專利名稱：一種可控溫納米透明玻璃隔熱涂膜的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種反射隔熱涂料，尤其是關于一種能夠屏蔽各種熱輻射、具有隔熱功能的 彩色反射隔熱涂料及其生產方法。
背景技術：
玻璃隔熱涂膜由于其有降低空間內部溫度，減少熱量的傳遞，有節能減排作用而成為近來研究的熱點，太陽光的大部分能量都集中在近紅外和可見光范圍內。經過大氣層的吸收，到達地面的太陽光的總能量中，可見光占45%，紅外線占50%，其他電磁輻射能占5%。其中95%的紅外輻射能量集中在波長為720 2500nm的范圍內，即近紅外范圍內。被太陽光照射的物體吸收其中的可見光與紅外光的能量轉變成熱能，使物體表面的溫度升高。夏天，在陽光照射下，建筑物表面吸收太陽能，再傳導至室內，使室溫升高。為降低室內溫度，人們開發了多種方法，其中包括特別符合環保、節能要求的可反射太陽熱射線的隔熱涂膜技術。其中使用的導電粉體最多的是SnO2. F (FT0)、摻銻二氧化錫(ATO)和ZnO。透明隔熱導電涂膜有一些共同特性1、導電率、可見光透過率和紅外反射率是相互聯系的；2、電子傳導特性和光學常數隨涂膜厚度而改變，但都為N型，具有高的載流子濃度和低的遷移率；3、摻雜效率決定于基底本身和摻雜物，不同的摻雜物對透明導電涂膜的性能有很大影響。但使用含這些粉體涂膜涂刷的玻璃無論在高溫環境下，還是在寒冷環境下都將熱能阻擋在外，因此這些使用這種隔熱涂膜的玻璃在寒冷環境下就起了反作用。
發明內容
本發明提供了一種可控溫納米透明玻璃隔熱涂膜及其制備方法，可解決現有玻璃隔熱涂膜的傳熱不可控的缺點，同時具有極優的透明性和玻璃附著力。本發明的技術方案如下，可控溫納米透明隔熱涂膜成分按重量百分比包括基體樹脂40 80 %、納米摻鎢氧化釩2 15 %、分散劑O. 2 5. O %、消泡劑O. I O. 5 %、流平劑O. I L O %、稀釋劑5 30 %、固化劑O 40 %、交聯劑O 40 %、附著力增進劑O. 5 3%。上述方案中，所述基體樹脂為熱塑性丙烯酸樹脂、羥基丙烯酸樹脂、熱固丙烯酸樹月旨、氟碳樹脂中的一種。所述分散劑為聚氨酯類、聚硅氧烷、聚羧酸銨鹽、高分子羧酸中的一種或幾種。所述消泡劑為聚硅氧烷、非硅酮類高分子聚合物、改性聚硅氧烷中的一種或幾種。所述流平劑為聚硅氧烷、改性聚硅氧烷、丙烯酸酯共聚物、氟改性丙烯酸酯共聚物、TSP中的一種或幾種。所述稀釋劑為二甲苯、甲苯、醋酸丁酯、丙二醇醚醋酸酯、環己酮、丁醇中的一種或幾種。所述固化劑為HDI加成物、HDI三聚體中的一種或二種。所述交聯劑為正丁醇醚化氨基樹脂、異丁醇醚化氨基樹脂、甲醇醚化氨基樹脂中的一種或幾種。所述附著力增進劑為胺基硅烷、環氧基硅烷、無油聚酯樹脂中的一種或幾種。本發明還公開了一種上述可控溫納米透明隔熱涂膜的制備方法，其特征在于，雙組份產品制備工藝A組份的制備按比例將分散劑、消泡劑、納米摻鎢氧化釩加入到適宜的樹脂和稀釋劑中充分攪拌混合，研磨成色漿，然后將色漿、流平劑、附著力增進劑按比例加入到樹脂和稀釋劑中高速攪拌分散均勻； B組份的制備按比例將固化劑加入溶劑中攪拌均勻。單組份產品制備工藝按比例將分散劑、消泡劑、納米摻鎢氧化釩加入到適宜的樹脂和稀釋劑中充分攪拌混合，研磨成色漿，然后將色漿、流平劑、附著力增進劑按比例加入到樹脂(交聯劑)和稀釋劑中高速攪拌分散均勻。
圖I為太陽輻射光譜圖。
具體實施例方式實施例一
熱塑性內烯酸樹脂 7()1、
納米摻鎢氧化釩8%
分散劑I. 5%
消泡劑O. 3%
流平劑O. 5%
附著力增進劑1.0%
稀釋劑余量。實施例二A 組
羥S丙烯酸樹脂55%
納米摻鎢氣化帆、
分散劑1.9%
消泡劑0.4%
流平劑0.5%
附著力增進劑1.0%
稀釋劑13.2%；B 組
固化劑20%。實施例三
熱同W烯酸樹脂60%
納米摻鎢氧化釩6%
分散劑1.4%
消泡劑0.2%
流平劑0,4%
附著力增迸劑0.6%
交聯劑19%
稀釋劑余W:。實施例四A 組
碳樹脂62.1%
納米摻鎢氧化釩2%
聚氨酯類分散劑O. 2%
聚砘氣烷O. 1%
聚硅氣烷O. 1%
二…苯J
胺基硅烷O. 5%；B 組HDI 加成物30%。實施例五
熱塑性內烯酸樹脂 80%
納米摻鈣氧化釩10. 31
聚硅氧烷4%
非硅酗類卨分了·聚合物O. 1%改性聚硅氧烷O. 1%
I 苯5%
環氧雄砝烷O. 5%。實施例六·
熱同W烯酸樹脂59%
止丁醇醚化氨基樹脂12%
甲醇醚化氨_樹脂8%
聚硅氣烷3. 3%
非硅酮類卨分子聚合物U I
改性聚硅氧烷O. 1%
二甲苯12%
環氣基硅烷O. 5% 丁醇5%。本發明的技術方案如下，可控溫納米透明隔熱涂膜成分按重量百分比包括基體樹脂熱塑性丙烯酸樹脂、羥基丙烯酸樹脂、熱固丙烯酸樹脂、氟碳樹脂40 80%、納米摻鎢氧化釩2 15%、分散劑聚氨酯類、聚硅氧烷、聚羧酸銨鹽、高分子羧酸O. 2 5. 0%、消泡劑聚硅氧烷、非硅酮類高分子聚合物、改性聚硅氧烷O. I 0.5%、流平劑聚硅氧烷、改性聚硅氧烷、丙烯酸酯共聚物、氟改性丙烯酸酯共聚物、TSP] O. I 1.0%、稀釋劑二甲苯、甲苯、醋酸丁酯、丙二醇醚醋酸酯、環己酮、丁醇5 30%、固化劑HDI加成物、HDI三聚體O 40%、交聯劑正丁醇醚化氨基樹脂、異丁醇醚化氨基樹脂、甲醇醚化氨基樹脂O 40%、附著力增進劑胺基娃燒、環氧基娃燒、無油聚酷樹脂O. 5 3%。上述實施例中的納米摻鎢氧化釩為使用熱解法、水熱合成法、真空還原法等生產的，其相變溫度范圍在20°C 35°C之間的摻鎢氧化釩粉體中的一種，可根據使用環境溫度要求選擇。當涂膜溫度低于該溫度時，涂膜為絕緣體，對光和熱量的傳替無任何影響，但當涂膜溫度達到該設定溫度時，摻鎢氧化釩的高溫金屬相(M)與低溫半導體相(S)會在該溫度時發生突變。伴隨著結構的變化，摻鎢氧化釩的某些物理性能也會發生突變，如電阻(率)發生4-5個數量級的突躍，同時還有磁化率、光學折射率、透射率和反射率的突變，尤其在紅外和近紅外波段光學透過率變化最為明顯。在低頻時，交變光的每個半周期內自由電子被某個方向的電場多次加速碰撞，這種被極化的自由電子氣對光場的電磁屏蔽作用很強，即自由電子氣模式材料在低頻紅外區具有很強的反射率R。當光頻增至某個頻率，此時電子的慣性已不能跟隨高頻變化的光場，這種等離子體性電子對光場的吸收和反射均很弱，這個使材料進入透明區的臨界頻率被稱為等離子體頻率。當光頻進一步增大，此時光子的能量足以使材料的束縛電子產生本征帶向激發態躍遷而成為自由電子，可見光帶剛好與涂膜的Ag-λ P符合。半導體等離相對于本征等離子體波長將因載流子濃度的增大而趨短，故納米摻鎢氧化釩在紅外光區有高的屏蔽率，在可見光區有高的透過率，在紫外光區有高的吸收率。最為值得關注的是這些在相變溫度前后突變的性質是可逆的。熱反射效果的測試，如圖I所示為太陽輻射光譜圖。當太陽輻射進入大氣層后，太陽光譜中的X射線及其它波長更短的輻射，因在電離層被氮、氧及其它大氣分子強烈地吸收不能到達地表；大部分紫外線被臭氧所吸收。至于在可見光范圍內的光譜能量的減弱，則主要是由于地球大氣強烈散射所引起的；而近紅外范圍內的光譜能量的減弱，則主要是水汽對太陽輻射選擇性吸收的結果。波長超過2.5um的遠紅外輻射，它在大氣層上界的輻射強度就相當低，再加上C02和H20對它強烈地吸收，所以到達地面上的能量已是微乎其微了。在天氣晴朗的情況下，在大氣質量為I時，地球表面所能接受到的太陽輻射光譜分布，采用分段積分，得出太陽輻射的總能量/ 0°° α ε EiCl λ。式中，α為吸收率，ε為發射率，E λ為單色光太陽輻射密度。如圖I所示，太陽輻射光譜圖。因此，在到達地面的太陽輻射中，輻射能量的97%以上集中在O. 2 3um的波長范圍內，其中紫外區<O. 38um,約占 7% ；可見光區0·38 O. 78um,約占 47% ；近紅外線區0. 78 2. 5um,約占42% ；遠紅外線區> 2. 5um,約占4%。
采用一種光譜反射率的絕對測試法。使用紫外可見近紅外分光光度計(波長范圍165 3300nm)測試儀器,將試樣在恒溫室內放置24小時后,測試該溫度下的光譜反射率。試樣放置于積分球中心位置，通過測試試樣在波長λ i時光譜反射率，按(I)和(2)計算得
到試樣的太陽反射率。式⑴
權利要求
1.一種可控溫納米透明隔熱涂膜，其成分按重量百分比包括基體樹脂40 80%、納米摻鎢氧化釩2 15%、分散劑O. 2 5. 0%、消泡劑O. I O. 5%、流平劑O. I I. 0%、稀釋劑5 30%、固化劑O 40%、交聯劑O 40%、附著力增進劑O. 5 3%。
2.根據權利要求I所述的可控溫納米透明隔熱涂膜，其特征在于，所述基體樹脂為熱塑性丙烯酸樹脂、羥基丙烯酸樹脂、熱固丙烯酸樹脂、氟碳樹脂中的一種。
3.根據權利要求I所述的可控溫納米透明隔熱涂膜，其特征在于，所述分散劑為聚氨酯類、聚硅氧烷、聚羧酸銨鹽、高分子羧酸中的一種或幾種。
4.根據權利要求I所述的可控溫納米透明隔熱涂膜，其特征在于，所述消泡劑為聚硅氧烷、非硅酮類高分子聚合物、改性聚硅氧烷中的一種或幾種。
5.根據權利要求I所述的可控溫納米透明隔熱涂膜，其特征在于，所述流平劑為聚硅氧烷、改性聚硅氧烷、丙烯酸酯共聚物、氟改性丙烯酸酯共聚物、TSP中的一種或幾種。
6.根據權利要求I所述的可控溫納米透明隔熱涂膜，其特征在于，所述稀釋劑為二甲苯、甲苯、醋酸丁酯、丙二醇醚醋酸酯、環己酮、丁醇中的一種或幾種。
7.根據權利要求I所述的可控溫納米透明隔熱涂膜，其特征在于，所述交聯劑為正丁醇醚化氨基樹脂、異丁醇醚化氨基樹脂、甲醇醚化氨基樹脂中的一種或幾種。
8.根據權利要求I所述的可控溫納米透明隔熱涂膜，其特征在于，所述固化劑為HDI加成物、HDI三聚體中的一種或二種；所述附著力增進劑為胺基硅烷、環氧基硅烷、無油聚酯樹脂中的一種或幾種。
9.一種權利要求I至8之一所述的可控溫納米透明隔熱涂膜的制備方法，其特征在于，雙組份產品制備工藝 A組份的制備按比例將分散劑、消泡劑、納米摻鎢氧化釩加入到適宜的樹脂和稀釋劑中充分攪拌混合，研磨成色衆，然后將色漿、流平劑、附著力增進劑按比例加入到樹脂和稀釋劑中高速攪拌分散均勻； B組份的制備按比例將固化劑加入溶劑中攪拌均勻。
10.一種權利要求I至8之一所述的可控溫納米透明隔熱涂膜的制備方法，其特征在于，單組份產品制備工藝 按比例將分散劑、消泡劑、納米摻鎢氧化釩加入到適宜的樹脂和稀釋劑中充分攪拌混合，研磨成色漿，然后將色漿、流平劑、附著力增進劑按比例加入到樹脂(交聯劑)和稀釋劑中高速攪拌分散均勻。
全文摘要
本發明公開了一種可控溫納米透明隔熱涂膜，其成分按重量百分比包括基體樹脂40～80%、納米摻鎢氧化釩2～15%、分散劑0.2～5.0%、消泡劑0.1～0.5%、流平劑0.1～1.0%、稀釋劑5～30%、固化劑0～40%、交聯劑0～40%、附著力增進劑0.5～3%。本發明的隔熱涂膜，可解決現有玻璃隔熱涂膜的傳熱不可控的缺點，同時具有極優的透明性和玻璃附著力。
文檔編號C09D175/04GK102936453SQ20121053018
公開日2013年2月20日 申請日期2012年12月11日 優先權日2012年12月11日
發明者張榮根, 陳曉兵 申請人:南京市溧水縣鑫龍涂料有限公司