玻璃隔熱用納米ATO漿料的制備

隨著低碳經(jīng)濟成為大部分國家的熱點，節(jié)能材料日益受到人們的青睞。建筑節(jié)能中，玻璃的透光和隔熱是一個非常關(guān)鍵的問題，在大面積使用外窗及透明頂棚的建筑物，汽車車窗等場合，太陽光的熱輻射會導(dǎo)致空調(diào)能耗的加大，造成很大的能源浪費。因此，開發(fā)納米隔熱節(jié)能涂料迫在眉睫，納米透明隔熱涂料已經(jīng)成為節(jié)能環(huán)保涂料的新寵。

透明隔熱涂料的關(guān)鍵是尋找對太陽光具有選擇透過性的納米半導(dǎo)體材料，其中，納米ATO氧化錫銻（VK-G06）具有良好的可見光透過性和紅外阻隔性，是一種理想的隔熱材料。它可應(yīng)用于玻璃（建筑物幕墻玻璃，汽車車窗玻璃燈場合）、涂層、涂料、高分子膜、電子等領(lǐng)域。在保證充分可見光透過的同時，較大限度地阻隔太陽熱量輻射。它的制備工藝是將無機納米半導(dǎo)體材料與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系高分子聚合物通過適當(dāng)?shù)姆椒◤?fù)合制得具有光譜選擇性的透明隔熱涂料，再將該涂料涂覆再玻璃上成膜。該方法不需要復(fù)雜的設(shè)備，施工方便，并且可以根據(jù)實際需要調(diào)節(jié)涂料中各組分的種類和配比，以制得適應(yīng)不同環(huán)境的產(chǎn)品。

例1：

納米ATO漿料（VK-G06W）的制備

      取一定量的ATO（VK-G06）納米粉體（根據(jù)多組試驗數(shù)據(jù)展示來看，納米ATO的添加量在1-10%）于錐形瓶中，加入一定量的去離子水，磁力攪拌條件下按一定配比先后加入硅烷偶聯(lián)劑KH-570、分散劑（比較螯合型分散劑、離子型分散劑、嵌段型分散劑的分散效果發(fā)現(xiàn)，采用螯合型分散劑分散納米ATO漿料，在滿足透明的前提下可得到較好隔熱性能的涂料）使其混合均勻，調(diào)節(jié)ｐＨ值為７-９，然后利用電子恒速攪拌器進(jìn)行高速剪切、超聲分散機進(jìn)行超聲處理至設(shè)定時間后取出漿料，以備用。

透明隔熱涂料的制備

      在磁力攪拌條件下，將納米ATO水性漿料加入水性聚氨酯中，并依次按一定比例加入一定量的潤濕劑、分散劑、增稠劑、成膜助劑、流平劑，調(diào)節(jié)PH值為７-９，進(jìn)行高速剪切分散和超聲分散相結(jié)合的方式（結(jié)果表明高速剪切分散2h，超聲分散20min可得出分散較好的漿料，所制備的涂料隔熱效果不錯），得到分散性好的ATO水性聚氨酯透明隔熱玻璃涂料。攪拌過程中若出現(xiàn)大量氣泡時，滴加消泡劑消泡。

      將納米氧化錫銻ATO水性漿料與水性聚氨酯樹脂PU制得的復(fù)合涂料不僅具有良好的成膜性能，而且在保持可見光透過率83%時紅外阻隔率達(dá)到70-75%，隔熱后溫差能保持在7℃左右，符合涂料具有良好的隔熱性能。研究發(fā)現(xiàn)ATO含量為8%時，涂層的隔熱性和硬度、耐磨耗性能、耐水性以及附著力較佳。

例2：

納米ATO漿料（VK-G06W）的制備和透明隔熱涂料的配制：

      稱取一定量的納米ATO粉（VK-G06）和占ATO 1.5%的硅烷偶聯(lián)劑，加入定量的95%乙醇中，經(jīng)超聲波分散40min后，移入帶回流裝置的瓶中攪拌4h，于80℃下真空干燥。在砂磨攪拌分散機中加入去離子水、分散劑、潤濕劑、增稠劑，攪拌均勻，加入經(jīng)過處理的納米ATO，高速分散砂磨6-8h，調(diào)PH為7.5-8.0，制得納米ATO漿料。將成膜物與納米ATO漿料攪拌混合，然后加入消泡劑，流平劑，殺菌劑，PH調(diào)節(jié)劑，攪拌混合均勻，制備成透明隔熱涂料。

      以農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系硅為成膜劑，乙醇為溶劑，加入納米ATO后制備的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系硅納米ATO隔熱透明涂料，其涂膜對玻璃附著力好，溫差可達(dá)12-15℃，可見光透過率達(dá)80%以上，具有良好的隔熱效果和足夠的可見光區(qū)透明度，節(jié)能效果明顯。

      將納米氧化錫銻ATO水性漿料（VK-G06W）與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系硅乳液改性丙烯酸樹脂為成膜物制備的納米ATO透明隔熱涂料，其涂膜對可見光的透射率達(dá)到81.5%-85%，對近紅外光的阻隔率達(dá)到62.5%-65%，涂膜的耐沾污性、耐候性和環(huán)保型甚佳。

      以雙組分水性聚氨酯為成膜劑，加入納米氧化錫銻(ATOVK-G06），以蒸餾水為溶劑,制備了納米ATO雙組分水性聚氨酯隔熱透明涂料。將制得的涂料涂覆在玻璃上，測試在可見光區(qū)和紅外光區(qū)的透過率以及對隔熱性能的影響,比較了不同固化工藝對涂層力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明: 制得的納米ATO透明隔熱涂膜對玻璃附著力好，溫差可達(dá)7.3℃,可見光透過率達(dá)85％上，具有良好的隔熱效果和足夠的可見光區(qū)透明度，節(jié)能效果顯著。