酸钙、珍珠岩粉和云母粉，其中，活性碳酸钙占防水隔热粉的重量百分比为65~75%，珍珠岩粉占防水隔热粉的重量百分比为10~20%，云母粉占防水隔热粉的重量百分比为10~20%。
[0014]可选择地，防水隔热粉可以包括重量百分比为5:1:1的活性碳酸钙、珍珠岩粉和云母粉。
[0015]可选择地，聚酯成膜基料可以包括弹性丙烯酸共聚物乳液、乙烯一醋酸乙烯共聚乳液和有机硅防水剂， 其中，弹性丙烯酸共聚物乳液占聚酯成膜基料的重量百分比为30%~60% (比如大约50%)，乙烯一醋酸乙烯共聚乳液占聚酯成膜基料的重量百分比为20%~40% (比如大约30%)，有机硅防水剂占聚酯成膜基料的重量百分比为10%~30%(比如大约20%)。
[0016]可选择地，聚酯成膜基料可以包括丙烯酸酯弹性乳液和聚磷酸铵(比如晶体II型)，其中，丙烯酸酯弹性乳液与聚磷酸铵的重量比范围为1:1~2:1。
[0017]可选择地，聚酯成膜基料可以为以下组分中的一种或至少两种的混合物:水性丙烯酸树脂、水性醇酸树脂、水性聚氨酯树脂和水性苯丙乳液。
[0018]可选择地，单晶硅粉末的颗粒粒径为小于等于100 μ m,防水隔热粉的颗粒粒径为小于等于100 μ m,氧化锌的颗粒粒径为小于等于100 μ m。
[0019]优选地，单晶硅粉末的颗粒粒径为小于等于60 μ m,防水隔热粉的颗粒粒径为小于等于60 μ m,氧化锌的颗粒粒径为小于等于60 μ m。
[0020]根据本发明方案的另一方面，提供一种本发明建筑玻璃专用节能涂料的生产方法，包括:(1)、确定建筑玻璃专用节能涂料的生产量；(2)、按预先设定的重量百分比准备各组分；(3)、将准备好的氧化锌、防水隔热粉、单晶硅粉末、甲乙酮加入第一搅拌器中搅拌5~15分钟，比如8或10分钟；(4)、将搅拌好的混合物移至研磨器中研磨2~5小时，比如3或4小时，使得混合物中固体颗粒粒径小于等于100 μ m,优选地小于等于60 μ m ;以及
(5)、将研磨好的混合物以及准备好的聚酯成膜基料加入第二搅拌器中搅拌10~25分钟，比如15或20分钟，制成建筑玻璃专用节能涂料。
[0021]优选地，在步骤(5)中，先将准备好的聚酯成膜基料加入第二搅拌器中搅拌，再将研磨好的混合物分至少三次加入第二搅拌器中搅拌，比如研磨好的混合物可以分成均等的5份，每间隔3分钟加入一份。
[0022]优选地，第一搅拌器的容量和功率均大约为第二搅拌器的一半，从而降低制备过程中的能耗。
[0023]本发明的建筑玻璃专用节能涂料的有益效果是:(I)、透明度达95%以上；(2)、玻璃附着力强，耐清洗/涂擦；(3)、成本低，制备工艺简单；(4)、隔热降耗性能好；(5)、太阳光主要是以红外线辐射方式进行热量传递，而单晶硅粉体具有较强的紫外吸收、红外反射特性，从而能够有效隔热、降低光污染。
【具体实施方式】
[0024]下面参照非限制性【具体实施方式】详细描述本发明。
[0025]根据本发明的一个方面，提供一种建筑玻璃专用节能涂料。
[0026]实施方式一
[0027]本发明的建筑玻璃专用节能涂料由按重量百分比计的以下组分混合制备而成:用作热反射功能材料的氧化锌15%、防水隔热粉30%、用作反射隔热功能材料的单晶硅粉末2%、聚酯成膜基料50%、用作溶剂的甲乙酮3%。
[0028]其中，防水隔热粉由重量比为大约5:1:1的活性碳酸钙、珍珠岩粉和云母粉混合制备而成。
[0029]其中，聚酯成膜基料包括弹性丙烯酸共聚物乳液、乙烯一醋酸乙烯共聚乳液和有机硅防水剂，其中，弹性丙烯酸共聚物乳液占聚酯成膜基料的重量百分比为大约50%，乙烯一醋酸乙烯共聚乳液占聚酯成膜基料的重量百分比为大约30%，有机硅防水剂占聚酯成膜基料的重量百分比为大约20%。
[0030]其中，单晶硅粉末的颗粒粒径为小于等于60 μ m,防水隔热粉的颗粒粒径为小于等于60 μ m,氧化锌的颗粒粒径为小于等于60 μ m。
[0031]根据本方案制备的玻璃涂料透明度达95%以上，附着力强，隔热性好，使用I年后未出现脱落现象。
[0032]实施方式二
[0033]本发明的建筑玻璃专用节能涂料由按重量百分比计的以下组分混合制备而成:用作热反射功能材料的氧化锌10%、防水隔热粉35%、用作反射隔热功能材料的单晶硅粉末5%、聚酯成膜基料44%、用作溶剂的甲乙酮6%。
[0034]其中，防水隔热粉由重量比为大约6:1的活性碳酸钙和珍珠岩粉混合制备而成。
[0035]其中，聚酯成膜基料包括重量比为大约1.5:1的丙烯酸酯弹性乳液和晶体II型聚磷酸铵。
[0036]其中，单晶硅粉末的颗粒粒径为小于等于40 μ m,防水隔热粉的颗粒粒径为小于等于40 μ m，氧化锌的颗粒粒径为小于等于40 μ m。
[0037]根据本方案制备的玻璃涂料透明度达95%以上，附着力强，隔热性好，使用I年后未出现脱落现象。
[0038]实施方式三
[0039]本发明的建筑玻璃专用节能涂料由按重量百分比计的以下组分混合制备而成:用作热反射功能材料的氧化锌20%、防水隔热粉15%、用作反射隔热功能材料的单晶硅粉末1%、聚酯成膜基料60%、用作溶剂的甲乙酮4%。
[0040]其中，防水隔热粉由重量比为大约6:1的活性碳酸钙和云母粉混合制备而成。
[0041]其中，聚酯成膜基料为水性聚氨酯树脂。
[0042]其中，单晶硅粉末的颗粒粒径为小于等于80 μ m,防水隔热粉的颗粒粒径为小于等于80 μ m,氧化锌的颗粒粒径为小于等于80 μ m。
[0043]根据本方案制备的玻璃涂料透明度达95%以上，附着力强，隔热性好，使用I年后未出现脱落现象。
[0044]根据本发明的另一个方面，提供一种建筑玻璃专用节能涂料的生产方法。
[0045]本发明的方法包括以下步骤:
[0046](I)、确定建筑玻璃专用节能涂料的生产量，比如500公斤、I吨、5吨、10吨等；
[0047](2)、按预先设定的重量百分比准备各组分，比如按照实施方式一至三的配比准备各组分；
[0048](3)、将准备好的氧化锌、防水隔热粉、单晶硅粉末、甲乙酮加入第一搅拌器中搅拌5~15分钟，比如8或10分钟；
[0049](4)、将搅拌好的混合物移至研磨器中研磨2~5小时，比如3或4小时，使得混合物中固体颗粒粒径小于等于100 μ m,优选地小于等于60 μ m ;以及
[0050](5)、将研磨好的混合物以及准备好的聚酯成膜基料加入第二搅拌器中搅拌10~25分钟，比如15或20分钟，制成建筑玻璃专用节能涂料。其中，可以先将准备好的聚酯成膜基料加入第二搅拌器中搅拌，再将研磨好的混合物分成均等的5份，每间隔3分钟加入一份至第二搅拌器中搅拌。
[0051]本发明的方法将各组分有序地添加到第一和第二搅拌器进行搅拌，形成附着力强、透明度高、膜层细腻均匀的建筑玻璃节能涂料。
[0052]尽管在此已详细描述本发明的优选实施方式，但要理解的是本发明并不局限于这里详细描述和示出的具体结构，在不偏离本发明的实质和范围的情况下可由本领域的技术人员实现其它的变型和变体。例如，在制备过程中可以选择对第一或第二搅拌器加热。并且，各组分、配比、温度等参数可以根据具体使用条件在本发明所公开的范围内适当选取。
【权利要求】
1.一种建筑玻璃专用节能涂料，其特征在于包括按重量百分比计的以下组分:用作热反射功能材料的氧化锌10~20%、防水隔热粉15~35%、用作反射隔热功能材料的单晶硅粉末I~5%、聚酯成膜基料40~60%、用作溶剂的甲乙酮2~6%。
2.如权利要求1所述的建筑玻璃专用节能涂料，其特征在于，所述防水隔热粉为以下组分中的一种或至少两种的混合物:活性碳酸钙、珍珠岩粉、云母粉。
3.如权利要求2所述的建筑玻璃专用节能涂料，其特征在于，所述防水隔热粉包括活性碳酸钙、珍珠岩粉和云母粉，其中，所述活性碳酸钙占所述防水隔热粉的重量百分比为65~75%，所述珍珠岩粉占所述防水隔热粉的重量百分比为10~20%，所述云母粉占所述防水隔热粉的重量百分比为10~20%。
4.如权利要求3所述的建筑玻璃专用节能涂料，其特征在于，所述防水隔热粉包括重量百分比为5:1:1的活性碳酸钙、珍珠岩粉和云母粉。
5.如权利要求1所述的建筑玻璃专用节能涂料，其特征在于，所述聚酯成膜基料包括弹性丙烯酸共聚物乳液、乙烯一醋酸乙烯共聚乳液和有机硅防水剂，其中，所述弹性丙烯酸共聚物乳液占所述聚酯成膜基料的重量百分比为30%~60%，所述乙烯一醋酸乙烯共聚乳液占所述聚酯成膜基料的重量百分比为20%~40%，所述有机硅防水剂占所述聚酯成膜基料的重量百分比为10%~30%。
6.如权利要求1所述的建筑玻璃专用节能涂料，其特征在于，所述聚酯成膜基料包括丙烯酸酯弹性乳液和聚磷酸铵，其中，所述丙烯酸酯弹性乳液与所述聚磷酸铵的重量比范围为1:1~2:1。
7.如权利要求1所述的建筑玻璃专用节能涂料，其特征在于，所述聚酯成膜基料为以下组分中的一种或至少两种的混合物:水性丙烯酸树脂、水性醇酸树脂、水性聚氨酯树脂和水性苯丙乳液。
8.如权利要求1所述的建筑玻璃专用节能涂料，其特征在于，所述单晶娃粉末的颗粒粒径为小于等于100 μ m，所述防水隔热粉的颗粒粒径为小于等于100 μ m，所述氧化锌的颗粒粒径为小于等于100 μ m。
9.如权利要求8所述的建筑玻璃专用节能涂料,其特征在于,所述单晶娃粉末的颗粒粒径为小于等于60 μ m，所述防水隔热粉的颗粒粒径为小于等于60 μ m，所述氧化锌的颗粒粒径为小于等于60 μ m。
10.一种如权利要求1~9中任一项所述的建筑玻璃专用节能涂料的生产方法，包括: (1)、确定所述建筑玻璃专用节能涂料的生产量； (2)、按预先设定的重量百分比准备各组分； (3)、将准备好的氧化锌、防水隔热粉、单晶硅粉末、甲乙酮加入第一搅拌器中搅拌5~15分钟； (4)、将搅拌好的混合物移至研磨器中研磨2~5小时，使得混合物中固体颗粒粒径小于等于IOOym ;以及 (5)、将研磨好的混合物以及准备好的聚酯成膜基料加入第二搅拌器中搅拌10~25分钟，制成所述建筑玻璃专用节能涂料。
【文档编号】C09D133/00GK103788792SQ201410043535
【公开日】2014年5月14日 申请日期:2014年1月29日 优先权日:2014年1月29日
【发明者】葛科, 徐跃文 申请人:长沙市芙蓉区群翔建筑涂料厂