[发明专利]一种透明隔热涂敷材料及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明属于化工、涂料技术领域，具体涉及一种透明隔热涂敷材料及其制备方法和应用。

背景技术

为了减少太阳能的辐射，达到节能的目的，人们采用各种方式以改变玻璃的透光性能。汽车玻璃贴膜能阻隔阳光辐射，降低车内各表面和车内空气的温度，改善架乘人员的乘车环境，同时可以降低汽车的油耗，同样一些建筑节能玻璃通过镀金属膜(铝、银等)也达到阻隔阳光辐射，降低空调能耗的目的。

近年，人们发现一些金属氧化物具有很好的光学阻隔性，如氧化锑锡(ATO)对波长1400-2500nm的近红外光具有很好的阻隔性，氧化铟锡(ITO)对波长1100-2500nm的近红外光具有很好的阻隔性，经过特殊加工的氧化铟锡能阻隔900-2500nm的近红外光(USP5518810)。因此，对于氧化锑锡或氧化铟锡，太阳光谱中阻隔效率最好的波段在1300-2500nm。部分硼化物(EP 1008564，USP 6620872，USP 6911654)如六硼化镧(LaB₆)能阻隔近红外光(800-1800nm)，用于制备隔热聚酯膜。目前，采用六硼化镧制备透明隔热涂敷材料的专利文献报道很少。国内一些关于透明隔热涂敷材料的专利未涉及在涂敷材料中加入六硼化镧的技术，如CN1563231，CN1232599，CN101265031。

由于纳米颗粒具有很高的比表面积和表面自由能，处于热力学不稳定状态，纳米颗粒之间极易凝聚成团，不易均匀分散。现有技术制备的纳米浆料容易存在平均粒径大、易反粗、可见光区透明度差、贮存时容易聚集和沉淀等弊病，隔热效果不理想。

发明内容

本发明的目的是提出一种透明隔热涂敷材料，该涂敷材料体系中含有一定量的具有阻隔太阳光中红外线的纳米粉体，使该涂层不仅透明，而且能够减少太阳光能的透过，具有很好的节能效果。

本发明的另一个目的是提出这种透明隔热涂敷材料的制备方法。

本发明还有一个目的是提出这种透明隔热涂敷材料的应用。

本发明所提出的透明隔热涂敷材料，其组成及重量百分比如下：

纳米浆料     10-80％；

成膜物质     20-90％；

助剂         0-10％；

溶剂         0-50％。

本发明所述的透明隔热涂敷材料中使用的纳米浆料，是在纳米粉体中加入一种或几种分散剂、分散介质、分散助剂，再进行超声分散预处理和研磨，研磨后纳米粉体在纳米浆料中的浓度在8～60wt％，平均粒径为10-200nm，优选10-100nm，其组成及重量百分比如下：

纳米粉体   8-60％；

分散剂     2-10％；

溶剂       30-90％；

分散助剂   0-20％。

本发明所述的纳米粉体是指在太阳光的红外光区较低透过率的功能材料，为六硼化镧(LaB₆)/氧化铟锡(ITO)或六硼化镧(LaB₆)/氧化锑锡(ATO)。ATO或ITO在可见光区透过率比较高，但LaB₆对可见光阻隔率比较高。为了使涂敷材料成膜后有合适的可见光透过率，ATO/LaB₆或ITO/LaB₆的重量比在8-80，优选重量比10-60，保证涂层既有良好的可见光透过率，同时具有高的红外阻隔率。可添加其它隔热或防紫外粉体，如二氧化钛、氧化锌、氧化铁、二氧化硅、氧化铈。根据涂敷材料体系配方设计，这些粉体先分散在溶剂中，添加适量的分散剂、分散助剂，通过超声分散预处理和研磨，制成稳定的纳米级分散的纳米浆料，纳米浆料粒径分布在10-200nm，平均粒径为50-150nm，可在室温下稳定放置6个月以上。这些浆料可以直接添加到已经制备好的清漆中，并能在清漆中形成稳定的分散，纳米浆料用量为隔热涂敷材料总重量的10-80wt％。

本发明所述纳米浆料中，分散剂为涂料制备中常用的分散剂、超分散剂，具有电荷排斥稳定和空间位阻稳定双重作用，如改性聚丙烯酸酯、改性聚酯类分散剂、脂肪胺类分散剂，根据所选用的树脂体系，可以是水性分散剂，也可以是溶剂性分散剂，分散剂用量为纳米浆料总重量的2-10wt％。

本发明所述纳米浆料中，溶剂根据所选用的树脂体系进行选择，可以是水，也可以足有机溶剂，如醇类溶剂、醇醚类溶剂、烃类溶剂、酯类溶剂、酮类溶剂的一种或几种，如乙醇、丁醇、丙二醇、二甲苯、醋酸丁酯、丙酮、甲基戊己酮，溶剂用量为纳米浆料总重量的30-90wt％。