[发明专利]一种水性自交联丙烯酸树脂隔热涂料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及玻璃隔热涂料领域，特别涉及一种水性自交联丙烯酸树脂隔热涂料及其制备方法。

背景技术

随着科学技术和社会经济的快速发展，全球对能源的需求日益增大，能源消耗的同时也带来了环境污染，这使得节能和环保受到了人们越来越多的关注。在我国能源消耗中，建筑能耗占到了全国能耗的约30％，而通过玻璃门窗消耗的能源则占了建筑能耗的50％以上，为发达国家的3-5倍，因此减少玻璃的热损耗对建筑节能具有非常重要的意义。

为了提高建筑玻璃的隔热保温性能，人们开发出了多种节能玻璃如真空玻璃、吸热玻璃、中空玻璃、金属镀膜隔热玻璃、低辐射(Low-E)玻璃等，但这些玻璃常常存在可见光透光率低、设备投资大、制备工艺复杂、价格昂贵等一种或多种原因，尤其不能应用于对已有建筑玻璃的节能改造。目前市场急需一种高性价比的透明隔热玻璃来解决这一关键问题。采用在涂料中添加具有良好的透过性、且对近红外光具有优异的反射、阻隔作用的隔热纳米粒子粉体，涂布在玻璃上可制得具有良好可见光透过率，同时对红外光、紫外光有良好阻隔性能的透明隔热玻璃。这种工艺操作简单，仅需采用涂刷或淋涂等简单的施工工艺即可，不会产生建筑垃圾，与镀膜玻璃相比成本大大减低，具有良好的市场应用前景。

在纳米透明隔热涂料研制方面，美国和日本对透明隔热涂料的开发研究起步较早，处于世界前列。美国Nanophase公司率先将纳米材料(ITO、ATO、ZnO、Al₂O₃等)制成分散稳定的水性或溶剂型浆料，然后将浆料涂覆于玻璃表面，获得了隔热、紫外屏蔽和阻隔红外线等复合功能。日本三箭公司研制出一种可以过滤太阳辐射又不影响采光的高性能涂料，目前在日本已广泛应用于建筑物节能玻璃，被涂覆后的普通玻璃完全不影响采光，并且可以消减68％的红外线和95％的紫外线。NISHIHARA等人采用共沉淀法制备了在可见光区透光率大于80％，在近红外区透光率很低的ATO、ITO基涂料。国内有关纳米透明隔热涂料的研究起步较晚，主要集中在一些科研院所。江苏晨光涂料有限公司开发出了纳米透明玻璃隔热涂料，据称其透光率在可见光区达75％以上，红外光区阻隔率高于61％，并在中央电视台节能改造工程主楼2000m²的窗玻璃上使用，据报道可节能20-30％。北京国邦以无机醇溶透明树脂为成膜物，将其与分散良好的纳米级导电氧化物(TCO)相混合，制得透明绝热涂料，其对可见光的透过率达75％，对红外线的阻隔率达72％。深圳市多纳科技有限公司生产的透明隔热涂料据称可见光透过率可达75％，红外光区阻隔率达75％，紫外光区屏蔽率为99％。

目前在该类涂料所使用的技术方案，主要分为采用树脂的溶剂型涂料和采用乳液的水性涂料，其中溶剂型涂料含有大量的有机溶剂，VOC挥发高，不利于在环保型建筑材料中使用，水性乳液涂料则存在硬度低、耐候耐水性差、附着力低、涂膜脆易于龟裂等缺点。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的缺陷，提供一种兼具优异隔热性能、透明性、耐候性和耐水性，生产工艺简单易行，施工方便，生产成本低廉的水性自交联丙烯酸树脂玻璃透明隔热涂料及其制备方法。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

一种水性自交联丙烯酸树脂隔热涂料，包括如下重量份的成分：

余量为水，总量为100份。

进一步，本发明所述分散剂为聚合物型阴离子分散剂，所述消泡剂为聚硅氧烷化合物或改性聚硅氧烷化合物，所述成膜助剂为乙二醇单丁醚/二丙二醇丁醚混合物或醇脂化合物，所述流平剂为丙烯酸共聚物或聚硅氧烷化合物，增稠剂为一种缔合型增稠剂。

本发明还提供一种水性自交联丙烯酸树脂隔热涂料的制备方法，包括如下步骤：

A)称取40-70重量份的水性自交联丙烯酸乳液加入搅拌机中进行搅拌，搅拌速度为400-600转/分钟；

B)依次加入20-40重量份的纳米氧化锡锑(ATO)水性浆料、0.6-2.5重量份的分散剂、0.2-0.9重量份的消泡剂、0.8-5.5重量份的成膜助剂和0.5-1.8重量份的流平剂，然后将转速调至800-1100转/分钟，搅拌10-15分钟；

C)加入0.2-1.8重量份的增稠剂及余量的水，继续搅拌20-30分钟，即可得到所述的水性自交联丙烯酸树脂隔热涂料。