本發(fā)明涉及涂料領域，尤其涉及一種水性隔熱漿料及其制備方法與使用該水性隔熱漿料的水性隔熱玻璃涂料及其制備方法。

背景技術(shù)：

隨著我國經(jīng)濟的高速發(fā)展，人們生活水平的提高，近年來國內(nèi)建筑物廣泛采用大型窗戶和玻璃幕墻，在增加建筑物裝飾性和采光效果的同時也增加了建筑物夏季制冷和冬季取暖的能耗，據(jù)統(tǒng)計我國建筑物的能耗占總能耗的40％，通過門窗玻璃損失的能量為46％。因此在對建筑節(jié)能設計研究過程中，各種玻璃的隔熱防護就成為了一個無法回避的問題。建筑門窗玻璃和汽車玻璃的隔熱涂料，不但要求隔熱玻璃涂料中高性能的選擇性屏蔽材料可以使玻璃對光譜具有選擇性透過功能，在能透過大部分可見光而不影響采光的前提下，又能阻擋紅外光和紫外光所帶來的熱輻射。通過對門窗玻璃使用隔熱產(chǎn)品，可以減少夏季太陽光的熱量進入室內(nèi)，提高空調(diào)的制冷效率，降低冬天室內(nèi)熱量通過玻璃溢出提高空調(diào)或其他取暖設備的采暖效率。因此對透明隔熱玻璃涂料的研究和使用意義重大。

目前市場上，水性玻璃隔熱涂料所用隔熱漿料主要選用納米氧化錫銻(ATO)或納米氧化銦錫(ITO)的選擇性屏蔽材料所制備的水性隔熱漿料，這兩種隔熱漿料都存在一定缺陷，即只能阻隔紫外光及近紅外的長波部分，而對于近紅外的短波部分，特別是在波長小于900nm的區(qū)域隔熱性能不足，其遮蔽系數(shù)基本上低于0.75。同時在長期的紫外光照射下，單一的ATO或ITO隔熱材料的有效使用壽命也很難達到要求。

因此，如何實現(xiàn)在可見光部分有高透過率，同時又能滿足在紫外線和紅外線長短波部分均有高阻隔率，是目前開發(fā)水性玻璃隔熱漿料及其涂料應該解決的首要問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種水性隔熱漿料，選用納米ATO和碳納米管為主要隔熱材料，可以有效加強紅外光區(qū)輻射的反射，彌補單純納米ATO對近紅外短波部分隔熱性能不足的缺陷。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種水性隔熱漿料的制備方法，工藝操作簡單，所制得的水性隔熱漿料對紫外線和紅外線長短波部分均有高阻隔率。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種使用上述水性隔熱漿料的水性隔熱玻璃涂料，可以克服其他水性隔熱涂料透明性不夠，隔熱效果不佳特別是對近紅外短波部分隔熱性能不理想的缺點，并能夠保持長久穩(wěn)定均勻。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種水性隔熱玻璃涂料的制備方法，工藝操作簡單，所制得的水性隔熱玻璃涂料對近紅外短波部分的隔熱性能良好，并能夠保持長久穩(wěn)定均勻。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種水性隔熱漿料，其配方包括的組分及重量百分比如下：

所述碳納米管為單壁碳納米管、雙壁碳納米管、或多壁碳納米管，所述碳納米管直徑為10-30nm，長度為1-10μm；所述硅烷偶聯(lián)劑為KH550、KH560、或KH570；所述分散劑為納米硅膠；所述pH調(diào)節(jié)劑為AMP-95。

本發(fā)明還提供一種水性隔熱漿料的制備方法，包括如下步驟：

步驟1、按所述水性隔熱漿料的配方，以預計制得的水性隔熱漿料的總重量為基準，分別按重量比例稱取納米ATO2-4.5％、碳納米管0.18-0.72％、分散劑2-3％、硅烷偶聯(lián)劑2-3％、及去離子水89.0-93.0％；

步驟2、將稱好的納米ATO和碳納米管加入稱好的去離子水中混合，然后添加稱好的硅烷偶聯(lián)劑，使用pH調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)pH值至7-8.5，攪拌均勻后，先經(jīng)過研磨機研磨，再采用超聲波分散，得到分散懸液；

步驟3、將稱好的分散劑加入分散懸液中，用高速分散機攪拌分散，確保分散均勻，得到水性隔熱漿料。

所述步驟2中，經(jīng)過研磨機研磨1-2h，采用超聲波分散的超聲波功率為50-90W，超聲頻率為40-60Khz，超聲時間為45-90min；

所述步驟3中，用高速分散機以600-700r/min轉(zhuǎn)速攪拌分散20-30min。

所述碳納米管為單壁碳納米管、雙壁碳納米管、或多壁碳納米管，所述碳納米管直徑為10-30nm，長度為1-10μm；所述硅烷偶聯(lián)劑為KH550、KH560、或KH570；所述分散劑為納米硅膠；所述pH調(diào)節(jié)劑為AMP-95。

本發(fā)明還提供一種使用上述水性隔熱漿料的水性隔熱玻璃涂料，其配方包括的組份及重量百分比如下：

所述水性有機硅改性丙烯酸樹脂的固含量為45％-55％，分子量為35000-45000；

所述消泡劑為TEGO Airex902w、EFKA2526或海明斯德謙7580；

所述pH調(diào)節(jié)劑為AMP-95；

所述增稠劑為陶氏化學DR-72及德謙RHEOLATE 420中的至少一種。

本發(fā)明還提供一種水性隔熱玻璃涂料的制備方法，包括如下步驟：

步驟10、按所述水性隔熱玻璃涂料的配方，以預計制得的水性隔熱玻璃涂料的總重量為基準，按重量比例稱取水性有機硅改性丙烯酸樹脂40.0-60.0％、水性隔熱漿料40.0-60.0％、消泡劑0.2-0.5％、及去離子水0-30％；

步驟20、將稱好的水性有機硅改性丙烯酸樹脂置于容器中，在低速攪拌下將稱好的水性隔熱漿料、消泡劑按順序依次加入，并使用pH調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)pH至7.5-8.5，然后在中速攪拌下分散，確保分散均勻；

步驟30、在低速攪拌下緩慢加入稱好的去離子水，并使用增稠劑調(diào)整粘度到55-60KU；

步驟40、將調(diào)好粘度的物料過濾后灌裝至內(nèi)壁有防腐涂層的鐵桶或塑料桶中，得到水性隔熱玻璃涂料。

所述水性有機硅改性丙烯酸樹脂的固含量為45％-55％，分子量為35000-45000；

所述消泡劑為TEGO Airex902w、EFKA2526或海明斯德謙7580；

所述pH調(diào)節(jié)劑為AMP-95；

所述增稠劑為陶氏化學DR-72及德謙RHEOLATE 420中的至少一種。

所述步驟20-30中，低速攪拌的攪拌轉(zhuǎn)速為300-500r/min；

所述步驟20中，中速攪拌的攪拌轉(zhuǎn)速為1000-1200r/min，中速攪拌下分散的時間為5-8min。

本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明的水性隔熱漿料，選用了納米ATO和碳納米管為主要隔熱材料，利用納米ATO本身所具有的特殊光學性能，即在紅外光區(qū)長波部分和紫外光區(qū)具有很高的阻隔率，在可見光區(qū)具有很高的透過率，同時結(jié)合特殊碳原子排列結(jié)構(gòu)的碳納米管在近紅外光及紫外光照射下具有長久持續(xù)的高隔熱效率和優(yōu)良的抗紫外老化效果，可以有效加強紅外光區(qū)輻射的反射，彌補納米ATO對近紅外短波部分區(qū)域隔熱性能不足和抗紫外老化性能不足的缺陷。本發(fā)明的水性隔熱漿料的制備方法，經(jīng)超聲波作用和分散劑處理在特定條件下制成納米ATO與碳納米管復合的水性隔熱漿料，工藝操作簡單，所制得的水性隔熱漿料在可見光部分有高透過率，同時又能滿足在紫外線和紅外線長短波部分均有高阻隔率。本發(fā)明的水性隔熱玻璃涂料，使用上述透明的水性隔熱漿料，并同時采用了透明度高、耐候強的水性有機硅改性丙烯酸樹脂，能在不影響玻璃采光前提下冬季達到節(jié)能保溫效果，夏季達到節(jié)能降溫效果，可以克服現(xiàn)有水性隔熱涂料透明性不夠、隔熱效果不佳、耐候性不強、有效使用壽命不長，特別是對近紅外短波區(qū)域隔熱性能不理想的缺點，并保持長久穩(wěn)定均勻。本發(fā)明的水性隔熱玻璃涂料的制備方法，工藝操作簡單，所制得的水性隔熱玻璃涂料對近紅外短波部分的隔熱性能良好，并能夠保持長久穩(wěn)定均勻。

附圖說明

為了能更進一步了解本發(fā)明的特征以及技術(shù)內(nèi)容，請參閱以下有關本發(fā)明的詳細說明與附圖，然而附圖僅提供參考與說明用，并非用來對本發(fā)明加以限制。

附圖中，

圖1為本發(fā)明的水性隔熱漿料的制備方法的流程示意圖；

圖2為本發(fā)明的水性隔熱玻璃涂料的制備方法的流程示意圖。

具體實施方式

為更進一步闡述本發(fā)明所采取的技術(shù)手段及其效果，以下結(jié)合本發(fā)明的優(yōu)選實施例及其附圖進行詳細描述。

本發(fā)明首先提供一種水性隔熱漿料，其配方包括的組分及重量百分比如下：

具體地，所述碳納米管為單壁碳納米管、雙壁碳納米管、或多壁碳納米管，所述碳納米管直徑為10-30nm，長度為1-10μm。

具體地，所述硅烷偶聯(lián)劑可選自KH550、KH560、或KH570等。

具體地，所述分散劑可以為納米硅膠。

具體地，所述pH調(diào)節(jié)劑可以為AMP-95。

本發(fā)明的隔熱漿料，選用了納米ATO和碳納米管為主要隔熱材料，利用納米ATO本身所具有的特殊光學性能，即在紅外光區(qū)長波部分和紫外光區(qū)具有很高的阻隔率，在可見光區(qū)具有很高的透過率，同時結(jié)合特殊碳原子排列結(jié)構(gòu)的碳納米管在近紅外光及紫外光照射下具有長久持續(xù)的高隔熱效率和優(yōu)良的抗紫外老化效果，可以有效加強紅外光區(qū)輻射的反射，彌補納米ATO對近紅外短波部分區(qū)域隔熱性能不足和抗紫外老化性能不足的缺陷。

請參閱圖1，本發(fā)明還提供一種水性隔熱漿料的制備方法，包括如下步驟：

步驟1、按所述水性隔熱漿料的配方，以預計制得的水性隔熱漿料的總重量為基準，分別按重量比例稱取納米ATO2-4.5％、碳納米管0.18-0.72％、分散劑2-3％、硅烷偶聯(lián)劑2-3％、及去離子水89.0-93.0％。

具體地，所述碳納米管為單壁碳納米管、雙壁碳納米管、或多壁碳納米管，所述碳納米管直徑為10-30nm，長度為1-10μm；所述硅烷偶聯(lián)劑可選自KH550、KH560、或KH570等；所述分散劑可以為納米硅膠.；所述pH調(diào)節(jié)劑可以為AMP-95。

步驟2、將稱好的納米ATO和碳納米管加入稱好的去離子水中混合，然后添加稱好的硅烷偶聯(lián)劑，使用pH調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)pH值至7-8.5，攪拌均勻后，先經(jīng)過研磨機研磨1-2h，再采用超聲波分散45-90min，得到分散懸液。

具體地，所述步驟2中，采用超聲波分散的超聲波功率為50-90W，超聲頻率為40-60Khz。

步驟3、將稱好的分散劑加入分散懸液中，用高速分散機以600-700r/min轉(zhuǎn)速攪拌分散20-30min，確保分散均勻，得到水性隔熱漿料。

本發(fā)明的隔熱漿料的制備方法，經(jīng)超聲波作用和分散劑處理在特定條件下制成納米ATO與碳納米管復合的水性隔熱漿料，工藝操作簡單，所制得的水性隔熱漿料在可見光部分有高透過率，同時又能滿足在紫外線和紅外線長短波部分均有高阻隔率，并具有優(yōu)良的抗紫外老化效果。

本發(fā)明還提供一種使用上述水性隔熱漿料的水性隔熱玻璃涂料，其配方包括的組份及重量百分比如下：

具體地，所述水性有機硅改性丙烯酸樹脂的固含量為45％-55％，分子量為35000-45000。

具體地，所述消泡劑可選自TEGO Airex902w、EFKA2526或海明斯德謙7580等。

具體地，所述增稠劑可以為陶氏化學DR-72及德謙RHEOLATE 420中的至少一種。

具體地，所述pH調(diào)節(jié)劑可以為AMP-95。

本發(fā)明的水性隔熱玻璃涂料，使用上述透明的水性隔熱漿料，并同時采用了透明度高、耐候強的水性有機硅改性丙烯酸樹脂，能在不影響玻璃采光前提下冬季達到節(jié)能保溫效果，夏季達到節(jié)能降溫效果，可以克服現(xiàn)有水性隔熱涂料透明性不夠、隔熱效果不佳、耐候強不強、有效使用壽命不長，特別是對近紅外短波區(qū)域隔熱性能不理想的缺點，并保持長久穩(wěn)定均勻。

請參閱圖2，本發(fā)明還提供一種水性隔熱玻璃涂料的制備方法，包括如下步驟：

步驟10、按所述水性隔熱玻璃涂料的配方，以預計制得的水性隔熱玻璃涂料的總重量為基準，按重量比例稱取水性有機硅改性丙烯酸樹脂40.0-60.0％、水性隔熱漿料40.0-60.0％、消泡劑0.2-0.5％、及去離子水0-30％。

具體地，所述水性有機硅改性丙烯酸樹脂的固含量為45％-55％，分子量為35000-45000；所述消泡劑可選自TEGO Airex902w、EFKA2526或海明斯德謙7580等。

步驟20、將稱好的水性有機硅改性丙烯酸樹脂置于容器中，在300-500r/min低速攪拌下將稱好的水性隔熱漿料、消泡劑按順序依次加入，并使用pH調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)pH至7.5-8.5，然后在1000-1200r/min中速攪拌下分散5-8min，確保分散均勻。

具體地，所述pH調(diào)節(jié)劑可以為AMP-95。

步驟30、在300-500r/min低速攪拌下緩慢加入稱好的去離子水，并使用增稠劑調(diào)整粘度到55-60KU。

具體地，所述增稠劑可選自陶氏化學DR-72及德謙RHEOLATE 420中的至少一種。

步驟40、將調(diào)好粘度的物料過濾后灌裝至內(nèi)壁有防腐涂層的鐵桶或塑料桶中，得到水性隔熱玻璃涂料。

本發(fā)明的水性隔熱玻璃涂料的制備方法，使用上述納米ATO與碳納米管復合的水性隔熱漿料，并與一種透明度高、耐候強的水性有機硅改性丙烯酸樹脂以及消泡劑、去離子水等制成水性隔熱玻璃涂料，所制得的水性隔熱玻璃涂料能在不影響玻璃采光前提下冬季達到節(jié)能保溫效果，夏季達到節(jié)能降溫效果，可以克服其他水性隔熱涂料透明性不夠，隔熱效果不佳特別是對近紅外短波區(qū)域隔熱性能不理想的缺點，并保持長久穩(wěn)定均勻。

綜上所述，本發(fā)明的水性隔熱漿料，選用了納米ATO和碳納米管為主要隔熱材料，利用納米ATO本身所具有的特殊光學性能，即在紅外光區(qū)長波部分和紫外光區(qū)具有很高的阻隔率，在可見光區(qū)具有很高的透過率，同時結(jié)合特殊碳原子排列結(jié)構(gòu)的碳納米管在近紅外光及紫外光照射下具有長久持續(xù)的高隔熱效率和優(yōu)良的抗紫外老化效果，可以有效加強紅外光區(qū)輻射的反射，彌補納米ATO對近紅外短波部分區(qū)域隔熱性能不足和抗紫外老化性能不足的缺陷。本發(fā)明的水性隔熱漿料的制備方法，經(jīng)超聲波作用和分散劑處理在特定條件下制成納米ATO與碳納米管復合的水性隔熱漿料，工藝操作簡單，所制得的水性隔熱漿料在可見光部分有高透過率，同時又能滿足在紫外線和紅外線長短波部分均有高阻隔率。本發(fā)明的水性隔熱玻璃涂料，使用上述透明的水性隔熱漿料，并同時采用了透明度高、耐候強的水性有機硅改性丙烯酸樹脂，能在不影響玻璃采光前提下冬季達到節(jié)能保溫效果，夏季達到節(jié)能降溫效果，可以克服現(xiàn)有水性隔熱涂料透明性不夠、隔熱效果不佳、耐候性不強、有效使用壽命不長，特別是對近紅外短波區(qū)域隔熱性能不理想的缺點，并保持長久穩(wěn)定均勻。本發(fā)明的水性隔熱玻璃涂料的制備方法，工藝操作簡單，所制得的水性隔熱玻璃涂料對近紅外短波部分的隔熱性能良好，并能夠保持長久穩(wěn)定均勻。

以上所述，對于本領域的普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案和技術(shù)構(gòu)思作出其他各種相應的改變和變形，而所有這些改變和變形都應屬于本發(fā)明后附的權(quán)利要求的保護范圍。