一种节能隔热涂料及制备方法

本发明属于建筑节能隔热，具体涉及一种节能隔热涂料及制备方法。

背景技术：

1、绿色节能型薄膜是一种在光照、热控制和能源转换方面具有智能功能的薄膜材料，对能源的利用和环境保护具有重要意义。随着科技的不断进步，绿色节能型智能薄膜正在得到越来越多的关注和应用。

2、太阳光谱主要包括以下几个波段：200-400nm的紫外线波段、400-760nm的可见光波段和760-2500nm的红外线波段，以及广泛存在的2500nm-25000nm范围内的中远红外波段。夏季阳光强烈，太阳光透过玻璃进入室内、车内导致温度大幅上升，严重影响居住和车辆乘坐舒适性。其中，红外波段的能量占比最大，也是太阳光照射处温度升高的主要能量来源。通过节能隔热涂料制备出薄膜，贴附于玻璃的方法阻隔红外线并保持较高的可见光透过率，可避免室内和车内温度的大幅度上升，为人们提供一个舒适的生活、工作和乘坐环境，在交通工具和建筑节能方面具有良好的应用前景。

3、现有技术中主要通过材料对近红外波段的能量进行阻隔屏蔽。公开号为cn116970193的中国专利公开了一种基于高透明性的室温相变材料制备的复合隔热薄膜的方法，二氧化钒对近红外光有反射和吸收作用，起到隔热效果。公开号为cn103507351的中国专利公开了一种全防紫外线太阳能隔热膜及其制作方法，主要通过纳米材料层屏蔽近红外能量，纳米材料层主要包括纳米氧化锡锑、氧化铟锡、硒化镉等，红外线的屏蔽率达90％以上。上述公开技术虽然对近红外波段的能量阻隔屏蔽效果显著，但是对广泛存在的中远红外辐射能量的阻隔效果欠佳，而中远红外辐射能量广泛的热效应使得其在温度提升方面具有不可忽略的作用。

4、因此，需提供一种不仅能对近红外能量进行阻隔也能对中远红外能量进行高反射或高阻隔的节能隔热涂料。

技术实现思路

1、本发明的目的在于针对现有节能隔热薄膜所欠缺的中远红外辐射能量的阻隔能力，采用对中远红外波段能量具有高反射率的金属纳米填料，与对近红外能量具有高吸收的纳米填料，组成复合节能隔热涂料，以通过膜层施工工艺制成高红外能量阻隔的节能薄膜，起到节能减排的良好效果。

2、为了实现上述目的，本发明提供了如下技术方案，提供一种节能隔热涂料，所述涂料包括按质量百分比计的：

3、

4、本发明所提供的节能隔热涂料，还具有这样的特征，所述填料包括无机填料和金属纳米填料，

5、所述无机填料包括铯钨青铜或铯钨青铜、氧化锡锑和氧化铟锡的混合粉末，所述无机填料的粒径为20-50nm，

6、所述金属纳米填料为纳米金属银线水分散液或纳米金属银线乙醇分散液。

7、本发明所提供的节能隔热涂料，还具有这样的特征，所述纳米银线水分散液和纳米银线乙醇分散液的浓度均为5-10mg/ml，所述纳米金属银线直径为5-50nm，所述纳米金属银线长为5-30μm。

8、本发明所提供的节能隔热涂料，还具有这样的特征，所述成膜助剂包括醇酯-12和丙二醇丁醚，

9、所述透明聚合物包括从聚氨酯树脂、丙烯酸树脂、pmma树脂中选出的一种或几种聚合物。

10、本发明的另一目的在于，提供一种节能隔热涂料的制备方法，用于制备前述任一项所述的节能隔热材料，所述方法包括如下步骤：

11、s1：将pvp树脂溶解分散在乙醇溶液，制得质量分数为20％-30％的pvp溶液；

12、s2：将无机填料加入乙醇溶剂搅拌混合均匀，获得无机填料混合溶液，无机填料与乙醇溶剂的质量比为(10-15)：(70-80)；

13、s3：将pvp溶液与无机填料混合溶液混合搅拌均匀，获得铯钨青铜分散液，所述pvp溶液与所述无机填料混合溶液的质量比为(10-15)：(65-80)；

14、s4：将透明聚合物与金属纳米填料机械搅拌混合均匀，获得填料聚合物混合液，所述透明聚合物与所述金属纳米填料的质量比为(15-20)：(3-5)；

15、s5：向填料聚合物混合液中增加分散剂、流平剂，机械搅拌混合均匀，获得金属填料预制浆液，所述分散剂、所述流平剂与所述填料聚合物混合液的质量比为(2-3)：(0.5-0.8)：(20-25)；

16、s6：将铯钨青铜分散液、金属填料预制浆液以及成膜助剂按照(10-15)：(35-40)：(1-2)的质量比机械搅拌混合，得到节能隔热材料。

17、本发明所提供的节能隔热涂料的制备方法，还具有这样的特征，所述s2中搅拌混合为磁力搅拌混合，转速400r/min-500r/min，搅拌时间30min-40min，

18、所述s3中通过球磨机进行混合，混合搅拌时间20h-30h，球磨机转速为800r/min-1000r/min，

19、所述s4中机械搅拌转速为400r/min-500r/min，搅拌时间30min-40min，

20、所述s5中机械搅拌转速为400r/min-500r/min，搅拌时间60min-80min，

21、所述s6中机械搅拌转速为500r/min-700r/min，搅拌时间5h-7h。

22、本发明所提供的节能隔热涂料的制备方法，还具有这样的特征，所述s2中，无机填料为铯钨青铜粉末或混合粉末，所述混合粉末包括铯钨青铜、ato和i to，所述铯钨青铜、ato和i to的质量比为(8-10):(0.8-1.5):(0.8-1.5)。

23、本发明所提供的节能隔热涂料的制备方法，还具有这样的特征，所述金属纳米填料为纳米金属银线水分散液或的纳米金属银线乙醇分散液，

24、所述纳米金属银线的直径为5-50nm，长度为5-30μm。

25、本发明所提供的节能隔热涂料的制备方法，还具有这样的特征，所述s6中成膜助剂在搅拌混合过程中分次添加。

26、本发明所提供的节能隔热涂料的制备方法，还具有这样的特征，所述机械搅拌过程中的温度控制在25-30℃。

27、有益效果

28、本发明所提供的节能隔热涂料通过无机填料分散浆料与金属纳米填料分散浆料混合互配，制备具备高红外阻隔性能的节能隔热薄膜，在该节能隔热涂料制备的膜层厚度为1-10μm时,即可得到如下性能:近红外阻隔率能达到70-95％，中远红外反射率65-85％，可见光透过率47％-80％，该膜层具有优异的红外能量阻隔特性，且兼具一定的可见光透过特性。

技术特征：

1.一种节能隔热涂料，其特征在于，所述涂料包括按质量百分比计的：

2.根据权利要求1所述的节能隔热涂料，其特征在于，所述填料包括无机填料和金属纳米填料，

3.根据权利要求2所述的节能隔热涂料，其特征在于，所述纳米银线水分散液和纳米银线乙醇分散液的浓度均为5-10mg/ml，所述纳米金属银线直径为5-50nm，所述纳米金属银线长为5-30μm。

4.根据权利要求1所述的节能隔热涂料，其特征在于，所述成膜助剂包括醇酯-12和丙二醇丁醚，

5.一种节能隔热涂料的制备方法，用于制备权利要求1-4任一项所述的节能隔热材料，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

6.根据权利要求5所述的节能隔热涂料的制备方法，其特征在于，所述s2中搅拌混合为磁力搅拌混合，转速400r/min-500r/min，搅拌时间30min-40min，

7.根据权利要求5所述的节能隔热涂料的制备方法，其特征在于，所述s2中，无机填料为铯钨青铜粉末或混合粉末，所述混合粉末包括铯钨青铜、ato和ito，所述铯钨青铜、ato和ito的质量比为(8-10):(0.8-1.5):(0.8-1.5)。

8.根据权利要求5所述的节能隔热涂料的制备方法，其特征在于，所述金属纳米填料为纳米金属银线水分散液或的纳米金属银线乙醇分散液，

9.根据权利要求5所述的节能隔热涂料的制备方法，其特征在于，所述s6中成膜助剂在搅拌混合过程中分次添加。

10.根据权利要求6所述的节能隔热涂料的制备方法，其特征在于，所述机械搅拌过程中的温度控制在25-30℃。

技术总结本发明提供了一种节能隔热涂料，属于建筑节能隔热技术领域，所述涂料包括按质量百分比计的：填料，15‑18％；成膜助剂，1‑2％；分散剂，5‑8％；流平剂，1‑2％；溶剂，35‑48％以及透明聚合物30‑35％。本发明所提供的节能隔热涂料通过无机填料分散浆料与金属纳米填料分散浆料混合互配，制备具备高红外阻隔性能的节能隔热薄膜，在该节能隔热涂料制备的膜层厚度为1‑10μm,即可得到如下性能:近红外阻隔率能达到70‑95％，中远红外反射率65‑85％，可见光透过率47％‑80％，该膜层具有优异的红外能量阻隔特性，且兼具一定的可见光透过特性。技术研发人员：何泽明,张航,杨明,陈哲,张四洋受保护的技术使用者：中国科学院工程热物理研究所技术研发日：技术公布日：2024/6/5