一种醇性纳米透明红外隔热防沉降的浆料及其制备方法与流程

本发明涉及建筑节能玻璃隔热浆料领域，尤其涉及一种醇性纳米透明红外隔热防沉降的浆料及其制备方法。

背景技术：

在建筑围护结构中，玻璃的热工性能一直都是影响建筑能耗和人体舒适度的最大因素。普通的单层玻璃在建筑围护结构中通常会产生较大的能量散失，特别是室内外温差较大的情况下，空调负荷会通过玻璃而散失20-30％，而造成能源的消耗。为了提升玻璃的隔热保温性能，降低建筑能耗，近年来市场上出现了贴膜玻璃、镀膜玻璃等多种形式的节能玻璃，在很大程度上实现了建筑节能的目的，但贴膜玻璃、镀膜玻璃等节能玻璃投资成本高，工艺较为复杂，技术难度高。

纳米透明红外隔热涂料是近年来市场上出现的一种保持较高可见光透过率和较低遮阳系数的新型玻璃隔热产品，它以其较低的价格、较简单的施工工艺和较好的隔热效果，较常用于玻璃隔热涂料的制备中，这其中又以掺ATO的纳米隔热浆料居多，ATO颗粒经过研磨分散后粒径较小，在太阳辐射的380-780nm波段具有较好的可见光透过率，微粒在量子力的作用下吸收蓝带而向短波方向进行偏移，进而造成ATO微粒对太阳辐射中780nm以上的辐射有着较好的阻隔作用。

纳米透明红外隔热浆料是制备纳米透明红外隔热涂料的重要组份，纳米材料的分散效果将直接导致其颗粒的沉降情况。ATO纳米隔热浆料在制备过程当中，由于ATO颗粒表面力及桥键的存在而易形成团聚体，ATO纳米隔热浆料在保存过程当中，会产生较高的沉降率，因此造成了目前市场出现的ATO纳米隔热浆料保存时间较短，导致该产品在使用和推广过程当中出现使用受限的现象。

技术实现要素：

本发明的目的在于有效降低ATO纳米隔热浆料在醇类溶剂中的沉降率，提升所述的浆料的分散效果和稳定性，延长其保存时间，而提供一种醇性纳米透明红外隔热防沉降的浆料及其制备方法。

本发明通过如下技术方案实现：

醇性纳米透明红外隔热防沉降的浆料包括以下质量份的组份：

ATO纳米掺锑二氧化锡8-12份，醇类溶剂3-6份，D型分散剂5-10份，P型分散剂6-12份，以及pH调节剂；所述的pH调节剂的使用量以将所述的醇性纳米透明红外隔热防沉降的浆料的pH值调节至8-10为准；所述的D型分散剂为烷醇基铵盐，所述的P型分散剂为聚乙烯亚胺PEI。

作为优选的技术方案，所述的醇性纳米透明红外隔热防沉降的浆料包括以下质量份的组份：ATO纳米掺锑二氧化锡9-10份，醇类溶剂4-5份，D型分散剂6-7份，P型分散剂7-8份，以及pH调节剂；所述的pH调节剂的使用量以将所述的醇性纳米透明红外隔热防沉降的浆料的pH值调节至8-10为准；所述的D型分散剂为烷醇基铵盐，所述的P型分散剂为聚乙烯亚胺PEI。

所述的D型分散剂为烷醇基铵盐，其具体型号包括但不局限于DISPERBYK180,DISPERBYK194，DISPERBYK142,DISPERBYK102，DISPERBYK106，DISPERBYK108，DISPERBYK112。

所述的pH调节剂包括氢氧化钾，氢氧化钠和氯化氢。

所述的pH调节剂包括以下质量份的组份，氢氧化钾1-3份，氢氧化钠1-3份,和氯化氢1-3份。

所述的醇类溶剂为无水乙醇、异丙醇、异丁醇和烯丙醇中的一种或两种以上，醇类溶剂规格均为分析纯(AR，二级品)。

本发明提供一种醇性纳米透明红外隔热防沉降的浆料的制备方法，包括以下步骤：

取ATO纳米掺锑二氧化锡8-12份，醇类溶剂3-6份放入容器，以磁力搅拌棒进行混合均匀；

将所述的ATO纳米掺锑二氧化锡和醇类溶剂的混合物放入粉剂分散仪，并将D型分散剂5-10份也放入所述的粉剂分散仪中，进行80-160min的分散，得到浆料A组分；

将所述的浆料A组分、P型分散剂6-12份及适量pH调节剂放入高速球磨分散仪中，进行60-120min的分散，既得所述的醇性纳米透明红外隔热防沉降的浆料；

本制备方法上述的组份份数为质量份数，所述的pH调节剂的使用量以将所述的醇性纳米透明红外隔热防沉降的浆料的pH值调节至8-10为准。

相对于现有醇性纳米透明红外隔热浆料及技术，本发明有如下优点：

1.本发明的制备方法，针对纳米颗粒浆料进行分阶段的物理式分散，在第一阶段利用粉剂分散仪高速转动的叶轮剪切力及空化效果打破粒子的团聚现象，浆料的沉降率不断的减小。该过程的优点在于，此分散方法对纳米材料初始颗粒进行快速分解，较快得到沉降率较低的浆料，在较短时间内将较大颗粒的纳米浆料分散为较细的纳米浆料，为接下来抗沉淀浆料做前期浆料准备。

2.本发明的制备方法，第二阶段利用高速球磨分散仪具有精细化分散的特点，将已经成为较细颗粒的纳米浆料进行精细化分散，在球磨过程当中，罐体及其内部的锆珠会对浆料再次进行分散，通过研磨介质的挤压和粒子自身重力的作用，对颗粒进行强制性的解团，可以快速获得需要的纳米隔热浆料。

3.本发明的制备方法，通过分阶段分散的方式，较常规的单独分散剂仪器进行分散，获得了更快的分散效果，可以节约一半以上的分散时间。

4.本发明的组分中，第一阶段利用D型分散剂为烷醇基铵盐，起到对浆料的化学的分散作用。纳米颗粒在浆料中分散时，由于电离及离子吸附作用会吸附在纳米颗粒并带上一定的电荷，带相反电荷的离子自由扩散到周围液体介质中，形成一个带电离子的扩散层，带电颗粒的互相接近时会产生静电排斥力，从而阻止颗粒的聚集。

5.本发明的组分中，第二阶段利用P型分散剂聚乙烯亚胺，纳米颗粒在该分散剂的作用下，纳米胶体粒子体系吸附层互相接触时被压缩，导致高分子链的构型熵降低，从而产生熵斥力势能，产生空间位阻效应，有利于精细颗粒分散时粒子间产生位阻而无法接近，产生抗团聚抗沉淀的效果。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，其中：

图1是本发明的实施例1的分阶段分散中沉降率与时间的关系。

图2是本发明的实施例2的分阶段分散中沉降率与时间的关系。

图3是本发明的实施例3的分阶段分散中沉降率与时间的关系。

图4是本发明与单一分散方式的沉降率对比。(所述的单一分散沉降率即为单一分散沉降所得数据，所述的阶段分散沉降率即为本发明的实施例1所得的数据。)

图5是本发明PH值浓度对沉降率的影响对比。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

本实施例1提供了一种醇性纳米透明红外隔热防沉降的浆料，该浆料按照质量份数包含以下组分：ATO纳米掺锑二氧化锡8份，无水乙醇3份，D型分散剂5份，P型分散剂6份，和氢氧化钠1份。

其中，实施例1的D型分散剂是烷醇基铵盐DISPERBYK180，P型分散剂是聚乙烯亚胺PEI。

本实施例1的醇性纳米透明红外隔热防沉降的浆料的制备方法，具体操作步骤如下：将所述份量的ATO纳米掺锑二氧化锡和无水乙醇放入容器，以磁力搅拌棒进行混合均匀，将ATO纳米掺锑二氧化锡和无水乙醇的混合物放入粉剂分散仪，并将所述份量的D型分散剂也放入所述的粉剂分散仪中，进行100min的分散，得到浆料A组分；再将所述的浆料A组分、所述份量的P型分散剂及氢氧化钠放入高速球磨分散仪中，进行80min的分散，既得所述的醇性纳米透明红外隔热防沉降的浆料，所得的浆料的pH值为8。

实施例2

本实施例2提供了一种醇性纳米透明红外隔热防沉降的浆料，该浆料按照质量分散包含以下组分：ATO纳米掺锑二氧化锡9份，异丙醇4份，D型分散剂6份，P型分散剂7份，和氢氧化钾1份。

其中，实施例2的D型分散剂是烷醇基铵盐DISPERBYK194，P型分散剂是聚乙烯亚胺PEI。

本实施例2的醇性纳米透明红外隔热防沉降的浆料的制备方法，具体操作步骤如下：将所述份量的ATO纳米掺锑二氧化锡和异丙醇放入容器，以磁力搅拌棒进行混合均匀，将ATO纳米掺锑二氧化锡和异丙醇的混合物放入粉剂分散仪，并将所述份量的D型分散剂也放入所述的粉剂分散仪中，进行120min的分散，得到浆料A组分；再将所述的浆料A组分、所述份量的P型分散剂及氢氧化钾放入高速球磨分散仪中，进行100min的分散，既得所述的醇性纳米透明红外隔热防沉降的浆料，所得的浆料的pH值为8。

实施例3

本实施例3提供了一种醇性纳米透明红外隔热防沉降的浆料，该浆料按照质量分散包含以下组分：ATO纳米掺锑二氧化锡10份，异丁醇5份，D型分散剂7份，P型分散剂8份，氢氧化钠1份和氢氧化钾1份。

其中，实施例3的D型分散剂是烷醇基铵盐DISPERBYK194，P型分散剂是聚乙烯亚胺PEI。

本实施例3的醇性纳米透明红外隔热防沉降的浆料的制备方法，具体操作步骤如下：将所述份量的ATO纳米掺锑二氧化锡和异丁醇放入容器，以磁力搅拌棒进行混合均匀，将ATO纳米掺锑二氧化锡和异丁醇的混合物放入粉剂分散仪，并将所述份量的D型分散剂也放入所述的粉剂分散仪中，进行140min的分散，得到浆料A组分；再将所述的浆料A组分、所述份量的P型分散剂、氢氧化钠和氢氧化钾放入高速球磨分散仪中，进行120min的分散，既得所述的醇性纳米透明红外隔热防沉降的浆料，所得的浆料的pH值为8。

实施例4

本实施例4提供了一种醇性纳米透明红外隔热防沉降的浆料，该浆料按照质量分散包含以下组分：ATO纳米掺锑二氧化锡12份，烯丙醇6份，D型分散剂8份，P型分散剂12份，氢氧化钠3份和氢氧化钾1份。

其中，实施例4的D型分散剂是烷醇基铵盐DISPERBYK194，P型分散剂是聚乙烯亚胺PEI。

本实施例4的醇性纳米透明红外隔热防沉降的浆料的制备方法，具体操作步骤如下：将所述份量的ATO纳米掺锑二氧化锡和烯丙醇放入容器，以磁力搅拌棒进行混合均匀，将ATO纳米掺锑二氧化锡和烯丙醇的混合物放入粉剂分散仪，并将所述份量的D型分散剂也放入所述的粉剂分散仪中，进行130min的分散，得到浆料A组分；再将所述的浆料A组分、所述份量的P型分散剂、氢氧化钠和氢氧化钾放入高速球磨分散仪中，进行110min的分散，既得所述的醇性纳米透明红外隔热防沉降的浆料，所得的浆料的pH值为9。

实施例5

本实施例5提供了一种醇性纳米透明红外隔热防沉降的浆料，该浆料按照质量分散包含以下组分：ATO纳米掺锑二氧化锡9份，无水乙醇3份，异丙醇3份，D型分散剂6份，P型分散剂7份，氢氧化钾3份,和氯化氢1份。

其中，实施例5的D型分散剂是烷醇基铵盐DISPERBYK194，P型分散剂是聚乙烯亚胺PEI。

本实施例5的醇性纳米透明红外隔热防沉降的浆料的制备方法，具体操作步骤如下：将所述份量的ATO纳米掺锑二氧化锡、无水乙醇和异丙醇放入容器，以磁力搅拌棒进行混合均匀，将ATO纳米掺锑二氧化锡、无水乙醇和异丙醇的混合物放入粉剂分散仪，并将所述份量的D型分散剂也放入所述的粉剂分散仪中，进行160min的分散，得到浆料A组分；再将所述的浆料A组分、所述份量的P型分散剂、氢氧化钾和氯化氢放入高速球磨分散仪中，进行90min的分散，既得所述的醇性纳米透明红外隔热防沉降的浆料，所得的浆料的pH值为10。

实施例6

本实施例6提供了一种醇性纳米透明红外隔热防沉降的浆料，该浆料按照质量分散包含以下组分：ATO纳米掺锑二氧化锡9份，无水乙醇1份，异丙醇3份，烯丙醇1份，D型分散剂6份，P型分散剂7份，氢氧化钾2份和氢氧化钠2份。

其中，实施例6的D型分散剂是烷醇基铵盐DISPERBYK194，P型分散剂是聚乙烯亚胺PEI。

本实施例6的醇性纳米透明红外隔热防沉降的浆料的制备方法，具体操作步骤如下：将所述份量的ATO纳米掺锑二氧化锡、无水乙醇、异丙醇和烯丙醇放入容器，以磁力搅拌棒进行混合均匀，将ATO纳米掺锑二氧化锡、无水乙醇、异丙醇和烯丙醇的混合物放入粉剂分散仪，并将所述份量的D型分散剂也放入所述的粉剂分散仪中，进行110min的分散，得到浆料A组分；再将所述的浆料A组分、所述份量的P型分散剂、氢氧化钾和氢氧化钠放入高速球磨分散仪中，进行60min的分散，既得所述的醇性纳米透明红外隔热防沉降的浆料，所得的浆料的pH值为10。

需要说明的是，所述的ATO纳米掺锑二氧化锡，又名纳米掺锑二氧化锡，ATO为Antimony Tin Oxide的缩写。ATO纳米掺锑二氧化锡因其高电导率和浅色透明性，在许多领域有着广阔的应用前景，是近年来迅速发展的一种新型功能材料。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，故凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。