合成聚氨酯玻璃隔熱涂料配方及其制備方法
本發(fā)明公開(kāi)了一種合成聚氨酯玻璃隔熱涂料及其制備方法，該涂料包括40－90％(重量)合成聚氨酯樹(shù)脂、10－60％納米ATO漿料和稀釋劑，納米ATO漿料的固含量為10－30％，粒徑為50－100nm，涂料濕膜厚度為20～400微米。其制備方法是：先將10－60％的固含量為10－30％的納米ATO漿料滴加到40－90％的水性聚氨酯中，并攪拌10－30分鐘，得合成聚氨酯玻璃隔熱涂料。用這種涂料制成的玻璃有較高的可見(jiàn)光透過(guò)率，同時(shí)對(duì)紅外線(熱輻射)的反射率很高，具有阻隔熱輻射直接透過(guò)的作用。本發(fā)明通過(guò)簡(jiǎn)單的工藝在常溫下即可制成透明隔熱涂料，與其他的鍍膜玻璃相比，成本大為降低，可廣泛用于民用建筑。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及納米功能涂料，具體涉及一種合成聚氨酯玻璃隔熱涂料及其制備方法。
背景技術(shù)
目前市面上的節(jié)能玻璃主要有熱反射鍍膜玻璃和低輻射鍍膜玻璃。熱反射玻璃是在玻璃表面鍍上金屬、非金屬及其氧化物薄膜使其具有一定的反射效果，能將太陽(yáng)能反射回大氣中，達(dá)到阻擋太陽(yáng)熱能進(jìn)入室內(nèi)的目的。太陽(yáng)能進(jìn)入室內(nèi)的量越少，空調(diào)負(fù)荷也就越少。熱反射玻璃的反射率越高說(shuō)明其對(duì)太陽(yáng)能的控制越強(qiáng)，但是玻璃的可見(jiàn)光透過(guò)率會(huì)隨著反射率的升高而降低從而使透光性能降低，影響采光效果，太高的玻璃反射率也可能出現(xiàn)光污染問(wèn)題。熱反射鍍膜玻璃可見(jiàn)光透過(guò)率較低，一般為20～30％。由于熱反射鍍膜玻璃可見(jiàn)光透過(guò)率低，極大地影響室內(nèi)采光，致使照明費(fèi)用增加。
低輻射玻璃是通過(guò)在玻璃表面涂敷低輻射涂層使表面的輻射率低于普通玻璃，從而減少熱量的輻射損失來(lái)達(dá)到降低采暖費(fèi)用，實(shí)現(xiàn)節(jié)能目的。輻射率越低，通過(guò)玻璃表面發(fā)生的輻射熱損失越少，玻璃的節(jié)能效果越好。玻璃鍍上低輻射膜，其隔熱性能大大改善。冬季，它對(duì)室內(nèi)散熱片及室內(nèi)物體散發(fā)的遠(yuǎn)紅外線，幾乎像絕緣鏡一樣，大部分反射回室內(nèi)，保證室內(nèi)熱量不向室外散失，從而可以節(jié)約取暖費(fèi)用。夏季，它可阻止室外地面、建筑發(fā)出的熱輻射進(jìn)入室內(nèi)，節(jié)約空調(diào)費(fèi)用。對(duì)可見(jiàn)光的透過(guò)率適中，可見(jiàn)光反射率低，可避免光污染的產(chǎn)生，營(yíng)造良好的光環(huán)境。目前市面上主要有磁控濺射法和浮法在線化學(xué)氣相沉積法(CVD)生產(chǎn)的低輻射鍍膜玻璃，但價(jià)格較高，難以進(jìn)入尋常百姓家。
此外，已有的納米透明隔熱玻璃涂層使用時(shí)需要在烘箱里進(jìn)行烘烤固化，不利于現(xiàn)場(chǎng)施工。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種同時(shí)兼具優(yōu)良隔熱性能和透明性，且生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單易行，施工方便，生產(chǎn)成本低的合成聚氨酯玻璃隔熱涂料及其制備方法。
本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：
一種合成聚氨酯玻璃隔熱涂料，以重量百分比計(jì)，包括如下組分：
合成聚氨酯樹(shù)脂 40-90％
納米ATO漿料 10-60％
稀釋劑 0-5％
所述的納米ATO(摻銻二氧化錫)漿料的固含量為10-30％，粒徑為50-100nm；所述涂料濕膜厚度為20～400微米。
所述的合成聚氨酯樹(shù)脂為水性聚氨酯。
所述合成聚氨酯樹(shù)脂為油性的聚氨酯清漆，由聚氨酯清漆A和聚氨酯清漆B組成，使用時(shí)，由聚氨酯清漆A和聚氨酯清漆B按8∶5的比例配制。
所述聚氨酯清漆通過(guò)稀釋劑稀釋?zhuān)鱿♂寗榧t人牌聚氨酯漆溶劑。
制備合成聚氨酯玻璃隔熱涂料的一種方法：以重量百分比計(jì)，先將10-60％的固含量為10-30％的納米ATO漿料滴加到40-90％的水性聚氨酯中，并攪拌10-30分鐘，得合成聚氨酯玻璃隔熱涂料。
制備合成聚氨酯玻璃隔熱涂料的另一種方法：以重量百分比計(jì)，先將40-90％的由聚氨酯清漆A、B組分按重量百分比8∶5配制油性聚氨酯清漆，隨后和0-5％的稀釋劑混合，攪拌10～30分鐘，再將固含量為10-30％的納米ATO漿料緩慢滴加到混合物中，并用磁力攪拌器攪拌10～30分鐘，得合成聚氨酯玻璃隔熱涂料。
本發(fā)明的原理：將具有隔熱功能的納米粉體通過(guò)一種載體涂于玻璃表面，從而使玻璃具有隔熱功能，同時(shí)在可見(jiàn)光范圍內(nèi)具有高的可見(jiàn)光透過(guò)率。
相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)：
(1)涂好的膜層無(wú)需烘干，即可自行干燥，生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單易行，施工方便。
(2)克服了以往開(kāi)發(fā)的涂料雖有隔熱性但透明性差，或雖透明但隔熱性差的缺點(diǎn)，將兩者的優(yōu)點(diǎn)集于一身。如目前6mm厚白玻璃涂膜后遮陽(yáng)系數(shù)SC已經(jīng)可以低至0.61(6mm厚白玻璃的遮陽(yáng)系數(shù)SC是0.94，涂布后玻璃的遮陽(yáng)系數(shù)比空白玻璃低35％，隔熱性能有較大幅度的提高)，且對(duì)應(yīng)的可見(jiàn)光透過(guò)率較高，在60％左右。
(3)生產(chǎn)成本低。首先，不需要昂貴的設(shè)備投資，生產(chǎn)簡(jiǎn)單易行；其次，生產(chǎn)出的涂膜玻璃價(jià)格較低。
(4)玻璃表面光滑平整可視性好，用線棒涂布器將隔熱涂料涂于干凈的玻璃表面，涂料能夠自動(dòng)流平，表面平整光滑，透過(guò)玻璃看物體也比較清楚。
附圖說(shuō)明
圖1為實(shí)施例1～5制備的涂膜玻璃的透過(guò)率曲線圖；
圖2為實(shí)施例6～10制備的涂膜玻璃的透過(guò)率曲線圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明，但本發(fā)明要求保護(hù)的范圍并不局限于實(shí)施例表示的范圍。
納米ATO漿料的配置：
固含量為20％的納米ATO漿料配方及配制過(guò)程：(其它固含量可參展配置)
原料為ATO粉體(一次晶粒尺寸小于20nm)；
溶劑為甲醇、乙醇、異丙醇和正丁醇的混合物；
分散劑為十六烷基苯磺酸鈉；
設(shè)備：振動(dòng)磨
配料：ATO粉體200克；甲醇200克，乙醇200克，異丙醇200克，正丁醇200克，分散劑1克
分散制備過(guò)程：
按照上述配比，將溶劑加入振動(dòng)磨機(jī)，其次加入分散劑，最后加入ATO粉體，振動(dòng)分散2小時(shí)，即可得到分散性良好，固體含量為20％左右的ATO分散液。
實(shí)施例1～5
實(shí)施例1～5水性聚氨酯透明隔熱涂料的制備配方如表1所示。制備時(shí)，首先將納米ATO(摻銻二氧化錫)漿料緩慢滴加到水性聚氨酯中，并用磁力攪拌器攪拌。然后取適量的涂料用線棒涂布器或QZB濕膜制備器均勻涂于干凈的玻璃表面，經(jīng)過(guò)30-50分鐘后，膜層自動(dòng)硬化，無(wú)需在烘箱烘干。
表1實(shí)施例1～5水性聚氨酯透明隔熱涂料的配方及制備情況表
| 組分 | 實(shí)施實(shí)例(重量百分比％) | ||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |
| 水性聚氨酯納米ATO漿料攪拌時(shí)間涂膜工具膜層自動(dòng)硬化時(shí)間 | 4060(16％)10分鐘QZB濕膜制備器50分鐘 | 5050(20％)15分鐘線棒涂布器38分鐘 | 7525(20％)20分鐘線棒涂布器35分鐘 | 8317(20％)25分鐘線棒涂布器30分鐘 | 9010(16％)30分鐘QZB濕膜制備器30分鐘 |
| 濕膜厚度 | 100微米 | 80微米 | 60微米 | 20微米 | 400微米 |
表中納米ATO漿料括號(hào)的百分?jǐn)?shù)為固含量數(shù)。
所述水性聚氨酯為DH-24，廣州恒太化工有限公司生產(chǎn)。
所述納米粉體漿料為ATO納米漿料，醇性，其中固含量10-30％，粒徑范圍是50-100nm可由上述方法制備，也可購(gòu)買(mǎi)由西安建筑科技大學(xué)生產(chǎn)的產(chǎn)品。
所述線棒涂布器：天津華視科技發(fā)展公司生產(chǎn)；QZB濕膜制備器：天津永利達(dá)材料試驗(yàn)機(jī)有限公司生產(chǎn)。
本發(fā)明采用了紫外光-可見(jiàn)光-紅外分光光度計(jì)(HITACHI U-4100)對(duì)涂膜玻璃進(jìn)行光熱性能的表征，然后計(jì)算出涂膜玻璃的遮陽(yáng)系數(shù)和可見(jiàn)光區(qū)的透過(guò)率。結(jié)果如表2所示：
表2涂膜玻璃的可見(jiàn)光透過(guò)率和遮陽(yáng)系數(shù)
| 實(shí)施實(shí)例 | 可見(jiàn)光透過(guò)率％ | 遮陽(yáng)系數(shù)(SC) |
| 01234 | 89.3239666.1075463.0564876.4681187.42266 | 0.942710.689730.667620.765830.90839 |
| 5 | 71.73262 | 0.71618 |
表中，實(shí)施例0#為未涂膜的6mm厚空白玻璃，其它的則為由同樣的6mm空白玻璃涂成的涂膜玻璃。
遮陽(yáng)系數(shù)的高低決定了涂膜玻璃隔熱性的好壞，遮陽(yáng)系數(shù)SC越小，則節(jié)能效果越好(隔熱性好)；遮陽(yáng)系數(shù)SC越大，則節(jié)能效果越差(隔熱性差)。由實(shí)驗(yàn)得出遮陽(yáng)系數(shù)隨著涂料配方中納米ATO漿料的比重的增大而降低，隨著涂膜厚度的增大而降低。從表2的數(shù)據(jù)可以看出，末涂膜的空白玻璃遮陽(yáng)系數(shù)為0.94271，而實(shí)施例1、2制備的水性聚氨酯透明隔熱涂料膜層的遮陽(yáng)系數(shù)較小，SC1＝0.68973，SC2＝0.66762，較空白玻璃的遮陽(yáng)系數(shù)有較大幅度的下降，實(shí)施例2例的膜層遮陽(yáng)系數(shù)較空白玻璃的下降29.2％，隔熱效果較好。上述實(shí)施例制備的膜層雖然遮陽(yáng)系數(shù)低(隔熱性好)，但同時(shí)在可見(jiàn)光區(qū)仍然有著較高的可見(jiàn)光透過(guò)率，可見(jiàn)光的透過(guò)率都高于60％，最高達(dá)87.42266％。實(shí)施例4由于配方中納米ATO漿料比重低，并且濕膜厚度僅為20微米，所以遮陽(yáng)系數(shù)較空白玻璃下降不大，但還是有一定的效果。另外通過(guò)增加涂膜的厚度，可以達(dá)到較好的效果。如實(shí)施例雖然配比中漿料比重只有10％，但其濕膜厚度較大，SC5＝0.71618，較空白玻璃也有較大幅度的下降。
太陽(yáng)光中的熱量有約49％集中在紅外區(qū)，紅外光區(qū)透過(guò)率下降意味著隔熱性能的提高，圖1為實(shí)施例1～5制備的涂膜玻璃的透過(guò)率曲線圖，其中圖中的曲線的引線標(biāo)號(hào)為實(shí)施例號(hào)，0號(hào)為空白玻璃的透過(guò)率曲線。從圖1中可以明顯地看出在紅外區(qū)(700～2000nm)本發(fā)明實(shí)施例1～5的涂膜玻璃比空白玻璃的透過(guò)率都有明顯的下降，而可見(jiàn)光區(qū)又有著較高的可見(jiàn)光透過(guò)率。
實(shí)施例6-10
表3實(shí)施例6～10聚氨酯清漆透明隔熱涂料的配方及制備情況表
| 組分 | 實(shí)施實(shí)例(重量百分比％) | ||||
| 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | |
| 聚氨酯清漆納米ATO漿料稀釋劑第一次攪拌時(shí)間第二次攪拌時(shí)間涂膜工具膜層自動(dòng)硬化時(shí)間 | 4060(20％)010分鐘10分鐘50分鐘 | 5050(16％)010分鐘15分鐘40分鐘 | 6633(16％)110分鐘20分鐘QZB濕膜制備器40分鐘 | 7423(16％)10分鐘25分鐘35分鐘 | 878(20％)10分鐘30分鐘30分鐘 |
| 濕膜厚度 | 100微米 | 100微米 | 200微米 | 400微米 | 400微米 |
實(shí)施例6～10聚氨酯清漆透明隔熱涂料的配方如表3所示，制備時(shí)，首先將聚氨酯清漆A、B組分按8∶5的重量百分比進(jìn)行混和，并用攪拌器攪拌10分鐘(也就是表中第一次攪拌)，攪拌過(guò)程中有的配方需要加入一定量的稀釋劑，具體見(jiàn)表3。再將納米ATO(氧化錫銻)漿料緩慢滴加到混和好的聚氨酯清漆中，并用磁力攪拌攪拌(也就是下表3中的第二次攪拌)，然后取適量的涂料用濕膜制備器均勻涂于干凈的玻璃表面，經(jīng)過(guò)30-50分鐘后，膜層自動(dòng)硬化，無(wú)需在烘箱烘干。
表3中納米ATO漿料括號(hào)的百分?jǐn)?shù)為固含量數(shù)，聚氨酯清漆由其A、B組分按重量百分比8∶5進(jìn)行配制，表3中所述的聚氨酯清漆為按比例配好的。所述聚氨酯清漆為紅人牌聚氨酯清漆，由深圳桂化涂料聯(lián)合實(shí)業(yè)有限公司生產(chǎn)。所述稀釋劑為紅人牌，由深圳桂化涂料聯(lián)合實(shí)業(yè)有限公司生產(chǎn)。
所述納米粉體漿料為ATO納米漿料，醇性，由西安建筑科技大學(xué)生產(chǎn)，其中固含量10-30％，粒徑范圍是50-100nm。
所述線棒涂布器由天津華視科技發(fā)展公司生產(chǎn)；QZB濕膜制備器由天津永利達(dá)材料試驗(yàn)機(jī)有限公司生產(chǎn)。
采用紫外光-可見(jiàn)光-紅外分光光度計(jì)(HITACHI U-4100)對(duì)涂膜玻璃進(jìn)行光熱性能的表征，然后計(jì)算出涂膜玻璃的遮陽(yáng)系數(shù)和可見(jiàn)光區(qū)的透過(guò)率，結(jié)果如下表：
表4涂膜玻璃的可見(jiàn)光透過(guò)率和遮陽(yáng)系數(shù)
| 實(shí)施實(shí)例 | 可見(jiàn)光透過(guò)率％ | 遮陽(yáng)系數(shù)(SC) |
| 06789 | 89.3239670.7925172.7134666.7436958.34385 | 0.942710.699770.729580.675930.60699 |
| 10 | 73.56305 | 0.74114 |
實(shí)施例中0#為未涂膜的6mm厚空白玻璃，其它的則為由同樣的6mm空白玻璃涂成的涂膜玻璃。
從表4的數(shù)據(jù)可以看出，未涂膜的空白玻璃遮陽(yáng)系數(shù)為0.94271，6-10#實(shí)施例制備的聚氨酯透明隔熱涂料涂膜玻璃的遮陽(yáng)系數(shù)較空白玻璃的有較大幅度的下降，如實(shí)施例9的涂膜玻璃的遮陽(yáng)系數(shù)SC9＝0.60699較空白玻璃SC0＝0.94271的下降35.6％，說(shuō)明其隔熱效果較好。在相同涂膜厚度的情況下，實(shí)施例6由于納米ATO漿料固含量高以及在配方中所占比重大，所以其遮陽(yáng)系數(shù)較實(shí)施例7的遮陽(yáng)系數(shù)低。實(shí)施例9的涂膜厚度都為400微米，涂膜玻璃的可見(jiàn)光透過(guò)率為58.3％，非常接近60％的較高可見(jiàn)光透過(guò)率，而其它的則高于66％，遮陽(yáng)系數(shù)降低的同時(shí)，有著較高的可見(jiàn)光透過(guò)率，說(shuō)明其透明性好。
太陽(yáng)光中的熱量有約49％集中在紅外區(qū)，紅外光區(qū)透過(guò)率下降意味著隔熱性能的提高，圖2為實(shí)施例6～10制備的涂膜玻璃的透過(guò)率曲線圖，其中圖中的曲線的引線標(biāo)號(hào)為實(shí)施例號(hào)，0號(hào)為空白玻璃的透過(guò)率曲線。從圖2中可以明顯地看出在紅外區(qū)(700～2000nm)本發(fā)明實(shí)施例6～10的涂膜玻璃比空白玻璃的透過(guò)率有明顯的下降，而可見(jiàn)光區(qū)又有著較高的可見(jiàn)光透過(guò)率。
1、一種合成聚氨酯玻璃隔熱涂料，其特征在于，以重量百分比計(jì)，包括如下組分：
合成聚氨酯樹(shù)脂 40-90％
納米ATO漿料 10-60％
稀釋劑 0-5％
所述的納米ATO漿料的固含量為10-30％，粒徑為50-100nm；
涂料濕膜厚度為20～400微米。
2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的合成聚氨酯玻璃隔熱涂料，其特征在于，所述的合成聚氨酯樹(shù)脂為水性聚氨酯。
3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的合成聚氨酯玻璃隔熱涂料，其特征在于，所述合成聚氨酯樹(shù)脂為油性的聚氨酯清漆，由聚氨酯清漆A和聚氨酯清漆B組成，使用時(shí)，由聚氨酯清漆A和聚氨酯清漆B按8∶5的比例配制。
4、根據(jù)權(quán)利要求1所述的合成聚氨酯玻璃隔熱涂料，其特征在于，所述聚氨酯清漆通過(guò)稀釋劑稀釋?zhuān)鱿♂寗榧t人牌聚氨酯漆溶劑。
5、制備權(quán)利要求1所述合成聚氨酯玻璃隔熱涂料的方法，其特征在于，以重量百分比計(jì)，先將10-60％的固含量為10-30％的納米ATO漿料滴加到40-90％的水性聚氨酯中，并攪拌10-30分鐘，得合成聚氨酯玻璃隔熱涂料。
6、制備權(quán)利要求1所述合成聚氨酯玻璃隔熱涂料的方法，其特征在于，以重量百分比計(jì)，先將40-90％的由聚氨酯清漆A、B組分按重量百分比8∶5配制油性聚氨酯清漆，隨后和0-5％的稀釋劑混合，攪拌10～30分鐘，再將固含量為10-30％的納米ATO漿料緩慢滴加到混合物中，并用磁力攪拌器攪拌10～30分鐘，得合成聚氨酯玻璃隔熱涂料。
此文關(guān)鍵字：合成聚氨酯玻璃隔熱涂料配方及其制備方法
相關(guān)產(chǎn)品
相關(guān)資訊
同類(lèi)文章排行
- 具有隔熱反射功能涂料的制備方法
- 雙組份透明玻璃隔熱涂料配方及其制備方法
- 自清潔有機(jī)硅改性丙烯酸樹(shù)脂隔熱反射涂料制備方法
- 復(fù)合型水性丙烯酸隔熱涂料及其制備方法
- 高固含量水性紫外光固化透明隔熱涂料及其制備方法
- 環(huán)保型透明隔熱涂料配方及其制備方法
- 納米ATO/TiO2填料水性聚氨酯隔熱透明涂料配方
- 合成聚氨酯玻璃隔熱涂料配方及其制備方法
- 環(huán)保隔熱涂料及其制備方法
- 防水隔熱外墻涂料配方及其制備方法
最新資訊文章
- 具有隔熱反射功能涂料的制備方法
- 雙組份透明玻璃隔熱涂料配方及其制備方法
- 自清潔有機(jī)硅改性丙烯酸樹(shù)脂隔熱反射涂料制備方法
- 復(fù)合型水性丙烯酸隔熱涂料及其制備方法
- 高固含量水性紫外光固化透明隔熱涂料及其制備方法
- 環(huán)保型透明隔熱涂料配方及其制備方法
- 納米ATO/TiO2填料水性聚氨酯隔熱透明涂料配方
- 合成聚氨酯玻璃隔熱涂料配方及其制備方法
- 環(huán)保隔熱涂料及其制備方法
- 防水隔熱外墻涂料配方及其制備方法
您的瀏覽歷史
