光反射透明隔热涂料及制备方法和光反射隔热罩面与流程

文档序号:26175237发布日期:2021-08-06 18:20阅读:155来源:国知局
本发明涉及涂料
技术领域
,尤其是涉及一种光反射透明隔热涂料及制备方法和光反射隔热罩面。
背景技术
:科技的进步推动了人类社会的发展,给人类提供了舒适的生存环境,也带来了更大的能源需求,因此引发了一系列环境问题。据有关资料显示,世界能源需求逐年上涨,其中近三分之一的能源消耗在建筑上。对于建筑节能而言,如何提高建筑外表面的反射隔热性能成为降低建筑能耗的重要途经。有鉴于此,特提出本发明。技术实现要素:本发明的目的在于提供一种光反射透明隔热涂料,以通过将其涂覆于建筑外表面,降低建筑能耗。本发明提供的光反射透明隔热涂料,包括按质量份数计的如下组分:聚合物乳液50-60份,光反射隔热粉10-15份和水25-35份,其中,所述光反射隔热粉为银改性钛酸铋纳米粉体。进一步的,所述光反射透明隔热涂料还包括助剂,所述助剂包括紫外光吸收剂、成膜助剂、防冻剂、润湿剂、分散剂、消泡剂和杀菌剂中的至少一种;优选地,所述透明助剂还包括按质量份数计的紫外光吸收剂0.5-1份,成膜助剂0.8-1份,防冻剂1-1.2份,润湿剂0.1-0.2份,分散剂0.2-0.3份,消泡剂0.2-0.4份和杀菌剂0.1-0.2份。进一步的,所述紫外光吸收剂包括六甲基磷酰三胺;优选地,所述成膜助剂包括texanol;优选地,所述防冻剂包括丙二醇;优选地,所述润湿剂包括disperbyk-181;优选地,所述分散剂包括lactimon-ws;优选地,所述消泡剂包括foamex-1488;优选地,所述杀菌剂包括bit杀菌剂或mit杀菌剂。进一步的,所述聚合物乳液为自清洁乳液,包括聚丙烯酸乳液、苯丙树脂乳液、醋丙树脂乳液、环丙树脂乳液或硅丙树脂乳液中的至少一种,优选为聚丙烯酸乳液。进一步的,所述银改性钛酸铋纳米粉体按照以下步骤制备而成:(a)将钛酸铋纳米粉体分散在溶剂中,得到钛酸铋悬浮液;(b)加入可溶性银盐溶液;(c)加入还原剂,将银离子还原,得到银改性钛酸铋纳米粉体。进一步的,所述可溶性银盐与所述钛酸铋纳米粉体的质量比为(0.05-0.5):100,优选为0.2-0.4:100;优选地,采用硅烷偶联剂对银改性钛酸铋纳米粉体进行改性,得到表面改性的银改性钛酸铋纳米粉体。优选地,所述硅烷偶联剂为kh570;优选地,所述还原剂包括水合肼、柠檬酸钠或硼氢化钠中的至少一种,进一步优选地,所述还原剂为水合肼;优选地,所述可溶性银盐包括硝酸银。进一步的,在所述步骤(b)之前还包括研磨所述钛酸铋悬浮液的步骤;优选地,分散所述钛酸铋纳米粉体的溶剂为含有助分散剂的低碳醇;进一步优选地,所述低碳醇为乙醇,所述助分散剂包括乙二醇乙醚、丙二醇乙醚或聚乙二醇乙醚中的至少一种;更进一步优选地,所述助分散剂为乙二醇乙醚;优选地,采用超声辅助所述钛酸铋纳米粉体在所述溶剂中分散;优选地,在所述加入还原剂步骤前还包括加入氨水的步骤;更优选地,使用所述氨水将加入可溶性银盐的体系的ph调至8-9;优选地,所述步骤(c)还包括在还原剂加入前,加入聚乙二醇和/或聚乙烯吡咯烷酮的步骤。进一步的,所述钛酸铋纳米粉体按照以下步骤制备得到:硝酸铋和钛酸四丁酯在催化剂作用下反应,得到溶胶,溶胶干燥,得到钛酸铋前驱体粉体,将钛酸铋前驱体粉体烧结,得到钛酸铋纳米粉体;优选地,所述催化剂包括柠檬酸;优选地,所述烧结温度为650-750℃,加热时间为3.5-4.5h。本发明的目的之二在于提供上述光反射透明隔热涂料的制备方法,包括以下步骤:将光反射隔热粉、聚合物乳液、水和助剂混合均匀,得到光反射透明隔热涂料。本发明的目的之三在于提供一种光反射透明隔热罩面,主要由本发明目的之一提供的光反射透明隔热涂料干燥后形成;优选地,所述光反射透明隔热罩面设置于真石漆层或玻璃之上;优选地,所述真石漆层设置于所述光反射透明隔热罩面与建筑墙体之间。本发明提供的光反射透明隔热涂料采用银改性钛酸铋纳米粉体为作为填料,通过银改性钛酸铋纳米粉体的低可见光反射高近红外反射的特点,制备一种透明的反射隔热罩面,在不影响透光性的前提下,不仅能够直接反射近红外光,显著提高隔热性能,而且能够避免吸收辐射型透明隔热涂层由于涂层温度过高造成的不可逆破坏和安全隐患,同时为建筑节能提供了一种全新反射隔热涂料解决方案。另外,本发明提供的光反射透明隔热涂料能够与真石漆配合使用,在不影响真石漆装饰效果和性能,不改变现有真石漆生产工艺的基础上,能够更方便、更简单、更高效的解决真石漆等多彩涂料的反射隔热难题。具体实施方式下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。目前,建筑墙体外里面的反射型隔热涂料分为两种:一种是用在墙体上的非透明反射隔热涂料,主要是通过提高涂层对太阳光的反射率,把一部分光线直接反射回大气中,减少涂层对太阳光的吸收和透过,降低表面介质对光的吸收,降低由光照引起的物体表面热量的积累和传递,降低表面温度达到保温隔热的目的,由于反射型隔热涂料直接将太阳光反射回大气,而不是先吸收再发射,因此隔热效果更显著;另外一种是用在建筑玻璃上的透明反射隔热涂料,主要利用某些金属氧化物特殊的光学和热学性能,如氧化铟锡、氧化锡锑、氟掺杂氧化锡、铝掺杂氧化锌等在纳米材料可见光区有较高的透过率,而在红外光区却有较高的吸收率,通过选择性的吸收红外光区的能量,再将能量通过热辐射的形式返回到大气中,从而使建筑玻璃具有较理想的透明和隔热效果。真石漆由于具有仿天然石材的装饰性以及一定的柔韧性和耐候性,并且由于其自重轻、安全、成本低等特点,在建筑领域得到了较大程度的推广使用。目前一般通过二重包覆石英砂、反射隔热砂、染砂、双层反射隔热结构、空心玻璃微球等填料和结构来制备反射隔热真石漆,这些方法在实际应用中较为复杂,真石漆里面用的砂子种类较多,染砂的工作量较大,且能耗成本较高。另外,真石漆里面一般有三种以上颜色的彩砂调配而成,砂子的种类和粒径都会对明度和反射率产生较大影响,造成最终的成品真石漆的明度和反射率不可控,而且,具有反射隔热功能的砂子种类较少,导致很多颜色没法调,不能满足客户及市场的要求。在真石漆中加入一些反射隔热填料和一些反射隔热结构,虽然会提高真石漆的反射隔热性能,但是对真石漆的装饰性和效果会产生不利的影响。现有文献公开了一种透明玻璃涂料的制备方法,通过将掺杂改性二氧化锡或改性六钛酸钾等纳米材料于树脂复配成透明隔热涂料用于玻璃镀膜和喷涂,使玻璃在维持较高可见光透过率的同时提高对红外波段的隔热效果。这种方法是通过对太阳光中红外光区的大量吸收来阻止红外光进入室内,从而降低透过玻璃进行室内的太阳光能量,但是,涂层吸收红外光后会导致玻璃的温度急剧升高,会造成涂层不可逆的破坏,玻璃温度过高也会对人身造成安全隐患。另外,涂层表面温度升高后,形成一个新的热源,通过热辐射的形式向环境周围辐射热量,辐射至室内的能量依然会导致室内温度升高,从而影响反射隔热性能,从严格意义上讲,这种涂料并非是反射隔热性涂料,而是间接的阻隔掉一部分光的透过,是一种热吸收反射型涂料。由于现有的反射隔热涂料存在诸多问题,因此需要提供一种具有光选择性的光反射透明隔热涂料,来提高建筑物的隔热性能。根据本发明的一个方面,本发明提供的光反射透明隔热涂料,包括按质量份数计的如下组分:聚合物乳液50-60份,光反射隔热粉10-15份和水25-35份,其中,所述光反射隔热粉为银改性钛酸铋纳米粉体。在本发明提供的光反射透明隔热涂料中,聚合物乳液的质量份数入为50、51、52、53、54、55、58或60份;光反射隔热粉的质量份数入为10、11、12、13、14或15份;水的质量份数如为25、26、27、28、29、30、32或35份。钛酸铋纳米粉体在近红外和可见光区范围内都有较高的反射率,在可见光区的反射率太高不利于进行透光。本发明将银改性钛酸铋纳米粉体作为光反射隔热粉,能够显著提高近红外光区的反射率,而又在可见光区有较高的透过率,表现出光选择性的反射隔热性能。本发明提供的涂料通过将银改性钛酸铋纳米粉体作为隔热填料与聚合物乳液相互协同,表现出光选择性的反射隔热性能,这种反射隔热性能与吸收辐射型涂料的原料不同,本发明提供的光反射隔热涂料能够从根源上对太阳热量进行隔绝,而不会形成新的热源造成二次辐射,从而有效避免了吸收辐射型涂料温度过高导致的涂层不可逆破坏,消除了安全隐患。本发明中,作为光反射隔热粉的银改性钛酸铋纳米粉体在近红外光区的反射率明显高于可见光区的反射率,同时在可见光区具有优异的透过率,通过将银改性钛酸铋纳米粉体与聚合物乳液相互协同形成光反射隔热罩面,能够直接反射近红外光,具有更高的隔热性能,并且不会因温度过高而造成光反射罩面的破坏和安全隐患。[聚合物乳液]在本发明的一种优选方案中,聚合物乳液为自清洁乳液,具有优异的自清洁性能。优选地,本发明采用的聚合物乳液选自聚丙烯酸乳液、苯丙树脂乳液、醋丙树脂乳液、环丙树脂乳液或硅丙树脂乳液中的任意一种,或任意两种以上的混合乳液,尤其是选用聚丙烯酸乳液作为光反射隔热涂料的原料时,更易于进行涂料的制备。[银改性钛酸铋纳米粉体]本发明提供的银改性钛酸铋纳米粉体按照以下步骤制备得到:(a)将钛酸铋纳米粉体分散在溶剂中,得到钛酸铋悬浮液;(b)加入可溶性银盐溶液,使银离子吸附在钛酸铋纳米粉体的表面;(c)加入还原剂,将银离子还原,得到银改性钛酸铋纳米粉体。由于钛酸铋纳米粉体表面原子严重配位不足以及高的比表面能,使表面原子具有很高的表面活性,使其成为一个不稳定热力学体系,粒子间产生范德华键或化学键,导致钛酸铋纳米粉体很容易和其它原子结合,使体系总表面积和总能量不断下降,逐渐成为热力学稳定体系,产生团聚。在本发明的一种优选方案中,采用硅烷偶联剂对银改性钛酸铋纳米粉体进行改性,得到表面改性的银改性钛酸铋纳米粉体,更利于其在聚合物乳液中分散均匀。优选地,硅烷偶联剂包括但不限于kh570。在本发明的一种优选实施方案中,采用低碳醇为溶剂来分散钛酸铋钠,为了进一步增强钛酸铋钠纳米粉体的分散效果,在溶剂中加入助分散剂。助分散剂优选为乙醚类化合物,包括但不限于乙二醇乙醚、丙二醇乙醚或聚乙二醇乙醚中的任意一种或两种的混合物。通过加入乙醚类化合物作为助分散剂,使得乙醚类化合物在钛酸铋纳粒子的表面形成吸附层,不仅能够改善钛酸铋粒子表面的亲水性,还具有增强钛酸铋粒子间静电斥力的作用,进一步促进钛酸铋粒子分散于溶剂介质中,同时静电斥力对分散悬浮起稳定作用。另外,助分散剂的加入还能够提高钛酸铋粒子表面的电性,使周围聚集更多的离子,这些离子和水分子结合形成水化膜,水化膜中的水与体系中的“自由水”不同,它因受到表面电场吸引而呈定向排列。当粒子相互靠近时,水化膜受到挤压而产生变形,引力则力图回复原来的定向,这样就使水化膜表现出有一定的弹性,从而使得纳米粉末的团聚大大减少,分散状态良好,纳米钛酸铋软团聚体呈十几纳米或几十纳米的分散状态,均保持在纳米级的范围。另外,助分散剂的加入还能够通过提高钛酸铋粒子表面电性提高ζ电位值,从而有利于改善溶胶的流动性。在本发明中,低碳醇为碳原子数为1-4的醇,包括但不限于甲醇、乙醇、丙醇、正丁醇和异丁醇,从环保和安全的角度考虑,优选为乙醇。优选地,为了促进钛酸铋纳米粉体在溶剂中分散,同时能够辅助以超声的手段,以提高钛酸铋纳米粉体在溶剂中的分散性。在本发明的一种优选方案中,在加入还原剂前,先将体系的ph值调节至8-9,以利于在碱性环境下,通过还原剂将银离子还原成为银单质,得到银改性的钛酸铋纳米粉体。优选地,采用氨水调节体系的ph值,同时氨水作为络合剂与银离子形成配体,降低反应活性,防止反应过快造成团聚和包裹不均匀。优选地,再加入还原剂还原的过程中,为了防止银离子团聚可以在体系中加入少量的聚乙二醇。在本发明的一种优选方案中,将钛酸铋悬浮液进行研磨,使得钛酸铋纳米粉体粒径更小,在溶剂中分散的更均匀,形成钛酸铋浆料,再在钛酸铋浆料中加入可溶性银盐溶液,更有利于银盐在粒径适中的钛酸铋粉体周围进行吸附配位。在本发明一种优选方案中,还原剂包括但不限于水合肼、柠檬酸钠或硼氢化钠,可溶性银盐包括但不限于硝酸盐。在本发明的一种优选方案中,可溶性银盐与钛酸铋纳米粉体的质量比为(0.05-0.5):100。如前所述,纯的钛酸铋纳米粉体在近红外和可见光区范围内都有较高的反射率,在可见光区的反射率太高将不能用于对于光透光率要求高的玻璃涂料领域。因此,在本发明中,采用贵金属包覆改性钛酸铋以改善材料在光电性、催化性和磁性等方面的特征。采用适量的银包覆改性的钛酸铋纳米粉体能够显著的提高近红外光区的反射率,而又在可见光区有较高的透过率,表现出一种光选择性的反射隔热性能,通过控制可溶性银盐与钛酸铋纳米粉体的质量比在合适范围,以利于制备得到的银改性钛酸铋纳米粉体具有优异的光选择性能,能够在近红外光区具有优异的光反射率,在可见光区又具有良好的光透过率。典型但非限制性的,可溶性银盐与钛酸铋纳米粉体的质量比如为0.05:100、0.08:100、0.1:100、0.12:100、0.15:100、0.18:100、0.2:100、0.3:100、0.4:100或0.5:100。优选地,当可溶性银盐与钛酸铋纳米粉体的质量比为0.2-0.4:100时,制备得到的银改性钛酸铋纳米粉体具有更为优异的光选择性。在本发明的一种优选方案中,在步骤(c)中,在还原剂加入前,先加入聚乙二醇和/或聚乙烯吡咯烷酮,以利于银离子在钛酸铋纳米粉体上吸附的更加均匀。在本发明的一种典型实施方案中,银改性钛酸铋纳米粉体按照如下步骤制备而成:将钛酸铋纳米粉体50g缓慢加入到150ml含有5‰乙二醇乙醚的乙醇溶液中,超声分散30min,得到分散均匀的钛酸铋悬浮液;将所得到得悬浮液置于砂磨机中进行研磨分散,转速为1800-2000转/分钟,研磨4h,得到分散性良好的纳米钛酸铋浆料;将浆料在中速分散的条件下,缓慢加入2.5ml质量分数为2%的硝酸银溶液,超声2h,使银粒子均匀吸附在钛酸铋纳米颗粒表面,加入氨水调至ph为8-9,用氨水作为络合剂与银离子形成配体,降低反应活性,防止反应过快造成团聚和包裹不均匀,然后加入10ml质量分数为2%的水合肼溶液,为防止阴离子团聚加入少量的聚乙二醇,反应4h,水合肼将钛酸铋表面的阴离子还原为银,从而形成表面掺杂银改性的钛酸铋纳米浆料;将纳米浆料离心收集最终产物,依次分别用超纯水和无水乙醇洗涤三次,去除分散剂、还原剂等杂质,并在80℃下真空干燥12h得到银改性的钛酸铋纳米粉体。在本发明的一种优选方案中,钛酸铋纳米粉体按照通过溶胶凝胶法制备得到。优选地,钛酸铋纳米粉体按照以下步骤制备得到:硝酸铋和钛酸四丁酯在催化剂作用下反应,得到溶胶,溶胶干燥,得到前驱体粉体,将前驱体粉体烧结,得到钛酸铋纳米粉体,其中,所述催化剂包括但不限于柠檬酸。优选地,烧结温度为650-750℃,加热时间为3.5-4.5h时,烧结制备得到的钛酸铋纳米粉体的性能优异,尤其时当加热时间为4h时,烧结后得到的钛酸铋纳米粉体的性能更为优异。典型但非限制性的,烧结温度如为650、680、700、720或750℃,加热时间如为3.5、3.8、4、4.2或4.5h。在本发明的一种优选方案中,为了提高光反射透明隔热涂料的性能,还可以在光反射透明隔热涂料中加入助剂,所述助剂包括但不限于紫外光吸收剂、成膜助剂、防冻剂、润湿剂、分散剂、消泡剂或杀菌剂中的一种或剂中。优选地,本发明提供的光反射透明隔热涂料包括按质量份数计的如下组分:聚合物乳液50-60份,光反射隔热粉10-15份、水25-35份、紫外光吸收剂0.5-1份,成膜助剂0.8-1份,防冻剂1-1.2份,润湿剂0.1-0.2份,分散剂0.2-0.3份,消泡剂0.2-0.4份和杀菌剂0.1-0.2份,以利于本发明提供的光反射透明隔热涂料兼具优异的抗紫外性能、成膜性能、防冻性能、润湿性能、分散性能以及杀菌性能等。典型但非限制性的,在本发明提供的光反射透明隔热涂料中,紫外光吸收剂的质量份数如为0.5、0.6、0.7、0.8、0.9或1份;成膜助剂的质量份数如为0.8、0.85、0.9、0.95或1份;防冻剂的质量份数如为1、1.05、1.1、1.15或1.2份;润湿剂的质量份数如为0.1、0.12、0.15、0.18或0.2份;分散剂的质量份数如为0.2、0.22、0.25、0.28或0.3份;消泡剂的质量份数如为0.2、0.22、0.25、0.28或0.3份;杀菌剂的质量份数如为0.1、0.12、0.15、0.18或0.2份。在本发明中,成膜助剂包括但不限于texanol(伊士曼化学公司开发的成膜助剂);防冻剂包括但不限于丙二醇;润湿剂包括但不限于disperbyk-181(德国毕克公司);分散剂包括但不限于lactimon-ws(德国毕克公司);消泡剂包括但不限于foamex-1488(迪高);杀菌剂包括但不限于bit杀菌剂或mit杀菌剂。根据本发明的第二个方面,本发明提供了上述光反射透明隔热涂料的制备方法,包括以下步骤:将光反射隔热粉、聚合物乳液、水和任选的助剂混合均匀,得到光反射透明隔热涂料。在本发明的一种典型方案中,光反射透明隔热涂料的制备方法包括以下步骤:(1)按照比例将水、润湿剂、分散剂、消泡剂、光反射隔热粉依次缓慢加入高速分散机中,转速调至1200-1500转/min,高速分散30-40min;(2)将混合浆置于砂磨机中进行研磨分散,转速为800-1100转/min,研磨20-30min,至物料细度合格;(3)将分散完成的浆料置于高度分散机中,依次加入剩余的水、消泡剂、自清洁乳液、成膜助剂、防冻剂、紫外光吸收剂、杀菌剂,转速调至300-500转/min,缓慢搅拌5min,过滤,即得到光反射透明隔热涂料。根据本发明的第三个方面,本发明提供了一种光反射隔热罩面,主要由本发明提供的光反射透明隔热涂料干燥后形成。优选地,本发明提供的光反射隔热罩面由本发明第一方面提供的光反射透明隔热涂料涂覆于基体上干燥后形成,该基体包括但不限于建筑墙体或玻璃。在本发明的一种优选方案中,本发明提供的光反射透明隔热罩面由本发明第一方面提供的光反射透明隔热涂料涂覆于真石漆层上干燥后形成,其中,真石漆层由真石漆涂覆于建筑墙体上干燥后形成。本发明提供的光反射隔热罩面能够接高效的解决现有真石漆等多彩涂料的反射隔热难题,使现有真石漆层在不影响效果和性能,不改变工艺体系,不增加成本的情况下,通过在真石漆层上涂覆光反射隔热涂料形成光反射隔热罩面达到节能隔热,节约能耗的目的。为了便于本领域技术人员理解,下面结合实施例和对比例对本发明提供的技术方案作进一步的描述。下述实施例和对比例所采用的原料组分的物质名称以及厂家型号如表1所示,表1中未标明的物质均由市售购买得到。表1组分物质名称厂家型号自清洁乳液聚丙烯酸乳液巴德富rs8616紫外光吸收剂六甲基磷酰三胺市售成膜助剂texanol伊士曼化学公司防冻剂丙二醇市售润湿剂disperbyk-181德国毕克公司分散剂lactimon-ws德国毕克公司消泡剂foamex-1488迪高公司杀菌剂bit杀菌剂市售实施例1本实施例提供了一种光反射透明隔热涂料,由按质量份数计的以下各组分制备而成:水25份,自清洁乳液60份,光反射隔热粉10份,紫外光吸收剂0.5份,成膜助剂1份,防冻剂1.2份,润湿剂0.1份,分散剂0.2份,消泡剂0.2份和杀菌剂0.1份。其中,光反射隔热粉为银改性钛酸铋纳米粉体,该纳米粉体按照以下步骤制备而成:(1)将钛酸铋纳米粉体50g缓慢加入到150ml含有5wt‰乙二醇乙醚的乙醇溶液中,超声分散30min,得到分散均匀的钛酸铋悬浮液;(2)将所得到得悬浮液置于砂磨机中进行研磨分散,转速为1800-2000转/min,研磨4h,得到分散性良好的纳米钛酸铋浆料;(3)将纳米钛酸铋浆料在中速分散的条件下,缓慢加入2.5ml质量分数为2%的硝酸银溶液,超声2h,使银粒子均匀吸附在钛酸铋纳米颗粒表面,加入氨水调至ph为8,用氨水作为络合剂与银离子形成配体,降低反应活性,防止反应过快造成团聚和包裹不均匀;(4)加入10ml质量分数为2%的水合肼溶液,为防止阴离子团聚加入少量的聚乙二醇,反应4h,水合肼将钛酸铋表面的阴离子还原为银,从而形成表面掺杂银改性的钛酸铋纳米浆料;将纳米浆料离心收集最终产物,依次分别用超纯水和无水乙醇洗涤三次,去除分散剂、还原剂等杂质,并在80℃下真空干燥12h得到银改性的钛酸铋纳米粉体。(5)取10g银改性钛酸铋纳米粉体加入200ml的乙醇溶液中,用磁力搅拌机搅拌10min,之后放入超声分散仪中超声30min,加入0.4g的kh570,磁力搅拌反应60min,将所得浆液进行离心,离心所得沉淀用无水乙醇洗涤3-5次,放入80℃烘箱,干燥24h,即得到kh570表面改性的纳米粉体。实施例2本实施例提供了一种光反射透明隔热涂料,由按质量份数计的以下各组分制备而成:水35份,自清洁乳液50份,光反射隔热粉15份,紫外光吸收剂1份,成膜助剂0.8份,防冻剂1份,润湿剂0.2份,分散剂0.3份,消泡剂0.4份和杀菌剂0.2份,各组分均与实施例1中各组分为同批次。其与实施例1的不同之处在于,在制备银改性钛酸铋纳米粉体的步骤(3)中,加入氨水调至ph为9。实施例3本实施例提供了一种光反射透明隔热涂料,由按质量份数计的以下各组分制备而成:水28份,自清洁乳液58份,光反射隔热粉12份,紫外光吸收剂1份,成膜助剂0.9份,防冻剂1.1份,润湿剂0.15份,分散剂0.25份,消泡剂0.3份和杀菌剂0.15份,各组分均与实施例1中各组分为同批次。实施例4本实施例提供了一种光反射透明隔热涂料,由按质量份数计的以下各组分制备而成:水32份,自清洁乳液52份,光反射隔热粉14份,紫外光吸收剂0.9份,成膜助剂0.9份,防冻剂1.1份,润湿剂0.15份,分散剂0.25份,消泡剂0.3份和杀菌剂0.15份,各组分均与实施例1中各组分为同批次。实施例5本实施例提供了一种光反射透明隔热涂料,由按质量份数计的以下各组分制备而成:水30份,自清洁乳液55份,光反射隔热粉13份,紫外光吸收剂0.9份,成膜助剂0.9份,防冻剂1.1份,润湿剂0.15份,分散剂0.25份,消泡剂0.3份和杀菌剂0.15份,各组分均与实施例1中各组分为同批次。实施例6本实施例提供了一种光反射透明隔热涂料,其各组分及用量均与实施例1相同,其与实施例1的不同之处在于,所采用的银改性钛酸铋纳米粉体在进行制备时,在步骤(1)中,采用peg1000代替乙二醇乙醚加入乙醇中作为助分散剂使用,其余步骤均与实施例1相同,在此不再赘述。实施例7本实施例提供了一种光反射透明隔热涂料,其各组分及用量均与实施例1相同,其与实施例1的不同之处在于,所采用的银改性钛酸铋纳米粉体在进行制备时,在步骤(1)中,在乙醇溶剂中未加入乙二醇乙醚作为助分散剂,其余步骤均实施例1相同,在此不再赘述。实施例8本实施例提供了一种光反射透明隔热涂料,其各组分及用量均与实施例1相同,其与实施例1的不同之处在于,所采用的银改性钛酸铋纳米粉体在进行制备时,在步骤(3)中,在纳米钛酸铋浆料中加入1.25ml质量分数为2%的硝酸银溶液,其余步骤均与实施例1中钛酸铋纳米粉体的制备方法相同。实施例9本实施例提供了一种光反射透明隔热涂料,其各组分及用量均与实施例1相同,其与实施例1的不同之处在于,所采用的银改性钛酸铋纳米粉体在进行制备时,在步骤(3)中,在纳米钛酸铋浆料中加入5ml质量分数为2%的硝酸银溶液,其余步骤均与实施例1中钛酸铋纳米粉体的制备方法相同。实施例10本实施例提供了一种光反射透明隔热涂料,其各组分及用量均与实施例1相同,其与实施例1的不同之处在于,所采用的银改性钛酸铋纳米粉体在进行制备时,在步骤(3)中,在纳米钛酸铋浆料中加入7.5ml质量分数为2%的硝酸银溶液,其余步骤均与实施例1中钛酸铋纳米粉体的制备方法相同。实施例11本实施例提供了一种光反射透明隔热涂料,其各组分及用量均与实施例1相同,其与实施例1的不同之处在于,所采用的银改性钛酸铋纳米粉体在进行制备时,在步骤(3)中,在纳米钛酸铋浆料中加入12.5ml质量分数为2%的硝酸银溶液,其余步骤均与实施例1中钛酸铋纳米粉体的制备方法相同。实施例12本实施例提供了一种光反射透明隔热涂料,其各组分及用量均与实施例1相同,其与实施例1的不同之处在于,所采用的银改性钛酸铋纳米粉体在进行制备时,在步骤(4)中,加入20ml质量分数为2%的硼氢化钠溶液替代水合肼进行还原反应,其余步骤均实施例1相同,在此不再赘述。实施例13本实施例提供了一种光反射透明隔热涂料,其各组分及用量均与实施例1相同,其与实施例1的不同之处在于,所采用的银改性钛酸铋纳米粉体在进行制备时,在步骤(1)中,采用聚乙烯吡咯烷酮代替乙二醇乙醚加入乙醇中作为助分散剂使用,其余步骤均实施例1相同,在此不再赘述。实施例14本实施例提供了一种光反射透明隔热涂料,其与实施例1的不同之处在于,所采用的银改性钛酸铋纳米粉体在进行制备时,在步骤(3)中,并未加入氨水调整ph,其余步骤均实施例1相同,在此不再赘述。上述实施例1-14提供的光反射透明隔热涂料按照以下步骤制备而成:(1)按照比例将水、润湿剂、分散剂、消泡剂、光反射隔热粉依次缓慢加入高速分散机中,转速调至1200-1500转/min,高速分散30-40min;(2)将混合浆置于砂磨机中进行研磨分散,转速为800-1100转/min,研磨20-30min,至物料细度合格;(3)将分散完成的浆料置于高度分散机中,依次加入剩余的水、消泡剂、自清洁乳液、成膜助剂、防冻剂、紫外光吸收剂、杀菌剂,转速调至300-500转/min,缓慢搅拌5min,过滤,即得到光反射透明隔热涂料。对比例1本对比例提供了一种光反射透明隔热涂料,其各组分及用量均与实施例1相同,其与实施例1的不同之处在于,将光反射隔热粉替换成氧化铟锡,其余组分和用量均与实施例1相同。对比例2本对比例提供了一种光反射透明隔热涂料,其与实施例1的不同之处在于,将光反射隔热粉替换成未经改性的钛酸铋纳米粉体。以上对比例提供的光反射透明隔热涂料的制备方法同实施例1的制备方法,在此不再赘述。试验例1将实施例及对比例提供的光反射透明隔热涂料分别涂覆于真石漆涂层表面形成光反射隔热罩面,其中真石漆涂层表面在中明度(明度值为50),然后按照jg/t235-2014分别测试太阳光反射比、近红外反射比、污染后太阳光反射比变化率,并按照gb/t259501-2013测试可见光透射比,结果如下表2所示。表2从表2中实施例1和对比例1的对比可以看出,对比例1的太阳光反射比、近红外反射比与实施例1对比均有明显的下降,原因在于氧化铟锡类的透明反射隔热填料的机理是通过吸收近红外光透过可见光,会导致涂层温度过高,形成新的热源,导致二次辐射,降低涂层的反射隔热性能,虽然可见光透射比比较高,但是由于对近红外的吸收而非反射导致近红外的反射比高,影响整体的太阳光反射比。从实施例1和对比例2的对比可以看出,对比例2的太阳光反射比和近红外反射比高于实施例1,但是,对比例2的可见光透射比明显低于实施例1,原因在于未经改性的钛酸铋纳米粉体对太阳光没有选择性反射的能力,在反射近红外光的同时,对可见光有较大的反射,加入到光反射隔热涂料中会导致形成的光反射隔热罩面不透明,不能够满足建筑涂料用的罩面要求。从实施例1和实施例6的对比可以看出,实施例6的太阳光反射比、近红外反射比、可见光透射比与实施例1对比均有明显的下降,原因在于乙二醇乙醚能够在固体颗粒表面形成一吸附层,不仅能改善钛酸铋表面的亲水性,还具有增强钛酸铋粒子间静电斥力的作用,进一步促进粒子分散于水介质中,同时静电斥力对分散悬浮起稳定作用,从而使纳米粉体的团聚大大减少,分散状态大大提高,从而表现出更好的光学性能。从实施例1和实施例7的对比可以看出,实施例7的太阳光反射比、近红外反射比、可见光透射比与实施例1对比均有明显的下降,原因在于未加乙二醇乙醚助分散剂制备出的银改性钛酸铋纳米粉体,由于分散状态差,形成大颗粒的团聚物,未能良好均匀的分散,此外,助分散剂有利于阴离子能够在钛酸铋纳米颗粒表面均匀的吸附,能够使银的包覆改性效果更好,从而表现出优异的反射隔热性能。最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。当前第1页12
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