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1、納米二氧化錫ATO透明隔熱涂料的研制2010/6/23/8:26來源:中國防腐網(wǎng)作者:劉成樓(北京虹霞正升涂料有限責(zé)任公司,北京)????慧聰涂料網(wǎng)訊:摘要:以有機(jī)硅乳液改性丙烯酸樹脂為成膜物,以納米摻銻二氧化錫(ATO)粉體為顏填料,在助劑的配合下制備成水性納米透明隔熱涂料,將其涂刷在玻璃表面,形成一層透明隔熱涂膜,在滿足采光需要的同時,又使玻璃具有一定的隔熱功能。????關(guān)鍵詞:納米摻銻二氧化錫(ATO);玻璃;透明;隔熱;涂料????中圖分類號:TQ637文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1007-9548(2010)02-0006-04????1引言????建筑節(jié)能,就是在保
2、證居室溫度舒適的環(huán)境條件下,通過技術(shù)進(jìn)步、科學(xué)選材、合理設(shè)計、性價比優(yōu)化等途徑,把居室建筑長期使用的采暖和降溫性的能耗降低。良好的建筑外保溫圍護(hù)結(jié)構(gòu),可以確保建筑對能耗的需求減少50%以上,極大地降低了能源的總體消耗水平[1]。目前,我國對建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)主要推行外墻外保溫和屋面保溫系統(tǒng),且技術(shù)已經(jīng)成熟,而對改善門窗的保溫隔熱性技術(shù)還不夠成熟。????從國家標(biāo)準(zhǔn)對住宅圍護(hù)結(jié)構(gòu)不同部位的傳熱系數(shù)(K)規(guī)定中可以看出:墻體不大于2.00W(/m·2K)、屋頂不大于1.26W(/m·2K)、窗不大于6.40W(/m2·K),普通玻璃窗的傳熱系數(shù)是墻體的3.2倍,是屋頂?shù)?倍,因此,普
3、通玻璃窗成為建筑保溫圍護(hù)結(jié)構(gòu)中的薄弱環(huán)節(jié),況且,為了提高室內(nèi)的采光明亮度,現(xiàn)代建筑設(shè)計的窗戶面積都較大。為了節(jié)能,科研人員進(jìn)行了廣泛的研究和探索,先后研制成金屬鍍膜隔熱玻璃、真空玻璃、貼膜玻璃、Low-E玻璃等節(jié)能產(chǎn)品,但是這些產(chǎn)品也存在一些問題,其在可見光區(qū)的不透明性和高反射率限制了它的應(yīng)用范圍[2]。透光率低、隔熱效果不佳、工藝條件控制復(fù)雜、且價格昂貴(普通玻璃貼熱反射膜成本為130~160元/m)2,限制了其應(yīng)用推廣。市場急需一種性價比高的透明隔熱涂料來解決這一關(guān)鍵問題[3]。????本研究以有機(jī)硅乳液改性丙烯酸樹脂為成膜物,以納米摻銻二氧化錫(ATO)為顏填料,在助
4、劑的配合下,制備成水性納米透明隔熱涂料,將其涂刷在玻璃表面,形成一層透明隔熱薄膜,在滿足室內(nèi)采光需要的同時,又使玻璃具有一定的隔熱功能。另外,還可以將其涂刷在聚碳酸酯等透明薄板、聚酯薄膜表面,制成透明隔熱板和透明隔熱貼膜等。????2試驗部分????2.1主要原材料????硅樹脂乳液BS43N,瓦克公司;純丙烯酸乳液SF-018,羅門哈斯;納米摻銻二氧化錫(ATO)粉體,江蘇河海納米科技;硅烷偶聯(lián)劑KH-570,南京曙光;乙醇、分散劑、潤濕劑、消泡劑、流平劑、增稠劑、殺菌劑、pH調(diào)節(jié)劑,東方明天。????2.2主要儀器設(shè)備????SFJ-400C砂磨、分散、攪拌多用機(jī);超聲
5、波發(fā)生器;帶回流裝置的三口瓶;電熱箱;線棒涂布器;BT-9300H激光粒徑儀;光譜分光光度計3101UV;自制隔熱效果測試裝置。2.3透明隔熱涂料的制備工藝????2.3.1納米ATO漿料的制備????⑴納米ATO粉體微粒的表面修飾:將納米ATO粉體于110℃烘箱中烘干24h,以消除吸附水分;取出放入干燥器中自然冷卻至室溫,稱取一定量的ATO粉和占ATO1.5%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80℃帶回流裝置的三口瓶中攪拌4h,于80℃下真空干燥。⑵納米ATO漿料配制:在砂磨攪拌分散機(jī)中加入去離子水、分散劑、潤濕劑、增稠劑、攪拌均勻,加入
6、經(jīng)過表面修飾的納米ATO粉體,高速分散砂磨6~8h,用BT-9300H激光粒徑儀測得粒徑分布在100~130nm范圍內(nèi)即可,調(diào)pH為7.5~8.0,制得納米ATO含量14%的漿料。2.3.2納米ATO透明涂料的配制????⑴按m(BS43N)∶m(SF-018)=1∶1的配比,加入1%~5%硅氧烷偶聯(lián)劑,攪拌混合均勻,制成硅樹脂改性丙烯酸乳液,作成膜物。????⑵按m(成膜物)∶m(ATO漿料)=3∶1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。????2.4涂膜試樣的制作????將制得的透明隔熱涂料,用30μm、40μm、50μ
7、m線棒涂布器分別涂布于25.4mm×76.2mm×1.0mm規(guī)格的3塊載玻片上,分別標(biāo)記為1#、2#、3#;用上述線棒涂布器分別涂布150mm×150mm×3mm的3塊平板玻璃片上,分別標(biāo)記為1#、2#、3#,經(jīng)過室溫干燥或在80℃烘箱中干燥1h,制得不同厚度的透明隔熱涂膜試樣。前者做光譜性能測試,后者做隔熱性能測試,同時取相同規(guī)格尺寸的平板玻璃片以同樣方法涂布復(fù)合基料樹脂作為對照備用。????2.5主要性能檢測方法????2.5.1納米ATO漿料的粒徑分布????用BT-9300H激光粒度分布儀測量納米ATO漿料