建築玻璃專用節能塗料及其生產方法
2023-10-08 12:46:09 2
建築玻璃專用節能塗料及其生產方法
【專利摘要】本發明公開一種建築玻璃專用節能塗料及其生產方法，其中塗料包括按重量百分比計的以下組分：氧化鋅10～20%、防水隔熱粉15～35%、單晶矽粉末1～5%、聚酯成膜基料40～60%、用作溶劑的甲乙酮2～6%；其中生產方法包括：（1）確定建築玻璃專用節能塗料的生產量；（2）按預先設定的重量百分比準備各組分；（3）將準備好的氧化鋅、防水隔熱粉、單晶矽粉末、甲乙酮加入第一攪拌器中攪拌5～15分鐘；（4）將攪拌好的混合物移至研磨器中研磨2～5小時，使得混合物中固體顆粒粒徑小於等於100μm；以及（5）將研磨好的混合物以及準備好的聚酯成膜基料加入第二攪拌器中攪拌10～25分鐘，製成建築玻璃專用節能塗料。
【專利說明】建築玻璃專用節能塗料及其生產方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種塗料及其生產方法，特別是涉及一種玻璃專用塗料及其生產方法。
【背景技術】
[0002]面對日益嚴峻的能源危機，全世界都在大力提倡節能減排。據統計，建築能耗佔人類能源消耗的30-40%，因此，提高建築物保溫隔熱性能對於節約能源具有非常重要的意義。
[0003]近年來，玻璃幕牆廣泛被現代建築所採用，玻璃幕牆所導致的光汙染和能耗問題也越來越嚴峻。為此，各國建築界都在不斷地研發建築玻璃節能方案。目前所使用的建築玻璃節能方案主要包括採用中空玻璃、鍍膜熱反射玻璃和各種隔熱玻璃貼膜。然而，這些節能方案的成本都較高。
[0004]實踐證明，在建築物玻璃上使用專用的節能塗料，可以有效地降低玻璃傳熱係數，隔熱、隔紫外線，從而降低能耗、減少光汙染。
[0005]如中國專利申請公開第101050063號所揭示的一種納米級紅外隔絕玻璃節能塗料及製造方法，其配方:紫外線吸收劑0.1~0.5%，紅外線吸收劑0.1~15.0%，分散劑
2.0~5.0%，表面潤溼劑0.2~0.5%，樹脂5.0~10.0%，溶劑69~92.6%。其製法:先將溶劑加入調配鍋中，攪拌下依次加入分散劑、樹脂、表面潤溼劑，直到全部溶解均勻，再加入紫外線吸收劑、紅外線吸收劑，攪拌混合，進行超微研磨12~30小時，使顆粒粒度D50=40~100納米，停止研磨，進行過濾、復配，再過濾，出料。然而，這種納米級紅外隔絕玻璃節能塗料的成本較高、附著性欠佳。
[0006]又如中國專利申請公開第101428976號所揭示的一種玻璃納米節能塗料及其製備方法。塗料重量組成為:納米銦錫複合氧化物粉體0.1~5.0%，分散劑0.1~1.5%，透明玻璃漆20~40%，溶劑53.5~79.8%。其製備過程為先將溶劑加入調配容器中，攪拌下依次加入分散劑和納米ITO粉體混勻，再加入透明玻璃漆，勻漿得塗料。然而，這種玻璃納米節能塗料的成本較高、附著性欠佳。
[0007]再如中國專利申請公開第101709193A號所揭示的一種水性丙烯酸類防水隔熱塗料，其以彈性丙烯酸酯共聚物乳液、VAE乳液、有機矽防水材料冷混的共聚物乳液為基料，低導熱係數的空玻璃微珠、中空陶瓷微珠等隔熱材料，鈦白粉、氧化鋅、超細雲母等反射材料和耐腐蝕的重晶石粉、矽灰石等為顏填料的水性丙烯酸類防水隔熱塗料。然而，這種水性丙烯酸類防水隔熱塗料無論是附著性還是透明度都不適用於建築玻璃。
[0008]另如中國專利申請公開第102181208A號所揭示的一種外牆熱反射隔熱塗料，所述塗料組分按重量百分比包括:成膜材料40% -50% ;顏填料29% -38.5% ;單晶矽粉體1% -1.5% ;助劑3^-5% ;去離子水10% -22% ;所述成膜材料包括水性氟碳乳液和彈性乳液；所述顏填料包括金紅石型鈦白粉、雲母粉、硅藻土、超細重鈣中的一種或多種；所述助劑包括分散劑、流平劑、消泡劑、防腐劑、增稠劑、成膜助劑、防凍劑中的一種或多種。然而，這種外牆熱反射隔熱塗料無論是附著性還是透明度都不適用於建築玻璃。
[0009]因此，提供一種原料成本低、製備工藝簡單的建築玻璃專用節能塗料及其生產方法成為業內急需解決的問題。
【發明內容】
[0010]本發明的目的是提供一種成本低、工藝簡單、透明度高、附著力強的建築玻璃專用節能塗料以及對應的生產方法。
[0011]根據本發明方案的一個方面，提供一種建築玻璃專用節能塗料，其包括按重量百分比計的以下組分:用作熱反射功能材料的氧化鋅10~20%、防水隔熱粉15~35%、用作反射隔熱功能材料的單晶矽粉末I~5%、聚酯成膜基料40~60%、用作溶劑的甲乙酮2~6%。
[0012]可選擇地，防水隔熱粉可以為以下組分中的一種或至少兩種的混合物:活性碳酸鈣、珍珠巖粉、雲母粉。
[0013]可選擇地，防水隔熱粉可以包括活性碳酸鈣、珍珠巖粉和雲母粉，其中，活性碳酸鈣佔防水隔熱粉的重量百分比為65~75%，珍珠巖粉佔防水隔熱粉的重量百分比為10~20%，雲母粉佔防水隔熱粉的重量百分比為10~20%。
[0014]可選擇地，防水隔熱粉可以包括重量百分比為5:1:1的活性碳酸鈣、珍珠巖粉和雲母粉。
[0015]可選擇地，聚酯成膜基料可以包括彈性丙烯酸共聚物乳液、乙烯一醋酸乙烯共聚乳液和有機矽防水劑， 其中，彈性丙烯酸共聚物乳液佔聚酯成膜基料的重量百分比為30%~60% (比如大約50%)，乙烯一醋酸乙烯共聚乳液佔聚酯成膜基料的重量百分比為20%~40% (比如大約30%)，有機矽防水劑佔聚酯成膜基料的重量百分比為10%~30%(比如大約20%)。
[0016]可選擇地，聚酯成膜基料可以包括丙烯酸酯彈性乳液和聚磷酸銨(比如晶體II型)，其中，丙烯酸酯彈性乳液與聚磷酸銨的重量比範圍為1:1~2:1。
[0017]可選擇地，聚酯成膜基料可以為以下組分中的一種或至少兩種的混合物:水性丙烯酸樹脂、水性醇酸樹脂、水性聚氨酯樹脂和水性苯丙乳液。
[0018]可選擇地，單晶矽粉末的顆粒粒徑為小於等於100 μ m,防水隔熱粉的顆粒粒徑為小於等於100 μ m,氧化鋅的顆粒粒徑為小於等於100 μ m。
[0019]優選地，單晶矽粉末的顆粒粒徑為小於等於60 μ m,防水隔熱粉的顆粒粒徑為小於等於60 μ m,氧化鋅的顆粒粒徑為小於等於60 μ m。
[0020]根據本發明方案的另一方面，提供一種本發明建築玻璃專用節能塗料的生產方法，包括:(1)、確定建築玻璃專用節能塗料的生產量；(2)、按預先設定的重量百分比準備各組分；(3)、將準備好的氧化鋅、防水隔熱粉、單晶矽粉末、甲乙酮加入第一攪拌器中攪拌5~15分鐘，比如8或10分鐘；(4)、將攪拌好的混合物移至研磨器中研磨2~5小時，比如3或4小時，使得混合物中固體顆粒粒徑小於等於100 μ m,優選地小於等於60 μ m ;以及
(5)、將研磨好的混合物以及準備好的聚酯成膜基料加入第二攪拌器中攪拌10~25分鐘，比如15或20分鐘，製成建築玻璃專用節能塗料。
[0021]優選地，在步驟(5)中，先將準備好的聚酯成膜基料加入第二攪拌器中攪拌，再將研磨好的混合物分至少三次加入第二攪拌器中攪拌，比如研磨好的混合物可以分成均等的5份，每間隔3分鐘加入一份。
[0022]優選地，第一攪拌器的容量和功率均大約為第二攪拌器的一半，從而降低製備過程中的能耗。
[0023]本發明的建築玻璃專用節能塗料的有益效果是:(I)、透明度達95%以上；(2)、玻璃附著力強，耐清洗/塗擦；(3)、成本低，製備工藝簡單；(4)、隔熱降耗性能好；(5)、太陽光主要是以紅外線輻射方式進行熱量傳遞，而單晶矽粉體具有較強的紫外吸收、紅外反射特性，從而能夠有效隔熱、降低光汙染。
【具體實施方式】
[0024]下面參照非限制性【具體實施方式】詳細描述本發明。
[0025]根據本發明的一個方面，提供一種建築玻璃專用節能塗料。
[0026]實施方式一
[0027]本發明的建築玻璃專用節能塗料由按重量百分比計的以下組分混合製備而成:用作熱反射功能材料的氧化鋅15%、防水隔熱粉30%、用作反射隔熱功能材料的單晶矽粉末2%、聚酯成膜基料50%、用作溶劑的甲乙酮3%。
[0028]其中，防水隔熱粉由重量比為大約5:1:1的活性碳酸鈣、珍珠巖粉和雲母粉混合製備而成。
[0029]其中，聚酯成膜基料包括彈性丙烯酸共聚物乳液、乙烯一醋酸乙烯共聚乳液和有機矽防水劑，其中，彈性丙烯酸共聚物乳液佔聚酯成膜基料的重量百分比為大約50%，乙烯一醋酸乙烯共聚乳液佔聚酯成膜基料的重量百分比為大約30%，有機矽防水劑佔聚酯成膜基料的重量百分比為大約20%。
[0030]其中，單晶矽粉末的顆粒粒徑為小於等於60 μ m,防水隔熱粉的顆粒粒徑為小於等於60 μ m,氧化鋅的顆粒粒徑為小於等於60 μ m。
[0031]根據本方案製備的玻璃塗料透明度達95%以上，附著力強，隔熱性好，使用I年後未出現脫落現象。
[0032]實施方式二
[0033]本發明的建築玻璃專用節能塗料由按重量百分比計的以下組分混合製備而成:用作熱反射功能材料的氧化鋅10%、防水隔熱粉35%、用作反射隔熱功能材料的單晶矽粉末5%、聚酯成膜基料44%、用作溶劑的甲乙酮6%。
[0034]其中，防水隔熱粉由重量比為大約6:1的活性碳酸鈣和珍珠巖粉混合製備而成。
[0035]其中，聚酯成膜基料包括重量比為大約1.5:1的丙烯酸酯彈性乳液和晶體II型聚磷酸銨。
[0036]其中，單晶矽粉末的顆粒粒徑為小於等於40 μ m,防水隔熱粉的顆粒粒徑為小於等於40 μ m，氧化鋅的顆粒粒徑為小於等於40 μ m。
[0037]根據本方案製備的玻璃塗料透明度達95%以上，附著力強，隔熱性好，使用I年後未出現脫落現象。
[0038]實施方式三
[0039]本發明的建築玻璃專用節能塗料由按重量百分比計的以下組分混合製備而成:用作熱反射功能材料的氧化鋅20%、防水隔熱粉15%、用作反射隔熱功能材料的單晶矽粉末1%、聚酯成膜基料60%、用作溶劑的甲乙酮4%。
[0040]其中，防水隔熱粉由重量比為大約6:1的活性碳酸鈣和雲母粉混合製備而成。
[0041]其中，聚酯成膜基料為水性聚氨酯樹脂。
[0042]其中，單晶矽粉末的顆粒粒徑為小於等於80 μ m,防水隔熱粉的顆粒粒徑為小於等於80 μ m,氧化鋅的顆粒粒徑為小於等於80 μ m。
[0043]根據本方案製備的玻璃塗料透明度達95%以上，附著力強，隔熱性好，使用I年後未出現脫落現象。
[0044]根據本發明的另一個方面，提供一種建築玻璃專用節能塗料的生產方法。
[0045]本發明的方法包括以下步驟:
[0046](I)、確定建築玻璃專用節能塗料的生產量，比如500公斤、I噸、5噸、10噸等；
[0047](2)、按預先設定的重量百分比準備各組分，比如按照實施方式一至三的配比準備各組分；
[0048](3)、將準備好的氧化鋅、防水隔熱粉、單晶矽粉末、甲乙酮加入第一攪拌器中攪拌5~15分鐘，比如8或10分鐘；
[0049](4)、將攪拌好的混合物移至研磨器中研磨2~5小時，比如3或4小時，使得混合物中固體顆粒粒徑小於等於100 μ m,優選地小於等於60 μ m ;以及
[0050](5)、將研磨好的混合物以及準備好的聚酯成膜基料加入第二攪拌器中攪拌10~25分鐘，比如15或20分鐘，製成建築玻璃專用節能塗料。其中，可以先將準備好的聚酯成膜基料加入第二攪拌器中攪拌，再將研磨好的混合物分成均等的5份，每間隔3分鐘加入一份至第二攪拌器中攪拌。
[0051]本發明的方法將各組分有序地添加到第一和第二攪拌器進行攪拌，形成附著力強、透明度高、膜層細膩均勻的建築玻璃節能塗料。
[0052]儘管在此已詳細描述本發明的優選實施方式，但要理解的是本發明並不局限於這裡詳細描述和示出的具體結構，在不偏離本發明的實質和範圍的情況下可由本領域的技術人員實現其它的變型和變體。例如，在製備過程中可以選擇對第一或第二攪拌器加熱。並且，各組分、配比、溫度等參數可以根據具體使用條件在本發明所公開的範圍內適當選取。
【權利要求】
1.一種建築玻璃專用節能塗料，其特徵在於包括按重量百分比計的以下組分:用作熱反射功能材料的氧化鋅10~20%、防水隔熱粉15~35%、用作反射隔熱功能材料的單晶矽粉末I~5%、聚酯成膜基料40~60%、用作溶劑的甲乙酮2~6%。
2.如權利要求1所述的建築玻璃專用節能塗料，其特徵在於，所述防水隔熱粉為以下組分中的一種或至少兩種的混合物:活性碳酸鈣、珍珠巖粉、雲母粉。
3.如權利要求2所述的建築玻璃專用節能塗料，其特徵在於，所述防水隔熱粉包括活性碳酸鈣、珍珠巖粉和雲母粉，其中，所述活性碳酸鈣佔所述防水隔熱粉的重量百分比為65~75%，所述珍珠巖粉佔所述防水隔熱粉的重量百分比為10~20%，所述雲母粉佔所述防水隔熱粉的重量百分比為10~20%。
4.如權利要求3所述的建築玻璃專用節能塗料，其特徵在於，所述防水隔熱粉包括重量百分比為5:1:1的活性碳酸鈣、珍珠巖粉和雲母粉。
5.如權利要求1所述的建築玻璃專用節能塗料，其特徵在於，所述聚酯成膜基料包括彈性丙烯酸共聚物乳液、乙烯一醋酸乙烯共聚乳液和有機矽防水劑，其中，所述彈性丙烯酸共聚物乳液佔所述聚酯成膜基料的重量百分比為30%~60%，所述乙烯一醋酸乙烯共聚乳液佔所述聚酯成膜基料的重量百分比為20%~40%，所述有機矽防水劑佔所述聚酯成膜基料的重量百分比為10%~30%。
6.如權利要求1所述的建築玻璃專用節能塗料，其特徵在於，所述聚酯成膜基料包括丙烯酸酯彈性乳液和聚磷酸銨，其中，所述丙烯酸酯彈性乳液與所述聚磷酸銨的重量比範圍為1:1~2:1。
7.如權利要求1所述的建築玻璃專用節能塗料，其特徵在於，所述聚酯成膜基料為以下組分中的一種或至少兩種的混合物:水性丙烯酸樹脂、水性醇酸樹脂、水性聚氨酯樹脂和水性苯丙乳液。
8.如權利要求1所述的建築玻璃專用節能塗料，其特徵在於，所述單晶娃粉末的顆粒粒徑為小於等於100 μ m，所述防水隔熱粉的顆粒粒徑為小於等於100 μ m，所述氧化鋅的顆粒粒徑為小於等於100 μ m。
9.如權利要求8所述的建築玻璃專用節能塗料,其特徵在於,所述單晶娃粉末的顆粒粒徑為小於等於60 μ m，所述防水隔熱粉的顆粒粒徑為小於等於60 μ m，所述氧化鋅的顆粒粒徑為小於等於60 μ m。
10.一種如權利要求1~9中任一項所述的建築玻璃專用節能塗料的生產方法，包括: (1)、確定所述建築玻璃專用節能塗料的生產量； (2)、按預先設定的重量百分比準備各組分； (3)、將準備好的氧化鋅、防水隔熱粉、單晶矽粉末、甲乙酮加入第一攪拌器中攪拌5~15分鐘； (4)、將攪拌好的混合物移至研磨器中研磨2~5小時，使得混合物中固體顆粒粒徑小於等於IOOym ;以及 (5)、將研磨好的混合物以及準備好的聚酯成膜基料加入第二攪拌器中攪拌10~25分鐘，製成所述建築玻璃專用節能塗料。
【文檔編號】C09D133/00GK103788792SQ201410043535
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2014年1月29日 優先權日:2014年1月29日
【發明者】葛科, 徐躍文 申請人:長沙市芙蓉區群翔建築塗料廠