CN104231909B - 一种纳米透明隔热玻璃涂料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种纳米透明隔热玻璃涂料,其特征在于包括以下质量分数的组分:聚氨酯丙烯酸酯20~40%;有机硅改性聚酯丙烯酸酯10~25%;单体25~50%;POSS-碳纳米管-ATO杂化材料5~20%;光引发剂4~6%;有机溶剂0~10%;助剂0.3~1.5%;各组分质量百分数之和为100%。其中使用的POSS-碳纳米管-ATO杂化材料,既增强了隔热效果,又提高涂层的耐紫外老化和耐磨性能。本发明还公开了一种纳米透明隔热玻璃涂料的制备方法,本方法所得涂料制得的涂层可见光透射率可达70%以上,隔热效果优异,且附着力、耐磨性、实用性等性能优异。
Description
技术领域
本发明涉及隔热涂料技术领域,具体地指一种纳米透明隔热玻璃涂料及其制备方法。
背景技术
玻璃广泛用作建筑玻璃窗、玻璃门、玻璃幕墙、汽车玻璃窗等,窗户是热量进出的通道,阳光的热辐射透过窗户玻璃对室内加热;玻璃的隔热性能对世界节能降耗具有重大贡献。为了节约能源,人们采取了各种措施来解决玻璃的隔热问题。传统解决玻璃隔热问题主要有三个途径,一是使用玻璃隔热贴膜,但一般进口隔热膜每平方米200-600元的价格太高,目前只在高档轿车上使用;二是使用热反射膜,通过反射膜发射热量,但这种产品的透光性差,使其无法广泛运用;三是LOW-E玻璃,目前有国内厂家生产,设备及投资巨大运营成本高涨导致每平方木价格在150元左右,昂贵的价格制约了用户的使用。近年来,基于材料科学和纳米技术的发展,人们开始研究使用透明隔热纳米涂料来提高玻璃的隔热性能。透明隔热纳米涂料,对可见光具有高透射率而对近红外光和紫外光具有良好的反射、阻隔或吸收作用。将该涂料应用于建筑物或汽车玻璃,既不会影响室内采光,又可以适当降低空调负荷,对缓解能源危机和节能环保具有重要的意义。
目前,关于透明隔热玻璃涂料的研究主要集中在欧美日等国家,研究重点主要是无机功能材料的选择,如ITO(氧化铟锡)、ATO(锑氧化锡)TiO2(二氧化钛)等。基本原理是利用了此类纳米材料的光谱选择性,即对近红外光和紫外光的反射性和对可见光的高透射性。将纳米材料首先制成稳定分散的水性或溶剂型浆料,然后再应用于涂料中,得到具有隔热性能的多功能纳米涂料。但此类隔热玻璃涂料还存在一些实际应用上的问题:一方面,由于其隔热原理仅基于对近红外线的反射,达到70%的近红外屏蔽率,隔热效果还有待改善;另一方面,由于是应用于户外,目前所公开的透明隔热玻璃涂料在耐水性、耐紫外老化、耐磨性等方面性能还有所欠缺。
发明内容
本发明的目的就是要解决上述背景技术的不足,提供一种隔热效果更好、耐老化耐磨性更强的纳米透明隔热玻璃涂料及其制备方法。
本发明的技术方案为:一种纳米透明隔热玻璃涂料,其特征在于包括以下质量分数的组分:
聚氨酯丙烯酸酯20~40%;
有机硅改性聚酯丙烯酸酯10~25%;
单体25~50%;
POSS-碳纳米管-ATO杂化材料5~20%;
光引发剂4~6%;
有机溶剂0~10%;
助剂0.3~1.5%;各组分质量百分数之和为100%;
其中,所述单体为甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸-2-羟乙酯、甲基丙烯酸异冰片酯、叔碳酸乙烯酯、N-羟甲基丙烯酰胺、二缩三丙二醇二丙烯酸酯、双三羟甲基丙烷四丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、丙氧基化甘油三丙烯酸酯单体中的一种或几种;
所述光引发剂为1-羟基-环己基-苯基甲酮、(2,4,6-三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮中的一种或多种。
优选的,所述的聚氨酯丙烯酸酯为型号为LE-6704的四官能度聚氨酯丙烯酸酯。LE-6704四官能度聚氨酯丙烯酸酯树脂为LEXUSMANCHEMICAL公司产品。
优选的,所述的有机硅改性聚酯丙烯酸酯为型号为DR-E750的双官能度聚酯丙烯酸酯。DR-E750为Eternal公司产品。
优选的,所述POSS-碳纳米管-ATO杂化材料由5~50重量份的笼型倍半硅氧烷POSS、1~5重量份的活性碳纳米管和1~5重量份的纳米掺锑二氧化锡ATO,在氮气保护下,超声波10~120分钟,再加热至40~180℃,加热同时搅拌6~72小时,减压蒸馏除去过量的笼型倍半硅氧烷,抽滤,洗涤,80~100℃下真空干燥24小时,制得POSS-碳纳米管-ATO杂化材料,其中所述笼型倍半硅氧烷POSS端基为环氧基。
优选的,所述助剂包括分散剂、流平剂和消泡剂。优选使用分散剂为溶剂型分散剂,产品型号为BYK163或BYK101;优选使用流平剂为聚甲基烷基硅氧烷,产品型号为BYK-323;优选使用消泡剂为丙烯酸官能聚二甲基硅氧烷,产品型号为BYK066N。
优选的,所述有机溶剂为乙酸乙酯、乙酸丁酯、丁酮的一种或几种。
本发明还提供一种纳米透明隔热玻璃涂料的制备方法,包括以下步骤:
1)POSS-碳纳米管-ATO杂化材料的制备
用强氧化性酸对碳纳米管进行表面改性,得到酸化碳纳米管,再将酸化碳纳米管与酰化剂反应,得到含有酰卤基团的活性碳纳米管;
在密封反应容器中,加入5~50重量份的笼型倍半硅氧烷POSS、1~5重量份的活性碳纳米管和1~5重量份的纳米掺锑二氧化锡ATO,所述笼型倍半硅氧烷POSS端基为环氧基,在氮气保护下,超声波10~120分钟,再加热至40~180℃,加热同时搅拌6~72小时,减压蒸馏除去过量的笼型倍半硅氧烷,抽滤,洗涤,80~100℃下真空干燥24小时,得到POSS-碳纳米管-ATO杂化材料;
2)纳米透明隔热玻璃涂料的制备
将以下质量分数的组分:聚氨酯丙烯酸酯20~40%;有机硅改性聚酯丙烯酸酯10~25%;单体25~50%;步骤1)中制得的POSS-碳纳米管-ATO杂化材料5~20%;光引发剂4~6%;有机溶剂0~10%;助剂0.3~1.5%;各组分质量百分数之和为100%,在30~50℃下调配均匀,即得到纳米透明隔热玻璃涂料。
优选的,步骤1)中含有酰卤基团的活性碳纳米管的制备方法为:将干燥的碳纳米管和体积比3:1的98%硫酸和60%硝酸的混合酸置于容器中,超声波处理24小时,抽滤、洗涤,100℃下真空干燥,得到酸化碳纳米管;酸化碳纳米管和亚硫酰氯放入烧瓶,超声波处理30分钟,加热至120℃,搅拌下回流反应30小时,蒸馏除去过量的亚硫酰氯,80℃下真空干燥得到含有酰卤基团的活性碳纳米管。
优选的,所述步骤1)中碳纳米管为单壁碳纳米管或多壁碳纳米管,直径为10~100nm,长度为100~5000nm。
优选的,所述步骤1)中酸化碳纳米管上羧基质量占酸化碳纳米管总质量百分比为0.5~2.5%。
将制得的透明隔热玻璃涂料通过喷涂或刷涂的方式涂覆在玻璃上,UV光照即可瞬间固化,得到透明隔热玻璃涂层。涂层厚度为3~8微米。
纳米掺锑二氧化锡ATO是常用的反射近红外线材料;碳纳米管CNTs具有独特的散热性能。本发明制备的POSS-碳纳米管-ATO杂化材料,使用端基为环氧基的笼型倍半硅氧烷POSS对碳纳米管进行接枝,同时掺入ATO,得到均匀分散的有机-无机杂化材料。通过笼型倍半硅氧烷的接枝化,将ATO和碳纳米管复配使用,既增强了隔热效果,又提高了碳纳米管和ATO的相容性及分散稳定性。碳纳米管和ATO复配应用于隔热玻璃涂料中,一方面ATO可以屏蔽掉75%近红外线,碳纳米管又可以发挥功效快速将所吸收的热量在表层散去,进一步增强了体系的隔热效果。笼型倍半硅氧烷POSS是一种特殊结构的有机硅化合物,其分子以无机硅氧骨架为核心,***被有机基团包围,无机内核为材料提供了良好的耐热性,***的有机集团可增强与聚合物基体间的相容性,从而端基为环氧基的笼型倍半硅氧烷POSS加入改善涂层体系稳定性,提升了紫外老化性能、耐磨性。
采用本发明的隔热玻璃涂料后,可见光透射率可达70%以上,应用于汽车,车内温度相较现有技术可下降5~8℃,大大减轻了空调的负荷,起到节约能耗的作用。
本发明与现有技术相比,主要优点有:
1.增强了隔热效果:通过ATO的红外屏蔽性和碳纳米管的快速散热这双重作用,隔热效果更好。
2.透明隔热膜综合性能更稳定:笼型倍半硅氧烷POSS的加入不仅可提高涂层体系的稳定性,还可以提高涂层的耐紫外老化和耐磨性能,而且油性UV固化体系涂层的耐水性和耐磨性也优于现有技术中的水性UV固化体系涂层和热固化体系涂层。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
实施例1
本实施例提供一种纳米透明隔热玻璃涂料的制备方法,步骤为:
1)POSS-碳纳米管-ATO杂化材料的制备
a.在烧杯中加入4g干燥的碳纳米管和100ml体积比3:1的98%硫酸和60%硝酸的混合酸,超声波处理24小时,抽滤、洗涤,100℃下真空干燥,得到酸化碳纳米管3g;
b.将步骤a中制得的酸化碳纳米管3g和亚硫酰氯30g放入烧瓶,超声波处理30分钟,加热至120℃,搅拌下回流反应30小时,蒸馏除去过量的亚硫酰氯,80℃下真空干燥得到酰化碳纳米管2.6g;
c.在烧瓶中加入步骤b中所得到的酰化碳纳米管2.6g、纳米掺锑二氧化锡3.0g和2-(3,4-环氧环己烷基)乙基三甲氧基硅烷25g,用磨口塞密封,反复抽充氮气三次,超声波处理80分钟,80℃搅拌下反应72小时,减压蒸馏除去过量的笼型倍半硅氧烷,抽滤,洗涤,80℃下真空干燥24小时,得到POSS-碳纳米管-ATO杂化材料;
2)纳米透明隔热玻璃涂料的制备
将步骤1)中制得POSS-碳纳米管-ATO杂化材料12g,聚氨酯丙烯酸酯(LEXUSMANCHEMICAL公司LE-6704四官能度PUA树脂)25g,有机硅改性聚酯丙烯酸酯(Etenal公司DR-E750)23g,单体(甲基丙烯酸异丁酯)35g,光引发剂(产品型号CibaTPO,为(2,4,6-三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦)4g,分散剂(BYK163)0.6g,流平剂(BYK-323)0.2g,消泡剂(BYK066N)0.2g在50℃下调配均匀,得到透明隔热涂料。
实施例2
本实施例提供一种纳米透明隔热玻璃涂料的制备方法,步骤为:
1)POSS-碳纳米管-ATO杂化材料的制备
a.在烧杯中加入4g干燥的碳纳米管和100ml体积比3:1的98%硫酸和60%硝酸的混合酸,超声波处理24小时,抽滤、洗涤,100℃下真空干燥,得到酸化碳纳米管3g;
b.将步骤a中制得的酸化碳纳米管3g和亚硫酰氯30g放入烧瓶,超声波处理30分钟,加热至120℃,搅拌下回流反应30小时,蒸馏除去过量的亚硫酰氯,80℃下真空干燥得到酰化碳纳米管2.6g;
c.在烧瓶中加入步骤b中所得到的酰化碳纳米管2.6g、纳米掺锑二氧化锡3.0g和2-(3,4-环氧环己烷基)乙基三甲氧基硅烷25g,用磨口塞密封,反复抽充氮气三次,超声波处理80分钟,80℃搅拌下反应72小时,减压蒸馏除去过量的笼型倍半硅氧烷,抽滤,洗涤,80℃下真空干燥24小时,得到POSS-碳纳米管-ATO杂化材料;
2)纳米透明隔热玻璃涂料的制备
将步骤1)中制得POSS-碳纳米管-ATO杂化材料14g,聚氨酯丙烯酸酯(LEXUSMANCHEMICAL公司LE-6704四官能度PUA树脂)30g,有机硅改性聚酯丙烯酸酯(Etenal公司DR-E750)15g,单体(甲基丙烯酸甲酯)34.8g,光引发剂(CibaTPO)5g,分散剂(BYK163)0.8g,流平剂(BYK-323)0.2g,消泡剂(BYK066N)0.2g在50℃下调配均匀,即得到透明隔热涂料。
实施例3
本实施例提供一种纳米透明隔热玻璃涂料的制备方法,步骤为:
1)POSS-碳纳米管-ATO杂化材料的制备
a.在烧杯中加入4g干燥的碳纳米管和100ml体积比3:1的98%硫酸和60%硝酸的混合酸,超声波处理24小时,抽滤、洗涤,100℃下真空干燥,得到酸化碳纳米管3g;
b.将步骤a中制得的酸化碳纳米管3g和亚硫酰氯30g放入烧瓶,超声波处理30分钟,加热至120℃,搅拌下回流反应30小时,蒸馏除去过量的亚硫酰氯,80℃下真空干燥得到酰化碳纳米管2.6g;
c.在烧瓶中加入步骤b中所得到的酰化碳纳米管2.6g、纳米掺锑二氧化锡3.0g和2-(3,4-环氧环己烷基)乙基三甲氧基硅烷25g,用磨口塞密封,反复抽充氮气三次,超声波处理80分钟,80℃搅拌下反应72小时,减压蒸馏除去过量的笼型倍半硅氧烷,抽滤,洗涤,80℃下真空干燥24小时,得到POSS-碳纳米管-ATO杂化材料;
2)纳米透明隔热玻璃涂料的制备
将步骤1)中制得POSS-碳纳米管-ATO杂化材料16g,聚氨酯丙烯酸酯(LEXUSMANCHEMICAL公司LE-6704四官能度PUA树脂)25g,有机硅改性聚酯丙烯酸酯(Etenal公司DR-E750)15g,单体(甲基丙烯酸-2-羟乙酯)30g,光引发剂(CibaTPO)5g,乙酸丁酯8g,分散剂(BYK163)0.6g,流平剂(BYK-323)0.2g,消泡剂(BYK066N)0.2g在50℃下调配均匀,得到透明隔热涂料。
实施例4
本实施例提供一种纳米透明隔热玻璃涂料的制备方法,步骤为:
1)POSS-碳纳米管-ATO杂化材料的制备
a.在烧杯中加入4g干燥的碳纳米管和100ml体积比3:1的98%硫酸和60%硝酸的混合酸,超声波处理24小时,抽滤、洗涤,100℃下真空干燥,得到酸化碳纳米管3g;
b.将步骤a中制得的酸化碳纳米管3g和亚硫酰氯30g放入烧瓶,超声波处理10分钟,加热至40℃,搅拌下回流反应3小时,蒸馏除去过量的亚硫酰氯,100℃下真空干燥得到酰化碳纳米管2.6g;
c.在烧瓶中加入步骤b中所得到的酰化碳纳米管2.6g、纳米掺锑二氧化锡3.0g和2-(3,4-环氧环己烷基)乙基三甲氧基硅烷25g,用磨口塞密封,反复抽充氮气三次,超声波处理10分钟,40℃搅拌下反应6小时,减压蒸馏除去过量的笼型倍半硅氧烷,抽滤,洗涤,100℃下真空干燥24小时,得到POSS-碳纳米管-ATO杂化材料。
2)纳米透明隔热玻璃涂料的制备
将步骤1)中制得POSS-碳纳米管-ATO杂化材料5g,聚氨酯丙烯酸酯(LEXUSMANCHEMICAL公司LE-6704四官能度PUA树脂)20g,有机硅改性聚酯丙烯酸酯(Etenal公司DR-E750)10g,单体(甲基丙烯酸异冰片酯)50g,光引发剂(PI184,1-羟基-环己基-苯基甲酮)4.7g,乙酸乙酯10g,分散剂(BYK163)0.1g,流平剂(BYK-323)0.1g,消泡剂(BYK066N)0.1g在50℃下调配均匀,得到透明隔热涂料。
实施例5
本实施例提供一种纳米透明隔热玻璃涂料的制备方法,步骤为:
1)POSS-碳纳米管-ATO杂化材料的制备
a.在烧杯中加入4g干燥的碳纳米管和100ml体积比3:1的98%硫酸和60%硝酸的混合酸,超声波处理24小时,抽滤、洗涤,100℃下真空干燥,得到酸化碳纳米管3g;
b.将步骤a中制得的酸化碳纳米管3g和亚硫酰氯30g放入烧瓶,超声波处理120分钟,加热至180℃,搅拌下回流反应60小时,蒸馏除去过量的亚硫酰氯,80℃下真空干燥得到酰化碳纳米管2.6g;
c.在烧瓶中加入步骤b中所得到的酰化碳纳米管2.6g、纳米掺锑二氧化锡3.0g和2-(3,4-环氧环己烷基)乙基三甲氧基硅烷25g,用磨口塞密封,反复抽充氮气三次,超声波处理120分钟,180℃搅拌下反应60小时,减压蒸馏除去过量的笼型倍半硅氧烷,抽滤,洗涤,80℃下真空干燥24小时,得到POSS-碳纳米管-ATO杂化材料。
2)纳米透明隔热玻璃涂料的制备
将步骤1)中制得POSS-碳纳米管-ATO杂化材料8g,聚氨酯丙烯酸酯(LEXUSMANCHEMICAL公司LE-6704四官能度PUA树脂)40g,有机硅改性聚酯丙烯酸酯(Etenal公司DR-E750)15g,单体(叔碳酸乙烯酯)25g,光引发剂(PI1173,2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮)4g,丁酮6.5g,分散剂(BYK101)0.7g,流平剂(BYK-323)0.4g,消泡剂(BYK066N)0.4g在40℃下调配均匀,得到透明隔热涂料。
实施例6
本实施例提供一种纳米透明隔热玻璃涂料的制备方法,步骤为:
1)POSS-碳纳米管-ATO杂化材料的制备
a.在烧杯中加入4g干燥的碳纳米管和100ml体积比3:1的98%硫酸和60%硝酸的混合酸,超声波处理24小时,抽滤、洗涤,100℃下真空干燥,得到酸化碳纳米管3g;
b.将步骤a中制得的酸化碳纳米管3g和亚硫酰氯30g放入烧瓶,超声波处理100分钟,加热至100℃,搅拌下回流反应72小时,蒸馏除去过量的亚硫酰氯,90℃下真空干燥得到酰化碳纳米管2.6g;
c.在烧瓶中加入步骤b中所得到的酰化碳纳米管2.6g、纳米掺锑二氧化锡3.0g和2-(3,4-环氧环己烷基)乙基三甲氧基硅烷25g,用磨口塞密封,反复抽充氮气三次,超声波处理100分钟,100℃搅拌下反应72小时,减压蒸馏除去过量的笼型倍半硅氧烷,抽滤,洗涤,90℃下真空干燥24小时,得到POSS-碳纳米管-ATO杂化材料。
2)纳米透明隔热玻璃涂料的制备
将步骤1)中制得POSS-碳纳米管-ATO杂化材料20g,聚氨酯丙烯酸酯(LEXUSMANCHEMICAL公司LE-6704四官能度PUA树脂)25g,有机硅改性聚酯丙烯酸酯(Etenal公司DR-E750)13g,单体(甲基丙烯酸甲酯与N-羟甲基丙烯酰胺混合物)26g,光引发剂(PI1173)6g,丁酮9g,分散剂(BYK101)0.6g,流平剂(BYK-323)0.2g,消泡剂(BYK066N)0.2g在30℃下调配均匀,得到透明隔热涂料。
实施例7
本实施例提供一种纳米透明隔热玻璃涂料的制备方法,步骤为:
1)POSS-碳纳米管-ATO杂化材料的制备
a.在烧杯中加入4g干燥的碳纳米管和100ml体积比3:1的98%硫酸和60%硝酸的混合酸,超声波处理24小时,抽滤、洗涤,100℃下真空干燥,得到酸化碳纳米管3g;
b.将步骤a中制得的酸化碳纳米管3g和亚硫酰氯30g放入烧瓶,超声波处理50分钟,加热至120℃,搅拌下回流反应50小时,蒸馏除去过量的亚硫酰氯,100℃下真空干燥得到酰化碳纳米管2.6g;
c.在烧瓶中加入步骤b中所得到的酰化碳纳米管2.6g、纳米掺锑二氧化锡3.0g和2-(3,4-环氧环己烷基)乙基三甲氧基硅烷25g,用磨口塞密封,反复抽充氮气三次,超声波处理50分钟,120℃搅拌下反应50小时,减压蒸馏除去过量的笼型倍半硅氧烷,抽滤,洗涤,100℃下真空干燥24小时,得到POSS-碳纳米管-ATO杂化材料。
2)纳米透明隔热玻璃涂料的制备
将步骤1)中制得POSS-碳纳米管-ATO杂化材料7.2g,聚氨酯丙烯酸酯(LEXUSMANCHEMICAL公司LE-6704四官能度PUA树脂)22g,有机硅改性聚酯丙烯酸酯(Etenal公司DR-E750)20g,单体(甲基丙烯酸甲酯与甲基丙烯酸异丁酯混合物)40g,光引发剂(TPO)5g,丁酮4.3g,分散剂(BYK101)0.7g,流平剂(BYK-323)0.4g,消泡剂(BYK066N)0.4g在50℃下调配均匀,得到透明隔热涂料。
实施例8
本实施例提供一种纳米透明隔热玻璃涂料的制备方法,步骤为:
1)POSS-碳纳米管-ATO杂化材料的制备
a.在烧杯中加入4g干燥的碳纳米管和100ml体积比3:1的98%硫酸和60%硝酸的混合酸,超声波处理24小时,抽滤、洗涤,100℃下真空干燥,得到酸化碳纳米管3g;
b.将步骤a中制得的酸化碳纳米管3g和亚硫酰氯30g放入烧瓶,超声波处理80分钟,加热至150℃,搅拌下回流反应70小时,蒸馏除去过量的亚硫酰氯,100℃下真空干燥得到酰化碳纳米管2.6g;
c.在烧瓶中加入步骤b中所得到的酰化碳纳米管2.6g、纳米掺锑二氧化锡3.0g和2-(3,4-环氧环己烷基)乙基三甲氧基硅烷25g,用磨口塞密封,反复抽充氮气三次,超声波处理80分钟,150℃搅拌下反应70小时,减压蒸馏除去过量的笼型倍半硅氧烷,抽滤,洗涤,100℃下真空干燥24小时,得到POSS-碳纳米管-ATO杂化材料。
2)纳米透明隔热玻璃涂料的制备
将步骤1)中制得POSS-碳纳米管-ATO杂化材料12g,聚氨酯丙烯酸酯(LEXUSMANCHEMICAL公司LE-6704四官能度PUA树脂)22g,有机硅改性聚酯丙烯酸酯(Etenal公司DR-E750)12g,单体(甲基丙烯酸甲酯)40g,光引发剂(TPO)4g,丁酮8.8g,分散剂(BYK101)0.7g,流平剂(BYK-323)0.3g,消泡剂(BYK066N)0.2g在50℃下调配均匀,得到透明隔热涂料。
将实施例1-3所得透明隔热涂料制成膜进行性能测试,结果如下表1所示。
表1性能测试
Claims (8)
1.一种纳米透明隔热玻璃涂料,其特征在于包括以下质量分数的组分:
聚氨酯丙烯酸酯20~40%;
有机硅改性聚酯丙烯酸酯10~25%;
单体25~50%;
POSS-碳纳米管-ATO杂化材料5~20%;
光引发剂4~6%;
有机溶剂0~10%;
助剂0.3~1.5%;各组分质量百分数之和为100%;
其中,所述单体为甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸-2-羟乙酯、甲基丙烯酸异冰片酯、叔碳酸乙烯酯、N-羟甲基丙烯酰胺、二缩三丙二醇二丙烯酸酯、双三羟甲基丙烷四丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、丙氧基化甘油三丙烯酸酯中的一种或几种;
所述光引发剂采用1-羟基-环己基-苯基甲酮、(2,4,6-三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮中的一种或多种;
所述POSS-碳纳米管-ATO杂化材料由5~50重量份的笼型倍半硅氧烷POSS、1~5重量份的活性碳纳米管和1~5重量份的纳米掺锑二氧化锡ATO,在氮气保护下,超声波10~120分钟,再加热至40~180℃,加热同时搅拌6~72小时,减压蒸馏除去过量的笼型倍半硅氧烷,抽滤,洗涤,80~100℃下真空干燥24小时,制得POSS-碳纳米管-ATO杂化材料,其中所述笼型倍半硅氧烷POSS端基为环氧基。
2.如权利要求1所述的一种纳米透明隔热玻璃涂料,其特征在于,所述聚氨酯丙烯酸酯为型号为LE-6704的四官能度聚氨酯丙烯酸酯。
3.如权利要求1所述的一种纳米透明隔热玻璃涂料,其特征在于,所述助剂包括分散剂、流平剂和消泡剂。
4.如权利要求1所述的一种纳米透明隔热玻璃涂料,其特征在于,所述有机溶剂为乙酸乙酯、乙酸丁酯、丁酮的一种或几种。
5.如权利要求1所述的一种纳米透明隔热玻璃涂料的制备方法,包括以下步骤:
1)POSS-碳纳米管-ATO杂化材料的制备
用强氧化性酸对碳纳米管进行表面改性,得到酸化碳纳米管,再将酸化碳纳米管与酰化剂反应,得到含有酰卤基团的活性碳纳米管;
在密封反应容器中,加入5~50重量份的笼型倍半硅氧烷POSS、1~5重量份的活性碳纳米管和1~5重量份的纳米掺锑二氧化锡ATO,所述笼型倍半硅氧烷POSS端基为环氧基,在氮气保护下,超声波10~120分钟,再加热至40~180℃,加热同时搅拌6~72小时,减压蒸馏除去过量的笼型倍半硅氧烷,抽滤,洗涤,80~100℃下真空干燥24小时,得到POSS-碳纳米管-ATO杂化材料;
2)纳米透明隔热玻璃涂料的制备
将以下质量分数的组分:聚氨酯丙烯酸酯20~40%;有机硅改性聚丙烯酸酯10~25%;单体25~50%;步骤1)中制得的POSS-碳纳米管-ATO杂化材料5~20%;光引发剂4~6%;有机溶剂0~10%;助剂0.3~1.5%;各组分质量百分数之和为100%,在30~50℃下调配均匀,即得到纳米透明隔热玻璃涂料。
6.如权利要求5所述的一种纳米透明隔热玻璃涂料的制备方法,其特征在于,步骤1)中含有酰卤基团的活性碳纳米管的制备方法为:将干燥的碳纳米管和体积比3:1的98%硫酸和60%硝酸的混合酸置于容器中,超声波处理24小时,抽滤、洗涤,100℃下真空干燥,得到酸化碳纳米管;酸化碳纳米管和亚硫酰氯放入烧瓶,超声波处理30分钟,加热至120℃,搅拌下回流反应30小时,蒸馏除去过量的亚硫酰氯,80℃下真空干燥得到含有酰卤基团的活性碳纳米管。
7.如权利要求5所述的一种纳米透明隔热玻璃涂料的制备方法,其特征在于,所述步骤1)中碳纳米管为单壁碳纳米管或多壁碳纳米管,直径为10~100nm,长度为100~5000nm。
8.如权利要求5所述的一种纳米透明隔热玻璃涂料的制备方法,其特征在于,所述步骤1)中酸化碳纳米管上羧基质量占酸化碳纳米管总质量百分比为0.5~2.5%。
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