一種納米ato隔熱涂層的制備工藝的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及隔熱涂料的制備領域，具體說是一種納米ATO隔熱涂層的制備工藝。
【背景技術】
[0002]目前，由于納米透明隔熱涂料能夠很好的透過可見光和阻隔紅外光，得到了越來越多涂料生產商的重視。現在，在國內，關于這種涂料的研究還處于初級階段，也僅僅應用于運行空調系統的建筑物和運輸工具上。納米ATO即摻銻二氧化錫是透明隔熱涂料中的主要材料，其是一種具有良好導電性能且透明的N型半導體材料，納米導電粒子含有一定濃度的電子空穴，而引起自由載流子的吸收:對于占太陽能量5%的紫外線區(200—380nm)，AT0顆粒幾乎完全吸收;對于占50%能量的可見光區(380—780nm)，ATO不吸收;對于占50%能量的近紅外區域(780一2600nm)，由于太陽光的頻率高于納米粒子的振動頻率，故起到對近紅夕卜光能量的阻隔作用。因此，若將ATO納米顆粒均勻分散到涂料中制得涂料，再涂覆到玻璃表面，能起到既不影響室內的采光，又達到良好隔熱效果。由于現有的納米ATO涂料的制備方法的不足，制備的涂料中ATO粒徑分布不均，影響隔熱效果。
【發明內容】
[0003]針對上述問題，本發明提供一種隔熱效果較好的納米ATO隔熱涂層的制備工藝。
[0004]本發明解決上述技術問題所采用的技術方案為:一種納米ATO隔熱涂層的制備工藝，包括以下步驟:
(1)向納米ATO粉末中加入乙醇攪拌均勻，配制成漿料；
(2)將攪拌均勻的漿料通過噴嘴由上向下垂直噴射至高速旋轉的滾輪表面；
(3)滾輪將漿料甩向一側的霧化室，形成漿料液滴；
(4)由下向上向霧化室內通入高壓惰性氣體撞擊漿料液滴；
(5)再將漿料液滴與氣體噴射至霧化室一側的收集室；
(6)然后從收集室上側回收惰性氣體，從收集室下側收集ATO漿料；
(7)向收集的ATO漿料中加入乙醇和硅烷偶聯劑，并攪拌均勻后靜置，得到ATO隔熱涂料；
(8)將上述涂料淋涂在PET膜上，在室溫下干燥后放入烘箱固化，得到ATO有機涂層；
(9)將上述涂層氟化處理后室溫下干燥。
[0005]作為優選，步驟(I)中ATO粉末的粒徑為30—40nm，配制的漿料中ATO的含量為20—
30wt%o
[0006]作為優選，步驟(2)中漿料噴射的質量流率為6—8g/s。
[0007]作為優選，噴嘴與滾輪之間的垂直距離為0.01—0.1mm;滾輪的直徑為40—50mm，滾輪轉速為300_350r/min。
[0008]作為優選，在霧化室內，惰性氣體流向與水平方向的夾角為45°— 90°，惰性氣體的流速為30m/s。
[0009]作為優選，ATO漿料、乙醇、硅烷偶聯劑的體積比為1:(3-5):(0.02—0.1)。
[0010]作為優選霧化室內安裝有噴射器，霧化室內漿料和氣體通過噴射器噴射至收集室。
[0011]作為優選，收集的ATO漿料在轉速為250—350r/min的磁力攪拌下加入乙醇和硅烷偶聯劑，并攪拌I 一 2h后靜置。
[0012]作為優選，步驟(7)中，在淋涂前用丙酮和乙醇混合清洗PET膜，再將其清洗放置，然后從上淋涂涂料，最后在120°C的烘箱中固化3h。
[0013]作為優選，將ATO有機涂層浸入0.5wt%的氟硅烷乙醇溶液中氟化lh。
[0014]本發明將噴射的ATO漿料通過旋轉滾輪的離心力打碎，再通過高速惰性氣體撞擊，破壞了漿料中ATO粒子的團聚，然后將分散后的漿料和氣體通過噴射器噴射至收集室，再次對漿料分散，大大提高了ATO漿料的分散效果；同時通過乙醇、硅烷偶聯劑ATO漿料制得ATO隔熱復合有機涂料，再將涂料淋涂后氟化處理，不僅隔熱性能較好，而且疏水性能強。
【具體實施方式】
[0015]下面將詳細說明本發明，在此本發明的示意性實施例以及說明用來解釋本發明，但并不作為對本發明的限定。
[0016]本發明的納米ATO隔熱涂層的制備工藝，其采用以下步驟:
首先向納米ATO粉末中加入乙醇攪拌均勻，配制成漿料，再將攪拌均勻的漿料通過噴嘴垂直噴射至高速旋轉的滾輪表面;在實施過程中應保證漿料噴射的質量流率為6—8g/s、噴嘴與滾輪之間的垂直距離為0.01 — 0.1mm，同時采用的滾輪直徑為40—50mm，滾輪轉速為300-350r/min;在實施過程中，噴嘴與滾輪的作用使漿料第一分散，而甩向霧化室的漿料通過高速氣體撞擊，實現第二次分散;這樣使得ATO顆粒粒徑更小，為制備性能穩定的涂料打好基礎;在霧化室內通過噴射器再次噴射至收集室，這樣可使漿料在氣體的壓力再次混合，然后通過噴射器第三次分散，進一步提高ATO的分散質量。
[0017]由于通入霧化室內的惰性氣體本身具有壓力，只需在霧化室的側壁開孔，再在孔內安裝噴射器就可實現噴射，因此加工簡單，成本低;在霧化室內漿料從上向下運動，而氣體由下向上撞擊漿料，從而使得兩者充分接觸，使得分散更加均勻；發生撞擊后，由于兩者密度不同，在重力的作用下會分離，因此可從霧化室上側收集氣體，下側收集分散后的ATO漿料，操作方便簡單。在霧化室內，氣體的流向與水平方向的夾角最好為45°—90°，且氣體流速保持30m/s為宜，這樣使分散效果更好。
[0018]收集分散后的ATO漿料后，向其緩慢加入乙醇和硅烷偶聯劑，并在轉速為250—350r/min的磁力攪拌下加入乙醇和硅烷偶聯劑，并攪拌I 一 2h后靜置，從而得到ATO隔熱復合涂料。在本發明中，分散前，ATO粉末的粒徑為30—40nm，配制的漿料中ATO的含量為20—30wt%，且ATO漿料、乙醇、硅烷偶聯劑的體積比為1: (3—5): (0.02—0.1)。由于ATO的含量、濃度等參數會影響最終涂料的隔熱效果，本發明采用上述參數可獲得最佳的隔熱效果。
將上述涂料淋涂在PET膜上，在室溫下干燥后放入烘箱固化，得到ATO有機涂層;在淋涂前用丙酮和乙醇混合清洗PET膜，再將其清洗放置，然后從上淋涂涂料，接著在120°C的烘箱中固化3h，最后將ATO有機涂層浸入0.5wt%的氟硅烷乙醇溶液中氟化lh。
[0019]實施例1 取粒徑約為30nm的ATO粉末，加入乙醇配制成20wt%的漿料，再將漿料通過噴嘴垂直噴射至旋轉的滾輪表面;保持漿料噴射的質量流率為6g/s、噴嘴與滾輪之間的垂直距離為0.01mm、滾輪直徑為40mm，滾輪轉速為300r/min;同時，在霧化室內，以與水平方向保持45°夾角，并以30m/s的流速通入氬氣撞擊漿料;然后在氣體的壓力作用下漿料通過噴射器噴射至收集室，再