Category of Research Project：浙江省重大科技专项
list of participants ：冯杰，钟明强，陆连法，等
beginning and ending dates ：2008.1-2009.12
隔热透明涂料是一种可以让玻璃既保持高透光性同时又有较好的隔热效果的高科技产品。其基本原理是利用掺杂在涂层中的纳米级分散的半导体材料（如氧化锡锑ATO）对红外光的吸收和反射，阻隔来自太阳光（夏天）和室内取暖设施和人体自身（冬天）的大部分热辐射。同时透光性好，具有广阔市场前景。相比现有的Low-E玻璃和隔热贴膜，透明隔热涂料为消费者提供了另外一种选择，且具有性价比高、投资少、工艺简单等优点。
但目前的透明隔热涂料市场存在三个问题，一是起隔热作用的纳米半导体浆液的储存稳定性不高；二是浆液生产成本太高；三是涂层耐水性和与基底结合强度不佳。现有的沙磨工艺（CN200710021766）只能得到固含量很低（只有2~15％）的浆液。固含量低会导致其与水性透明树脂配合后成膜物质的固含量更低，会带来严重的施工困难。现有的球磨分散工艺（CN1446862A）则不仅耗时（24~48小时）、低效（ATO装载量仅为球磨珠体积的1/4至1/6），而且耗电严重。
ATO浆液稳定性不佳、生产成本高、效率低的原因，一是没掌握硅烷偶联剂水解并与ATO颗粒表面反应的最佳pH值范围（根据文献报道，这一范围是3.5~4.5）；二是没掌握球磨珠越细，装载量就越大，效率也就越高的规律；三是仅靠球磨一步完成，没采取浆液后处理工艺，如适当离心沉降。
本项目中，我们采用小径锆珠、不锈钢球磨罐，在国产球磨机上，以湿法球磨方式，采取球磨前后调节浆液pH值并适度离心后处理的方式，规模化制备稳定纳米分散的ATO水性浆液，将其与自制或外购水性聚氨酯涂料（WPU）复配，制备透明隔热效果和综合物化性能俱佳的玻璃用水性透明隔热纳米涂料。
玻璃应用中的另一个问题是难清洗。在玻璃表面镀上一层坚硬牢固的纳米锐钛矿TiO2膜层是赋予其自洁性能的好方法。但如何将透明隔热和自清洁两者结合起来，目前尚没有较好的办法。将TiO2纳米颗粒添加到透明隔热涂料中，会带来严重的基体树脂老化，亦起不到表面光致超亲水效果。
本项目中，我们采用烷氧基硅烷在乙醇/水的混合液中水解-缩聚，以此缩聚物为粘合剂，将TiO2纳米颗粒牢固负载到玻璃表面，获得了光致超亲水效果优异，综合物化性能好的光致超亲水自清洁涂层。该涂层可与透明隔热涂层分涂在玻璃内/外两面，实现透明隔热表面自清洁。