技术领域
[0001] 本
发明涉及涂料，具体地说属于一种水性单组分玻璃透明隔热涂料的制备方法。
背景技术
[0002] 随着建筑业飞速发展和人们对居住要求不断提高，各种玻璃在
建筑物中的应用比例明显上升，继而导致玻璃耗能在整个建筑能耗中占的比例越来越大。透明的玻璃在为人们带来良好采光的同时，也成为建筑外保温的一个难题，如何让玻璃既透明又隔热，在倡导节能环保的今天显得尤为重要。现有的解决玻璃隔热问题主要有三条途径：一是使用隔热贴膜；由于隔热膜价格昂贵，难以大量推广，只能在少量高档轿车上使用。二是使用热反射膜；但是现有的热反射膜产品不透明，使其无法广泛应用。三是LOW-E中空玻璃；由于中空玻璃生产线设备及投资巨大，使得无法大量生产使用。
[0003] 中国
专利CN101633816A公开了一种水性羟基聚
氨酯
树脂的玻璃隔热涂料及其制备方法，该涂料的缺点是双组份涂料混合使用，在施工和操作中需要按比例混合，操作不方便；同时还有不可重复使用的缺点，一次使用不完会造成物料浪费和成本升高，不利于大量推广。中国专利CN101531854A公开了一种单组份
纳米级隔热保温涂料，施工简单，但是该涂料涂膜性能不好。
[0004] 经广泛查阅国内外专利文献和公开出版物，至今尚未见到一种透明度高、隔热性能好、附着
力强、施工方法简便的玻璃透明隔热涂料。所以发明一种透明度高、隔热性能好、
附着力强、施工简便的玻璃透明隔热涂料的生产方法，对于透明隔热涂料的大量生产和使用，对于提高人们的居住和出行的舒适性，对于节约
能源都具有十分重要的意义。
发明内容
[0005] 本发明的目的在于提供一种透明度高、隔热性能好、附着力强、施工简便的水性单组分玻璃透明隔热涂料的生产方法。
[0006] 本发明目的是这样实现的：
[0007] 一种水性单组分玻璃透明隔热涂料的制备方法，包括以下步骤：
[0008] (1)制备聚氨酯基体：
[0009] A将二元醇醚和四甲基苯二亚甲级二异氰酸酯脱水加入四口烧瓶中，通氮气保护，加入催化剂；
[0010] B 50～65℃下滴加扩链剂，然后在70～85℃下反应2～4小时；
[0011] C降温至40℃，滴加三乙胺；
[0012] D高速搅拌下滴加去离子水，再次加入扩链剂；
[0013] E 60℃下保温半小时；升温至70～85℃滴加
单体和引发剂；
[0014] F加入
碳酸氢钠调节PH中性、制得聚氨酯基体；
[0015] (2)将以下重量比的物质置入容器混合、搅拌，配制玻璃透明隔热涂料：
[0016] 聚氨酯基体50～90份，纳米金属
氧化物10～20份，助剂3～5份，水5～25份。
[0017] 步骤(1)所述的二元醇醚和四甲基苯二亚甲级二异氰酸酯的比例为1∶1.5。
[0018] 步骤(1)所述的催化剂为金属盐或胺类催化剂二月桂酸二丁基
锡、辛酸亚锡、辛酸铅、N，N-二甲基环已胺、三乙胺、N，N-二甲基甲酰胺或三亚乙基二胺中的一种；所述的扩链剂为亲水类扩链剂为一缩二乙二醇、二羟甲基丙酸、无水乙二胺中一种或几种；所述的引发剂为氧化还原引发体系为过
硫酸盐-亚硫酸氢盐；所述的单体为亲水性单体为
丙烯酸丁酯(BA)、丙烯酸β-羟丙酯(HPA)、二羟甲基乙酸、二羟甲基丁酸、二羟甲基丙酸、2-磺酸钠-1，4-丁二醇或间苯二
甲酸-5-磺酸钠中的一种或几种。
[0019] 步骤(2)所述的助剂包括：分散润湿剂、消泡剂、
增稠剂和
偶联剂中的一种或几种。
[0020] 本发明的要点是：
[0021] 先制备聚氨酯基体，再将聚氨酯基体、纳米金属氧化物、助剂、水按规定的重量比混合、搅拌，制成水性单组分玻璃透明隔热涂料。
[0022] 本发明所述的助剂包括分散润湿剂、消泡剂、增稠剂和偶联剂。其中分散润湿剂加入量为玻璃透明隔热涂料总重量的0.3-1.2％，消泡剂为玻璃透明隔热涂料总重量的0.2-0.5％，增稠剂为总重量的0-3％，偶联剂为总重量的0-1.5％。
[0023] 本发明所述润湿分散剂包括高分子量聚丙烯酸酯，例如Disperby-161或EFKA-4800等；高分子聚氨酯，例如：EFKA-4010等；高分子
羧酸，例如DEUCHEM-904等；低分子量不饱和、饱和羧酸胺盐，例如HX-4010等；使用时可选择其中一种或几种的混合物。
[0024] 所述消泡剂包括不含有机
硅氧烷型消泡剂，例如BYK-055、EFKA-2721、DEUCHEM-2700或HX-2100等；含有机硅氧烷型消泡剂，例如EFKA-2022、DEUCHEM-5600或HX-2000等。可选择其中一种或几种的混合物。
[0025] 所述的增稠剂包括聚氨酯络合型和
碱溶胀类中的一种或其混合物。
[0026] 所述的偶联剂包括硅烷偶联剂3-氨丙基三乙氧基硅烷KH550，3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷KH560，3-甲基丙烯酰氧基三甲氧基硅烷KH570，乙烯基三乙氧基硅烷KH151，
钛酸酯偶联剂异丙基二油酸酰氧基(二辛基
磷酸酰氧基)钛酸酯KH101和异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯KH201中的一种或几种。
[0027] 本发明产品的特点是：
水溶性、单组分使用。水性单组份玻璃透明隔热涂料是以聚氨酯为基体，添加适量纳米金属氧化物，助剂和少量水制成的液体
溶剂。可广泛用于
汽车、火车、各种建筑物玻璃，与现有的
隔热涂层相比，本发明的水性单组份玻璃透明隔热涂层表面硬度高，铅笔硬度可达2H；可见光透过率66％以上；紫外阻隔率97％以上；
近红外阻隔率达78％以上；具有理想的隔热性能；附着力高达到0级；耐水性能优越；由于是单组份涂料，生产施工简便；涂料不含苯、
酮、酯类等成分，不含游离TDI等有害物质，可广泛用作各种玻璃涂层。
[0028] 本发明玻璃透明隔热涂料可以采用
刮涂、
喷涂、刷涂、淋涂等方式涂覆在玻璃上，通过自然室外迅速干燥，得到性能优异的透明隔热涂层。
[0029] 本发明的优点是：
[0030] 1、制备方法简单，材料易得、成本便宜。
[0031] 2、施工简便，便于普及。
[0032] 3、涂料可见光透过率、紫外阻隔率、近红外阻隔率高。
[0033] 4、涂层表面硬度高，使用寿命长。
[0034] 5、附着力强，耐水性能优越。
[0035] 6、隔热性能理想。
具体实施方式
[0036] 下面通过
实施例进一步描述本发明，但所述实施例仅用于说明本发明而不是限制本发明。
[0037] 实施例1：
[0038] 制备聚氨酯基体。
[0039] 将脱水后的二元醇醚和四甲基苯二亚甲级二异氰酸酯(n(-NCO)/n(-OH)为3.5)加入四口烧瓶中，通入氮气保护；加入二月桂酸二丁基锡催化剂60℃下滴加二甘醇(一缩二乙二醇)扩链剂；1小时后在80℃下反应3小时；降温至40℃滴加三乙胺中和；高速搅拌下滴加去离子水，再加入无水乙二胺扩链剂；60℃下保温半小时，升温至80℃滴加丙烯酸丁酯单体和过
硫酸盐-亚硫酸氢盐引发剂；加入
碳酸氢钠调节PH到7，制得二元醇醚和异氰酸酯摩尔比为1.1的聚氨酯基体。
[0040] 实施例2：
[0041] 制备聚氨酯基体。
[0042] 将脱水后的二元醇醚和四甲基苯二亚甲级二异氰酸酯(总体n(-NCO)/n(-OH)为4.5)加入四口烧瓶中，通氮气保护；加入N，N-二甲基甲酰胺催化剂，60℃下滴加XXX扩链剂；1小时后在80℃下反应3小时，降温至40℃滴加三乙胺中和；高速搅拌下滴加去离子水，再加入无水乙二胺扩链剂，60℃下保温半小时，升温至80℃滴加丙烯酸丁酯(BA)、丙烯酸β-羟丙酯(HPA)单体和
过硫酸盐-亚硫酸氢盐引发剂，加入碳酸氢钠调节PH到7即得到聚醚和异氰酸酯摩尔比为1.3的聚氨酯基体目标产物。
[0043] 实施例3：
[0044] 制备聚氨酯基体。
[0045] 将脱水后的二元醇醚和四甲基苯二亚甲级二异氰酸酯(总体n(-NCO)/n(-OH)为5.5)加入四口烧瓶中，通入氮气保护；加入N，N-二甲基甲酰胺催化剂，60℃下滴加XXX扩链剂；1小时后在80℃下反应3小时，降温至40℃滴加三乙胺中和；高速搅拌下滴加去离子水，加入无水乙二胺扩链剂；60℃下保温半小时后升温至80℃，滴加丙烯酸丁酯(BA)、丙烯酸β-羟丙酯(HPA)单体和过硫酸盐-亚硫酸氢盐引发剂，加入碳酸氢钠调节PH为7即得聚醚和异氰酸酯摩尔比为1.5的聚氨酯基体目标产物。
[0046] 实施例4：
[0047] 制备水性单组份玻璃透明隔热涂料。
[0048] 将实施例1得到的聚氨酯基体、纳米金属氧化物、助剂、水溶剂按照以下比例混合均匀，制得水性单组份玻璃透明隔热涂料产品。
[0049] 聚氨酯基体、纳米金属氧化物、分散润湿剂、消泡剂、增稠剂、偶联剂和水溶剂重量比：85∶3∶0.5∶0.3∶1∶0.2∶15。
[0050] 产品涂覆后得到的涂膜铅笔硬度1H；可见光透过率63％以上；紫外阻隔率97％以上；近红外阻隔率达70％以上；耐水性48小时无变化。
