發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問題，本發(fā)明第一方面提供了一種環(huán)保型透明隔熱涂料，按質(zhì)量百分比計(jì)，制備原料包括：
硅氧烷聚合物30～90％、丙烯酸酯1～5％、有機(jī)溶劑1～5％、納米功能填料0.5～20％、酞酸酯類催化劑1～10％；
作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述硅氧烷聚合物包含有甲氧基、乙氧基、丙氧基中的至少一種，硅氧烷聚合物中硅氧鍵含量為50～90％；
作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述丙烯酸酯選自三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、丙二醇二丙烯酸酯、乙氧基化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、二縮三丙二醇二丙烯酸酯中的至少一種；優(yōu)選地，所述丙烯酸酯選自三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯中的至少一種；
作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述有機(jī)溶劑選自乙醇、丙二醇單乙醚、丙二醇單丁醚、醋酸乙酯、醋酸丁酯、二甲苯、三甲苯中的至少一種；
作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述納米功能填料的粒徑范圍為5～150nm；優(yōu)選地，所述納米功能填料的粒徑范圍為10～100nm；
作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述納米功能填料選自納米二氧化釩、摻雜納米二氧化釩、納米氧化銦錫、納米氧化錫銻、納米摻銻二氧化錫、納米三氧化二鋁、納米二氧化硅中的至少一種；優(yōu)選地，所述納米功能填料為納米二氧化釩，納米氧化銦錫，納米摻銻二氧化錫；
作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述納米二氧化釩，納米氧化銦錫，納米摻銻二氧化錫的質(zhì)量比為1：(0.5～3)：(0.2～6.5)；優(yōu)選地，所述納米二氧化釩，納米氧化銦錫，納米摻銻二氧化錫的質(zhì)量比為1：(1～2)：(0.5～6)；
作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述納米二氧化釩選自粉末狀納米二氧化釩、片狀納米二氧化釩中的至少一種；優(yōu)選地，所述納米二氧化釩為粉末狀納米二氧化釩；
作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述納米氧化銦錫選自粉末納米氧化銦錫、球形納米氧化銦錫中的至少一種；優(yōu)選地，所述納米氧化銦錫選自球形納米氧化銦錫；
作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述納米摻銻二氧化錫選自粉末納米摻銻二氧化錫、球形納米摻銻二氧化錫中的至少一種；優(yōu)選地，所述納米摻銻二氧化錫為粉末納米摻銻二氧化錫；
作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述酞酸酯類催化劑選自鈦酸四正丙酯、鈦酸丁酯、雙(乙酰丙酮基)乙氧基異丙氧基鈦酸酯、雙(三乙醇胺)二異丙基鈦酸酯中的至少一種；優(yōu)選地，所述酞酸酯類催化劑選自鈦酸四正丙酯、鈦丁酯中的至少一種。
本發(fā)明第二方面提供了一種環(huán)保型透明隔熱涂料的制備方法，包括如下步驟：
S1.于硅氧烷聚合物中依次加入丙烯酸酯和有機(jī)溶劑混合均勻，即得混合物A；
S2.于步驟(1)所得混合物A中加入納米功能填料經(jīng)1000-1500rpm的轉(zhuǎn)速分散0.5～1h得到均勻的混合物B；
S3.向混合物B中加入酞酸酯類催化劑，得到環(huán)保型透明隔熱涂料。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：
(1)本申請(qǐng)中在特定的硅氧烷聚合物中加入丙烯酸酯、有機(jī)溶劑、納米功能填料、酞酸酯類催化劑，使所得涂料具有優(yōu)異的隔熱效果、耐紫外線性能、耐候性能、耐老化性能，長(zhǎng)期使用不易氧化變黃，可以保持高透光率，同時(shí)，與玻璃表面具有優(yōu)異的附著力，延長(zhǎng)其使用年限，降低使用成本。
(2)本申請(qǐng)人發(fā)現(xiàn)在所述體系中加入納米功能填料，特別是當(dāng)納米功能填料為納米二氧化釩和納米氧化銦錫時(shí)，可以有效減少紅外線的吸收，顯著提高所得涂料的隔熱效果，但是納米二氧化釩高溫時(shí)的特殊四方景金紅石型晶胞結(jié)構(gòu)和氧化銦錫的特殊納米結(jié)構(gòu)導(dǎo)致涂料的分散穩(wěn)定性變差，進(jìn)而使透光率降低。本申請(qǐng)人意外發(fā)現(xiàn)，納米摻銻二氧化錫的添加可以有效解決所得涂料透光率低的問題，同時(shí)可以改善涂料的耐候性。尤其是當(dāng)納米二氧化釩，納米氧化銦錫，納米摻銻二氧化錫的質(zhì)量比為1：(1～2)：(1～3)時(shí)，與溶劑、丙烯酸酯、酞酸酯類催化劑協(xié)同作用下，還可以降低涂料的表面張力，增強(qiáng)涂料對(duì)基材的滲透能力，進(jìn)而改善所得涂料的附著力。
(3)本申請(qǐng)中制備所得透明隔熱涂料體系中各組分的溶解分散性好，穩(wěn)定性強(qiáng)，而且成膜時(shí)間短，可以實(shí)現(xiàn)快速固化，施工簡(jiǎn)單，可采用噴涂或刷漆的方式。更重要的是，為得到儲(chǔ)存期更長(zhǎng)的涂料，可以在使用前添加酞酸酯類催化劑，使用方法簡(jiǎn)單，而且本申請(qǐng)中選用的材料中不含有異氰酸酯，環(huán)保、無(wú)污染，可廣泛用于車輛、建筑外墻、室內(nèi)家裝中的玻璃表面，減少空調(diào)等電器使用，具有節(jié)能的效果。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1：
1、一種環(huán)保型透明隔熱涂料，按質(zhì)量百分比計(jì)，制備原料包括：
硅氧烷聚合物81.5％、丙烯酸酯3％、有機(jī)溶劑3％、納米功能填料2.5％、酞酸酯類催化劑10％；
所述硅氧烷聚合物包含甲氧基，硅氧鍵含量為68～72％
所述丙烯酸酯為三羥甲基丙烷三丙烯酸酯；
所述有機(jī)溶劑為丙二醇單乙醚、三甲苯；
所述丙二醇單乙醚、三甲苯的質(zhì)量比為2：1；
所述納米功能填料為納米二氧化釩，納米氧化銦錫，納米摻銻二氧化錫；
所述納米二氧化釩，納米氧化銦錫，納米摻銻二氧化錫的質(zhì)量比為1：2：0.5；
所述納米二氧化釩為粉末狀納米二氧化釩，粒徑范圍為30～50nm
所述納米氧化銦錫選自球形納米氧化銦錫，平均粒徑為50nm
所述納米摻銻二氧化錫為粉末納米摻銻二氧化錫，粒徑范圍為20～30nm
所述酞酸酯類催化劑為鈦酸四正丙酯(CAS號(hào)：3087-37-4)；
2、一種環(huán)保型透明隔熱涂料的制備方法，包括如下步驟：
S1.于硅氧烷聚合物中依次加入丙烯酸酯和有機(jī)溶劑混合均勻，即得混合物A；
S2.于步驟(1)所得混合物A中加入納米功能填料經(jīng)1200rpm的轉(zhuǎn)速分散0.7h得到均勻的混合物B；
S3.向混合物B中加入酞酸酯類催化劑，得到環(huán)保型透明隔熱涂料。
實(shí)施例2：
1、一種環(huán)保型透明隔熱涂料，按質(zhì)量百分比計(jì)，制備原料包括：
硅氧烷聚合物82％、丙烯酸酯3％、有機(jī)溶劑3％、納米功能填料4％、酞酸酯類催化劑8％；
所述硅氧烷聚合物包含甲氧基，硅氧鍵含量為68～72％(德國(guó)瓦克MSE100)；
所述丙烯酸酯為季戊四醇三丙烯酸酯；
所述有機(jī)溶劑為丙二醇單丁醚、二甲苯；
所述丙二醇單丁醚、二甲苯的質(zhì)量比為2：1；
所述納米功能填料為納米二氧化釩，納米氧化銦錫，納米摻銻二氧化錫；
所述二氧化釩、氧化銦錫、納米摻銻二氧化錫的質(zhì)量比為1：1：6；
所述納米二氧化釩為粉末狀納米二氧化釩，粒徑范圍為30～50nm；
所述納米氧化銦錫選自球形納米氧化銦錫，平均粒徑為50nm；
所述納米摻銻二氧化錫為粉末納米摻銻二氧化錫，粒徑范圍為20～30nm；
所述酞酸酯類催化劑為鈦酸丁酯(揚(yáng)州市立達(dá)樹脂有限公司，LD-8011)；
2、一種環(huán)保型透明隔熱涂料的制備方法，包括如下步驟：
S1.于硅氧烷聚合物中依次加入丙烯酸酯和有機(jī)溶劑混合均勻，即得混合物A；
S2.于步驟(1)所得混合物A中加入納米功能填料經(jīng)1200rpm的轉(zhuǎn)速分散0.7h得到均勻的混合物B；
S3.向混合物B中加入酞酸酯類催化劑，得到環(huán)保型透明隔熱涂料。
對(duì)比例1：
一種環(huán)保型透明隔熱涂料，與實(shí)施例1的不同之處在于：
所述納米二氧化釩，納米氧化銦錫，納米摻銻二氧化錫的質(zhì)量比為1：1：6；
2、一種環(huán)保型透明隔熱涂料的制備方法，同實(shí)施例1。
對(duì)比例2：
1、一種環(huán)保型透明隔熱涂料，與實(shí)施例1的不同之處在于：
所述納米二氧化釩、納米摻銻二氧化錫的質(zhì)量比為1：0.5。
2、一種環(huán)保型透明隔熱涂料的制備方法，同實(shí)施例1。
對(duì)比例3：
1、一種環(huán)保型透明隔熱涂料，與實(shí)施例1的不同之處在于：
所述酞酸酯類催化劑為鈦酸丁酯；
2、一種環(huán)保型透明隔熱涂料的制備方法，同實(shí)施例1。
性能測(cè)試：
用透明隔熱涂料，用50μm線棒涂布器涂布于25.4×76.2×1mm規(guī)格的載玻片，制備的涂膜干膜厚度為20微米，所得樣品用于后續(xù)性能測(cè)試。
1、玻璃表面附著力：采用百格法進(jìn)行測(cè)定；
2、耐老化性能：將實(shí)施例及對(duì)比例所得涂料暴露于QUV紫外加速老化箱(240H，0.68w/m2)，觀察涂料變色時(shí)間；
3、透光率：根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 2680-94《建筑玻璃可見光透射比、太陽(yáng)光直接透射比、太陽(yáng)能總透射比、紫外線透射比及有關(guān)窗玻璃參數(shù)的測(cè)定》進(jìn)行測(cè)定；
4、隔熱效果：根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)T/CIE 082-2020《保溫隔熱涂料隔熱溫差檢測(cè)方法》進(jìn)行隔熱效果測(cè)試；樣板涂層一側(cè)溫度與樣板背側(cè)一側(cè)溫度的溫差越大，則代表隔熱效果明顯。
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實(shí)施例1 |
實(shí)施例2 |
對(duì)比例1 |
對(duì)比例2 |
對(duì)比例3 |
| 附著力 |
0級(jí) |
0級(jí) |
1級(jí) |
2級(jí) |
1級(jí) |
| 變色時(shí)間 |
5100h不變色 |
5100h不變色 |
4800h不變色 |
4500h不變色 |
4700h不變色 |
| 透光率 |
88％ |
88％ |
82％ |
75％ |
84％ |
| 溫度差 |
9℃ |
9℃ |
5℃ |
2℃ |
4℃
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1.一種環(huán)保型透明隔熱涂料，按質(zhì)量百分比計(jì)，其特征在于，制備原料包括：
硅氧烷聚合物30～90％、丙烯酸酯1～5％、有機(jī)溶劑1～5％、納米功能填料0.5～20％、酞酸酯類催化劑1～10％。
2.如權(quán)利要求1所述的一種環(huán)保型透明隔熱涂料，其特征在于，所述硅氧烷聚合物包含有甲氧基、乙氧基、丙氧基中的至少一種，硅氧烷聚合物中硅氧鍵含量為50～90％。
3.如權(quán)利要求1所述的一種環(huán)保型透明隔熱涂料，其特征在于，所述丙烯酸酯選自三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、丙二醇二丙烯酸酯、乙氧基化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、二縮三丙二醇二丙烯酸酯中的至少一種。
4.如權(quán)利要求1或3所述的一種環(huán)保型透明隔熱涂料，其特征在于，所述丙烯酸酯選自三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯中的至少一種。
5.如權(quán)利要求1所述的一種環(huán)保型透明隔熱涂料，其特征在于，所述有機(jī)溶劑選自乙醇、丙二醇單乙醚、丙二醇單丁醚、醋酸乙酯、醋酸丁酯、二甲苯、三甲苯。
6.如權(quán)利要求1所述的一種環(huán)保型透明隔熱涂料，其特征在于，所述納米功能填料選自納米二氧化釩、摻雜納米二氧化釩、納米氧化銦錫、納米氧化錫銻、納米摻銻二氧化錫、納米三氧化二鋁、納米二氧化硅中的至少一種。
7.如權(quán)利要求1或6所述的一種環(huán)保型透明隔熱涂料，其特征在于，所述納米功能填料為納米二氧化釩，納米氧化銦錫，納米摻銻二氧化錫。
8.如權(quán)利要求6所述的一種環(huán)保型透明隔熱涂料，其特征在于，所述納米功能填料的粒徑范圍為5～150nm。
9.如權(quán)利要求1所述的一種環(huán)保型透明隔熱涂料，其特征在于，所述酞酸酯類催化劑選自鈦酸四正丙酯、鈦酸丁酯、雙(乙酰丙酮基)乙氧基異丙氧基鈦酸酯、雙(三乙醇胺)二異丙基鈦酸酯中的至少一種。
10.一種如權(quán)利要求1～9任一項(xiàng)所述的環(huán)保型透明隔熱涂料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：
S1.于硅氧烷聚合物中依次加入丙烯酸酯和有機(jī)溶劑混合均勻，即得混合物A；
S2.于步驟(1)所得混合物A中加入納米功能填料經(jīng)1000-1500rpm的轉(zhuǎn)速分散0.5～1h得到均勻的混合物B；
S3.向混合物B中加入酞酸酯類催化劑，得到環(huán)保型透明隔熱涂料。
