本发明涉及玻璃涂料技术领域，具体涉及一种透明隔热玻璃涂料及其制备方法。
背景技术：
低碳经济已经成为全球经济发展的主题，同时对材料科学提出了新的要求，低成本、节能环保、低VOC排放材料成为关注的热点和新的经济增长点。我国是世界第二能耗大国，其中建筑能耗约占全社会能耗量的25-30%左右。在建筑物中，门窗的隔热性能最差，通过门窗的能量损失约占建筑的50%，其中通过玻璃的能量损失约占门窗的75%。我国节能玻璃使用率普遍较低，及时在经济相对发达的长三角、珠三角地区节能玻璃使用率也不足30%，其他地区则更低，这远远低于欧美发达国家85%的水平。因此，在我国推广使用节能玻璃具有巨大的经济和社会效益。
目前玻璃隔热主要采用Low-E玻璃或者玻璃贴膜，但是Low-E玻璃由于生产线投资大，中小玻璃厂无力承担，造成产品成本高，不利于推广普及，且生产中能耗高，不符合全生命周期节能的理念。玻璃贴膜也存在着成本高的问题，且一般2-3年由于胶黏剂的老化，膜层发生脱离、鼓泡的问题。因此开发一种高隔热、低成本的玻璃隔热涂料具有现实意义。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种透明隔热玻璃涂料及其制备方法，具有良好的隔热性和较高的透明度，原料易得，制备工艺简单，成本低，容易实现工业化生产。
本发明提供了如下的技术方案：一种透明隔热玻璃涂料，包括以下份计的原料：改性水性环氧树脂80~100份、保温隔热填料50~60份、有机硅树脂20~40份、紫外线遮蔽纳米材料分散液10~50份、润湿剂10~15份、改性胶体型流变增稠剂10~15份、消泡剂2~18份、固化剂2~10份、流平剂2~8份和混合溶剂80~90份；
所述改性水性环氧树脂包括以下份计的原料：异丙醇20~40份、乙醇20~30份、单体20~30份、环氧树脂10~20份、偶氮二异丁腈10~15份、三乙胺2~10份和氨基改性硅烷2~8份；
所述改性胶体型流变增稠剂包括以下份计的原料：聚乙烯醇2~6份、过硫酸盐引发剂溶液2~6份、丙烯酰胺2~4份、亚硫酸氢钠0.6~0.8份、正甲基丙烯酰胺0.2~0.6份和余量的水；
所述保温隔热填料包括以下份计的原料：改性凹凸棒土20~30份、活性碳酸钙10~20份、珍珠岩粉2~8份和云母粉2~8份。
优选地，包括以下份计的原料：改性水性环氧树脂90份、保温隔热填料55份、有机硅树脂30份、紫外线遮蔽纳米材料分散液30份、润湿剂12.5份、改性胶体型流变增稠剂12.5份、消泡剂10份、固化剂6份、流平剂5份和混合溶剂85份；
所述改性水性环氧树脂包括以下份计的原料：异丙醇30份、乙醇25份、单体25份、环氧树脂15份、偶氮二异丁腈12.5份、三乙胺6份和氨基改性硅烷5份；
所述改性胶体型流变增稠剂包括以下份计的原料：聚乙烯醇4份、过硫酸盐引发剂溶液4份、丙烯酰胺3份、亚硫酸氢钠0.7份、正甲基丙烯酰胺0.4份和余量的水；
所述保温隔热填料包括以下份计的原料：改性凹凸棒土25份、活性碳酸钙15份、珍珠岩粉5份和云母粉5份。
优选地，所述润湿剂为烷芳基聚醚醇，所述消泡剂为硅酮改性合成物，所述固化剂为异氰酸酯类，所述流平剂为聚醚改性聚二甲基硅氧烷共聚体，所述单体为不饱和酰胺。
优选地，所述混合溶剂包括以下份计的原料：乙酸乙酯20~40份、乙酸丁酯20~30份和丁酮10~30份。
优选地，所述紫外线遮蔽纳米材料分散液是紫外线遮蔽纳米材料的30wt%分散液，所述紫外线遮蔽纳米材料是氧化铈、氧化锌、氧化铁、氧化钇和氧化钨中的任一种。
优选地，所述有机硅树脂为甲基硅树脂、苯基硅树脂、甲基苯基硅树脂、聚酯改性有机硅树脂或聚酰亚胺改性有机硅树脂中的任一种。
优选地，，所述改性凹凸棒土的制备方法为：取凹凸棒土，粉碎过100~120目筛，加入浓度为1.5~2%的碳酸钠溶液，搅拌并加热，在搅拌过程中加入碳酸氢钠和氢氧化钠颗粒，加热时间为2.5~3h，加热结束并过滤，干燥后将凹凸棒土送入煅烧炉，在250~450℃下煅烧2~2.5h，取出后放入粉碎机粉碎，过55~60目筛，得到改性后的凹凸棒土；
本发明还提供一种透明隔热玻璃涂料的制备方法，包括以下步骤：
（1）、制备改性水性环氧树脂
按照配比称取环氧树脂和乙醇，加热搅拌10~20min，加热温度为80~100℃，搅拌条件为100~200r/min，然后加入单体和偶氮二异丁腈，混合后将温度自然冷却至40~70℃，保温1~2小时，得到改性环氧接枝丙烯酸树脂，最后加入异丙醇、三乙胺和氨基改性硅烷，升温至80~100℃搅拌反应30~40min，得到改性水性环氧树脂，备用；
（2）、制备改性胶体型流变增稠剂
首先，在反应容器中按照配比加入水和聚乙烯醇，以200~300r/min条件下搅拌20~30min，并逐步加热升温至80~90℃；
其次，待聚乙烯醇完全融解后，自然冷却至50~60℃，然后依次按照配比加入丙烯酰胺、亚硫酸氢钠及正甲基丙烯酰胺，然后继续升温至70~80℃，升温过程中以90~100r/min保持搅拌，最后加入过硫酸盐引发剂溶液，反应1~1.5小时后得到所述改性胶体型流变增稠剂，备用；
（3）、制备成品
将步骤（1）得到的改性水性环氧树脂和步骤（2）得到的改性胶体型流变增稠剂加入反应容器，并按照配比加入剩余原料，充分混合后在800~900r/min条件下搅拌30~60min，并保持温度为40~55℃，自然冷却后得到的成品即为所述透明隔热玻璃涂料。
本发明的有益效果：具有良好的隔热性和很高的透明性，具体如下：
（1）、本发明中添加改性凹凸棒土、活性碳酸钙、珍珠岩粉和云母粉作为保温隔热填料，提高了隔热性能；
（2）、本发明原料易得，制备工艺简单，成本低，容易实现工业化生产；
（3）、本发明中添加紫外线遮蔽纳米材料分散液，具有优异的紫外线吸收能力、很高的透明性和优良的热稳定性，因而赋予本发明涂料良好的隔热性能和透明性；
（4）、本发明中添加的改性水性环氧树脂的稳定性强，可以稳定存放一年；并且具有良好的常温自交联特性，可以无需或者少量添加氨基树脂、改性胺等固化剂即可获得综合性能极佳的涂料涂层。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
实施例1
一种透明隔热玻璃涂料，包括以下份计的原料：
改性水性环氧树脂 80份；
保温隔热填料 50份；
有机硅树脂 20份；
紫外线遮蔽纳米材料分散液 10份；
润湿剂 10份；
改性胶体型流变增稠剂 10份；
消泡剂 2份；
固化剂 2份；
流平剂 2份；
混合溶剂 80份；
所述改性水性环氧树脂包括以下份计的原料：异丙醇20份、乙醇20份、单体20份、环氧树脂10份、偶氮二异丁腈10份、三乙胺2份和氨基改性硅烷2份；
所述改性胶体型流变增稠剂包括以下份计的原料：聚乙烯醇2份、过硫酸盐引发剂溶液2份、丙烯酰胺2份、亚硫酸氢钠0.6份、正甲基丙烯酰胺0.2份和余量的水；
所述保温隔热填料包括以下份计的原料：改性凹凸棒土20份、活性碳酸钙10份、珍珠岩粉2份和云母粉2份。
其中，所述润湿剂为烷芳基聚醚醇，所述消泡剂为硅酮改性合成物，所述固化剂为异氰酸酯类，所述流平剂为聚醚改性聚二甲基硅氧烷共聚体，所述单体为不饱和酰胺。
其中，所述混合溶剂包括以下份计的原料：乙酸乙酯20份、乙酸丁酯20份和丁酮10份。
其中，所述紫外线遮蔽纳米材料分散液是紫外线遮蔽纳米材料的30wt%分散液，所述紫外线遮蔽纳米材料是氧化铈，所述有机硅树脂为甲基硅树脂。
其中，所述改性凹凸棒土的制备方法为：取凹凸棒土，粉碎过100目筛，加入浓度为1.5%的碳酸钠溶液，搅拌并加热，在搅拌过程中加入碳酸氢钠和氢氧化钠颗粒，加热时间为2.5h，加热结束并过滤，干燥后将凹凸棒土送入煅烧炉，在250℃下煅烧2h，取出后放入粉碎机粉碎，过55目筛，得到改性后的凹凸棒土；
本实施例中还提供一种透明隔热玻璃涂料的制备方法，包括以下步骤：
（1）、制备改性水性环氧树脂
按照配比称取环氧树脂和乙醇，加热搅拌10min，加热温度为80℃，搅拌条件为100r/min，然后加入单体和偶氮二异丁腈，混合后将温度自然冷却至40℃，保温1小时，得到改性环氧接枝丙烯酸树脂，最后加入异丙醇、三乙胺和氨基改性硅烷，升温至80℃搅拌反应30min，得到改性水性环氧树脂，备用；
（2）、制备改性胶体型流变增稠剂
首先，在反应容器中按照配比加入水和聚乙烯醇，以200r/min条件下搅拌20min，并逐步加热升温至80℃；
其次，待聚乙烯醇完全融解后，自然冷却至50℃，然后依次按照配比加入丙烯酰胺、亚硫酸氢钠及正甲基丙烯酰胺，然后继续升温至70℃，升温过程中以90r/min保持搅拌，最后加入过硫酸盐引发剂溶液，反应1小时后得到所述改性胶体型流变增稠剂，备用；
（3）、制备成品
将步骤（1）得到的改性水性环氧树脂和步骤（2）得到的改性胶体型流变增稠剂加入反应容器，并按照配比加入剩余原料，充分混合后在800r/min条件下搅拌30min，并保持温度为40℃，自然冷却后得到的成品即为所述透明隔热玻璃涂料。
实施例2
一种透明隔热玻璃涂料，包括以下份计的原料：
改性水性环氧树脂 100份；
保温隔热填料 60份；
有机硅树脂 40份；
紫外线遮蔽纳米材料分散液 50份；
润湿剂 15份；
改性胶体型流变增稠剂 15份；
消泡剂 18份；
固化剂 10份；
流平剂 8份；
混合溶剂 90份；
所述改性水性环氧树脂包括以下份计的原料：异丙醇40份、乙醇30份、单体30份、环氧树脂20份、偶氮二异丁腈15份、三乙胺10份和氨基改性硅烷8份；
所述改性胶体型流变增稠剂包括以下份计的原料：聚乙烯醇6份、过硫酸盐引发剂溶液6份、丙烯酰胺4份、亚硫酸氢钠0.8份、正甲基丙烯酰胺0.6份和余量的水；
所述保温隔热填料包括以下份计的原料：改性凹凸棒土30份、活性碳酸钙20份、珍珠岩粉8份和云母粉8份。
其中，所述润湿剂为烷芳基聚醚醇，所述消泡剂为硅酮改性合成物，所述固化剂为异氰酸酯类，所述流平剂为聚醚改性聚二甲基硅氧烷共聚体，所述单体为不饱和酰胺。
其中，所述混合溶剂包括以下份计的原料：乙酸乙酯40份、乙酸丁酯30份和丁酮30份。
其中，所述紫外线遮蔽纳米材料分散液是紫外线遮蔽纳米材料的30wt%分散液，所述紫外线遮蔽纳米材料是氧化锌，所述有机硅树脂为苯基硅树脂。
其中，所述改性凹凸棒土的制备方法为：取凹凸棒土，粉碎过120目筛，加入浓度为2%的碳酸钠溶液，搅拌并加热，在搅拌过程中加入碳酸氢钠和氢氧化钠颗粒，加热时间为3h，加热结束并过滤，干燥后将凹凸棒土送入煅烧炉，在450℃下煅烧2.5h，取出后放入粉碎机粉碎，过60目筛，得到改性后的凹凸棒土；
本实施例中还提供一种透明隔热玻璃涂料的制备方法，包括以下步骤：
（1）、制备改性水性环氧树脂
按照配比称取环氧树脂和乙醇，加热搅拌20min，加热温度为100℃，搅拌条件为200r/min，然后加入单体和偶氮二异丁腈，混合后将温度自然冷却至70℃，保温2小时，得到改性环氧接枝丙烯酸树脂，最后加入异丙醇、三乙胺和氨基改性硅烷，升温至100℃搅拌反应40min，得到改性水性环氧树脂，备用；
（2）、制备改性胶体型流变增稠剂
首先，在反应容器中按照配比加入水和聚乙烯醇，以300r/min条件下搅拌30min，并逐步加热升温至90℃；
其次，待聚乙烯醇完全融解后，自然冷却至60℃，然后依次按照配比加入丙烯酰胺、亚硫酸氢钠及正甲基丙烯酰胺，然后继续升温至80℃，升温过程中以100r/min保持搅拌，最后加入过硫酸盐引发剂溶液，反应1.5小时后得到所述改性胶体型流变增稠剂，备用；
（3）、制备成品
将步骤（1）得到的改性水性环氧树脂和步骤（2）得到的改性胶体型流变增稠剂加入反应容器，并按照配比加入剩余原料，充分混合后在900r/min条件下搅拌60min，并保持温度为55℃，自然冷却后得到的成品即为所述透明隔热玻璃涂料。
实施例3
一种透明隔热玻璃涂料，包括以下份计的原料：
改性水性环氧树脂 90份；
保温隔热填料 55份；
有机硅树脂 30份；
紫外线遮蔽纳米材料分散液 30份；
润湿剂 12.5份；
改性胶体型流变增稠剂 12.5份；
消泡剂 10份；
固化剂 6份；
流平剂 5份；
混合溶剂 85份；
所述改性水性环氧树脂包括以下份计的原料：异丙醇30份、乙醇25份、单体25份、环氧树脂15份、偶氮二异丁腈12.5份、三乙胺6份和氨基改性硅烷5份；
所述改性胶体型流变增稠剂包括以下份计的原料：聚乙烯醇4份、过硫酸盐引发剂溶液4份、丙烯酰胺3份、亚硫酸氢钠0.7份、正甲基丙烯酰胺0.4份和余量的水；
所述保温隔热填料包括以下份计的原料：改性凹凸棒土25份、活性碳酸钙15份、珍珠岩粉5份和云母粉5份。
其中，所述润湿剂为烷芳基聚醚醇，所述消泡剂为硅酮改性合成物，所述固化剂为异氰酸酯类，所述流平剂为聚醚改性聚二甲基硅氧烷共聚体，所述单体为不饱和酰胺。
其中，所述混合溶剂包括以下份计的原料：乙酸乙酯30份、乙酸丁酯25份和丁酮20份。
其中，所述紫外线遮蔽纳米材料分散液是紫外线遮蔽纳米材料的30wt%分散液，所述紫外线遮蔽纳米材料是氧化铁。
其中，所述有机硅树脂为甲基苯基硅树脂。
其中，所述改性凹凸棒土的制备方法为：取凹凸棒土，粉碎过110目筛，加入浓度为1.7%的碳酸钠溶液，搅拌并加热，在搅拌过程中加入碳酸氢钠和氢氧化钠颗粒，加热时间为3h，加热结束并过滤，干燥后将凹凸棒土送入煅烧炉，在350℃下煅烧2h，取出后放入粉碎机粉碎，过57目筛，得到改性后的凹凸棒土；
本实施例中还提供一种透明隔热玻璃涂料的制备方法，包括以下步骤：
（1）、制备改性水性环氧树脂
按照配比称取环氧树脂和乙醇，加热搅拌15min，加热温度为90℃，搅拌条件为150r/min，然后加入单体和偶氮二异丁腈，混合后将温度自然冷却至55℃，保温1.5小时，得到改性环氧接枝丙烯酸树脂，最后加入异丙醇、三乙胺和氨基改性硅烷，升温至90℃搅拌反应35min，得到改性水性环氧树脂，备用；
（2）、制备改性胶体型流变增稠剂
首先，在反应容器中按照配比加入水和聚乙烯醇，以250r/min条件下搅拌25min，并逐步加热升温至85℃；
其次，待聚乙烯醇完全融解后，自然冷却至55℃，然后依次按照配比加入丙烯酰胺、亚硫酸氢钠及正甲基丙烯酰胺，然后继续升温至75℃，升温过程中以95r/min保持搅拌，最后加入过硫酸盐引发剂溶液，反应1小时后得到所述改性胶体型流变增稠剂，备用；
（3）、制备成品
将步骤（1）得到的改性水性环氧树脂和步骤（2）得到的改性胶体型流变增稠剂加入反应容器，并按照配比加入剩余原料，充分混合后在850r/min条件下搅拌45min，并保持温度为50℃，自然冷却后得到的成品即为所述透明隔热玻璃涂料。
参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。