一种自清洁型紫外光固化透明隔热涂料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种自清洁型紫外光固化透明隔热涂料及其制备方法。本发明专利技术的自清洁型紫外光固化透明隔热涂料是由活性低聚物、紫外光引发剂、改性纳米功能元/含氟活性稀释剂混合浆料、多功能团活性稀释剂、流平剂和消泡剂复配而成。该涂料具有无毒、使用安全、耐黄变、不燃、隔热、表面能低、透光性能好等优点，可用于建筑物幕墙玻璃和汽车窗玻璃等场合。

Self cleaning UV curing transparent heat insulation coating and preparation method thereof

The invention relates to a self-cleaning ultraviolet curing transparent heat insulation coating and a preparation method thereof. Self cleaning type UV curable transparent thermal insulation coating of the invention is composed of active oligomer, photoinitiator, modified nano / reactive fluorinated diluent mixture, polyfunctional reactive diluent, leveling agent and defoaming agent compounded. The coating has the advantages of non-toxic, safe use, yellowing resistance, non burning, heat insulation, low surface energy, good light transmission performance, etc., and can be used in buildings, curtain walls, glass and automobile windows and other occasions.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种隔热涂料及其制备方法，尤其涉及一种自清洁型紫外光固化透明隔热涂料及其制备方法。
技术介绍
纳米透明隔热玻璃涂料是近年发展起来的新型节能环保材料，因具有高的可见光透过率和良好的节能隔热效果，可应用于建筑物幕墙玻璃和汽车窗玻璃等场合，引起了学术和工业界的高度关注。这种涂料引入了具有光谱选择性的无机半导体纳米粒子(如ATO、ITO、AZO、FTO等)，对紫外光及近红外光具有较好的屏蔽效果，阻止了对视觉没有贡献的紫外光区和近红外光区能量传递，阻隔了一半以上的太阳光能量；同时由于纳米粒子的粒径在纳米级内，远小于可见光波长范围，对可见光透过影响不大，因此可制备出高透明的隔热涂膜，具有很好的应用前景和经济价值。申请号为2010101100507的专利技术专利公开了一种紫外光固化的纳米透明隔热复合涂料，其组成为齐聚体30～75％、光敏固化剂0.01～15％和活性单体10～55％，还含有重量百分比为0.1～15％的氧化锡锑。该专利技术在常温下经过紫外光照射即可在1分钟内制成透明隔热涂料，该涂料具有较好的隔热效果。随着社会的发展，科技的进步，隔热涂料不仅需要具有较好的隔热效果，还需要具有良好的稳定性。另外透明隔热涂料主要应用于透明材料表面，需要具有良好的自清洁功能。因此开发具有较好的隔热效果，同时表面能低，具有自清洁、抗划伤、耐候等功能于一体，成为纳米透明隔热涂料的发展趋势。
技术实现思路
本专利技术所要解决的是目前现有的油性透明隔热涂料毒性较大、易燃、使用安全性差、污染环境等问题，水性透明隔热涂料固含量低、干燥速度慢、粘度高、力学性能差、耐候性差、耐水性差、流平性差、耐黄变性差等问题，紫外光固化透明隔热涂料功能单一的问题，而提出一种自清洁型紫外光固化透明隔热涂料，本专利技术的另一目的还提供了上述自清洁型紫外光固化透明隔热涂料的制备方法。本专利技术的具体技术方案为：一种自清洁型紫外光固化透明隔热涂料，其特征在于是由活性低聚物、紫外光引发剂、改性纳米功能元-含氟活性稀释剂混合浆料、多功能团活性稀释剂、流平剂和消泡剂复配而成；其中活性低聚物10质量份，紫外光引发剂0.2-1.5质量份、改性纳米功能元-含氟活性稀释剂混合浆料1-5质量份、多功能团活性稀释剂1-5质量份、流平剂0.1-0.3质量份和消泡剂0.1-0.3质量份。优选上述的活性低聚物为环氧丙烯酸低聚物、聚氨酯丙烯酸低聚物、聚酯丙烯酸低聚物或聚醚丙烯酸低聚物中一种。本专利技术还需加入紫外光引发剂，使得透明隔热涂料在紫外光作用下实现固化，优选上述的紫外光引发剂为2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮(光引发剂1173)、1-羟基环己基苯基甲酮(光引发剂184)、2-甲基-2-(4-吗啉基)-1-[4-(甲硫基)苯基]-1-丙酮(光引发剂907)、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦(光引发剂TPO)、2-羟基-2-甲基-1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-1-丙酮(光引发剂659)或二苯甲酮(光引发剂BP)中一种。优选上述的改性纳米功能元-含氟活性稀释剂混合浆料的质量固含量为8～15％；其中改性纳米功能元为改性纳米氧化锡锑(ATO)和纳米二氧化钛(TiO2)；含氟活性稀释剂为甲基丙烯酸十三氟辛酯、甲基丙烯酸十二氟庚酯、甲基丙烯酸三氟乙酯、甲基丙烯酸六氟丁酯中一种。优选上述的多功能团活性稀释剂为乙二醇二甲基丙烯酸酯、一缩二乙二醇二甲基丙烯酸酯、1,6己二醇二甲基丙烯酸酯、1,3-丙二醇二甲基丙烯酸酯、1,4-丁二醇二甲基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、季戊四醇三甲基丙烯酸酯中一种或几种。本专利技术加入流平剂主要作用是降低自清洁型紫外光固化透明隔热涂料的表面张力，使其在基材上有好的流平性；所述的流平剂优选为市售的聚有机硅氧烷、聚醚改性的聚有机硅氧烷或含氟表面活性剂；所用的消泡剂为有机硅消泡剂。本专利技术还提供了制备上述的自清洁型紫外光固化透明隔热涂料的方法，其具体步骤如下：(1)、改性纳米功能元/含氟活性稀释剂混合浆料的制备在装有搅拌装置、温度计和冷凝管的四口烧瓶中加入0.5-1.5质量份纳米ATO、0.5-1.5质量份纳米TiO2，50质量份甲醇和0.5-1.5质量份硅烷偶联剂的混合溶液，加热到50-70℃，回流12-24h；冷却到室温后，产物转移至旋转蒸发器，通过加热蒸馏除去甲醇；加入含氟活性稀释剂，超声分散1～2h即制得固含量为8～15％的改性纳米功能元-含氟活性稀释剂混合浆料；(2)、自清洁型紫外光固化透明隔热涂料的制备将活性低聚物10质量份、上述制得的改性纳米功能元-含氟活性稀释剂混合浆料1-5质量份、多功能团活性稀释剂1-5质量份，混合均匀，加入0.2-1.5质量份紫外光引发剂、0.1-0.3质量份流平剂和0.1-0.3质量份消泡剂，搅拌，使各种助剂混合均匀，再超声分散2-4h，即制得自清洁型紫外光固化透明隔热涂料。优选步骤(1)中所述的硅烷偶联剂为带C＝C双键型硅烷偶联剂，更优选γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH-570)。有益效果：1、与目前市场上使用的溶剂型隔热涂料相比，本专利技术的自清洁型紫外光固化透明隔热涂料具有耐黄变、无毒、使用安全、不污染环境等优点。2、与目前市场上使用的水性隔热涂料相比，本专利技术的自清洁型紫外光固化透明隔热涂料具有耐水、表面能低、自清洁、耐黄变等优点。3、本专利技术综合考虑了自清洁型紫外光固化透明隔热涂料用于玻璃基材的要求，通过硅烷偶联剂改性纳米ATO、纳米TiO2，改善了纳米ATO、纳米TiO2的分散性与稳定性；加入流平剂、消泡剂，改善了自清洁型紫外光固化透明隔热涂料的施工性能；含氟活性稀释剂的引入降低了固化后涂料涂膜的表面能；多功能团丙烯酸酯单体的引入提高了固化后涂料涂膜的硬度、附着力、耐水、耐候性，使得自清洁型紫外光固化透明隔热涂料能满足不同条件下的使用要求。具体实施方式下面就本专利技术举例说明，但不是对本专利技术的限制。实施例1在装有搅拌装置、温度计和冷凝管的四口烧瓶中加入0.5质量份纳米ATO、1.5质量份纳米TiO2，50质量份甲醇和0.5质量份硅烷偶联剂(KH-570)的混合溶液，加热到50℃，回流12h。冷却到室温后，产物转移至旋转蒸发器，通过加热蒸馏除去甲醇。加入甲基丙烯酸十三氟辛酯，超声分散1h即制得固含量为8％的改性纳米功能元/含氟活性稀释剂混合浆料。将环氧丙烯酸低聚物10质量份、上述制得的改性纳米功能元/含氟活性稀释剂混合浆料1质量份、乙二醇二甲基丙烯酸酯2质量份，三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯3质量份，混合均匀，加入0.2质量份光引发剂1173、0.1质量份流平剂(Rad2300)和0.1质量份消泡剂(Rad2500)，搅拌，使各种原料混合均匀，再超声分散2h，即制得自清洁型紫外光固化透明隔热涂料。实施例2在装有搅拌装置、温度计和冷凝管的四口烧瓶中加入1.0质量份纳米ATO、1.0质量份纳米TiO2，50质量份甲醇和1.0质量份硅烷偶联剂(KH-570)的混合溶液，加热到60℃，回流18h。冷却到室温后，产物转移至旋转蒸发器，通过加热蒸馏除去甲醇。加入甲基丙烯酸六氟丁酯，超声分散1.5h即制得固含量为10％的改性纳米功能元/含氟活性稀释剂混合浆料。将聚氨酯丙烯酸低聚物10质量份、上述制得的改性纳米功能元/含氟活性本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自清洁型紫外光固化透明隔热涂料，其特征在于是由活性低聚物、紫外光引发剂、改性纳米功能元‑含氟活性稀释剂混合浆料、多功能团活性稀释剂、流平剂和消泡剂复配而成；其中活性低聚物10质量份，紫外光引发剂0.2‑1.5质量份、改性纳米功能元‑含氟活性稀释剂混合浆料1‑5质量份、多功能团活性稀释剂1‑5质量份、流平剂0.1‑0.3质量份和消泡剂0.1‑0.3质量份。

【技术特征摘要】
1.一种自清洁型紫外光固化透明隔热涂料，其特征在于是由活性低聚物、紫外光引发剂、改性纳米功能元-含氟活性稀释剂混合浆料、多功能团活性稀释剂、流平剂和消泡剂复配而成；其中活性低聚物10质量份，紫外光引发剂0.2-1.5质量份、改性纳米功能元-含氟活性稀释剂混合浆料1-5质量份、多功能团活性稀释剂1-5质量份、流平剂0.1-0.3质量份和消泡剂0.1-0.3质量份。2.根据权利要求1所述的自清洁型紫外光固化透明隔热涂料，其特征在于所述的活性低聚物为环氧丙烯酸低聚物、聚氨酯丙烯酸低聚物、聚酯丙烯酸低聚物或聚醚丙烯酸低聚物中一种。3.根据权利要求1所述的自清洁型紫外光固化透明隔热涂料，其特征在于所述的紫外光引发剂为2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮(光引发剂1173)、1-羟基环己基苯基甲酮(光引发剂184)、2-甲基-2-(4-吗啉基)-1-[4-(甲硫基)苯基]-1-丙酮(光引发剂907)、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦(光引发剂TPO)、2-羟基-2-甲基-1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-1-丙酮(光引发剂659)或二苯甲酮(光引发剂BP)中一种。4.根据权利要求1所述的自清洁型紫外光固化透明隔热涂料，其特征在于所述的改性纳米功能元-含氟活性稀释剂混合浆料的质量固含量为8～15％；其中改性纳米功能元为改性纳米氧化锡锑(ATO)和纳米二氧化钛(TiO2)；含氟活性稀释剂为甲基丙烯酸十三氟辛酯、甲基丙烯酸十二氟庚酯、甲基丙烯酸三氟乙酯、甲基丙烯酸六氟丁酯中一种。5.根据权利要求1所述的自清洁型紫外光固化透明隔热涂料，其特征在于所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：项尚林，赵石林，吴凯华，支伟强，王晨晨，
申请(专利权)人：南京工业大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32