技术领域
本发明涉及水性涂料技术，具体涉及一种用于建筑物玻璃幕墙的水性隔热透明涂料及制备方法。
背景技术
玻璃幕墙是当代的一种新型墙体，它赋予建筑的最大特点是将建筑美学、建筑功能、建筑节能和建筑结构等因素有机地统一起来，建筑物从不同角度呈现出不同的色调，随阳光、月色、灯光的变化给人以动态的美。玻璃幕墙作为建筑物的外围护结构不但要满足人们采光、日照、通风、视野等基本要求，还要具有优良的保温、隔热、隔声性能，才能为人们提供舒适、宁静的室内环境，才能满足人们节约能源、保护环境，改善热舒适条件，提高生活水平，实现社会可持续发展的要求。我国建筑能耗(包括建造能耗和使用能耗)约占全国能耗总量的四分之一，建筑使用能耗占建筑能耗二分之一以上，而空调、采暖能耗又占建筑使用能耗二分之一左右。建筑节能的重点就是控制采暖和降温能耗。
现代化高层建筑的玻璃幕墙采用了由镜面玻璃与普通玻璃组合，隔层充入干燥空气或惰性气体的中空玻璃，中空玻璃有两层和三层之分，两层中空玻璃由两层玻璃加密封框架，形成一个夹层空间；三层玻璃则是由三层玻璃构成两个夹层空间。中空玻璃具有隔音、隔热、防结霜、防潮、抗风压强度大等优点。但是随着层数的增多建造的成本也随之提高，大多数的高层建筑还是采用单层玻璃的玻璃幕墙，其隔热保温效果较差。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种用于建筑物玻璃幕墙的水性隔热透明涂料及制备方法。该涂料可在一定程度上吸收近红外辐射。若将涂料应用在房间玻璃上，一定程度上可以实现保温功能；该涂料防水，且具有一定自清洁能力；并且为水性涂料，不含有毒有害物质，对人体和环境友好。
本发明要解决的技术问题是：基于上述问题，本发明提供一种用于建筑物玻璃幕墙的水性隔热透明涂料及制备方法。
本发明解决其技术问题所采用的一个技术方案是：一种用于建筑物玻璃幕墙的水性隔热透明涂料，按重量百分数计包括以下组分：
氟硅改性水性丙烯酸乳液25-40％、
水性聚氨酯乳液10-20％、掺铋纳米氧化锡锑8-15％、纳米二氧化硅6-12％、海泡石纤维2-4％、十二碳醇酯4-6％、羧甲基纤维素钠0.1-1％、
附着力促进剂0.1-0.5％、硅烷偶联剂0.1-0.5％、润湿
分散剂0.1-0.5％、有机硅
消泡剂0.1-0.5％、
流平剂0.1-0.5％、余量为去离子水。
进一步地，氟硅改性水性丙烯酸乳液的制备。将丙二醇甲醚和异丙醇混合搅拌升温至60-70℃，再将一定量由甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸和丙烯酸丁酯组成的混合单体加入，400-600r/min搅拌5-10min后再将偶氮二异丁氰加入，升温至回流，缓慢将剩余混合单体加，滴加结束后保温反应3-6h，降温至45-55℃，用三乙胺调节体系pH至7-8，800-1000r/min搅拌5-10min后再加入去离子水，转移至高速剪切分散乳化机中，1800-2000r/min高速分散乳化30-50min，过滤即可。
进一步地，所述氟硅改性水性丙烯酸树脂和水性聚氨酯均为成膜树脂。
进一步地，所述掺铋纳米氧化锡锑为功能性填料，所述硅烷偶联剂、湿润分散剂、有机硅消泡剂、附着力促进剂和流平剂为助剂。
本发明所述的一种可调节温度的功能涂料，采用物理搅拌法制备，具体包括以下步骤，将掺铋纳米氧化锡锑加入到去离子水中，搅拌均匀后，再将羧甲基纤维素钠、附着力促进剂、硅烷偶联剂、润湿分散剂、有机硅消泡剂、流平剂加入，超声震荡分散20-30min，再将得到的浆料加入到氟硅改性水性丙烯酸乳液、水性聚氨酯乳液机械共混得到的混合乳液中，利用分散研磨机分散研磨40-50min，再静置10-15min，分装即可。
本发明的有益效果是：
(1)本发明中引入功能性单体对水性丙烯酸乳液进行改性，F原子具有极强的电负性，C-F键稳定性好，降低了涂料的表面能，化学惰性好，耐酸性、耐碱性和耐溶剂性都大大提高，C-Si键的引入提高了涂料的耐候性和力学性能，而且水性聚氨酯乳液加入共混相互间胶粒聚结在一起时分子链之间能够形成氢键或者枝接键，两组分间的相容性高，而且分子链之间的相互贯穿与缠结也增强了涂膜的致密性，改善防水性能。
(2)纳米氧化锡锑相比于氧化铟锡、氧氟化锡成本较低，而且具有良好的可见光透过性并能有效阻隔红外线，掺入铋后，涂膜中的形成一定浓度的电子空穴，而引起自由载流子的吸收，具体表现在吸收太阳中紫外线，透过可见光，阻隔红外热辐射，由于太阳入射光的频率高于涂膜中活性粒子的振动频率，引起了其离子的高反射，对红外波段的太阳能量起反射阻隔作用。
具体实施方式
现在结合具体实施例对本发明作进一步说明，以下实施例旨在说明本发明而不是对本发明的进一步限定。
实施例1
一种用于建筑物玻璃幕墙的水性隔热透明涂料，按重量百分数计包括以下组分:
氟硅改性水性丙烯酸乳液36％、水性聚氨酯乳液15％、掺铋纳米氧化锡锑14％、纳米二氧化硅8％、海泡石纤维3％、十二碳醇酯5％、羧甲基纤维素钠0.2％、附着力促进剂HSMAddtiax 9100.3％、硅烷偶联剂0.1％、润湿分散剂DY-90060.1％、有机硅消泡剂SAG-6300.1％、流平剂MONENG-10710.2％、余量为去离子水。
制备方法：
将掺铋纳米氧化锡锑加入到去离子水中，搅拌均匀后，再将羧甲基纤维素钠、附着力促进剂、硅烷偶联剂、润湿分散剂、有机硅消泡剂、流平剂加入，超声震荡分散22min，再将得到的浆料加入到氟硅改性水性丙烯酸乳液、水性聚氨酯乳液机械共混得到的混合乳液中，利用分散研磨机于30℃分散研磨42min，再静置14min，分装即可。
实施例2
一种用于建筑物玻璃幕墙的水性隔热透明涂料，按重量百分数计包括以下组分:氟硅改性水性丙烯酸乳液36％、水性聚氨酯乳液12％、掺铋纳米氧化锡锑12％、纳米二氧化硅10％、海泡石纤维2.5％、十二碳醇酯5％、羧甲基纤维素钠0.3％、附着力促进剂HSMAddtiax 9100.4％、硅烷偶联剂0.1％、润湿分散剂DY-90060.2％、有机硅消泡剂SAG-6300.2％、流平剂MONENG-10710.4％、余量为去离子水。
制备方法：将掺铋纳米氧化锡锑加入到去离子水中，搅拌均匀后，再将羧甲基纤维素钠、附着力促进剂、硅烷偶联剂、润湿分散剂、有机硅消泡剂、流平剂加入，超声震荡分散20min，再将得到的浆料加入到氟硅改性水性丙烯酸乳液、水性聚氨酯乳液机械共混得到的混合乳液中，利用分散研磨机于35℃分散研磨48min，再静置10min，分装即可。
实施例3
一种用于建筑物玻璃幕墙的水性隔热透明涂料，按重量百分数计包括以下组分:氟硅改性水性丙烯酸乳液30％、水性聚氨酯乳液18％、掺铋纳米氧化锡锑10％、纳米二氧化硅8％、海泡石纤维3％、十二碳醇酯6％、羧甲基纤维素钠0.5％、附着力促进剂HSMAddtiax9100.2％、硅烷偶联剂0.1％、润湿分散剂DY-90060.2％、有机硅消泡剂SAG-6300.5％、流平剂MONENG-10710.3％、余量为去离子水。
制备方法：将掺铋纳米氧化锡锑加入到去离子水中，搅拌均匀后，再将羧甲基纤维素钠、附着力促进剂、硅烷偶联剂、润湿分散剂、有机硅消泡剂、流平剂加入，超声震荡分散30min，再将得到的浆料加入到氟硅改性水性丙烯酸乳液、水性聚氨酯乳液机械共混得到的混合乳液中，利用分散研磨机于35℃分散研磨50min，再静置12min，分装即可。
上述实施例制得的相变微胶囊的性能测试结果如下表：
表1：
表2：
由上表1、表2可知本发明水性隔热透明涂料性能符合国家标准，而且本发明纳米透明隔热涂料可吸收太阳中紫外线，透过可见光，阻隔红外热辐射，硬度、透光率高，附着力强，热导率低，具有极优的隔热保温性能。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
1.一种用于建筑物玻璃幕墙的水性隔热透明涂料，其特征在于，按重量百分数计包括以下组分：
氟硅改性水性丙烯酸乳液25-40％、水性聚氨酯乳液10-20％、掺铋纳米氧化锡锑8-15％、纳米二氧化硅6-12％、海泡石纤维2-4％、十二碳醇酯4-6％、羧甲基纤维素钠0.1-1％、附着力促进剂0.1-0.5％、硅烷偶联剂0.1-0.5％、润湿分散剂0.1-0.5％、有机硅消泡剂0.1-0.5％、流平剂0.1-0.5％、余量为去离子水。
2.根据权利要求1所述的一种用于建筑物玻璃幕墙的水性隔热透明涂料，其特征在于，按重量百分数计包括以下组分：
氟硅改性水性丙烯酸乳液36％、水性聚氨酯乳液12％、掺铋纳米氧化锡锑12％、纳米二氧化硅10％、海泡石纤维2.5％、十二碳醇酯5％、羧甲基纤维素钠0.3％、附着力促进剂0.4％、硅烷偶联剂0.1％、润湿分散剂0.2％、有机硅消泡剂0.2％、流平剂0.4％、余量为去离子水。
3.根据权利要求1所述的一种用于建筑物玻璃幕墙的水性隔热透明涂料，其特征在于：所述氟硅改性水性丙烯酸树脂和水性聚氨酯均为成膜树脂。
4.根据权利要求1所述的一种用于建筑物玻璃幕墙的水性隔热透明涂料，其特征在于：所述掺铋纳米氧化锡锑为功能性填料，所述硅烷偶联剂、湿润分散剂、有机硅消泡剂、附着力促进剂和流平剂为助剂。
5.一种用于建筑物玻璃幕墙的水性隔热透明涂料的制备方法，其特征在于：采用物理搅拌法制备，具体包括以下步骤：
S1：将丙二醇甲醚和异丙醇混合搅拌升温至60-70℃；
S2：再将一定量由甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸和丙烯酸丁酯组成的混合单体加入，400-600r/min搅拌5-10min后再将偶氮二异丁氰加入，升温至回流，缓慢将剩余混合单体加入；
S3：滴加结束后保温反应3-6h，降温至45-55℃，用三乙胺调节体系pH至7-8，800-1000r/min搅拌5-10min后再加入去离子水，转移至高速剪切分散乳化机中，1800-2000r/min高速分散乳化30-50min，过滤即可。
