无机隔热纳米材料水性浆料、建筑玻璃隔热涂料及制备方法技术

本发明专利技术提供了一种可释放负离子的建筑玻璃隔热用涂料及制备方法，包括含有无机隔热纳米材料、硅氧烷类聚合物、溶剂的无机隔热纳米材料水性浆料，负离子粉体材料水性浆料，水性树脂，助剂及稀释剂。所述无机隔热纳米材料是采用具有离散、精致结构的硅氧烷类聚合物中作为模板，通过在无机隔热纳米材料表面进行选择性的吸附、接枝杂化反应，在纳米隔热材料的表面形成硅氧键、氢键等配位自组装行为以控制隔热纳米材料的界面性能，提高隔热纳米材料之间相容性和体系分散稳定性，以期获得具有独特的光学、隔热性能，负离子材料与无机隔热纳米材料、水性树脂之间的协同效应，能够提高隔热效果、释放负离子的能力，实现了建筑玻璃隔热涂料的多功能化。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种隔热材料，尤其涉及玻璃隔热用涂料及其制备方法。种含有无机隔热纳米材料水性浆料的建筑
技术介绍
二十世纪以来世界能源消耗大幅增长，节能降耗、提高经济效益是科学研究和技 术开发的基本目标之一，开发隔热环保材料具有极大的意义。透明隔热涂层材料能充分解 决建筑门窗的隔热保温问题，不仅节约了能源，还能为人们营造"冬暖夏凉"舒适室内环境。 我国对透明隔热涂层材料的研究起步比较晚，中国专利局也公开了一种可涂于玻 璃、透明树脂、金属及水泥表面的纳米透明隔热复合涂料及其该涂料的隔热效果测试装置 (专利号200410014672.4)。涂料由聚氨酯树脂、聚硅氧烷树脂、聚丙烯酸树脂、纳米氧化 铟锡(IT0)粉体、纳米氧化锡锑(AT0)粉体、涂料助剂和稀释剂等组成。该涂料具有附着力 强，透明，屏蔽红外线隔热等特点，采用无机隔热纳米材料与不同的高分子成膜剂(水性聚 氨酯、水性丙烯酸树脂或聚硅氧烷树脂)物理共混的方法制备了建筑玻璃隔热涂层材料， 然而这种共混体系中，存在无机隔热纳米材料分散性差、稳定性差、极易团聚等缺点，导致 透明隔热涂层材料隔热效果差。 另外，通常情况下，建筑玻璃隔热涂层材料的使用能够减少空调的工作时间和使 用频率，但此时房间处于封闭状态，空气质量差，有害于长期呆在房间工作的人们身体健 康。
技术实现思路
本专利技术实施例的目的在于提供一种无机隔热纳米材料水性浆料、含有上述无机隔 热纳米材料水性浆料的可释放负离子的建筑玻璃隔热用涂料及上述材料的其制备方法，旨 在解决现有技术中隔热涂料中存在的无机隔热纳米材料易团聚、分散性不好、稳定性差的 问题。 为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案 —种无机隔热纳米材料水性桨料，包括下述重量份的组分 无机隔热纳米材料 10-25 ; 硅氧烷类聚合物 0. 5-20 ; 溶剂 50-100。 优选地，所述无机隔热纳米材料选用氧化铟锡、氧化锡锑、氮化铝、氮化硅、砷化镓、磷化镓、硫化锌、硒化锌、硫化亚铜、二氧化锡、二氧化锑、锡酸镉、氧化锆、氧化铌中的一种或几种的混合物，其粒径范围优选在50-200纳米之间，更优选50-100纳米之间。 优选地，所述的硅氧烷类聚合物为线型硅氧烷类聚合物、梳型硅氧烷类聚合物、星形硅氧烷类聚合物、树形硅氧烷类聚合物中的一种或几种的混合物，其数均分子量优选1000-100000，更优选10000-50000。 其中线形硅氧烷类聚合物可选自聚二乙氧基(二甲基)硅烷、二氨基聚硅氧烷、硅 氧烷改性聚乙二醇、聚(甲基乙烯基)硅烷、聚(1，3-二乙烯基-四苯基)乙硅醚-b-聚 (1，3-二乙烯基-四乙氧基)乙硅醚-b-聚(二甲基)硅烷等中的一种或几种的混合物； 梳形硅氧烷类聚合物可选自聚((l，乙烯基硅烷基-2，4，8-三乙烯基i^一 烷)-g- ( 二甲基氯硅烷))，聚((1 ，乙烯基硅烷基_2， 4-乙烯基十一烷)-g- ( 二甲基氯硅 烷))，聚((2甲基-乙氧基-乙烯基硅烷)-g-(二甲基戊烷氧基联苯硅烷))、聚((2甲 基-乙氧基-乙烯基硅烷)-g-(二甲基丁烷氧基-7-乙氧基-联苯硅烷))、聚((2甲 基-乙氧基-乙烯基硅烷)-g-(二甲基丁烷氧基-7-乙氧基-联苯硅烷))；聚((2乙 基_乙氧基_乙烯基硅烷)-g- ( 二甲基戊烷氧基联苯硅烷))、聚((2乙基-乙氧基-乙烯 基硅烷)-g- ( 二甲基丁烷氧基_7-乙氧基-联苯硅烷))、聚((2乙基-乙氧基-乙烯基硅 烷)-g-( 二甲基丁烷氧基_7-乙氧基_联苯硅烷))等中的一种或几种的混合物； 星形硅氧烷类聚合物可选自12-树枝形三聚硅氧烷:(戊酯基)甲醇；4-树 枝形l，2-2氯甲基硅烷基乙烷 :(l，乙烯基硅烷基-2，4，8-三乙烯基i^一烷)三甲基己二烯；4-树枝形2，4，6，8-四甲基三聚硅氧烷-(甲基丙烯酸2-羟基乙酯)1 :甲基丙 烯酸2-羟基乙酯；4-树枝形2，4，6，8-四甲基三聚硅氧烷-(乙烯基聚乙二醇)乙二 醇等中的一种或几种的混合物； 树形硅氧烷类聚合物可选自48-树枝形l，2-2氯甲基硅烷基乙烷 :(l，乙烯 基硅烷基-2，4，8-三乙烯基i^一烷)三甲基己二烯(2甲基硅烷)；48-树枝形l，2-2氯 甲基硅烷基乙烷 :(l，乙烯基硅烷基-2，4，8-三乙烯基十一烷)三甲基己二烯，(2甲基 硅烷)2 :3甲基硅烷，32-树枝形4乙烯基硅烷:(乙基)二甲基硅烷，(二乙基甲基硅 烷)2 :二乙烯基硅烷等中的一种或几种的混合物。 优选地，本专利技术无机隔热纳米材料水性浆料组分中的溶剂选用去离子水。 本专利技术上述无机隔热纳米材料水性浆料的制备是通过调整溶剂介质的pH值，硅 氧烷类聚合物的结构、亲疏水性以及表面官能团拥挤程度、调整反应温度，使硅氧烷类聚合 物在无机隔热纳米材料表面进行选择性的吸附与接枝杂化反应，通过硅氧烷类聚合物分子 在无机隔热纳米材料的表面形成硅氧键、氢键等分子识别作用，可提高无机隔热纳米材料 之间相容性和体系分散稳定性，获得分散稳定的无机隔热纳米材料水性浆料。上述无机隔 热纳米材料水性浆料的制备方法如下先称取10-25克重量份的无机隔热纳米材料置于 50-100克溶剂中，调节溶剂介质的pH值8-10，然后以2-4ml/分钟的速度滴加0. 5-20克 重量份的硅氧烷类聚合物，在室温下搅拌或超声搅拌10分钟-12小时至分散均匀；再在 60-9(TC、氮气保护条件下反应2-6h，然后超高压纳米均质机分散30-120分钟、超声分散 30-90分钟，即可得到界面性能可控的无机隔热纳米材料水性桨料。 本专利技术还提供了一种含有上述无机隔热纳米材料水性浆料的可释放负离子的建筑玻璃隔热涂料，其包括下述重量份的组分 无机隔热纳米材料水性浆料 20-50 负离子粉体材料水性桨料 5-20 水性树脂 40-80 助剂 0. 5-105 稀释剂 20-40。 其中，无机隔热纳米材料水性桨料的固含量优选为10-40 %，进一步优选 10-30 %，最优选20-30%。 所述的负离子粉体材料水性浆料的固含量优选为10_40%，进一步优选10-30%， 最优选20-30%。 所述的负离子粉体材料水性浆料包含如下重量份的组分负离子粉体材料 10-40 ;去离子水80-120 ;表面改性剂4-20。 所述的负离子粉体材料优选为电气石、蛋白石、海底矿石、人工合成负离子发生材 料、竹碳纤维材料中的一种或几种的混合物。 所述的表面改性剂优选为聚丙烯酸、硬脂酸中的一种或两种的混合物。 所述水性树脂优选为水性丙烯酸树脂、水性聚氨酯树脂、水性苯丙树脂、水性硅丙树脂、水性有机硅树脂、高温固化型水性有机硅树脂、水性丙烯酸改性聚氨酯树脂、水性聚氨酯改性丙烯酸树脂中的一种或几种的混合物。 所述的助剂优选为增稠剂、流平剂、消泡剂、防冻剂、成膜助剂、润湿剂中的一种或 几种的混合物。 其中，流平剂优选丙烯酸共聚物；消泡剂优选聚硅氧烷化合物或改性聚硅氧烷化 合物；成膜助剂优选乙二醇单丁醚/二丙二醇丁醚混合物或醇酯化合物；增稠剂优选羟基 丙烯酸水溶性分散液；所述的稀释剂为水、醇或两者的混合物。 上述可释放负离子的建筑玻璃隔热涂料制备步骤为先称取40-80重量份的水 性树脂，加入20-40重量份的稀释剂，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无机隔热纳米材料水性浆料，其特征在于，包括下述重量份的组分：　　无机隔热纳米材料　１０－２５；　　硅氧烷类聚合物　０．５－２０；　　溶剂　５０－１００。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李冬霜，陈建军，杨建，刘伟强，李荣先，
申请(专利权)人：深圳清华大学研究院，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]