data-full-width-responsive="true"> 水性玻璃隔热涂料的制备与性能研究□ 文 风，陈 俊，廖 笠，何国平(武汉新康化学集团有限公司博士后工作站，武汉双虎涂料有限公司，武汉 430035)0 前 言常规的水性玻璃隔热涂料使用水性树脂和纳米浆料共混制得，具有很好的隔热效果和可见光透过性[1-3]。市面上常用单组分水性聚氨酯作为基础树脂，然后外添加纳米氧化物水溶液制备玻璃隔热涂料，但该涂料存在着以下几点不足：(1)制备工艺过长，纳米氧化物在水溶液中很难分散，易于团聚和沉降[4-7]；(2)由于选用的树脂不具有良好的耐水、耐老化等性能，涂料使用周期过短；(3)由于水性聚氨酯树脂的局限性，涂膜沾污问题难以解决，从而给玻璃的清洗带来了很大的麻烦[4-7]。氟碳类化合物的主要基团CF3的表面能只有6 mJ/m2，这类化合物是目前已知表面能最低的材料，所以将有机氟材料广泛用于各种材料的表面改性可以获得类似的低表面能[8]。由于现在市面上的玻璃隔热涂料存在很多问题，我们拟选用具有疏水、耐老化性能强的氟碳乳液作为成膜物质，将其优异的自清洁功能引入到玻璃隔热涂料中，制备出一种具有复合性能的玻璃隔热涂料。本论文从配方优化的角度出发，选择了水性氟碳树脂作为基料树脂，制备了一种疏水型水性玻璃隔热涂料，对其涂料基本性能进行了测试，并着重探讨了纳米氧化物用量与隔热性能的关系。该涂料能够广泛应用于建筑节能等领域，既可以起到自清洁，同时也具备良好的隔热效果，具有比较优异的性价比。1 水性玻璃隔热涂料的制备11 试验原材料水性氟碳树脂、纳米氧化物溶液(自制)、醇酯十二、无水乙醇、丙二醇、硅烷偶联剂、分散剂、基材润湿剂、增稠剂、消泡剂、中和剂。12 水性玻璃隔热涂料的制备121 纳米浆料的分散将纳米氧化物ATO(氧化锡锑)放入烘箱，在40～50 ℃条件下干燥5 h，将干燥好的纳米氧化物加入溶有硅烷偶联剂的乙醇溶液中，超声分散1 h，制得预分散液。将预分散液加入带有回流冷凝器和搅拌器的500 mL圆底烧瓶中，然后将体系升温到80～90 ℃，中速搅拌，反应24 h，出料，在70～80 ℃下真空干燥，制得改性的纳米氧化物粉体。在高速分散机中加入去离子水、分散剂、润湿剂，搅拌均匀，加入经硅烷偶联剂改性过的纳米ATO粉体，高速分散砂磨6～8 h，调pH值为75～80，制得纳米ATO含量为10%(质量分数)左右的纳米氧化物浆料。122 水性玻璃隔热涂料的制备取水性氟碳乳液和去离子水于容器中，在分散的情况下缓慢滴纳米ATO溶液，充分分散40 min；依次加入消泡剂、增稠剂、中和剂，分散15 min，即制得水性疏水型玻璃隔热涂料。2 涂料影响因素及讨论21 树脂的筛选用于透明隔热纳米涂料的成膜剂要求在可见光区具有较高的透光率。通常，尽量选择不含或少含CO、COC、OH等基团的树脂作为成膜剂，可能是含有这些基团的树脂的成膜稳定性不好，其与玻璃基材的附着力较差。通常，对于透明隔热纳米涂料高分子成膜物质主要有：聚甲基丙烯酸酯及其含硅、聚苯乙烯-苯烯腈、氟的改性物、高氯化聚乙烯及聚四氟乙烯、聚氨酯等。FC键由于其键极性小，因此氟碳聚合物具有低表面能，和其
他树脂相比，氟碳树脂临界表面张力最低，是涂料树脂具有优良抗黏性、防沾污性的原因。氟原子的引入还可以提高涂料的耐水、拒油、抗紫外线能力等能力。因此本试验选用水性氟碳树脂作为成膜物质。本试验对市面上水性氟碳树脂进行考察，选取了6种氟碳乳液，并对氟碳乳液进行了初步性能测试，考察了树脂的耐水性、附着力、耐紫外老化(自制紫外老化仪)以及铅笔硬度，结果见表1。
由表1可知，树脂C、D、E具有比较优异的拒水效果，同时耐老化性能较好。同时测试了树脂的水接触角和表面能，数据见图1和表2，树脂D的水接触角达到了969，但其附着力性能不好，树脂C的耐水和耐老化一般。从成本和树脂综合性能考虑，优先选用树脂E作为基础树脂。
