[发明专利]用于纺织布基底的水性真空陶瓷微珠隔热涂料及制备方法

说明书

一种纺织布用水性真空陶瓷微珠隔热涂料及制备方法，涂料由单组份水性聚醚型聚氨酯树脂、有机无机杂化树脂、反射功能填料、真空陶瓷微珠、辅助颜填料、助剂组成。涂层采用双级配模型配比的真空陶瓷微珠排列更加致密，使常温固化后的涂层有更低的导热系数，可显著提高涂层的隔热性能；真空陶瓷微珠经过有机无机杂化树脂表面处理后可提高树脂与微珠之间的相容性，并显著提高了涂层与基材之间的附着力；辅助颜填料具有反射功能，使漆膜具有较高的反射率，可反射大部分太阳光。本发明涂层与织物基材相容性好，具有优异的附着力、耐曲折性以及强度，满足了纺织布制品的反复折叠的需求并具有优异的抗划伤能力，涂料隔热性能优异，隔热温差可达12℃以上，水性环保。

技术领域

本发明属于隔热涂料与涂装领域，涉及一种由于纺织布基底的水性真空陶瓷微珠隔热涂料及制备方法。

背景技术

隔热涂料是一种能够有效阻止热传导、降低表面温度以改善工作环境及降低能耗而广泛应用于建筑物、纺织布、船舶甲板以及航天军事等领域的功能性涂料。例如将织布用隔热涂料涂覆于帐篷后不仅可以改善帐篷内舒适度，还可以降低帐篷内的冷却能耗。随着人们对户外活动以及休闲生活品质的重视，应用于户内户外纺织品的隔热显得尤为重要，特别是军用帐篷、户外帐篷的保温隔热。

现今对于隔热涂料的研制主要针对建筑行业、工业设备等，应用于纺织品的隔热涂料鲜有报道，目前主要通过与织物基布复合一层低导热的薄膜以达到隔热效果，如专利号为201120180965.5的中国专利《一种具有保温隔热效果的窗帘布》，其特征在于在基布表面通过热处理复合一层PVC透明膜覆盖层，隔热功能十分有限；专利号为201620375957.9的中国专利《一种隔热涂层布》，其特征在于包含基布、PU涂层、陶瓷纤维颗粒、隔热填料、阻燃涂层、皮膜涂层，基布表面设置有PU涂层，PU涂层上面设置含有陶瓷纤维颗粒的气凝胶隔热填料，隔热填料上面设置有阻燃涂层，阻燃涂层上表面设置有皮膜涂层，该专利仅考虑到了热量传递中的热传导方式，在反射辐射功能上有限，并且相关专利对于隔热效果并未进行具体的表示。因此亟待一种新型，兼具工艺简单与良好隔热效果的纺织布用隔热技术来满足纺织布制品的保温隔热需求。

纺织布基材具有反复折叠以及低表面能的特点，与涂料的相容性较差，涂装困难，鉴于此，要求隔热涂料在具有较好隔热效果的前提下与纺织布基材有较好相容性、兼顾优异附着力与耐曲折性。

发明内容

本发明目的在于针对纺织布制品(帐篷)的保温隔热等需求，提供一种适用于纺织布基底的水性真空陶瓷微珠隔热涂料及制备方法。

本发明涂料由单组份水性聚醚型聚氨酯树脂、有机无机杂化树脂、反射功能填料、真空陶瓷微珠及辅助颜填料、助剂组成。成分范围为：单组份水性聚醚型聚氨酯树脂质量百分比为40～70wt％、真空陶瓷微珠质量百分比为20～40wt％、反射颜功能填料质量百分比为5～8wt％、辅助颜填料质量百分比为2～8wt％、助剂质量百分比为2～7％。

进一步地，配方中的水性聚醚型聚氨酯树脂(成膜物)是根据分子链设计原理的软硬段比例与力学性能关系设计制备的，软硬段比例为8:2～9:1，分子链的软硬段比例及醚键、羟基、苯环等基团赋予了树脂较高的柔性及强度，满足了织布耐折叠、抗划伤、附着力的需求。

进一步地，本发明所用的陶瓷微珠的真空结构赋予了其更低的导热系数，其粒径在4～300μm。并采用双级配模型对其进行紧密填充，即采用大、小两种尺寸的微珠进行级配，在紧密排列时，允许自由填入大颗粒之间空隙的小颗粒直径为d₂＝0.0414d₁，根据计算最终确定大小微珠质量比为3:1～6:1。

进一步地，本发明基于K-M理论配伍了具有反射功能的填料，使漆膜具有较高的反射率，可反射大部分太阳光，进一步提高了隔热效果，该反射填料为钛白粉、氧化锌、氧化硅中的任意一种。