技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及水性涂料技術(shù)，具體涉及一種用于建筑物玻璃幕墻的水性隔熱透明涂料及制備方法。
背景技術(shù)
玻璃幕墻是當(dāng)代的一種新型墻體，它賦予建筑的最大特點(diǎn)是將建筑美學(xué)、建筑功能、建筑節(jié)能和建筑結(jié)構(gòu)等因素有機(jī)地統(tǒng)一起來，建筑物從不同角度呈現(xiàn)出不同的色調(diào)，隨陽光、月色、燈光的變化給人以動(dòng)態(tài)的美。玻璃幕墻作為建筑物的外圍護(hù)結(jié)構(gòu)不但要滿足人們采光、日照、通風(fēng)、視野等基本要求，還要具有優(yōu)良的保溫、隔熱、隔聲性能，才能為人們提供舒適、寧靜的室內(nèi)環(huán)境，才能滿足人們節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境，改善熱舒適條件，提高生活水平，實(shí)現(xiàn)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的要求。我國建筑能耗(包括建造能耗和使用能耗)約占全國能耗總量的四分之一，建筑使用能耗占建筑能耗二分之一以上，而空調(diào)、采暖能耗又占建筑使用能耗二分之一左右。建筑節(jié)能的重點(diǎn)就是控制采暖和降溫能耗。
現(xiàn)代化高層建筑的玻璃幕墻采用了由鏡面玻璃與普通玻璃組合，隔層充入干燥空氣或惰性氣體的中空玻璃，中空玻璃有兩層和三層之分，兩層中空玻璃由兩層玻璃加密封框架，形成一個(gè)夾層空間；三層玻璃則是由三層玻璃構(gòu)成兩個(gè)夾層空間。中空玻璃具有隔音、隔熱、防結(jié)霜、防潮、抗風(fēng)壓強(qiáng)度大等優(yōu)點(diǎn)。但是隨著層數(shù)的增多建造的成本也隨之提高，大多數(shù)的高層建筑還是采用單層玻璃的玻璃幕墻，其隔熱保溫效果較差。
發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種用于建筑物玻璃幕墻的水性隔熱透明涂料及制備方法。該涂料可在一定程度上吸收近紅外輻射。若將涂料應(yīng)用在房間玻璃上，一定程度上可以實(shí)現(xiàn)保溫功能；該涂料防水，且具有一定自清潔能力；并且為水性涂料，不含有毒有害物質(zhì)，對(duì)人體和環(huán)境友好。
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：基于上述問題，本發(fā)明提供一種用于建筑物玻璃幕墻的水性隔熱透明涂料及制備方法。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的一個(gè)技術(shù)方案是：一種用于建筑物玻璃幕墻的水性隔熱透明涂料，按重量百分?jǐn)?shù)計(jì)包括以下組分：
氟硅改性水性丙烯酸乳液25-40％、
水性聚氨酯乳液10-20％、摻鉍納米氧化錫銻8-15％、納米二氧化硅6-12％、海泡石纖維2-4％、十二碳醇酯4-6％、羧甲基纖維素鈉0.1-1％、
附著力促進(jìn)劑0.1-0.5％、硅烷偶聯(lián)劑0.1-0.5％、潤(rùn)濕
分散劑0.1-0.5％、有機(jī)硅
消泡劑0.1-0.5％、
流平劑0.1-0.5％、余量為去離子水。
進(jìn)一步地，氟硅改性水性丙烯酸乳液的制備。將丙二醇甲醚和異丙醇混合攪拌升溫至60-70℃，再將一定量由甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸和丙烯酸丁酯組成的混合單體加入，400-600r/min攪拌5-10min后再將偶氮二異丁氰加入，升溫至回流，緩慢將剩余混合單體加，滴加結(jié)束后保溫反應(yīng)3-6h，降溫至45-55℃，用三乙胺調(diào)節(jié)體系pH至7-8，800-1000r/min攪拌5-10min后再加入去離子水，轉(zhuǎn)移至高速剪切分散乳化機(jī)中，1800-2000r/min高速分散乳化30-50min，過濾即可。
進(jìn)一步地，所述氟硅改性水性丙烯酸樹脂和水性聚氨酯均為成膜樹脂。
進(jìn)一步地，所述摻鉍納米氧化錫銻為功能性填料，所述硅烷偶聯(lián)劑、濕潤(rùn)分散劑、有機(jī)硅消泡劑、附著力促進(jìn)劑和流平劑為助劑。
本發(fā)明所述的一種可調(diào)節(jié)溫度的功能涂料，采用物理攪拌法制備，具體包括以下步驟，將摻鉍納米氧化錫銻加入到去離子水中，攪拌均勻后，再將羧甲基纖維素鈉、附著力促進(jìn)劑、硅烷偶聯(lián)劑、潤(rùn)濕分散劑、有機(jī)硅消泡劑、流平劑加入，超聲震蕩分散20-30min，再將得到的漿料加入到氟硅改性水性丙烯酸乳液、水性聚氨酯乳液機(jī)械共混得到的混合乳液中，利用分散研磨機(jī)分散研磨40-50min，再靜置10-15min，分裝即可。
本發(fā)明的有益效果是：
(1)本發(fā)明中引入功能性單體對(duì)水性丙烯酸乳液進(jìn)行改性，F(xiàn)原子具有極強(qiáng)的電負(fù)性，C-F鍵穩(wěn)定性好，降低了涂料的表面能，化學(xué)惰性好，耐酸性、耐堿性和耐溶劑性都大大提高，C-Si鍵的引入提高了涂料的耐候性和力學(xué)性能，而且水性聚氨酯乳液加入共混相互間膠粒聚結(jié)在一起時(shí)分子鏈之間能夠形成氫鍵或者枝接鍵，兩組分間的相容性高，而且分子鏈之間的相互貫穿與纏結(jié)也增強(qiáng)了涂膜的致密性，改善防水性能。
(2)納米氧化錫銻相比于氧化銦錫、氧氟化錫成本較低，而且具有良好的可見光透過性并能有效阻隔紅外線，摻入鉍后，涂膜中的形成一定濃度的電子空穴，而引起自由載流子的吸收，具體表現(xiàn)在吸收太陽中紫外線，透過可見光，阻隔紅外熱輻射，由于太陽入射光的頻率高于涂膜中活性粒子的振動(dòng)頻率，引起了其離子的高反射，對(duì)紅外波段的太陽能量起反射阻隔作用。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)在結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明，以下實(shí)施例旨在說明本發(fā)明而不是對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步限定。
實(shí)施例1
一種用于建筑物玻璃幕墻的水性隔熱透明涂料，按重量百分?jǐn)?shù)計(jì)包括以下組分:
氟硅改性水性丙烯酸乳液36％、水性聚氨酯乳液15％、摻鉍納米氧化錫銻14％、納米二氧化硅8％、海泡石纖維3％、十二碳醇酯5％、羧甲基纖維素鈉0.2％、附著力促進(jìn)劑HSMAddtiax 9100.3％、硅烷偶聯(lián)劑0.1％、潤(rùn)濕分散劑DY-90060.1％、有機(jī)硅消泡劑SAG-6300.1％、流平劑MONENG-10710.2％、余量為去離子水。
制備方法：
將摻鉍納米氧化錫銻加入到去離子水中，攪拌均勻后，再將羧甲基纖維素鈉、附著力促進(jìn)劑、硅烷偶聯(lián)劑、潤(rùn)濕分散劑、有機(jī)硅消泡劑、流平劑加入，超聲震蕩分散22min，再將得到的漿料加入到氟硅改性水性丙烯酸乳液、水性聚氨酯乳液機(jī)械共混得到的混合乳液中，利用分散研磨機(jī)于30℃分散研磨42min，再靜置14min，分裝即可。
實(shí)施例2
一種用于建筑物玻璃幕墻的水性隔熱透明涂料，按重量百分?jǐn)?shù)計(jì)包括以下組分:氟硅改性水性丙烯酸乳液36％、水性聚氨酯乳液12％、摻鉍納米氧化錫銻12％、納米二氧化硅10％、海泡石纖維2.5％、十二碳醇酯5％、羧甲基纖維素鈉0.3％、附著力促進(jìn)劑HSMAddtiax 9100.4％、硅烷偶聯(lián)劑0.1％、潤(rùn)濕分散劑DY-90060.2％、有機(jī)硅消泡劑SAG-6300.2％、流平劑MONENG-10710.4％、余量為去離子水。
制備方法：將摻鉍納米氧化錫銻加入到去離子水中，攪拌均勻后，再將羧甲基纖維素鈉、附著力促進(jìn)劑、硅烷偶聯(lián)劑、潤(rùn)濕分散劑、有機(jī)硅消泡劑、流平劑加入，超聲震蕩分散20min，再將得到的漿料加入到氟硅改性水性丙烯酸乳液、水性聚氨酯乳液機(jī)械共混得到的混合乳液中，利用分散研磨機(jī)于35℃分散研磨48min，再靜置10min，分裝即可。
實(shí)施例3
一種用于建筑物玻璃幕墻的水性隔熱透明涂料，按重量百分?jǐn)?shù)計(jì)包括以下組分:氟硅改性水性丙烯酸乳液30％、水性聚氨酯乳液18％、摻鉍納米氧化錫銻10％、納米二氧化硅8％、海泡石纖維3％、十二碳醇酯6％、羧甲基纖維素鈉0.5％、附著力促進(jìn)劑HSMAddtiax9100.2％、硅烷偶聯(lián)劑0.1％、潤(rùn)濕分散劑DY-90060.2％、有機(jī)硅消泡劑SAG-6300.5％、流平劑MONENG-10710.3％、余量為去離子水。
制備方法：將摻鉍納米氧化錫銻加入到去離子水中，攪拌均勻后，再將羧甲基纖維素鈉、附著力促進(jìn)劑、硅烷偶聯(lián)劑、潤(rùn)濕分散劑、有機(jī)硅消泡劑、流平劑加入，超聲震蕩分散30min，再將得到的漿料加入到氟硅改性水性丙烯酸乳液、水性聚氨酯乳液機(jī)械共混得到的混合乳液中，利用分散研磨機(jī)于35℃分散研磨50min，再靜置12min，分裝即可。
上述實(shí)施例制得的相變微膠囊的性能測(cè)試結(jié)果如下表：
表1：
表2：
由上表1、表2可知本發(fā)明水性隔熱透明涂料性能符合國家標(biāo)準(zhǔn)，而且本發(fā)明納米透明隔熱涂料可吸收太陽中紫外線，透過可見光，阻隔紅外熱輻射，硬度、透光率高，附著力強(qiáng)，熱導(dǎo)率低，具有極優(yōu)的隔熱保溫性能。
以上述依據(jù)本發(fā)明的理想實(shí)施例為啟示，通過上述的說明內(nèi)容，相關(guān)工作人員完全可以在不偏離本項(xiàng)發(fā)明技術(shù)思想的范圍內(nèi)，進(jìn)行多樣的變更以及修改。本項(xiàng)發(fā)明的技術(shù)性范圍并不局限于說明書上的內(nèi)容，必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來確定其技術(shù)性范圍。
1.一種用于建筑物玻璃幕墻的水性隔熱透明涂料，其特征在于，按重量百分?jǐn)?shù)計(jì)包括以下組分：
氟硅改性水性丙烯酸乳液25-40％、水性聚氨酯乳液10-20％、摻鉍納米氧化錫銻8-15％、納米二氧化硅6-12％、海泡石纖維2-4％、十二碳醇酯4-6％、羧甲基纖維素鈉0.1-1％、附著力促進(jìn)劑0.1-0.5％、硅烷偶聯(lián)劑0.1-0.5％、潤(rùn)濕分散劑0.1-0.5％、有機(jī)硅消泡劑0.1-0.5％、流平劑0.1-0.5％、余量為去離子水。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于建筑物玻璃幕墻的水性隔熱透明涂料，其特征在于，按重量百分?jǐn)?shù)計(jì)包括以下組分：
氟硅改性水性丙烯酸乳液36％、水性聚氨酯乳液12％、摻鉍納米氧化錫銻12％、納米二氧化硅10％、海泡石纖維2.5％、十二碳醇酯5％、羧甲基纖維素鈉0.3％、附著力促進(jìn)劑0.4％、硅烷偶聯(lián)劑0.1％、潤(rùn)濕分散劑0.2％、有機(jī)硅消泡劑0.2％、流平劑0.4％、余量為去離子水。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于建筑物玻璃幕墻的水性隔熱透明涂料，其特征在于：所述氟硅改性水性丙烯酸樹脂和水性聚氨酯均為成膜樹脂。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于建筑物玻璃幕墻的水性隔熱透明涂料，其特征在于：所述摻鉍納米氧化錫銻為功能性填料，所述硅烷偶聯(lián)劑、濕潤(rùn)分散劑、有機(jī)硅消泡劑、附著力促進(jìn)劑和流平劑為助劑。
5.一種用于建筑物玻璃幕墻的水性隔熱透明涂料的制備方法，其特征在于：采用物理攪拌法制備，具體包括以下步驟：
S1：將丙二醇甲醚和異丙醇混合攪拌升溫至60-70℃；
S2：再將一定量由甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸和丙烯酸丁酯組成的混合單體加入，400-600r/min攪拌5-10min后再將偶氮二異丁氰加入，升溫至回流，緩慢將剩余混合單體加入；
S3：滴加結(jié)束后保溫反應(yīng)3-6h，降溫至45-55℃，用三乙胺調(diào)節(jié)體系pH至7-8，800-1000r/min攪拌5-10min后再加入去離子水，轉(zhuǎn)移至高速剪切分散乳化機(jī)中，1800-2000r/min高速分散乳化30-50min，過濾即可。
