一种抗菌断热纳米涂料及其制备方法与流程

    专利查询2026-08-03  9


    本发明属于涂料领域,具体的涉及一种抗菌断热纳米涂料及其制备方法。


    背景技术:

    1、当前全球变暖、温室效应加剧,节能减排是建筑行业普遍面临的问题。涂料作为一种常见的建筑材料,可以有效地保护基材表面。为了更好地实现节能减排的口号,隔热涂料应运而生;隔热涂料是一种可阻挡、反射、辐射太阳光近红外热量的功能性涂料,涂覆施工在墙体或者玻璃外表面后,可使屋面隔热降温,减少空调、风扇等使用,进而降低能耗;现有隔热涂料一般采用玻璃微珠等无机填料作为其隔热的主体材料,然而玻璃微珠强度低,稳定性较差,因此会影响了其隔热效果。

    2、为了提高涂料的粘接性,隔热涂料往往会加入大量的有机树脂;现有技术cn109111819a公开了一种环氧树脂基保温隔热涂料,其制备原料包括环氧树脂、增粘树脂、有机硅树脂、磷脂和改性填料等,所得涂料具有优异的力学性能和保温隔热性能;现有技术cn104087161b公开了一种透明玻璃隔热涂料,其原料按包括丙烯酸改性有机硅树脂30-50份、低粘度高氯化聚乙烯树脂15-20份、纳米二氧化钛5-10份、纳米氧化锌2-3份,同样具有一定的隔热功能,但是本发明人在实际研发中发现隔热涂料中有机树脂占比过多虽然粘接性能更加优异,但是对于涂料的紫外和红外的阻隔性能却有负面影响。


    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抗菌断热纳米涂料,其制备原料按照质量份数计包括:抗菌断热纳米材料20-40份、无机陶瓷树脂40-60份、紫外线吸收剂3-10份、15-30份溶剂a;其中抗菌断热纳米材料按照质量份数计包括:红外阻隔剂20-30份、有机树脂0.3-1份、分散剂0.1-1份、抗菌剂1-3份、流平剂0.1-1份、0.1-0.5份消泡剂、60-100份溶剂b。

    2、所述的红外阻隔剂包括钨钒锡锑氧化物粉体、氧化铯钨粉体、氧化锡锑粉体、锡掺杂氧化铟粉体中的一种或多种。

    3、进一步优选的,所述的红外阻隔剂为氧化铯钨粉体。

    4、更进一步优选的,所述的氧化铯钨粉体的粒径为20-50nm,作为一种可实施的案例,所述的氧化铯钨粉体可购自杭州吉康新材料有限公司。

    5、本发明中优选粒径为20-50nm的氧化铯钨粉体作为红外阻隔剂,氧化铯钨粉体对近红外光吸收效果很好,且颗粒均匀,分散性好;在近红外区域(波长800-1200nm)具有强烈吸收,同时在可见光区域(波长380-780nm)具有高透过率,同时氧化铯钨粉体还可以起到分散剂的作用,促进原料分散均一。

    6、优选的,所述的有机树脂包括pvb树脂、聚酮树脂、环氧树脂、氟碳树脂、有机硅树脂、氨基树脂、醛酮树脂中的一种或多种。

    7、进一步优选的,所述的有机树脂为pvb树脂。

    8、更进一步优选的,所述的pvb树脂的羟基含量为20-30%,玻璃化转化温度为60-80℃。

    9、更进一步优选的,所述的pvb树脂的羟基含量为24-27%,玻璃化转化温度为60-70℃;作为一种可实施的案例,所述的pvb树脂为日本可乐丽mowital b60hh。

    10、优选的,所述的分散剂包括:科莱恩tap100、tego 760w、tego 755w、tego 757w、byk-190、wa-8903、巴斯夫pa25x中的一种或多种。

    11、进一步优选的,所述的分散剂为科莱恩tap100。

    12、本发明中分散剂能够吸附于固体颗粒的表面,降低液-液或固-液之间的界面张力;使凝聚的固体颗粒表面易于湿润,固体颗粒表面的电荷增加,提高形成立体阻碍的颗粒间的反作用力,从而使体系更加均匀,悬浮性能增加,不易沉淀。

    13、优选的,所述的抗菌剂包括银离子抗菌剂、锌离子抗菌剂、有机抗菌剂中的一种或多种。

    14、进一步优选的,所述的抗菌剂为锌离子抗菌剂;作为一种可实施的案例,所述的锌离子抗菌剂为朗亿锌离子抗菌剂b210。

    15、本发明中优选锌离子抗菌剂,具有良好的耐热性能和化学稳定性,对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、白色念珠菌、肺炎杆菌、绿脓杆菌等都具有较好的抑杀菌效果;且锌离子是人体内存在且必要的元素,对人体安全无害。

    16、本发明中不对流平剂做进一步限定,凡是能够使涂料在干燥成膜过程中形成一个平整、光滑、均匀的涂膜均可,包括但不限于tego-1484、tego-410、byk-306、byk-333;本发明中优选毕克byk-333。

    17、同样本发明也不对消泡剂做进一步限定,凡是能降低涂料的表面张力,防止泡沫形成,或使原有泡沫减少或消灭的物质均可,包括但不限于byk-024、byk-011;本发明优选毕克byk-024。

    18、优选的,所述的无机陶瓷树脂为无机硅陶瓷树脂。

    19、进一步优选的,所述的无机硅陶瓷树脂在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。

    20、本发明优选的无机陶瓷树脂高硬度纳米硅树脂9020,是一种高硬度兼高韧性被膜的自干型单组份纳米硅树脂,具有极优异的耐候性,耐高温性能,而且漆膜硬度高,可达6-8h,能极好地对各种基材实施防护,此外较低的表面能使其具有优异的疏水疏油性能,因此涂料具有较好的耐高温耐低温性能,形成分子构造主结构的硅氧烷键(si-o-si),由于具有强大的键合能量和很高的热分解温度,故耐热性极好,高温环境下也几乎不发生分解,老化和变色,具有优异的耐紫外线耐候性,使紫外线造成的老化程度减小,耐候性提高,能长时间保持涂膜特性的稳定低表面能,赋予涂料优异的隔热性能;但是无机陶瓷树脂的粘接性能相对于有机树脂相对较差,本发明中抗菌断热纳米材料中原料包括有机树脂pvb,可以和无机树脂复配,进一步提高涂料的粘接性能。

    21、优选的,所述的紫外线吸收剂包括tinuvin 1130、tinuvin 477、tinuvin 329、tinuvin 571、tinuvin 234中的一种或多种;均购自basf。

    22、进一步优选的,所述的紫外线吸收剂包括tinuvin 1130和tinuvin 477,两组分质量比为1:(1-3);作为一种可实施的案例,tinuvin 1130和tinuvin 477的质量比为1:1。

    23、本发明中溶剂a和溶剂b均为醇醚类溶剂;醇醚类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。

    24、进一步优选的,所述的溶剂a和溶剂b均为丙二醇丁醚(pnb)。

    25、本发明中丙二醇丁醚对原料各组分的溶解性能均较为优异,且丙二醇丁醚均有一定的抗菌性能,进一步提升本发明所述抗菌断热纳米涂料的抗菌性能。

    26、本发明第二方面提供了一种抗菌断热纳米涂料的制备方法,包括以下步骤:

    27、s1、将抗菌断热纳米材料的原料混合均匀,经过砂磨机研磨至d50粒径小于80nm,d90小于200nm,得到抗菌断热纳米材料;

    28、s2、将抗菌断热纳米材料、无机陶瓷树脂、紫外线吸收剂、溶剂a混合均匀,即得抗菌断热纳米涂料。

    29、有益效果

    30、(一)本发明选择纳米级的红外阻隔剂氧化铯钨粉体,可以有效地提高涂料的紫外、红外阻隔率。

    31、(二)本发明中优选抗菌剂为锌离子抗菌剂,可赋予涂料优异的抗菌性能,同时锌离子对人体无害,使用更加安全。

    32、(三)本发明中选择特定的无机陶瓷树脂,不仅可以有效地提高涂料涂膜的硬度,同时还提高涂料的耐候性和隔热性能,降低涂料的可见光透过率和太阳能总透射比。

    33、(四)本发明中优选有机树脂为pvb树脂,可以进一步提高涂料的粘接性能,同时可以提高涂料的耐老化性能和耐化学溶剂性。

    34、(五)本发明提供的抗菌断热纳米涂料具有良好的红外阻隔率和紫外阻隔率,同时,又保留了良好的可见光透过率。用在建筑玻璃上,可减少太阳能的吸收,有效地降低了空调的能耗,实现了建筑节能的目的。此外,本发明选用了无机陶瓷树脂作为成膜体系,提高了涂层与玻璃的结合力,提升附着力,同时大大提高了成膜的硬度,提高了涂膜的寿命;本发明的抗菌断热纳米涂料可常温储存,涂膜流平性佳,成本低,施工简单。


    技术特征:

    1.一种抗菌断热纳米涂料,其特征在于,制备原料按照质量份数计包括:抗菌断热纳米材料20-40份、无机陶瓷树脂40-60份、紫外线吸收剂3-10份、15-30份溶剂a;其中抗菌断热纳米材料按照质量份数计包括:红外阻隔剂20-30份、有机树脂0.3-1份、分散剂0.1-1份、抗菌剂1-3份、流平剂0.1-1份、0.1-0.5份消泡剂、60-100份溶剂b;

    2.根据权利要求1所述的抗菌断热纳米涂料,其特征在于,所述的红外阻隔剂包括:钨钒锡锑氧化物粉体、氧化铯钨粉体、氧化锡锑粉体、锡掺杂氧化铟粉体中的一种或多种。

    3.根据权利要求2所述的抗菌断热纳米涂料,其特征在于,所述的氧化铯钨粉体的粒径为20-50nm。

    4.根据权利要求3所述的抗菌断热纳米涂料,其特征在于,所述的抗菌剂包括银离子抗菌剂、锌离子抗菌剂、有机抗菌剂中的一种或多种。

    5.根据权利要求4所述的抗菌断热纳米涂料,其特征在于,所述的紫外线吸收剂包括:tinuvin 1130、tinuvin 477、tinuvin 329、tinuvin 571、tinuvin 234中的一种或多种。

    6.根据权利要求5所述的抗菌断热纳米涂料,其特征在于,所述溶剂a和溶剂b均为醇醚类溶剂,醇醚类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。

    7.一种根据权利要求6所述的抗菌断热纳米涂料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:


    技术总结
    本发明属于涂料领域,具体的涉及一种抗菌断热纳米涂料及其制备方法。涂料制备原料按照质量份数计包括:抗菌断热纳米材料20‑40份、无机陶瓷树脂40‑60份、紫外线吸收剂3‑10份、15‑30份溶剂A;其中抗菌断热纳米材料按照质量份数计包括:红外阻隔剂20‑30份、有机树脂0.3‑1份、分散剂0.1‑1份、抗菌剂1‑3份、流平剂0.1‑1份、0.1‑0.5份消泡剂、60‑100份溶剂B。本发明制备的抗菌断热纳米涂料用在建筑玻璃上,可减少太阳能的吸收,有效地降低了室内空调的能耗,实现了建筑节能的目的,并且抗菌性能优异,可常温储存,涂膜流平性佳,成本低,施工简单。

    技术研发人员:强学尧
    受保护的技术使用者:上海贻赛新材料科技有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
    转载请注明原文地址:https://tc.8miu.com/read-37694.html

    最新回复(0)