一種紅外線高反射涂料的制作方法
【技術領域】
[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】
[0002] 陽光中的能量99.99%集中于可見光區(qū)、紫外區(qū)以及紅外區(qū)域，如果籠統(tǒng)劃分，可 見光區(qū)域占據(jù)了50%的能量，紫外區(qū)域為7%，紅外部分約占43%左右?？梢姽庵斜旧頍崃?不大，熱量的主要來源則是陽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、對 流以及熱輻射。但是對于很多領域如光伏組件、建筑外墻由于受空間、材料環(huán)境以及成本的 限制，采用對流和熱傳導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、汽車玻璃等領域廣泛應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，過濾掉光線中的紅外線從而達到降溫的目的。但是這些材料一般都是 采用化學蒸鍍或者化學氣相沉積的方法制作鍍膜，設備和技術成本較高，很難應用在涂料 領域。
[0005] 因此開發(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)實意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的是為了彌補現(xiàn)有的紅外反射涂料成本較高、效率較低等問題，提供 一種具有較好的反射致熱紅外線同時成本較低適合可以大范圍應用的涂料。
[0007] 為了達到上述目的，本發(fā)明采用了以下技術方案:一種紅外線高反射涂料，由基體 樹脂、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] 進一步地，所述的基體樹脂為由丙烯酸樹脂、聚酯樹脂中的一種或兩種按照任意 配比混合組成。
[0009] 進一步地，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] 進一步地，，所述固化劑促進劑為有機錫類固化促進劑。
[0012] 進一步地，所述的表面改性玻璃微珠的粒徑為5-20um。
[0013] 進一步地，所述的表面改性玻璃微珠的制備過程如下：
[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] 進一步地，所述的溶劑由丙二醇甲醚醋酸酯（PMA)、二甲苯、丁酮當中的一種或者 幾種按照任意配比混合。
[0019] 與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點：
[0020] 1.玻璃微珠表面通過簡單的化學沉積改性后，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程中常用的化學蒸鍍或者氣相沉積等方法， 方法簡單。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熱系數(shù)低、 絕熱效果好等特點，還具有氧化銦/氧化錫材料反射紅外線的特點，在實際應用過程當中， 可以很好的阻隔熱量往內(nèi)層傳播，同時反射致熱紅外線，達到一材兩用的效果。
[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 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 伏組件等領域大范圍應用。
【具體實施方式】
[0022]本發(fā)明提供的一種紅外線高反射涂料，玻璃微珠的改性對于提高紅外反射效果具 有至關重要的作用，下面結合實施例對本發(fā)明做優(yōu)選的說明，但本發(fā)明的保護范圍并不限 于這些實施例。所述原料如未經(jīng)特別說明，均為市售普通原料。改性后的玻璃微珠，采用激 光粒度儀測試其粒徑尺寸。
[0023] 實施例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無錫萬博涂料）100份 [0030]改性玻璃微珠 1份 [0031] 固化劑N3390(德國拜耳）10份 [0032]分散劑BYK161(德國畢克化學）2份 [0033]固化促進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攪拌30分鐘，得到紅外反射涂料。
[0036] 實施例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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