一種紅外線高反射涂料的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種涂料及制備方法，特別是一種紅外線反射涂料。
【背景技術(shù)】
[0002] 陽(yáng)光中的能量99.99%集中于可見(jiàn)光區(qū)、紫外區(qū)以及紅外區(qū)域，如果籠統(tǒng)劃分，可 見(jiàn)光區(qū)域占據(jù)了50%的能量，紫外區(qū)域?yàn)?%，紅外部分約占43%左右?？梢?jiàn)光中本身熱量 不大，熱量的主要來(lái)源則是陽(yáng)光中紅外線輻射引起的。傳統(tǒng)的散熱模式主要包括熱傳導(dǎo)、對(duì) 流以及熱輻射。但是對(duì)于很多領(lǐng)域如光伏組件、建筑外墻由于受空間、材料環(huán)境以及成本的 限制，采用對(duì)流和熱傳導(dǎo)的方式散熱往往并不適用。而紅外線反射的方法則不存在這些限 制因素，采用紅外線反射材料，則可以將大部分紅外線反射到大氣當(dāng)中，從而降低物體表面 的溫度，從源頭上切斷發(fā)熱的根源，具有很好的降溫效果。
[0003] 一些傳統(tǒng)的紅外反射涂料，如專利CN201210436521.2、CN201210052510.4、 〇吧01210169272.5、0呢01210052925.1、0呢01410525613.7等分別添加了石墨烯、納米紅外 陶瓷粉、碳纖維、碳納米管、碳納米材料等填料，此類填料一般價(jià)格較為昂貴，理論上并不適 合大范圍使用。其他廣譜性涂料，一般會(huì)添加一些白色填料如碳酸鈣、鈦白粉、氧化硅、氧化 鋅等作為功能材料如專利CN03114175 · 7、CN200710029777 .(KCN200910272327· 3、 CN201210168722.9，此類填料一般在紅外線區(qū)域并不具有特性反射，降溫效果并不明顯。
[0004] 目前在外墻玻璃、汽車玻璃等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的紅外線反射材料如ITO薄膜或者低 輻射鍍膜等材料，此類材料的原理一般是利用金屬氧化物鍍膜如氧化銀膜、氧化銦錫膜等 反射紅外線的特性，過(guò)濾掉光線中的紅外線從而達(dá)到降溫的目的。但是這些材料一般都是 采用化學(xué)蒸鍍或者化學(xué)氣相沉積的方法制作鍍膜，設(shè)備和技術(shù)成本較高，很難應(yīng)用在涂料 領(lǐng)域。
[0005] 因此開(kāi)發(fā)一種能具有類似紅外反射鍍膜材料反射紅外線的性能，同時(shí)適合在大范 圍室外環(huán)境使用的紅外反射涂料，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的是為了彌補(bǔ)現(xiàn)有的紅外反射涂料成本較高、效率較低等問(wèn)題，提供 一種具有較好的反射致熱紅外線同時(shí)成本較低適合可以大范圍應(yīng)用的涂料。
[0007] 為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案:一種紅外線高反射涂料，由基體 樹(shù)脂、表面沉積有紅外反射納米氧化層的玻璃微珠、固化劑、助劑、固化劑促進(jìn)劑、溶劑按質(zhì) 量比100:1-10:10-30:2-10:0.5-2:10-30混合均勻得到;所述紅外反射納米氧化層為氧化 銦氧化層、氧化錫氧化層或氧化銦和氧化錫按照任意比組合的混合氧化層。
[0008] 進(jìn)一步地，所述的基體樹(shù)脂為由丙烯酸樹(shù)脂、聚酯樹(shù)脂中的一種或兩種按照任意 配比混合組成。
[0009] 進(jìn)一步地，所述固化劑由異氰酸酯、嵌段異氰酸酯、三聚氰胺中的一種或多種按照 任意配比混合組成。
[0010] 進(jìn)一步地，所述的助劑由分散劑、消泡劑中的一種或兩種按照任意配比混合組成。
[0011] 進(jìn)一步地，，所述固化劑促進(jìn)劑為有機(jī)錫類固化促進(jìn)劑。
[0012] 進(jìn)一步地，所述的表面改性玻璃微珠的粒徑為5-20um。
[0013] 進(jìn)一步地，所述的表面改性玻璃微珠的制備過(guò)程如下：
[0014] (1)玻璃微珠清洗:用濃度為0.1 mo 1/1的氫氧化鈉溶液攪拌清洗玻璃微珠粉末，清 洗5分鐘后，抽濾并用去離子水清洗。
[0015] (2)改性:將100重量份的清洗后的玻璃微珠，加入到500ml去離子水中，并加入30 重量份的聚乙烯醇(PVP，平均分子量為10000)，攪拌至充分溶解，得到混合溶液，控制混合 溶液的溫度為0-25攝氏度。
[0016] (3)在攪拌條件下，向混合溶液中加入改性劑，控制PVP的摩爾量與改性劑的摩爾 量比例為0.05-0.2，然后逐滴加入摩爾濃度為0.05mol/l的氫氧化鈉溶液，加入的氫氧化鈉 的摩爾量與改性劑的摩爾量比例為5:1;得到的產(chǎn)物再用大量去離子水沖洗，常溫烘干，得 到表面改性的玻璃微珠；
[0017] 上述改性劑為InCl3.4H20、SnCl2.5H20中的一種或兩種按照任意配比組成的混合 物。
[0018] 進(jìn)一步地，所述的溶劑由丙二醇甲醚醋酸酯（PMA)、二甲苯、丁酮當(dāng)中的一種或者 幾種按照任意配比混合。
[0019] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：
[0020] 1.玻璃微珠表面通過(guò)簡(jiǎn)單的化學(xué)沉積改性后，便可以獲得厚度可控的氧化銦錫納 米層，不需要采用傳統(tǒng)的紅外反射薄膜制備過(guò)程中常用的化學(xué)蒸鍍或者氣相沉積等方法， 方法簡(jiǎn)單。表面改性玻璃微珠作為涂料中的功能性填料，既可以利用玻璃微珠導(dǎo)熱系數(shù)低、 絕熱效果好等特點(diǎn)，還具有氧化銦/氧化錫材料反射紅外線的特點(diǎn)，在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程當(dāng)中， 可以很好的阻隔熱量往內(nèi)層傳播，同時(shí)反射致熱紅外線，達(dá)到一材兩用的效果。
[0021] 2.制備的紅外高反射涂料，相較于傳統(tǒng)的反射涂料中加入石墨烯、碳納米管等價(jià) 格昂貴的填料，采用了表面改性后的玻璃微珠作為功能性填料，材料成本更加低廉，性能優(yōu) 異；同時(shí)相較于一般的白色反射涂料，在紅外線波段具有更高的反射效率，適合在建筑、光 伏組件等領(lǐng)域大范圍應(yīng)用。
【具體實(shí)施方式】
[0022]本發(fā)明提供的一種紅外線高反射涂料，玻璃微珠的改性對(duì)于提高紅外反射效果具 有至關(guān)重要的作用，下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做優(yōu)選的說(shuō)明，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不限 于這些實(shí)施例。所述原料如未經(jīng)特別說(shuō)明，均為市售普通原料。改性后的玻璃微珠，采用激 光粒度儀測(cè)試其粒徑尺寸。
[0023] 實(shí)施例1:
[0024] (1)玻璃微珠清洗:用濃度為0. lmol/1的氫氧化鈉溶液攪拌清洗玻璃微珠粉末，清 洗5分鐘后，抽濾并用去離子水清洗。
[0025] (2)改性:將100g的清洗后的玻璃微珠，加入到500ml去離子水中，并加入30g的聚 乙烯醇(PVP，平均分子量為10000)，攪拌至充分溶解，得到混合溶液，控制混合溶液的溫度 為5攝氏度。
[0026] (3)在攪拌條件下，向混合溶液中加入改性劑，控制混合溶液中PVP的摩爾量與改 性劑的摩爾量比例為〇. 05，然后逐滴加入摩爾濃度為0.05mol/l的氫氧化鈉溶液，加入的氫 氧化鈉的摩爾量與改性劑的摩爾量比例為5:1;得到的產(chǎn)物再用大量去離子水沖洗，常溫烘 干，得到表面改性的玻璃微珠；
[0027] 上述制備過(guò)程中，控制改性劑中InCl3.4H20與SnCl 2.5H20的摩爾比例為0.1:1。
[0028]涂料按以下配方混合：
[0029] 不飽和聚酯WF-POlK無(wú)錫萬(wàn)博涂料）100份 [0030]改性玻璃微珠 1份 [0031] 固化劑N3390(德國(guó)拜耳）10份 [0032]分散劑BYK161(德國(guó)畢克化學(xué)）2份 [0033]固化促進(jìn)劑二月桂酸二丁基錫0.5份 [0034]溶劑PMA 10份
[0035]上述組分混合并采用高速攪拌機(jī)攪拌30分鐘，得到紅外反射涂料。
[0036] 實(shí)施例2:
[0037] (1)玻璃微珠清洗:用濃度為0. lmol/1的氫氧化鈉溶液攪拌清洗玻璃微珠粉末，清 洗5分鐘后，抽濾并用去離子水清洗。
[0038] (2)改性:將100g的清洗后的玻璃微珠，加入到500ml去離子水中，并加入30g的聚 乙烯醇(PVP，平均分子量為10000)，攪拌至充分溶解，得到混合溶液，控制混合溶液的溫度 為15攝氏度。
[0039] (3)在攪拌條件下，向混合溶液中加入改性劑，控制混合溶液中PVP的摩爾量與改 性劑的摩爾量比例為〇. 1，然后逐滴加入摩爾濃度為〇.〇5mol/l的氫氧化鈉溶液，加入的氫 氧化鈉的摩爾量與改性劑的摩爾量比例為5:1;得到的產(chǎn)物再用大量去離子水沖洗，常溫烘 干，得到表面改性的玻璃微珠；
[0040] 上述制備過(guò)程中，控制改性劑中InCl3.4H20與SnCl 2.5H20的摩爾比例為0.5:1。
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