CN102391778B - 一种彩色透明隔热玻璃涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种彩色透明隔热玻璃涂料，该涂料是由包含以下组分和配比的原料组合物与固化剂混合而成(所有百分比均为重量百分比)：A.39-85％的有机硅树脂；B.13.9-60％纳米ATO浆料；C.0.1-0.8％纳米透明颜料色浆；D.0.01-1％的流平剂；其中，所述固化剂的用量为有机硅树脂用量的0.1-1.5％。本发明还公开了上述彩色透明隔热玻璃涂料的制备方法。本发明提供的彩色透明隔热玻璃涂料具有良好的隔热性能和透明性，且原料易得，工艺简单，成本低，容易实现工业化生产，应用广泛，可替代汽车玻璃上的隔热膜，还可以应用于各类建筑玻璃表面。

Description

一种彩色透明隔热玻璃涂料及其制备方法

技术领域

本发明属于玻璃涂料技术领域，具体涉及一种彩色透明隔热玻璃涂料及其制备方法。

背景技术

对于建筑物的大面积外墙玻璃及透明玻璃顶棚，汽车玻璃等场合，太阳光的热辐射会增加空调的使用率，浪费能源，传统的解决方案是使用金属镀膜热反射玻璃和各种热反射贴膜等产品来达到隔热降温的目的，但应用这些产品存在一些问题，其在可见光不透明性和高反射性限制了它的开发应用范围。于是，人们越来越多地将目光投放到透明隔热膜的开发上。

目前，制备透明隔热膜和透明隔热玻璃的现有技术较为成熟，但是制备彩色透明隔热膜及彩色透明隔热玻璃涂料的方法却少有资料描述。中国专利申请92108592.3(公开号为CN1070867A，公开日为1993年4月14日)公开了一种彩色透明隔热装饰膜，采用物理气相沉积法在透明基膜上涂覆二氧化锡和铝合金或银合金化合物，制备后仍需涂覆粘结剂，制备工艺较复杂，成本较高，且所得颜色只限于银灰色。中国专利申请200910039512.8(公开号为CN101885937A，公开日为2010年11月17日)公开了一种彩色和透明隔热节能防护功能涂料，采用稀土纳米Ce-ATO复合改性剂改性传统高分子材料和采用稀土纳米Y-ITO复合改性剂改性传统的着色颜料来赋予涂料隔热和彩色功能，同样存在制造工艺复杂且成本较高的缺点。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的是提供一种原料易得、制备工艺简单且成本较低的彩色透明隔热玻璃涂料，该涂料还具有良好的隔热性和很高的透明性，并且色彩丰富。

本发明还提供上述彩色透明隔热玻璃涂料的制备方法。

为达到以上目的，本发明采用的技术方案是：一种彩色透明隔热玻璃涂料，该涂料是由包含以下组分和配比的原料组合物与固化剂混合而成：

A.39-85％的有机硅树脂；

B.13.9-60％纳米ATO浆料；

C.0.1-0.8％纳米透明颜料色浆；

D.0.01-1％的流平剂；

其中，所述固化剂的用量为有机硅树脂用量的0.1-1.5％。

上述所有百分比均为重量百分比。

进一步，所述涂料是由包含以下组分和配比的原料组合物与固化剂混合而成：

A.49.5-75％的有机硅树脂；

B.24.5-50％纳米ATO浆料；

C.0.2-0.6％纳米透明颜料色浆；

D.0.01-0.05％的流平剂；

其中，所述固化剂的用量为有机硅树脂用量的0.2-1.0％。

进一步，所述有机硅树脂的固含量为10-50％(重量)，所述纳米ATO浆料的固含量为10-50％(重量)。

再进一步，所述有机硅树脂的固含量为15-40％(重量)，所述纳米ATO浆料的固含量为15-35％(重量)。

进一步，所述纳米透明颜料色浆为纳米级透明氧化铁颜料色浆，所述纳米透明颜料色浆的颜色为黄色、红色、绿色或棕色。

进一步，所述有机硅树脂为甲基硅树脂、苯基硅树脂、甲基苯基硅树脂、聚酯改性有机硅树脂、丙烯酸改性有机硅树脂、环氧改性有机硅树脂、酚醛改性有机硅树脂或聚酰亚胺改性有机硅树脂；所述流平剂为丙烯酸类流平剂或有机硅类流平剂；所述固化剂为胺类固化剂。

再进一步，所述有机硅树脂为甲基硅树脂、苯基硅树脂、甲基苯基硅树脂、聚酯改性有机硅树脂、环氧改性有机硅树脂；所述丙烯酸类流平剂为聚丙烯酸脂流平剂；所述有机硅类流平剂为聚二甲基硅氧烷流平剂；所述胺类固化剂为二乙烯三胺、三乙烯四胺或聚酰胺固化剂。

本发明提供的上述彩色透明隔热玻璃涂料的制备方法，包括如下步骤：

(1)准备包含以下组分的原料组合物以及固化剂：

A.39-85％的有机硅树脂；

B.13.9-60％纳米ATO浆料；

C.0.1-0.8％纳米透明颜料色浆；

D.0.01-1％的流平剂；

其中，所述固化剂的用量为有机硅树脂用量的0.1-1.5％；

(2)将步骤(1)中所述原料A、B、C、D在常温下进行混合均匀后，再加入所述固化剂，缓慢搅拌均匀，所得的产物为包括纳米ATO和纳米透明颜料的涂料。

进一步，步骤(1)中，原料组合物中的组分和配比为：

A.49.5-75％的有机硅树脂；

B.24.5-50％纳米ATO浆料；

C.0.2-0.6％纳米透明颜料色浆；

D.0.01-0.05％的流平剂；

以及，所述固化剂的用量为有机硅树脂用量的0.2-1.0％。

进一步，步骤(1)中，所述有机硅树脂为甲基硅树脂、苯基硅树脂、甲基苯基硅树脂、聚酯改性有机硅树脂、丙烯酸改性有机硅树脂、环氧改性有机硅树脂、酚醛改性有机硅树脂或聚酰亚胺改性有机硅树脂；所述流平剂为丙烯酸类流平剂或或有机硅类流平剂；所述固化剂为胺类固化剂。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

1、本发明提供的彩色透明隔热玻璃涂料包含纳米ATO和纳米氧化铁颜料，由于纳米ATO具有良好的隔热效果，纳米氧化铁颜料具有优异的紫外线吸收能力、很高的透明性和优良的热稳定性，因而赋予本发明涂料良好的隔热性能和透明性。

2、本发明提供的彩色透明隔热玻璃涂料，原料易得，制备工艺简单，成本低，容易实现工业化生产。

3、本发明通过采用不同颜色的纳米级透明氧化铁颜料，可得到颜色丰富的透明隔热玻璃涂料，能够为用户提供多种选择性。

4、本发明提供的彩色透明隔热玻璃涂料，应用广泛，可替代汽车玻璃上的隔热膜，还可以应用于各类建筑玻璃表面。

附图说明

图1是覆有本发明实施例1和实施例2制得的彩色透明隔热玻璃涂料的玻璃板与空白玻璃板的隔热效果对比图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的描述。

本发明制备彩色透明隔热玻璃涂料时采用纳米ATO和纳米氧化铁颜料这两种最为主要的原料。

纳米ATO(Antimony Doped Tin Oxide，即掺锑二氧化锡)具有良好的耐候性、稳定性、浅色透明性以及低的红外发射率等，采用纳米ATO制成的膜有很高的红外屏蔽效果和可见光区良好的透过率，因而纳米ATO是一种很好的透明隔热材料。

在颜料中，纳米氧化铁(nano-sized iron oxide)又被称为透明氧化铁(透铁)。所谓透明，并非特指粒子本身的宏观透明，而是指将颜料粒子分散在有机相中制成一层漆膜(或称油膜)，当光线照射到该漆膜上时，如果基本不改变原来的方向而透过漆膜，就称该颜料粒子是透明的。此外，纳米氧化铁对紫外线具有良好的吸收和屏蔽效应等，因而赋予本发明涂料良好的透明性和优良的热稳定性。

本发明制备彩色透明隔热玻璃涂料时，采用的基料是有机硅树脂。有机硅树脂因其具有较好的透明性、耐热性、耐候性、机械性能、耐化学试剂等特性，已越来越多地出现在抗菌型、耐磨型、耐热型等功能性产品的开发与应用中。本发明中，使用有机硅树脂作为基料主要是因为其具有高度的透明性，此外，使用有机硅树脂还能使涂料的耐热性能显著提高，能够满足在350℃以下的环境中长期使用，且涂层具有良好的附着力和耐冲击性，因而，有机硅树脂非常适合用于制备汽车玻璃上的隔热膜。此外，涂料在260℃以下环境中使用时，用于制取耐热涂料的有机硅树脂以改性有机硅树脂为主，在260-600℃环境中使用时以纯有机硅树脂为主。

在制备本发明的彩色透明隔热玻璃涂料时，还可以加入树脂合成及涂料工业常用的化学助剂，例如包括分散剂、防沉剂、消泡剂、保护剂等在内的多种不同功能的添加剂。

实施例中所使用的原料(包括纳米ATO浆料和纳米级透明氧化铁颜料色浆)或其他试剂均可自市场购得。

实施例1

常温下，将固含量30％的甲基硅树脂85克、固含量50％纳米ATO浆料13.9克、红色纳米级透明氧化铁颜料色浆0.2克和聚丙烯酸酯流平剂(BYK355)0.05克混合均匀，再加入二乙烯三胺固化剂0.85克，缓慢搅拌，混合均匀，然后用淋涂方法将混合得到的产物(即包括纳米ATO和红色透明颜料的隔热涂料)施覆于玻璃上。

实施例2

常温下，将固含量50％的环氧改性有机硅树脂49.5克、固含量30％纳米ATO浆料50克、黄色纳米级透明氧化铁色浆0.15克和聚二甲基硅氧烷流平剂0.05克混合均匀，再加入聚酰胺固化剂0.3克，缓慢搅拌，混合均匀，然后用刮涂方法将混合得到的产物(即包括纳米ATO和黄色透明颜料的隔热涂料)施覆于玻璃上。

实施例3

常温下，将固含量15％的聚酯改性有机硅树脂57克、固含量35％纳米ATO浆料40克、绿色纳米级透明氧化铁色浆0.8克和聚二甲基硅氧烷流平剂0.7克混合均匀，再加入三乙烯四胺固化剂1.5克，缓慢搅拌，混合均匀，然后用刮涂方法将混合得到的产物(即包括纳米ATO和绿色透明颜料的隔热涂料)施覆于玻璃上。

实施例4

常温下，将固含量40％的聚酯改性有机硅树脂39克、固含量10％纳米ATO浆料60克、棕色纳米级透明氧化铁色浆0.5克和聚二甲基硅氧烷流平剂0.5克混合均匀，再加入三乙烯四胺固化剂0.1克，缓慢搅拌，混合均匀，然后用刮涂方法将混合得到的产物(即包括纳米ATO和棕色透明颜料的隔热涂料)施覆于玻璃上。

图1是覆有本发明实施例1和实施例2制得的彩色透明隔热玻璃涂料的玻璃板与空白玻璃板的隔热效果对比图，线条1表示实施例1的测试结果，线条2表示实施例2的测试结果，线条3表示空白玻璃板的测试结果。从图1中可以看出，与空白玻璃板相比，覆有本发明实施例1和实施例2制得的彩色透明隔热玻璃涂料的玻璃板具有明显的隔热效果。

采用本发明提供的方法制得的彩色透明隔热玻璃涂料，隔热效果好，颜色丰富，可以为黄色，红色，绿色或棕色，且原料易得，工艺简单，成本低，容易实现工业化生产，应用广泛，可应用于各类建筑玻璃表面，还可以施覆于非玻璃介质上，例如用作机车车辆用彩色装饰涂料、石油/化工的储罐/管线用彩色隔热防腐涂料、国防军事用途的隔热降温迷彩涂料或军械装备防护用的伪装隔热涂料、房屋/厂房用隔热降温节能建筑涂料等。

上述实施例只是对本发明的举例说明，本发明也可以以其它的特定方式或其它的特定形式实施，而不偏离本发明的要旨或本质特征。因此，描述的实施方式从任何方面来看均应视为说明性而非限定性的。本发明的范围应由附加的权利要求说明，任何与权利要求的意图和范围等效的变化也应包含在本发明的范围内。

Claims (9)

1.一种彩色透明隔热玻璃涂料，该涂料是由包含以下组分和配比的原料组合物与固化剂混合而成：

A.39-85%的有机硅树脂；

B.13.9-60%纳米ATO浆料；

C.0.1-0.8%纳米透明颜料色浆，所述纳米透明颜料色浆为纳米级透明氧化铁颜料色浆，所述纳米透明颜料色浆的颜色为黄色、红色、绿色或棕色；

D.0.01-1%的流平剂；

其中，所述固化剂的用量为有机硅树脂用量的0.1-1.5%；

上述所有百分比均为重量百分比。

2.根据权利要求1所述的彩色透明隔热玻璃涂料，其特征在于，所述涂料是由包含以下组分和配比的原料组合物与固化剂混合而成：

A.49.5-75%的有机硅树脂；

B.24.5-50%纳米ATO浆料；

C.0.2-0.6%纳米透明颜料色浆；

D.0.01-0.05%的流平剂；

其中，所述固化剂的用量为有机硅树脂用量的0.2-1.0%。

3.根据权利要求1或2所述的彩色透明隔热玻璃涂料，其特征在于，所述有机硅树脂的固含量为10-50%，所述纳米ATO浆料的固含量为10-50%。

4.根据权利要求3所述的彩色透明隔热玻璃涂料，其特征在于，所述有机硅树脂的固含量为15-40%，所述纳米ATO浆料的固含量为15-35%。

5.根据权利要求1或2所述的彩色透明隔热玻璃涂料，其特征在于，所述有机硅树脂为甲基硅树脂、苯基硅树脂、甲基苯基硅树脂、聚酯改性有机硅树脂、丙烯酸改性有机硅树脂、环氧改性有机硅树脂、酚醛改性有机硅树脂或聚酰亚胺改性有机硅树脂；所述流平剂为丙烯酸类流平剂或有机硅类流平剂；所述固化剂为胺类固化剂。

6.根据权利要求5所述的彩色透明隔热玻璃涂料，其特征在于，所述有机硅树脂为甲基硅树脂、苯基硅树脂、甲基苯基硅树脂、聚酯改性有机硅树脂、环氧改性有机硅树脂；所述丙烯酸类流平剂为聚丙烯酸脂流平剂；所述有机硅类流平剂为聚二甲基硅氧烷流平剂；所述胺类固化剂为二乙烯三胺、三乙烯四胺或聚酰胺固化剂。

7.一种彩色透明隔热玻璃涂料的制备方法，包括如下步骤：

（1）准备包含以下组分和配比的原料组合物以及固化剂：

A.39-85%的有机硅树脂；

B.13.9-60%纳米ATO浆料；

C.0.1-0.8%纳米透明颜料色浆，所述纳米透明颜料色浆为纳米级透明氧化铁颜料色浆；

D.0.01-1%的流平剂；

其中，所述固化剂的用量为有机硅树脂用量的0.1-1.5%；

（2）将步骤（1）中所述原料A、B、C、D在常温下进行混合均匀后，再加入所述固化剂，缓慢搅拌均匀，所得的产物为包括纳米ATO和纳米透明颜料的涂料；

上述所有百分比均为重量百分比。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，原料组合物中的组分和配比为：

A.49.5-75%的有机硅树脂；

B.24.5-50%纳米ATO浆料；

C.0.2-0.6%纳米透明颜料色浆；

D.0.01-0.05%的流平剂；

以及，所述固化剂的用量为有机硅树脂用量的0.2-1.0%。

9.根据权利要求7或8所述的制备方法，其特征在于，所述有机硅树脂为甲基硅树脂、苯基硅树脂、甲基苯基硅树脂、聚酯改性有机硅树脂、丙烯酸改性有机硅树脂、环氧改性有机硅树脂、酚醛改性有机硅树脂或聚酰亚胺改性有机硅树脂；所述流平剂为丙烯酸类流平剂或有机硅类流平剂；所述固化剂为胺类固化剂。

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