[发明专利]彩色与透明隔热节能防护功能涂料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明所涉及的是一种彩色与透明隔热节能防护功能涂料及其制备方法，采用纳米材料技术改性传统高分子聚合物及化学组合物，属于新材料领域。其中包含了纳米复合材料、高性能隔热填料、有机硅系材料、改性高分子材料、功能高分子材料和功能助剂等。

背景技术

本发明是在前一项发明专利(授权号：200410051839.4)的基础上，通过引入纳米材料改性技术，从而改变了传统材料的物性，使其具有色彩(或透明)、隔热、节能、阻燃、防护和伪装等多种功能。虽然目前市面上已有人研制出类似于本发明的阳光反射隔热涂料，例如日本专利号为JP98-120946公开的一种红外线反射涂料、德国专利号为DE19501114公开的红外反射涂料、中国专利申请公开号为CN1434063A介绍的热反射隔热涂料等，都是以白色为主的涂料产品，一旦赋予涂层以颜色(或透明)，立刻就改变了反射阳光隔热功能的作用。这是因为传统的彩色涂料涂层，置于阳光下吸热、导热、放热，是由于涂层中的颜料(尤其是深色颜料)带有发色基团，而这些发色基团都具有吸光蓄能的作用，即吸收红外线能量并转化为热能的结果。目前，我国的市场上还没有彩色或透明的隔热涂料产品问世，就是因为传统(有机或无机)颜料的吸光发热问题难于用常规的技术和方法解决。

发明内容

本发明的一个目的，是要提供一种在工艺温度下可以快速干燥的适用于现场施工的彩色或透明隔热降温节能防护功能涂料。

本发明的另一个目的，是要提供一种该彩色或透明隔热降温节能防护功能涂料的制备方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

彩色或透明隔热防护功能涂料，其特征是选用稀土纳米Ce-ATO复合改性剂化学合成改性传统的高分子材料制得稀土纳米Ce-ATO改性聚合物树脂；选用稀土纳米Y-ITO复合改性剂物理改性传统的着色颜料，制备稀土纳米Y-ITO复合改性颜料；再用稀土纳米Ce-ATO改性聚合物树脂、稀土纳米Y-ITO复合改性颜料、高性能隔热填料、功能助剂及溶剂制备而成的最终产物。

本发明的稀土纳米Ce-ATO改性聚合物高分子材料，可以是稀土纳米Ce-ATO改性丙烯酸乳液，也可以是稀土纳米Ce-ATO改性硅丙乳液。

上述稀土纳米Ce-ATO改性丙烯酸乳液可以采用以下方法合成制备：取质量份数20～30份去离子水、100～150份混合单体、1～3份引发剂、5～15份上述水性的稀土纳米Ce-ATO复合改性剂、3～5份PH调节剂、100～150份去离子水或蒸馏水、1.0～2.0份乳化剂、0.6～1.6份保护胶体。先将上述引发剂加入到去离子水中混匀后，开始滴加第一批混合单体，待反应基本完成后再滴加第二批混合单体，反应全部完成后将稀土纳米Ce-ATO复合改性剂在搅拌状态下添加到反应釜内，并保持0.5～1h的活化反应，即得到稀土纳米Ce-ATO改性丙烯酸乳液。

上述的混合单体为丙烯酸、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯等混合物；所述的引发剂为过硫酸铵或偶氮二异丁氰；所述PH调节剂为三乙胺或AMP-95或N-甲基吗啉或N，N-二甲基乙醇胺；所述的乳化剂为OP-10(烷基酚与环氧乙烷的缩合物)或SDS(十二烷基硫酸钠)或SP-1乳化剂；保护胶体为聚乙烯醇(PVA)。

本发明的稀土纳米Ce-ATO改性聚合物高分子材料可以是稀土纳米Ce-ATO改性硅丙树脂。

上述稀土纳米Ce-ATO改性丙烯树脂是采用以下方法合成制备：取质量份数为30～40份甲基丙烯酸甲酯、10～20份丙烯酸乙酯、10～20份丙烯酸丁酯、15～25份丙烯酸羟丙酯、0.5～1.0份十二烷基硫醇、1～3份引发剂过氧化二苯甲酰、40～60份醋酸丁酯、25～40份正丁醇、15～25份丙二醇甲醚醋酸酯加入装有搅拌器的四颈瓶中，开启搅拌，并打开冷凝装置，通入氮气保护，反应温度控制在90～100℃，反应时间为4～5h，检测其转化率大于95％时停止反应，添加上述10～15份溶剂型纳米Ce-ATO复合改性剂，搅拌均匀，保温1h后出料，得到稀土纳米Ce-ATO改性丙烯酸树脂。另取600～800g硅酸乙酯-40、200～400g乙醇、30～50g去离子水于2000mL的四颈瓶中，开启搅拌机在低速下搅拌混合，同时滴加20g SF-10催化剂，水解(温度控制在60～70℃)反应2～3h，减压蒸馏脱出乙醇制得聚硅氧烷，再与上述的稀土纳米改性丙烯酸树脂共聚，即得到稀土纳米Ce-ATO改性硅丙树脂。

本发明所述的高性能隔热填料可采用中空玻璃微珠。该中空玻璃微珠的特性见表-1所示。