[发明专利]低辐射涂料组合物、其制备方法和低辐射材料

说明书

技术领域

本发明属于功能纳米材料技术领域，尤其涉及一种包括半导体纳米颗粒、水溶性导电高分子材料和有机硅树脂的低辐射涂料组合物，制备该低辐射涂料组合物的方法，以及包括由该低辐射涂料组合物形成的涂层的低辐射材料。

背景技术

随着我国可持续发展战略以及建设资源节约型社会构想的提出，建筑节能成为当前迫切需要解决的热点问题之一。目前，建筑能耗约占社会总耗能的40％，其中通过玻璃门窗损失的能量在建筑能耗中达到40％，门窗玻璃已成为建筑的最大能源漏洞。

近几年，纳米涂料作为对近红外光有良好阻隔，同时又能保持较高的可见光透过率的节能涂料，因其环境友好性、隔热效果较好、制备工艺简单等特点，引起了广泛关注。美国专利US5518810采用种锡掺杂氧化铟粉体分散在无机或者有机聚合物中形成涂料、薄膜，其在可见光区透明，并能阻隔波长在1000nm以上的所有近红外光，从而达到隔热的目的，所得涂层对红外线的阻隔达到90％以上。欧洲专利EP1040913报道了一种由基膜层、红外阻隔层、保护层、粘附层、分离层构成的多层结构的透明红外阻隔热涂层，其采用粒径为100nm以下的氧化铟锡(ITO)颗粒作为红外阻隔填料、非离子表面活性剂作为ITO的分散剂，该涂层能阻隔波长为1000～2500nm的近红外光的能量。美国专利6107360公开了一种需紫外光固化的含阳光吸收剂(脱水镝酸锌)的树脂复合遮阳涂层，其阳光吸收剂分散在甲苯中，且需要紫外光固化。中国发明专利CN1903958公开了一种合成聚氨酯玻璃隔热涂料及其制备方法，该涂料包括合成聚氨酯树脂、50～100nm的纳米氧化锡锑(ATO)浆料和稀释剂，用这种涂料制成的玻璃有较高的可见光透过率，同时对红外线(热辐射)的反射率很高，具有阻隔热辐射直接透过的作用。中国发明专利CN1609030A利用锡的无机化合物为原料，合成了一种低辐射玻璃涂层所需的前驱体，在热的伏法玻璃表面喷涂前驱体溶液形成不同厚度和性能的掺杂氧化锡低辐射涂层。中国发明专利CN1800068，将ATO或ITO等纳米颗粒分散在高分子树脂中，把涂料通过喷涂和刷涂的方式涂覆在玻璃表面，干燥固化后，得到拥有隔热功能的玻璃。中国发明专利CN101239788A公开了一种具有氧化锌镓(GZO)纳米材料的透明导电隔热性能的玻璃。中国发明专利CN101993657A报道了一种智能透明的保温隔热玻璃涂料，它是纳米ITO或ATO、纳米二氧化钒等与有机硅树脂混合而成，具有高温和低温时对红外线透过率的调节作用。综合上述的专利，起隔热作用是氧化锡锑、氧化铟锡或氧化锌镓纳米颗粒与有机树脂混合后制成的隔热透明涂料，但是这些玻璃涂层中含有的有机树脂降低了涂层的电阻增加，使表面的传热系数增大，而降低涂层的隔热保温性能。

发明内容

因此，针对上述问题提出了本发明，本发明的目的是提供一种绿色环保的水性低辐射涂料组合物，能有效阻隔紫外线，透过可见光并反射红外线，从而提供良好的保温隔热作用。

根据本发明的一个方面，本发明提供了一种低辐射涂料组合物，包括：1～15wt％的半导体纳米颗粒；1～10wt％的水溶性导电高分子材料；10～60wt％的有机硅树脂；其中所述半导体纳米颗粒具有1～100nm的平均粒径。

所述半导体纳米颗粒为选自银、金、氧化铟锡、氧化锡锑、氧化锌铝、氧化锌镓的颗粒中的一种或多种。

所述水溶性导电高分子材料由选自苯胺、苯胺衍生物、吡咯、吡咯衍生物、C1～18烷基取代的噻吩和二乙氧基噻吩中的一种或多种导电高分子单体与聚苯乙烯磺酸盐聚合形成。

所述有机硅树脂由选自甲基三乙酰氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、二乙烯基三氨基丙基三甲氧基硅烷、二乙烯基三氨基丙基甲基二乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、α-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷、N-(α-氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧基丙氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-巯丙基三乙氧基硅烷中的一种或多种有机硅单体聚合形成。