噴射法制備納米ato隔熱復(fù)合涂料的工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及隔熱涂料的制備領(lǐng)域，具體說(shuō)是噴射法制備納米ATO隔熱復(fù)合涂料的工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，由于納米透明隔熱涂料能夠很好的透過(guò)可見光和阻隔紅外光，得到了越來(lái)越多涂料生產(chǎn)商的重視。現(xiàn)在，在國(guó)內(nèi)，關(guān)于這種涂料的研究還處于初級(jí)階段，也僅僅應(yīng)用于運(yùn)行空調(diào)系統(tǒng)的建筑物和運(yùn)輸工具上。納米ATO即摻銻二氧化錫是透明隔熱涂料中的主要材料，其是一種具有良好導(dǎo)電性能且透明的N型半導(dǎo)體材料，納米導(dǎo)電粒子含有一定濃度的電子空穴，而引起自由載流子的吸收:對(duì)于占太陽(yáng)能量5%的紫外線區(qū)(200—380nm)，AT0顆粒幾乎完全吸收;對(duì)于占50%能量的可見光區(qū)(380—780nm)，ATO不吸收;對(duì)于占50%能量的近紅外區(qū)域(780一2600nm)，由于太陽(yáng)光的頻率高于納米粒子的振動(dòng)頻率，故起到對(duì)近紅夕卜光能量的阻隔作用。因此，若將ATO納米顆粒均勻分散到涂料中制得涂料，再涂覆到玻璃表面，能起到既不影響室內(nèi)的采光，又達(dá)到良好隔熱效果。由于現(xiàn)有的納米ATO涂料的制備方法的不足，制備的涂料中ATO粒徑分布不均，影響隔熱效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種隔熱效果較好的噴射法制備納米ATO隔熱復(fù)合涂料的工藝。
[0004]本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案為:噴射法制備納米ATO隔熱復(fù)合涂料的工藝，包括以下步驟:
(1)向納米ATO粉末中加入乙醇攪拌均勻，配制成漿料；
(2)將攪拌均勻的漿料通過(guò)噴嘴由上向下垂直噴射至高速旋轉(zhuǎn)的滾輪表面；
(3)滾輪將漿料甩向一側(cè)的霧化室，形成漿料液滴；
(4)由下向上向霧化室內(nèi)通入高壓惰性氣體撞擊漿料液滴；
(5)再將漿料液滴與氣體噴射至霧化室一側(cè)的收集室；
(6)然后從收集室上側(cè)回收惰性氣體，從收集室下側(cè)收集ATO漿料；
(7)向收集的ATO漿料中加入乙醇和硅烷偶聯(lián)劑，并攪拌均勻后靜置，得到ATO隔熱涂料。
[0005]作為優(yōu)選，步驟(I)中ATO粉末的粒徑為30—40nm，配制的漿料中ATO的含量為20—
30wt%o
[0006]作為優(yōu)選，步驟(2)中漿料噴射的質(zhì)量流率為6—8g/s。
[0007]作為優(yōu)選，噴嘴與滾輪之間的垂直距離為0.01—0.1mm。
[0008]作為優(yōu)選，滾輪的直徑為40—50mm，滾輪轉(zhuǎn)速為300_350r/min。
[0009]作為優(yōu)選，在霧化室內(nèi)，惰性氣體流向與水平方向的夾角為45°— 90°，惰性氣體的流速為30m/s。
[0010]作為優(yōu)選，ATO漿料、乙醇、硅烷偶聯(lián)劑的體積比為1: (3—5): (0.02—0.1)。
[0011]作為優(yōu)選，收集的ATO漿料在轉(zhuǎn)速為250—350r/min的磁力攪拌下加入乙醇和硅烷偶聯(lián)劑，并攪拌I 一 2h后靜置。
[0012]作為優(yōu)選，霧化室內(nèi)安裝有噴射器，霧化室內(nèi)漿料和氣體通過(guò)噴射器噴射至收集室。
[0013]本發(fā)明將噴射的ATO漿料通過(guò)旋轉(zhuǎn)滾輪的離心力打碎，再通過(guò)高速惰性氣體撞擊，破壞了漿料中ATO粒子的團(tuán)聚，然后將分散后的漿料和氣體通過(guò)噴射器噴射至收集室，再次對(duì)漿料分散，大大提高了ATO漿料的分散效果；同時(shí)通過(guò)乙醇、硅烷偶聯(lián)劑ATO漿料制得ATO隔熱復(fù)合有機(jī)涂料，不僅隔熱性能較好，而且疏水性能強(qiáng)。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面將詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明，在此本發(fā)明的示意性實(shí)施例以及說(shuō)明用來(lái)解釋本發(fā)明，但并不作為對(duì)本發(fā)明的限定。
[0015]本發(fā)明的噴射法制備納米ATO隔熱復(fù)合涂料的工藝，其采用以下步驟:
首先向納米ATO粉末中加入乙醇攪拌均勻，配制成漿料，再將攪拌均勻的漿料通過(guò)噴嘴垂直噴射至高速旋轉(zhuǎn)的滾輪表面;在實(shí)施過(guò)程中應(yīng)保證漿料噴射的質(zhì)量流率為6—8g/s、噴嘴與滾輪之間的垂直距離為0.01 — 0.1mm，同時(shí)采用的滾輪直徑為40—50mm，滾輪轉(zhuǎn)速為300-350r/min;在實(shí)施過(guò)程中，噴嘴與滾輪的作用使?jié){料第一分散，而甩向霧化室的漿料通過(guò)高速氣體撞擊，實(shí)現(xiàn)第二次分散;這樣使得ATO顆粒粒徑更小，為制備性能穩(wěn)定的涂料打好基礎(chǔ);在霧化室內(nèi)通過(guò)噴射器再次噴射至收集室，這樣可使?jié){料在氣體的壓力再次混合，然后通過(guò)噴射器第三次分散，進(jìn)一步提高ATO的分散質(zhì)量。
[0016]由于通入霧化室內(nèi)的惰性氣體本身具有壓力，只需在霧化室的側(cè)壁開孔，再在孔內(nèi)安裝噴射器就可實(shí)現(xiàn)噴射，因此加工簡(jiǎn)單，成本低;在霧化室內(nèi)漿料從上向下運(yùn)動(dòng)，而氣體由下向上撞擊漿料，從而使得兩者充分接觸，使得分散更加均勻；發(fā)生撞擊后，由于兩者密度不同，在重力的作用下會(huì)分離，因此可從霧化室上側(cè)收集氣體，下側(cè)收集分散后的ATO漿料，操作方便簡(jiǎn)單。在霧化室內(nèi)，氣體的流向與水平方向的夾角最好為45°—90°，且氣體流速保持30m/s為宜，這樣使分散效果更好。
[0017]收集分散后的ATO漿料后，向其緩慢加入乙醇和硅烷偶聯(lián)劑，并在轉(zhuǎn)速為250—350r/min的磁力攪拌下加入乙醇和硅烷偶聯(lián)劑，并攪拌I 一 2h后靜置，從而得到ATO隔熱復(fù)合涂料。在本發(fā)明中，分散前，ATO粉末的粒徑為30—40nm，配制的漿料中ATO的含量為20—30wt%，且ATO漿料、乙醇、硅烷偶聯(lián)劑的體積比為1: (3—5): (0.02—0.1)。由于ATO的含量、濃度等參數(shù)會(huì)影響最終涂料的隔熱效果，本發(fā)明采用上述參數(shù)可獲得最佳的隔熱效果。
[0018]實(shí)施例1
取粒徑約為30nm的ATO粉末，加入乙醇配制成20wt%的漿料，再將漿料通過(guò)噴嘴垂直噴射至旋轉(zhuǎn)的滾輪表面;保持漿料噴射的質(zhì)量流率為6g/s、噴嘴與滾輪之間的垂直距離為
0.01mm、滾輪直徑為40mm，滾輪轉(zhuǎn)速為300r/min;同時(shí)，在霧化室內(nèi)，以與水平方向保持45°夾角，并以30m/s的流速通入氬氣撞擊漿料;然后在氣體的壓力作用下漿料通過(guò)噴射器噴射至收集室，再?gòu)氖占疑蟼?cè)回收氣體，從收集室底部收集ATO漿料;接著，向收集的ATO漿料中緩慢加入乙醇和娃燒偶聯(lián)劑，其中ATO楽料、乙醇、娃燒偶聯(lián)劑的體積比為1:3:0.02，并以轉(zhuǎn)速為250r/min的磁力攪拌2min后靜置，獲得納米ATO復(fù)合涂料。對(duì)涂料的性能檢測(cè)可知，涂料中的ATO平均粒徑約8nm，涂料制成薄膜涂層后，其可見光均勻透過(guò)率約81%，紅外區(qū)阻隔率約83%，對(duì)水的接觸角約為96.2°。
[0019]實(shí)施例2
取粒徑約為35nm的ATO粉末，加入乙醇中配制成25wt%的漿料，再將漿料通過(guò)噴嘴垂直噴射至旋轉(zhuǎn)的滾輪表面;保持漿料噴射的質(zhì)量流率為7g/s、噴嘴與滾輪之間的垂直距離為
0.05mm、滾輪直徑為45mm，滾輪轉(zhuǎn)速為320r/min;同時(shí)，在霧化室內(nèi)，以與水平方向保持60°夾角，并以30m/s的流速通入氬氣撞擊漿料;然后在氣體的壓力作用下漿料通過(guò)噴射器噴射至收集室，再?gòu)氖占疑蟼?cè)回收氣體，從收集室底部收集ATO漿料;接著，向收集的ATO漿料中緩慢加入乙醇和硅烷偶聯(lián)劑，其中ATO漿料、乙醇、硅烷偶聯(lián)劑的體積比為1:4:0.07，并以轉(zhuǎn)速為300r/min的磁力攪拌40min后靜置，獲得納米ATO涂料。對(duì)涂料的性能檢測(cè)可知，涂料中的ATO平均粒徑約6nm，涂料制成薄膜涂層后，其可見光均勻透過(guò)率約90%，紅外區(qū)阻隔率約89%，對(duì)水的接觸角約為97.8°。
[0020]實(shí)施例3
取粒徑約為40nm的ATO粉末，加入乙醇中配制成30wt%的漿料，再將漿料通過(guò)噴嘴垂直噴射至旋轉(zhuǎn)的滾輪表面;保持漿料噴射的質(zhì)量流率為8g/s、噴嘴與滾輪之間的垂直距離為
0.1mm、滾輪直徑為42mm，滾輪轉(zhuǎn)速為350r/min;同時(shí)，在霧化室內(nèi)，以與水平方向保持90°夾角，并以30m/s的流速通入氬氣撞擊漿料;然后在氣體的壓力作用下漿料通過(guò)噴射器噴射至收集室，再?gòu)氖占疑蟼?cè)回收氣體，從收集室底部收集ATO漿料;接著，向收集的ATO漿料中緩慢加入乙醇和硅烷偶聯(lián)劑，其中ATO漿料、乙醇、硅烷偶聯(lián)劑的體積比為1:5:0.1，并以轉(zhuǎn)速為350r/min的磁力攪拌30min后靜置，獲得納米ATO涂料。對(duì)涂料的性能檢測(cè)可知，涂料中的ATO平均粒徑約8nm，涂料制成薄膜涂層后，其可見光均勻透過(guò)率約86%，紅外區(qū)阻隔率約86%，對(duì)水的接觸角約為96.7°
以上對(duì)本發(fā)明實(shí)施例所提供的技術(shù)方案進(jìn)行了詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的原理以及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說(shuō)明只適用于幫助理解本發(fā)明實(shí)施例的原理；同時(shí)，對(duì)于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，在【具體實(shí)施方式】以及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處，綜上所述，本說(shuō)明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.噴射法制備納米ATO隔熱復(fù)合涂料的工藝，包括以下步驟: (1)向納米ATO粉末中加入乙醇攪拌均勻，配制成漿料； (2)將攪拌均勻的漿料通過(guò)噴嘴由上向下垂直噴射至高速旋轉(zhuǎn)的滾輪表面； (3 )滾輪將漿料甩向一側(cè)的霧化室，形成漿料液滴； (4)由下向上向霧化室內(nèi)通入高壓惰性氣體撞擊漿料液滴； (5)再將漿料液滴與氣體噴射至霧化室一側(cè)的收集室； (6)然后從收集室上側(cè)回收惰性氣體，從收集室下側(cè)收集ATO漿料； (7)向收集的ATO漿料中加入乙醇和硅烷偶聯(lián)劑，并攪拌均勻后靜置，得到ATO隔熱復(fù)合涂料。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述噴射法制備納米ATO隔熱復(fù)合涂料的工藝，其特征在于:步驟(I)中ATO粉末的粒徑為30—40nm，配制的漿料中ATO的含量為20—30wt%。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述噴射法制備納米ATO隔熱復(fù)合涂料的工藝，其特征在于:步驟(2)中漿料噴射的質(zhì)量流率為6—8g/s。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述噴射法制備納米ATO隔熱復(fù)合涂料的工藝，其特征在于:噴嘴與滾輪之間的垂直距離為0.01—0.1mm。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述噴射法制備納米ATO隔熱復(fù)合涂料的工藝，其特征在于:滾輪的直徑為40—50mm，滾輪轉(zhuǎn)速為300_350r/min。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述噴射法制備納米ATO隔熱復(fù)合涂料的工藝，其特征在于:在霧化室內(nèi)，惰性氣體的流向與水平方向的夾角為45° — 90°，惰性氣體的流速為30m/s。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述噴射法制備納米ATO隔熱復(fù)合涂料的工藝，其特征在于:ΑΤ0漿料、乙醇、娃燒偶聯(lián)劑的體積比為I: (3一5): (0.02—0.1)。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述噴射法制備納米ATO隔熱復(fù)合涂料的工藝，其特征在于:收集的ATO漿料在轉(zhuǎn)速為250—350r/min的磁力攪拌下加入乙醇和硅烷偶聯(lián)劑，并攪拌I 一 2h后靜置。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述噴射法制備納米ATO隔熱復(fù)合涂料的工藝，其特征在于:霧化室內(nèi)安裝有噴射器，霧化室內(nèi)漿料和氣體通過(guò)噴射器噴射至收集室。
【專利摘要】本發(fā)明涉及隔熱涂料的加工領(lǐng)域，具體是噴射法制備納米ATO隔熱復(fù)合涂料的工藝，包括向納米ATO粉末中加入乙醇攪拌均勻，配制成漿料；將攪拌均勻的漿料通過(guò)噴嘴由上向下垂直噴射至高速旋轉(zhuǎn)的滾輪表面；滾輪將漿料甩向一側(cè)的霧化室；向霧化室內(nèi)通入高壓惰性氣體撞擊漿料液滴；再將漿料液滴與氣體噴射至霧化室一側(cè)的收集室；然后從收集室上側(cè)回收惰性氣體，從收集室下側(cè)收集ATO漿料；向收集的ATO漿料中加入乙醇和硅烷偶聯(lián)劑，并攪拌均勻后靜置，得到ATO隔熱涂料。本發(fā)明將噴射的ATO漿料通過(guò)旋轉(zhuǎn)滾輪的離心力打碎，再通過(guò)高速惰性氣體撞擊，破壞了漿料中ATO粒子的團(tuán)聚，提高了ATO漿料的分散效果，從而使得制備的ATO隔熱涂料性能穩(wěn)定、隔熱效果較好。
【IPC分類】C09D7/12
【公開號(hào)】CN105524517
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610053705
【發(fā)明人】易鑒榮, 林荔琍, 唐臻, 吳堅(jiān), 林荔珊
【申請(qǐng)人】柳州豪祥特科技有限公司
【公開日】2016年4月27日
【申請(qǐng)日】2016年1月27日