玻璃隔熱用納米ATO漿料的制備

【中玻網(wǎng)】隨著低碳經(jīng)濟成為大部分國家的熱點，節(jié)能材料日益受到人們的青睞。建筑節(jié)能中，玻璃的透光和隔熱是一個非常關鍵的問題，在大面積使用外窗及透明頂棚的建筑物，汽車車窗等場合，太陽光的熱輻射會導致空調(diào)能耗的加大，造成很大的能源浪費。因此，開發(fā)效率高納米隔熱節(jié)能涂料迫在眉睫，納米透明隔熱涂料已經(jīng)成為節(jié)能環(huán)保涂料的新寵。

　　透明隔熱涂料的關鍵是尋找對太陽光具有選擇透過性的納米半導體材料，其中，納米ATO氧化錫銻具有良好的可見光透過性和紅外阻隔性，是一種理想的隔熱材料。它可應用于玻璃（建筑物幕墻玻璃，汽車車窗玻璃燈場合）、涂層、涂料、高分子膜、電子等領域。在保證充分可見光透過的同時，更大限度地阻隔太陽熱量輻射。它的制備工藝是將無機納米半導體材料與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系高分子聚合物通過適當?shù)姆椒◤秃现频镁哂泄庾V選擇性的透明隔熱涂料，再將該涂料涂覆在玻璃上成膜。該方法不需要復雜的設備，施工方便，并且可以根據(jù)實際需要調(diào)節(jié)涂料中各組分的種類和配比，以制得適應不同環(huán)境的產(chǎn)品。

　　例1：

　　納米ATO漿料的制備

　　取一定量的ATO納米粉體（根據(jù)多組試驗數(shù)據(jù)展示來看，納米ATO的添加量在1-10%）于錐形瓶中，加入一定量的去離子水，磁力攪拌條件下按一定配比先后加入硅烷偶聯(lián)劑KH-570、分散劑（比較螯合型分散劑、離子型分散劑、嵌段型分散劑的分散效果發(fā)現(xiàn)，采用螯合型分散劑分散納米ATO漿料，在滿足透明的前提下可得到較好隔熱性能的涂料）使其混合均勻，調(diào)節(jié)ｐＨ值為７-９，然后利用電子恒速攪拌器進行高速剪切、超聲分散機進行超聲處理至設定時間后取出漿料，以備用。

　　透明隔熱涂料的制備

　　在磁力攪拌條件下，將納米ATO水性漿料加入水性聚氨酯中，并依次按一定比例加入一定量的潤濕劑、分散劑、增稠劑、成膜助劑、流平劑，調(diào)節(jié)PH值為７-９，進行高速剪切分散和超聲分散相結合的方式（結果表明高速剪切分散2h，超聲分散20min可得出分散較好的漿料，所制備的涂料隔熱效果優(yōu)異），得到分散性好的ATO水性聚氨酯透明隔熱玻璃涂料。攪拌過程中若出現(xiàn)大量氣泡時，滴加消泡劑消泡。

　　將納米氧化錫銻ATO水性漿料與水性聚氨酯樹脂PU制得的復合涂料不僅具有良好的成膜性能，而且在保持可見光透過率83%時紅外阻隔率達到70-75%，隔熱后溫差能保持在7℃左右，符合涂料具有良好的隔熱性能。研究發(fā)現(xiàn)ATO含量為8%時，涂層的隔熱性和硬度、耐磨耗性能、耐水性以及附著力更佳。

　　例2：

　　納米ATO漿料的制備和透明隔熱涂料的配制：

　　稱取一定量的納米ATO粉和占ATO 1.5%的硅烷偶聯(lián)劑，加入定量的95%乙醇中，經(jīng)超聲波分散40min后，移入帶回流裝置的瓶中攪拌4h，于80℃下真空干燥。在砂磨攪拌分散機中加入去離子水、分散劑、潤濕劑、增稠劑，攪拌均勻，加入經(jīng)過處理的納米ATO，高速分散砂磨6-8h，調(diào)PH為7.5-8.0，制得納米ATO漿料。將成膜物與納米ATO漿料攪拌混合，然后加入消泡劑，流平劑，殺菌劑，PH調(diào)節(jié)劑，攪拌混合均勻，制備成透明隔熱涂料。

　　以農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系硅為成膜劑，乙醇為溶劑，加入納米ATO后制備的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系硅納米ATO隔熱透明涂料，其涂膜對玻璃附著力好，溫差可達12-15℃，可見光透過率達80%以上，具有良好的隔熱效果和足夠的可見光區(qū)透明度，節(jié)能效果明顯。

　　將納米氧化錫銻ATO水性漿料與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系硅乳液改性丙烯酸樹脂為成膜物制備的納米ATO透明隔熱涂料，其涂膜對可見光的透射率達到81.5%-85%，對近紅外光的阻隔率達到62.5%-65%，涂膜的耐沾污性、耐候性和環(huán)保型甚佳。

　　以雙組分水性聚氨酯為成膜劑，加入納米氧化錫銻(ATO)，以蒸餾水為溶劑,制備了納米ATO雙組分水性聚氨酯隔熱透明涂料。將制得的涂料涂覆在玻璃上，測試在可見光區(qū)和紅外光區(qū)的透過率以及對隔熱性能的影響,比較了不同固化工藝對涂層力學性能的影響。結果表明:制得的納米ATO透明隔熱涂膜對玻璃附著力好，溫差可達7.3℃,可見光透過率達85％上，具有良好的隔熱效果和足夠的可見光區(qū)透明度，節(jié)能效果顯著。