本发明属于节能玻璃，具体的涉及一种玻璃用抗菌断热纳米涂料及其制备方法。
背景技术：
1、随着社会经济的高速发展，不可再生资源在工业生产中被越来越多的使用，相应带来的能源问题已经不容忽视。要解决能源问题，一方面是开发更环保新型能源，如氢能、核能、太阳能等；另一方面是探索更优的节约能耗的方案。当夏季的高温天气，太阳光往往会透过玻璃辐照进室内，已知太阳辐照热量约每平米800w，不仅会增加室内空调、风扇等能耗，同时太阳光中的紫外线也会对人的皮肤产生伤害，甚至会引发皮肤癌，因此越来越多的带有隔热材料的涂层玻璃应用在建筑、汽车领域。
2、现有技术cn113276503b公开了一种涂层强化的车窗用夹层玻璃，包括第一玻璃层、第二玻璃层、设置在第一玻璃层和第二玻璃层之间的聚合物中间层、以及设置在第一玻璃层和/或第二玻璃层至少一侧表面的强化涂层，其中强化涂层的原料包括有机硅酸酯、酸性试剂、无机纳米颗粒等，但是多层保护层设置的玻璃结构生产相对较为复杂，并且强化涂层由于含有酸性试剂，适用玻璃范围相对较小，因此亟需一种使用范围广，生产工艺简单，紫外阻隔效果优异的断热涂层。
技术实现思路
1、为了解决上述技术问题，本发明第一方面提供了一种玻璃用抗菌断热纳米材料涂料，其制备原料按照质量百分数计包括：20-30%红外阻隔纳米分散液、40-60%无机陶瓷树脂、1-6%紫外线吸收剂和余量的涂料溶剂。
2、优选的，所述的红外阻隔纳米分散液按照质量百分数计包括：20-40%无机纳米粉体、0.1-2%有机树脂、0.1-1%分散剂、0.1-3%抗菌剂、0.1-1%流平剂、0.1-1%消泡剂、余量溶剂。
3、进一步优选的，所述的红外阻隔纳米分散液按照质量百分数计包括：25%无机纳米粉体、0.5%有机树脂、0.5%分散剂、1%抗菌剂、0.3%流平剂、0.2%消泡剂、72.5%溶剂。
4、优选的，所述的无机纳米粉体包括氧化铟锡、四氧化三铁、氧化铯钨、氧化锡锑、二氧化钛、二氧化硅、氧化锌中的一种或多种。
5、进一步优选的，所述的的无机纳米粉体包括氧化铯钨，粒径为20-50nm。
6、氧化铯钨粉末，又名铯钨青铜粉末，化学式为cs0.33wo3，颗粒尺寸小且均一，不易聚集成团，且具有较大的比表面积和良好的化学稳定性，是一种优秀的近红外吸收材料；纳米氧化铯钨粉体在λ=950nm处的红外吸收率可达到90%以上，同时λ=550nm处的可见光透过率达到70%以上，因此可以有效地提高本发明所述涂层的紫外光和红外光阻隔效率；同时纳米氧化铯钨粉末以其特有的小尺寸效应、量子效应和表面界面效应，显著提高了玻璃用抗菌断热纳米材料涂料的物理机械性能和抗老化等性能，同时还能在一定程度上提高涂层的抗菌、耐刮擦、自清洁等功能。
7、优选的，所述的有机树脂包括聚乙烯醇缩丁醛 （pvb）、醋酸乙烯酯（eva）、离子塑料聚合物、热塑性聚氨酯（tpu）中的一种。
8、进一步优选的，所述的有机树脂包括pvb树脂，本发明中pvb树脂主要用于提高涂层的粘接性能和耐酸碱性、耐热性，并且pvb树脂具有优良的光学清晰度,其折射率与玻璃相近，透过层合玻璃捡到的图像不会出现光学畸变或二重相，可保证视线清晰。
9、优选的，所述的pvb树脂包括mowital b16h、mowital b20h、mowital b30t、mowital b30hh、mowital b45h、mowital b45m、mowital b60h、mowital b60hh、mowitalb60t中的一种或多种；均购自日本可乐丽。
10、进一步优选的，所述的pvb树脂为mowital b60h。
11、优选的，所述的分散剂包括：科莱恩tap 100、tego 760w、tego 757w、byk-190中的一种或多种；进一步优选的为科莱恩tap 100。
12、本发明中分散剂可均一分散那些难于溶解于涂料体系的有机无机组分，同时也能防止无机纳米材料的沉降和团聚，形成稳定的悬浮液。
13、本发明中不对抗菌剂作进一步限定，凡是可以起到抗菌抑菌的助剂均可，本发明优选抗菌剂为朗亿锌离子抗菌剂b210，该抗菌剂有优异的抑菌性能，同时锌离子还是人体所需的一种微量元素，使用较为安全。
14、优选的，所述的流平剂包括：msd-910、tego-432、byk-333、efka3777、grn-5381、sre-3450a中的一种；本发明选择的流平剂为byk-333，购自毕克化学。
15、本发明中流平剂可使涂料在干燥成膜过程中形成一个平整、光滑、均匀的涂膜；同时还可以有效降低涂料表面张力，提高其流平性和均匀性。
16、优选的，所述的消泡剂包括：byk-024、byk-011、afe-7610、硫酸铝、聚乙二醇中的一种或多种；本发明选择的消泡剂为byk-024，购自毕克化学。
17、本发明中消泡剂byk-024能降低玻璃用抗菌断热纳米材料涂料的表面张力，防止泡沫形成，或使原有泡沫减少或消灭。
18、优选的，所述的溶剂包括丙二醇甲醚、乙二醇丁醚、乙二醇单乙醚、乙二醇单乙醚醋酸酯、丙二醇丁醚、三丙二醇甲醚、三丙二醇丁醚、二乙二醇乙醚中的一种或多种。
19、进一步优选的，所述的溶剂为丙二醇甲醚。
20、本发明中丙二醇甲醚具有优异的溶解能力和低表面张力，维持涂料中各种成分的均匀分布，提高涂层的附着力和抗刮擦性能，且溶剂本身具有一定的抑菌作用，可以进一步提高涂料的抗菌性能。
21、优选的，所述的无机陶瓷树脂在25℃下的粘度为400-600mpa.s；作为一种可实施的案例，无机硅陶瓷树脂为波然新材高硬度纳米硅树脂9020，25℃下的粘度为420mpa.s。
22、无机陶瓷树脂高硬度纳米硅树脂9020是一种高硬度纳米硅树脂，具有极优异的耐候性，耐高温性能，而且漆膜硬度高，具有优异的耐紫外线耐候性，可协同无机纳米材料，使本发明所述涂料的紫外阻隔率、全红外阻隔率、可见光透射率显著下降，使用后有效实现节约能耗的效果。
23、优选的，所述的紫外线吸收剂包括苯并三氮唑类紫外线吸收剂、三嗪类紫外线吸收剂、受阻胺类紫外线吸收剂中的一种或多种；所述的苯并三氮唑类紫外线吸收剂包括：tinuvin 1130、tinuvin 234、tinuvin 328、tinuvin 326、tinuvin 384、tinuvin 171、tinuvin 900、tinuvin 571、tinuvin 928中的一种或多种；所述的三嗪类紫外线吸收剂包括：tinuvin 400、tinuvin 477、tinuvin 405、tinuvin 479中的一种或多种；所述的受阻胺类紫外线吸收剂包括：tinuvin 770、tinuvin 292、tinuvin 123、tinuvin 144、tinuvin152中的一种或多种；均购自巴斯夫。
24、进一步优选的，所述的紫外线吸收剂包括tinuvin 1130和tinuvin 477，tinuvin1130和tinuvin 477两组分的质量比为（1-2）：1。
25、本发明中选择苯并三氮唑类紫外线吸收剂tinuvin 1130和三嗪类紫外线吸收剂tinuvin 477共同使用，可显著提高其紫外线吸收效能，此协同作用对于涂料的光泽降低，产生裂纹、气泡、脱层及变色均有很好的抑制作用。
26、优选的，所述的涂料溶剂包括：丙二醇丁醚、二丙二醇丁醚、三丙二醇丁醚、乙二醇丁醚醋酸酯中的一种或多种。
27、本发明中对于涂料溶剂的选择，可以根据的涂料的固化速度进行合理复配；当涂料的固化速度为快干型，优选丙二醇丁醚；当涂料的固化速度为中速型，优选二丙二醇丁醚和乙二醇丁醚醋酸酯，两组分质量比为1：（1-3）；当涂料的固化速度为慢速型，优选二丙二醇丁醚、三丙二醇丁醚和乙二醇丁醚醋酸酯，三组分质量比为1：（1-3）：（1-2）。
28、本发明第二方面提供了一种玻璃用抗菌断热纳米材料涂料的制备方法，包括以下步骤：
29、s1：将无机纳米粉体、有机树脂、分散剂、抗菌剂、流平剂、消泡剂、溶剂混合均匀，经过砂磨机研磨至d50粒径小于80nm，d90小于200nm，得到红外阻隔纳米分散液；
30、s2：将红外阻隔纳米分散液、无机陶瓷树脂、紫外线吸收剂、涂料溶剂混合均匀，即得玻璃用抗菌断热纳米材料涂料。
31、有益效果
32、（一）本发明选择无机纳米材料氧化铯钨，可以有效地提涂层的紫外光和红外光阻隔效率；还可以显著提高了玻璃用抗菌断热纳米材料涂料的物理机械性能和抗老化性能。
33、（二）本发明中在红外阻隔纳米分散液中使用pvb树脂，可以有效地提高涂料的粘接性能和物理性能，但是pvb树脂的含量不易过多，超过限定范围则可能导致紫外阻隔率下降。
34、（三）本发明中选择无机陶瓷树脂波然新材高硬度纳米硅树脂9020，不仅可以有效地提高涂料涂膜的硬度，同时还提高涂料的紫外、红外阻隔性能。
35、（四）本发明中选择苯并三氮唑类紫外线吸收剂tinuvin 1130和三嗪类紫外线吸收剂tinuvin 477共同使用，可显著提高紫外防护效能，进而提高涂料的隔热性能。
36、（五）本发明可根据涂料的实际固化时间的要求，合理选择溶剂的种类，并且涂料可适用于普通玻璃、镀银玻璃、low-e玻璃、中空玻璃、中空镀银玻璃、中空low-e玻璃、三玻两腔玻璃、三玻两腔镀银玻璃、三玻两腔low-e玻璃的涂覆，相较于市面上同类型产品应用范围更广。
1.一种玻璃用抗菌断热纳米材料涂料，其特征在于，涂料的制备原料按照质量百分数计包括：20-30%红外阻隔纳米分散液、40-60%无机陶瓷树脂、1-6%紫外线吸收剂和余量的涂料溶剂；
2.根据权利要求1所述的玻璃用抗菌断热纳米材料涂料，其特征在于，所述的无机纳米粉体包括：氧化铟锡、四氧化三铁、氧化铯钨、氧化锡锑、二氧化钛、二氧化硅、氧化锌中的一种或多种。
3.根据权利要求2所述的玻璃用抗菌断热纳米材料涂料，其特征在于，所述的有机树脂包括：聚乙烯醇缩丁醛、醋酸乙烯酯、离子塑料聚合物、热塑性聚氨酯中的一种。
4.根据权利要求3所述的玻璃用抗菌断热纳米材料涂料，其特征在于，所述的pvb树脂包括：mowital b16h、mowital b20h、mowital b30t、mowital b30hh、mowital b45h、mowital b45m、mowital b60h、mowital b60hh、mowital b60t中的一种或多种。
5.根据权利要求4所述的玻璃用抗菌断热纳米材料涂料，其特征在于，所述的紫外线吸收剂包括：苯并三氮唑类紫外线吸收剂、三嗪类紫外线吸收剂、受阻胺类紫外线吸收剂中的一种或多种；所述的苯并三氮唑类紫外线吸收剂包括：tinuvin 1130、tinuvin 234、tinuvin 328、tinuvin 326、tinuvin 384、tinuvin 171、tinuvin 900、tinuvin 571、tinuvin 928中的一种或多种；所述的三嗪类紫外线吸收剂包括：tinuvin 400、tinuvin477、tinuvin 405、tinuvin 479中的一种或多种；所述的受阻胺类紫外线吸收剂包括：tinuvin 770、tinuvin 292、tinuvin 123、tinuvin 144、tinuvin 152中的一种或多种。
6.根据权利要求5所述的玻璃用抗菌断热纳米材料涂料，其特征在于，所述的紫外线吸收剂包括tinuvin 1130和tinuvin 477；tinuvin 1130和tinuvin 477的质量比为（1-2）：1。
7.一种根据权利要求6所述的玻璃用抗菌断热纳米材料涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
