一种玻璃幕墙用节能环保型镀膜玻璃涂料及其制备方法

1.本发明涉及建筑材料技术领域，尤其涉及一种玻璃幕墙用节能环保型镀膜玻璃涂料及其制备方法。


背景技术：

2.玻璃幕墙(reflection glass curtainwall)，是指由支撑结构体系可相对主体结构有一定位移能力、不分担主体结构所受作用的建筑外围护结构或装饰结构，墙体有单层和双层玻璃两种。玻璃幕墙是一种美观新颖的建筑墙体装饰方法，是现代主义高层建筑时代的显著特征。
3.现代化高层建筑的玻璃幕墙采用了由镜面玻璃与普通玻璃组合，隔层充入干燥空气或惰性气体的中空玻璃，中空玻璃有两层和三层之分，两层中空玻璃由两层玻璃加密封框架，形成一个夹层空间；三层玻璃则是由三层玻璃构成两个夹层空间，中空玻璃具有隔音、隔热、防结霜、防潮、抗风压强度大等优点，而在炎热夏天，阳光依然可以透过玻璃幕墙，而以建筑涂料进行建筑玻璃幕墙表面进行覆膜，将其涂覆在玻璃表面后，能够形成一层透明隔热涂膜，使玻璃在满足采光需求的同时实现较好的隔热节能效果。
4.在玻璃幕墙上使用专用的节能涂料，可以有效地降低玻璃传热系数，隔热、隔紫外线，从而降低能耗、减少光污染。而目前玻璃幕墙所使用的节能方案主要包括采用中空玻璃、镀膜热反射玻璃和各种隔热玻璃贴膜，然而这些节能方案的成本都较高，建筑涂料的节能性较差。因此，如何开发一种成本低、制备工艺简单、节能效果佳且对环境友好的玻璃幕墙涂料是本领域亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

5.为解决上述问题，本发明提供了一种玻璃幕墙用节能环保型镀膜玻璃涂料及其制备方法，所述玻璃幕墙用节能环保型镀膜玻璃涂料包括以下重量份的原料：
6.改性水性聚氨酯65-75份、纳米氧化锡锑7-12份、填料45-55份、润湿分散剂2-3份、增稠剂1-5份、有机硅消泡剂1-2份、流平剂2-5份、表面活性剂10-12份、碳酸钙3-5份。
7.进一步地，所述填料包括纳米二氧化钛粉15-25份、纳米陶瓷粉10-15份、云母粉1-4份。
8.进一步地，所述润湿分散剂为聚羧酸盐分散剂550s。
9.进一步地，所述增稠剂为丙烯酸增稠剂。
10.进一步地，所述流平剂为醋酸丁酯纤维素。
11.进一步地，所述表面活性剂为脂肪酸聚氧乙烯酯、硬脂酸甘油酯、乙二醇脂肪酸酯中的一种或几种。
12.进一步地，所述改性水性聚氨酯的制备方法如下：
13.将异佛尔酮二异氰酸酯和聚氧化丙烯二醇按重量比为1:2的比例混合，得到混合物，在n2保护下，将混合物在90℃条件下反应120min，随后，分别加入混合物总重量2.7％的
1，4-丁二醇和3.5％的二羟甲基丙酸，继续反应60min，冷却至70℃后，分别加入混合物总重量1.5％的二月桂酸二丁基锡和12％的全氟丁醇，反应120min，冷却至45℃后，加入混合物总重量2.2％的三乙胺，恒温反应30min，冷却至室温后，加入乙二胺进行后扩反应30min，滴加混合物总重量3％的n－氨乙基－γ－氨丙基三甲氧基硅烷进一步反应20min，旋转蒸发出丙酮，得到有机氟硅改性水性聚氨酯乳液。
14.所述有机氟硅改性水性聚氨酯乳液的固体质量分数为26％-28％。
15.本发明另一目的是提供所述玻璃幕墙用节能环保型镀膜玻璃涂料的制备方法，包括以下步骤：
16.(1)按比例称取各原料；
17.(2)将上述原料混合后加入反应容器，充分混合后在300-500r/min条件下搅拌10-16min，即得。
18.与现有技术相比，本发明的有益技术效果：
19.(1)本发明利用有机氟硅改性水性聚氨酯与表面活性剂的相互作用，提高了涂料稳定性，改善了涂膜的力学性能，还可提高涂层与玻璃的附着力，提高涂层的综合性能，同时使涂膜具有良好的疏水性，结合纳米二氧化钛产生的光催化反应，赋予涂料良好的自清洁功能；
20.(2)本发明利用碳酸钙与纳米氧化锡锑、填料，在涂膜中形成结构复杂，数量庞大的孔道结构，使其具有比表面积大、表面吸附力强、分散性能好等特点，可以起到提高涂膜稳定性、附着力的作用；
21.(3)本发明所述涂料中未添加紫外线吸收剂，但是通过对水性聚氨酯进行改性，利用碳酸钙对填料和二氧化钛的负载作用，结合表面活性剂对涂料表面性能的改性，使所述涂料能够有效地降低玻璃传热系数，隔紫外线，从而降低能耗，减少光污染，进而具备良好的节能效果。
具体实施方式
22.本发明提供了一种玻璃幕墙用节能环保型镀膜玻璃涂料，包括以下重量份的原料：
23.改性水性聚氨酯65-75份、纳米氧化锡锑7-12份、填料45-55份、润湿分散剂2-3份、增稠剂1-5份、有机硅消泡剂1-2份、流平剂2-5份、表面活性剂10-12份、碳酸钙3-5份。
24.在一个实施例中，所述填料包括纳米二氧化钛粉15-25份、纳米陶瓷粉10-15份、云母粉1-4份。
25.在一个实施例中，所述润湿分散剂为聚羧酸盐分散剂550s。
26.在一个实施例中，所述增稠剂为丙烯酸增稠剂。
27.在一个实施例中，所述流平剂为醋酸丁酯纤维素。
28.在一个实施例中，所述表面活性剂为脂肪酸聚氧乙烯酯、硬脂酸甘油酯、乙二醇脂肪酸酯中的一种或几种。
29.在一个实施例中，所述改性水性聚氨酯的制备方法如下：
30.将异佛尔酮二异氰酸酯和聚氧化丙烯二醇按重量比为1:2的比例混合，得到混合物，在n2保护下，将混合物在90℃条件下反应120min，随后，分别加入混合物总重量2.7％的
1，4-丁二醇和3.5％的二羟甲基丙酸，继续反应60min，冷却至70℃后，分别加入混合物总重量1.5％的二月桂酸二丁基锡和12％的全氟丁醇，反应120min，冷却至45℃后，加入混合物总重量2.2％的三乙胺，恒温反应30min，冷却至室温后，加入乙二胺进行后扩反应30min，滴加混合物总重量3％的n－氨乙基－γ－氨丙基三甲氧基硅烷进一步反应20min，旋转蒸发出丙酮，得到有机氟硅改性水性聚氨酯乳液。
31.在一个实施例中，所述有机氟硅改性水性聚氨酯乳液的固体质量分数为26％-28％。
32.本发明所述玻璃幕墙用节能环保型镀膜玻璃涂料的制备方法，包括以下步骤：
33.(1)按比例称取各原料；
34.(2)将上述原料混合后加入反应容器，充分混合后在300-500r/min条件下搅拌10-16min，即得。
35.以下结合实施例对本发明提供的技术方案进行进一步说明。
36.实施例1
37.改性水性聚氨酯的制备，步骤如下：
38.将异佛尔酮二异氰酸酯20g和聚氧化丙烯二醇40g混合，得到混合物，在n2保护下，将混合物在90℃条件下反应120min，随后，分别加入混合物总重量2.7％的1，4-丁二醇和3.5％的二羟甲基丙酸，继续反应60min，冷却至70℃后，分别加入混合物总重量1.5％的二月桂酸二丁基锡和12％的全氟丁醇，反应120min，冷却至45℃后，加入混合物总重量2.2％的三乙胺，恒温反应30min，冷却至室温后，加入乙二胺进行后扩反应30min，滴加混合物总重量3％的n－氨乙基－γ－氨丙基三甲氧基硅烷进一步反应20min，旋转蒸发出丙酮，得到固体质量分数为28％的有机氟硅改性水性聚氨酯乳液。
39.实施例2
40.一种玻璃幕墙用节能环保型镀膜玻璃涂料及其制备方法，所述玻璃幕墙用节能环保型镀膜玻璃涂料包括以下重量份的原料：
41.改性水性聚氨酯65份、纳米氧化锡锑7份、填料45份、润湿分散剂2份、增稠剂1份、有机硅消泡剂1份、流平剂2份、表面活性剂10份、碳酸钙3份
42.所述填料包括纳米二氧化钛粉15份、纳米陶瓷粉10份、云母粉1份；所述润湿分散剂为聚羧酸盐分散剂550s；所述增稠剂为丙烯酸增稠剂；所述流平剂为醋酸丁酯纤维素；所述表面活性剂为脂肪酸聚氧乙烯酯；
43.所述玻璃幕墙用节能环保型镀膜玻璃涂料的制备方法，包括以下步骤：
44.(1)按比例称取各原料；
45.(2)将上述原料混合后加入反应容器，充分混合后在300r/min条件下搅拌10min，即得。
46.实施例3
47.一种玻璃幕墙用节能环保型镀膜玻璃涂料及其制备方法，所述玻璃幕墙用节能环保型镀膜玻璃涂料包括以下重量份的原料：
48.改性水性聚氨酯75份、纳米氧化锡锑12份、填料55份、润湿分散剂3份、增稠剂5份、有机硅消泡剂2份、流平剂5份、表面活性剂12份、碳酸钙5份
49.所述填料包括纳米二氧化钛粉25份、纳米陶瓷粉15份、云母粉4份。
50.所述填料包括纳米二氧化钛粉15份、纳米陶瓷粉10份、云母粉1份；所述润湿分散剂为聚羧酸盐分散剂550s；所述增稠剂为丙烯酸增稠剂；所述流平剂为醋酸丁酯纤维素；所述表面活性剂为脂肪酸聚氧乙烯酯；
51.所述玻璃幕墙用节能环保型镀膜玻璃涂料的制备方法，包括以下步骤：
52.(1)按比例称取各原料；
53.(2)将上述原料混合后加入反应容器，充分混合后在500r/min条件下搅拌16min，即得。
54.实施例4
55.一种玻璃幕墙用节能环保型镀膜玻璃涂料及其制备方法，所述玻璃幕墙用节能环保型镀膜玻璃涂料包括以下重量份的原料：
56.改性水性聚氨酯75份、纳米氧化锡锑12份、填料55份、润湿分散剂3份、增稠剂1份、有机硅消泡剂1份、流平剂5份、表面活性剂12份、碳酸钙3份
57.所述填料包括纳米二氧化钛粉20份、纳米陶瓷粉15份、云母粉1份；所述润湿分散剂为聚羧酸盐分散剂550s；所述增稠剂为丙烯酸增稠剂；所述流平剂为醋酸丁酯纤维素；所述表面活性剂为脂肪酸聚氧乙烯酯。
58.所述玻璃幕墙用节能环保型镀膜玻璃涂料的制备方法，包括以下步骤：
59.(1)按比例称取各原料；
60.(2)将上述原料混合后加入反应容器，充分混合后在500r/min条件下搅拌16min，即得。
61.实施例5
62.一种玻璃幕墙用节能环保型镀膜玻璃涂料及其制备方法，所述玻璃幕墙用节能环保型镀膜玻璃涂料包括以下重量份的原料：
63.改性水性聚氨酯75份、纳米氧化锡锑12份、填料55份、润湿分散剂3份、增稠剂1份、有机硅消泡剂1份、流平剂5份、表面活性剂12份、碳酸钙3份
64.所述填料包括纳米二氧化钛粉20份、纳米陶瓷粉15份、云母粉1份；所述润湿分散剂为聚羧酸盐分散剂550s；所述增稠剂为丙烯酸增稠剂；所述流平剂为醋酸丁酯纤维素；所述表面活性剂为硬脂酸甘油酯。
65.所述玻璃幕墙用节能环保型镀膜玻璃涂料的制备方法，包括以下步骤：
66.(1)按比例称取各原料；
67.(2)将上述原料混合后加入反应容器，充分混合后在500r/min条件下搅拌16min，即得。
68.实施例6
69.一种玻璃幕墙用节能环保型镀膜玻璃涂料及其制备方法，所述玻璃幕墙用节能环保型镀膜玻璃涂料包括以下重量份的原料：
70.改性水性聚氨酯75份、纳米氧化锡锑12份、填料55份、润湿分散剂3份、增稠剂1份、有机硅消泡剂1份、流平剂5份、表面活性剂12份、碳酸钙3份
71.所述填料包括纳米二氧化钛粉20份、纳米陶瓷粉15份、云母粉1份；所述润湿分散剂为聚羧酸盐分散剂550s；所述增稠剂为丙烯酸增稠剂；所述流平剂为醋酸丁酯纤维素；所述表面活性剂为乙二醇脂肪酸酯。
72.所述玻璃幕墙用节能环保型镀膜玻璃涂料的制备方法，包括以下步骤：
73.(1)按比例称取各原料；
74.(2)将上述原料混合后加入反应容器，充分混合后在500r/min条件下搅拌16min，即得。
75.实施例7
76.一种玻璃幕墙用节能环保型镀膜玻璃涂料及其制备方法，所述玻璃幕墙用节能环保型镀膜玻璃涂料包括以下重量份的原料：
77.改性水性聚氨酯75份、纳米氧化锡锑12份、填料55份、润湿分散剂3份、增稠剂1份、有机硅消泡剂1份、流平剂5份、表面活性剂12份、碳酸钙3份
78.所述填料包括纳米二氧化钛粉20份、纳米陶瓷粉15份、云母粉1份；所述润湿分散剂为聚羧酸盐分散剂550s；所述增稠剂为丙烯酸增稠剂；所述流平剂为醋酸丁酯纤维素；所述表面活性剂由脂肪酸聚氧乙烯酯、硬脂酸甘油酯按重量比为1:1的比例构成。
79.所述玻璃幕墙用节能环保型镀膜玻璃涂料的制备方法，包括以下步骤：
80.(1)按比例称取各原料；
81.(2)将上述原料混合后加入反应容器，充分混合后在500r/min条件下搅拌16min，即得。
82.实施例8
83.一种玻璃幕墙用节能环保型镀膜玻璃涂料及其制备方法，所述玻璃幕墙用节能环保型镀膜玻璃涂料包括以下重量份的原料：
84.改性水性聚氨酯75份、纳米氧化锡锑12份、填料55份、润湿分散剂3份、增稠剂1份、有机硅消泡剂1份、流平剂5份、表面活性剂12份、碳酸钙3份
85.所述填料包括纳米二氧化钛粉20份、纳米陶瓷粉15份、云母粉1份；所述润湿分散剂为聚羧酸盐分散剂550s；所述增稠剂为丙烯酸增稠剂；所述流平剂为醋酸丁酯纤维素；所述表面活性剂由脂肪酸聚氧乙烯酯、乙二醇脂肪酸酯按重量比为1:1的比例构成。
86.所述玻璃幕墙用节能环保型镀膜玻璃涂料的制备方法，包括以下步骤：
87.(1)按比例称取各原料；
88.(2)将上述原料混合后加入反应容器，充分混合后在500r/min条件下搅拌16min，即得。
89.实施例9
90.一种玻璃幕墙用节能环保型镀膜玻璃涂料及其制备方法，所述玻璃幕墙用节能环保型镀膜玻璃涂料包括以下重量份的原料：
91.改性水性聚氨酯75份、纳米氧化锡锑12份、填料55份、润湿分散剂3份、增稠剂1份、有机硅消泡剂1份、流平剂5份、表面活性剂12份、碳酸钙3份
92.所述填料包括纳米二氧化钛粉20份、纳米陶瓷粉15份、云母粉1份；所述润湿分散剂为聚羧酸盐分散剂550s；所述增稠剂为丙烯酸增稠剂；所述流平剂为醋酸丁酯纤维素；所述表面活性剂由硬脂酸甘油酯、乙二醇脂肪酸酯按重量比为1:1的比例构成。
93.所述玻璃幕墙用节能环保型镀膜玻璃涂料的制备方法，包括以下步骤：
94.(1)按比例称取各原料；
95.(2)将上述原料混合后加入反应容器，充分混合后在500r/min条件下搅拌16min，
即得。
96.实施例10
97.一种玻璃幕墙用节能环保型镀膜玻璃涂料及其制备方法，所述玻璃幕墙用节能环保型镀膜玻璃涂料包括以下重量份的原料：
98.改性水性聚氨酯75份、纳米氧化锡锑12份、填料55份、润湿分散剂3份、增稠剂1份、有机硅消泡剂1份、流平剂5份、表面活性剂12份、碳酸钙3份
99.所述填料包括纳米二氧化钛粉20份、纳米陶瓷粉15份、云母粉1份；所述润湿分散剂为聚羧酸盐分散剂550s；所述增稠剂为丙烯酸增稠剂；所述流平剂为醋酸丁酯纤维素；所述表面活性剂由脂肪酸聚氧乙烯酯、硬脂酸甘油酯、乙二醇脂肪酸酯按重量比为1:1:1的比例构成。
100.所述玻璃幕墙用节能环保型镀膜玻璃涂料的制备方法，包括以下步骤：
101.(1)按比例称取各原料；
102.(2)将上述原料混合后加入反应容器，充分混合后在500r/min条件下搅拌16min，即得。
103.本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。