[发明专利]一种透明隔热的水性紫外光固化涂料的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种透明隔热的水性紫外光(UV)固化涂料的制备方法，属于环保节能涂料技术领域。

背景技术

当今，面对世界能源、资源日趋紧张的局面，我国大力提倡构建可持续发展、节约型社会，节能涂料的推广和应用有着重要意义。在各类能源消耗中，建筑物采暖及空调耗能占有相当大的比重，而通过门窗散失的热量约占整个建筑采暖及空调耗能的60％左右。近年来人们采取了各种方式进行隔热节能处理，如贴膜玻璃、阳光控制镀膜玻璃和低辐射玻璃等，前两者的可见光透过率较低，后者虽有着较好的光热性能，但生产价格较高，难以进入寻常百姓家。因此，研制一种隔热的透明涂料是进行玻璃隔热节能的最佳选择，但要同时满足其功能、使用性能和环境保护等方面，还需解决很多问题，例如：溶剂型隔热涂料，虽然分散液稳定性较好，耐水、耐溶剂性好，但挥发性有机溶剂对环境污染很大；水分散型隔热涂料，虽然实现了环保，但在使用时其耐水、耐候性较差，成膜性能不好；传统的制备方法是将功能粉体和基体树脂进行物理共混，涂料存在分散性差、稳定性差、极易团聚的问题，导致纳米涂料的隔热效果差。

水性紫外光(UV)固化涂料技术因其符合环保、节能、清洁生产理念而日益为人们所关注。其优点主要有：不必借助活性稀释剂来调节粘度，可解决挥发性溶剂及毒性、刺激性的问题；可降低固化膜的收缩率，提高固化膜对底材的附着性；易于得到光固化前的无粘性干膜；可得到薄膜型固化膜；可用水或增稠剂方便地控制流变性，便于喷涂；设备、容器等易于清洗；降低了涂料的易燃性。因此，本发明制备一种水性UV涂料，采用改性隔热纳米浆料对水性UV预聚物进行乳化复合制得透明隔热涂料，其不仅环保且各项性能优异，分散性和储存稳定性也很好，有效地解决了上述问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术缺点，提供一种透明隔热的水性紫外光(UV)固化涂料的制备方法。该涂料以水为溶剂、UV固化成膜，是一种耐候性好的环保节能涂料；其高分子基体树脂使用改性的隔热纳米浆料对水性UV预聚物进行乳化复合，明显改善了涂料的分散性和稳定性。

本发明的技术方案：一种透明隔热的水性紫外光固化涂料的制备方法，包括如下步骤：

(1)改性隔热纳米浆料的制备：

按配比取隔热纳米粉体和表面改性剂混合研磨，再加入去离子水和分散剂混合均匀，调节pH值为8-9，先超声波分散后再球磨分散；各原料及其所占的质量分数(％)配比如下：

隔热纳米粉体    5-20

表面改性剂      5-20

分散剂          0-2

去离子水        58-90

pH调节剂        适量

所述隔热纳米粉体为一种复合纳米氧化物，其制备方法为：将氯化锡、氯化锑、氯化锌、氯化铜和氯化铝配置成溶液，经沉淀剂氨水沉淀后反复洗涤过滤、用正丁醇共沸蒸馏脱水、抽滤脱溶剂、80-100℃干燥、400-900℃煅烧即成，其摩尔比为Sn∶Sb∶Zn∶Cu∶Al＝20∶1-2∶0.2-0.5∶0.1∶0.1。

所述表面改性剂为硅烷偶联剂KH560、KH570(均为2％的95％乙醇溶液)中的一种，分散剂为聚氨酯丙烯酸酯水性涂料分散剂如EFKA4550或EFKA4560；pH调节剂为氨水。制得纳米浆料的粒径为20-80nm。

(2)水性UV透明隔热涂料的制备

按配比在所制备的水性UV预聚物中加入步骤(1)制得的改性隔热纳米浆料，在3000-4000rpm搅拌下乳化3-4h，脱除溶剂，再加入光引发剂、稀释剂、消泡剂和流平剂等搅拌均匀，静置消泡即得水性UV透明隔热涂料。涂料采用喷涂或刮涂的方式涂于玻璃，红外加热流平、烘干，再用紫外光辐照固化成膜。各原料及其所占的质量分数(％)配比如下：

水性UV预聚物     20-40

改性隔热纳米浆料 40-60

光引发剂         3-10

稀释剂           0-20

消泡剂           0.2-1

流平剂           0.2-1