專利名稱：一種耐高溫透明隔熱紫外光固化涂料的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用在建筑物玻璃和消防車上的耐高溫透明隔熱紫外光固化涂料的制
備方法，屬于光固化涂料技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，節(jié)能已成為全社會(huì)日益關(guān)注的焦點(diǎn)。由于普通玻璃對(duì) 太陽(yáng)光不具有選擇性，當(dāng)太陽(yáng)光透過(guò)玻璃窗戶的同時(shí)，太陽(yáng)光輻射所產(chǎn)生的熱量也同時(shí)傳 遞進(jìn)室內(nèi)，使室內(nèi)溫度升高。普通玻璃的隔熱效果差，是造成建筑物能量損失或能耗增加的 主要原因之一，炎熱的夏天使空調(diào)負(fù)荷明顯增大。 目前，市場(chǎng)上采用的金屬鍍膜熱反射玻璃和各種熱反射貼膜，雖然能阻隔部分太 陽(yáng)光的透過(guò)而達(dá)到隔熱降溫的目的，但這些產(chǎn)品在應(yīng)用時(shí)都存在一些問題，金屬鍍膜熱反 射玻璃具有良好的隔熱效果，但可見光的透過(guò)率很低，應(yīng)用于建筑物玻璃上會(huì)影響室內(nèi)的 采光；金屬鍍膜熱反射玻璃對(duì)可見光的高反射會(huì)造成光污染，目前在建筑物中禁止應(yīng)用。熱 反射貼膜玻璃雖然具有較高的可見光透過(guò)率，但隔熱效果差。此外，以上兩種隔熱方式，需 要昂貴的設(shè)備，大量的能耗，成本很高，不利于市場(chǎng)大面積推廣。 近年來(lái)，隨著無(wú)機(jī)/有機(jī)復(fù)合技術(shù)和納米技術(shù)的不斷發(fā)展，采用有機(jī)/無(wú)機(jī)納米復(fù)
合技術(shù)將具有良好的光學(xué)性能、熱學(xué)性能的無(wú)機(jī)納米材料與具有良好成膜性能、力學(xué)性能
的有機(jī)高分子復(fù)合形成具有有機(jī)、無(wú)機(jī)雙重優(yōu)良性能的多功能納米復(fù)合涂料。 無(wú)機(jī)納米半導(dǎo)體材料由于其特殊的結(jié)構(gòu)，具有較高的禁帶寬度和高導(dǎo)電性能，因
而具有一系列獨(dú)特的光電性能，如對(duì)可見光具有高的透光率，對(duì)紅外線有較高的反射率，同
時(shí)可以吸收紫外線，是一種優(yōu)良的光譜選擇性材料。將無(wú)機(jī)納米半導(dǎo)體材料與有機(jī)高分子
聚合物復(fù)合可以制成具有光譜選擇性的透明隔熱納米涂料，將其應(yīng)用于各種基材上，可以
制得綜合性能良好的透明隔熱涂層。將其用于建筑物的玻璃上，對(duì)于可見光具有高的透過(guò)
率，還可以反射近紅外光，因此可以降低空調(diào)的能耗，從而達(dá)到節(jié)能的目的。由于其還具有
耐高溫性能，可將其用于消防車上，在一定高溫下涂層保持穩(wěn)定。 該方法設(shè)備簡(jiǎn)單，施工易行，所用的納米材料比已有的隔熱材料氧化錫銻ATO、氧 化銦錫ITO便宜，材料成本低，從而可以有效降低生產(chǎn)成本，利于大面積推廣。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于制備一種耐高溫透明隔熱紫外光固化涂料。該涂料具有較高的 可見光透過(guò)率、紅外反射性能、耐高溫性能、涂膜綜合性能良好。 本發(fā)明的技術(shù)方案一種耐高溫透明隔熱紫外光固化涂料的制備方法，步驟如 下 (1)混合納米粉體漿料的制備 稱量分散劑、稀釋劑及不同種的納米粉體分別放入燒杯中，用氨水調(diào)節(jié)pH值為 9. 0 10. O，在磁力攪拌器上攪拌30 60min后，超聲分散30 60min，得到不同種的納米粉體漿料；然后將得到的不同種的納米粉體漿料混在一起再經(jīng)磁力攪拌30min，得到混合 納米粉體漿料； 各原料的質(zhì)量份數(shù)如下分散劑0. 2 0. 5，稀釋劑90 95，納米粉體5 10 ;
納米粉體包括二氧化鈦、二氧化硅、氧化鎘、錫酸鎘和鉻，其質(zhì)量分?jǐn)?shù)如下二氧化 鈦0. 5 l，二氧化硅0. 5 l，氧化鎘1 2，錫酸鎘1 2，鉻1 2 ; 分散劑為聚丙烯酸酯型防聚凝分散劑EFKA4050、 EFKA4046或EFKA4330 ; 稀釋劑為二縮三丙二醇三丙烯酸酯TPGDA、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯TMPTA或新
戊二醇二丙烯酸酯NPGDA ; (2)耐高溫透明隔熱紫外光固涂料的制備 取步驟(1)得到的混合納米粉體漿料，加入紫外光固化樹脂、消泡劑、增稠劑，在 磁力攪拌器上攪拌30 60min，得到透明隔熱紫外光固化涂料；各原料質(zhì)量分?jǐn)?shù)為
混合納米粉體漿料10 50 ，
紫外光固化樹脂50 60，
消泡劑O. 2 0. 5，
增稠劑0. 2 0. 5， 消泡劑為聚硅氧烷硅脂BYK-065, BYK_022， BYK-020, BYK-057 ;
增稠劑為非離子型聚氨酯增稠劑CA-902。 步驟(2)中的紫外光固化樹脂同時(shí)具有光固化性能和耐高溫性能，可以長(zhǎng)時(shí)間在
30(TC保持穩(wěn)定性。其制備方法取羥基硅油、丙烯酸和4-甲氧基酚于燒瓶中，羥基硅油
丙烯酸的摩爾比為l : 1，4_甲氧基酚用量為羥基硅油和丙烯酸總質(zhì)量的0.2%，溫度控制
在ll(TC，反應(yīng)5h，制得紫外光固化樹脂。 本發(fā)明耐高溫透明隔熱型紫外光固化涂料的性能 可見光透過(guò)率> 80 % 紅外反射率>70% 附著力l級(jí) 涂膜鉛筆硬度2H 涂層耐溫30(TC不粉化，不脫落。
耐紫外線老化(30d):不起泡，不剝落，不裂紋。 本發(fā)明的有益效果本發(fā)明制備方法及設(shè)備簡(jiǎn)單，工藝易行，合成了一種耐高溫的 光固化樹脂，所用的納米材料比已有的隔熱材料ATO、 ITO便宜，能有效降低成本，利于市場(chǎng) 大面積推廣。本發(fā)明得到的耐高溫透明隔熱紫外光固化涂料具有較高的可見光透過(guò)率、紅 外反射性能、涂膜均勻透明、硬度強(qiáng)、耐老化、耐高溫。
具體實(shí)施方式

實(shí)施例1 : 合成紫外光固化樹脂取羥基硅油(羥基含量10.0% )60g(0. 36mol)，丙烯酸 26g (0. 36mol) ， 4-甲氧基酚0. 2g，甲苯40g于燒瓶中，溫度控制在1 l(TC ，反應(yīng)5h，制得紫外 光固化樹脂。 取納米級(jí)二氧化鈦，二氧化硅，氧化鎘、錫酸鎘、鉻各5. OOg，分別加入到五個(gè)燒杯
4中，并每個(gè)燒杯中滴加分散劑(EFKA4046)0. 5g，加NPGDA至50g，用磁力攪拌器攪拌均勻，并 用超聲分散60min得到五種納米漿料。取二氧化鈦漿料5g， 二氧化硅漿料5g，氧化鎘漿料 15g，錫酸鎘漿料15g，鉻漿料10g放入燒杯中，用磁力攪拌器攪拌30min均勻，得到混合納米 漿料。 往混合納米漿料中加入制得的紫外光固化樹脂50g，消泡劑(BYK-065) 0. 5g，增稠 劑(CA-902)0. 5g，在磁力攪拌器上攪拌30 60min，得到耐高溫透明隔熱紫外光固化涂料，
其性能:可見光透過(guò)率> 80%紅外反射率> 70%附著力l級(jí)涂膜鉛筆硬度2H涂層耐溫30(TC不粉化，不脫落。耐紫外線老化(30d):不起泡，不剝落，不裂紋。實(shí)施例2 :合成紫外光固化樹脂同實(shí)施例1。取納米級(jí)二氧化硅，二氧化鈦，氧化鎘、錫酸鎘、鉻各5. OOg，分別加入到五個(gè)燒杯
中，并每個(gè)燒杯中滴加分散劑(EFKA4330)0. 5g，加TPGDA至50g，用磁力攪拌器攪拌均勻，并 用超聲分散60min得到五種納米漿料。取二氧化鈦漿料10g，氧化鎘漿料15g，錫酸鎘漿料 15g，鉻漿料10g， 二氧化硅漿料5g放入燒杯中，用磁力攪拌器攪拌30min均勻，得到混合納 米漿料。 往混合納米漿料中加入制得的紫外光固化樹脂45g，消泡劑(BYK-057) 0. 5g，增稠
劑(CA-902)0. 5g，在磁力攪拌器上攪拌30 60min，得到耐高溫透明隔熱 紫外光固化涂料，其性能 可見光透過(guò)率> 80 % 紅外反射率>70% 附著力l級(jí) 涂膜鉛筆硬度2H 涂層耐溫30(TC不粉化，不脫落。
耐紫外線老化(30d):不起泡，不剝落，不裂紋。
實(shí)施例3 : 合成紫外光固化樹脂同實(shí)施例1。 取納米級(jí)二氧化硅，二氧化鈦，氧化鎘、錫酸鎘、鉻各5. OOg，分別加入到五個(gè)燒杯 中，并每個(gè)燒杯中滴加分散劑(EFKA4050)0. 5g，加TMPTA至50g，用磁力攪拌器攪拌均勻，并 用超聲分散60min得到五種納米漿料。取二氧化鈦漿料5g，氧化鎘漿料20g，錫酸鎘漿料 10g，鉻漿料10g， 二氧化硅漿料5g放入燒杯中，用磁力攪拌器攪拌30min均勻，得到混合納 米漿料。 往混合納米漿料中加入制得的紫外光固化樹脂45g，消泡劑(BYK-022) 0. 5g，增稠 劑(CA-902)0. 5g，在磁力攪拌器上攪拌30 60min，得到耐高溫透明隔熱紫外光固化涂料， 其性能
可見光透過(guò)率> 82 % 紅外反射率>75% 附著力l級(jí) 涂膜鉛筆硬度2H 涂層耐溫300。C不粉化，不脫落。 耐紫外線老化(30d):不起泡，不剝落，不裂紋。
權(quán)利要求
一種耐高溫透明隔熱紫外光固化涂料的制備方法，其特征在于步驟如下(1)混合納米粉體漿料的制備稱量分散劑、稀釋劑及不同種的納米粉體分別放入燒杯中，用氨水調(diào)節(jié)pH值為9.0～10.0，在磁力攪拌器上攪拌30～60min后，超聲分散30～60min，得到不同種的納米粉體漿料；然后將得到的不同種的納米粉體漿料混在一起再經(jīng)磁力攪拌30min，得到混合納米粉體漿料；各原料的質(zhì)量份數(shù)如下分散劑0.2～0.5，稀釋劑90～95，納米粉體5～10；納米粉體包括二氧化鈦、二氧化硅、氧化鎘、錫酸鎘及鉻，其質(zhì)量分?jǐn)?shù)如下二氧化鈦0.5～1，二氧化硅0.5～1，氧化鎘1～2，錫酸鎘1～2，鉻1～2；分散劑為聚丙烯酸酯型防聚凝分散劑EFKA4050、EFKA4046或EFKA4330；稀釋劑為二縮三丙二醇三丙烯酸酯TPGDA、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯TMPTA或新戊二醇二丙烯酸酯NPGDA；(2)耐高溫透明隔熱紫外光固涂料的制備取步驟(1)得到的混合納米粉體漿料，加入紫外光固化樹脂、消泡劑、增稠劑，在磁力攪拌器上攪拌30～60min，得到透明隔熱紫外光固化涂料；各原料質(zhì)量分?jǐn)?shù)為混合納米粉體漿料10～50，紫外光固化樹脂50～60，消泡劑0.2～0.5，增稠劑0.2～0.5，消泡劑為聚硅氧烷硅脂BYK-065，BYK-022，BYK-020，BYK-057，增稠劑為非離子型聚氨酯增稠劑CA-902。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的制備方法，其特征在于步驟(2)中的紫外光固化樹脂的制備 取羥基硅油、丙烯酸和4-甲氧基酚于燒瓶中，羥基硅油丙烯酸的摩爾比為l : 1，4-甲氧 基酚用量為羥基硅油和丙烯酸總質(zhì)量的0. 2%，溫度控制在ll(TC，反應(yīng)5h，制得紫外光固 化樹脂。
全文摘要
一種耐高溫透明隔熱紫外光固化涂料的制備方法，屬于光固化涂料技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明取分散劑、稀釋劑的混合溶液分別和不同種的納米粉體于燒杯中，調(diào)節(jié)pH 9.0～10.0，在磁力攪拌器上攪拌后，超聲分散，停止超聲攪拌，得到納米粉體漿料。按照不同的納米粉體質(zhì)量比，把漿料混合均勻。取羥基硅油、丙烯酸和4一甲氧基酚于燒瓶中，溫度控制在110℃，反應(yīng)5h，制得紫外光固化樹脂。納米漿料加入紫外光固化樹脂、消泡劑、增稠劑、及成膜助劑，調(diào)節(jié)pH9.0～10.0，得到耐高溫透明隔熱紫外光固化涂料。本發(fā)明制備及施工工藝簡(jiǎn)便，有效降低生產(chǎn)成本，利于向市場(chǎng)推廣。制得的涂料有較高的可見光透光率、紅外反射性、涂膜透明、硬度強(qiáng)、附著力好、耐污、耐紫外線老化，耐高溫。
文檔編號(hào)C09D5/00GK101747672SQ200910264159
公開日2010年6月23日 申請(qǐng)日期2009年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月31日
發(fā)明者姚伯龍, 孔祥永, 李海亮, 李祥, 褚路軒 申請(qǐng)人:江南大學(xué)