CN102561039A - 一种用于户外纺织品的隔热涂料及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种用于户外纺织品的隔热涂料，其各成分的重量份为：二氧化硅6～7份、三氧化二铝2～3份、氧化锌10～12份、金红石型钛白粉4～5份、PU胶80～100份、分散剂0.5～2份、架桥剂2～4份、流平剂0.2～3份、消泡剂0.5～1份、甲苯0～45份、丙酮0～45份、抗粘剂1～2份。本涂料应用于涤纶、腈纶等合成纤维上，能获得明显的降温效果，可广泛用于遮阳伞、帐篷、骑车衣等户外纺织品，同样地，用于棉、麻等纤维素纤维织物上也能取得显著的降温效果。
Description
技术领域
本发明涉及一种隔热涂料，具体而言是一种用于户外纺织品的隔热涂料及其制备方法和应用。
背景技术
目前专门用于纺织品隔热降温的商品涂料尚未见问世，国内外有关这方面的文献也很少，隔热降温涂料的研制、生产主要针对建筑行业、工业设备及航空等领域。
目前国内外已有报道的纺织品用隔热涂料存在较明显的缺陷，如：
1、隔热机理单一，也就是现有隔热降温涂料的降温只依据一种隔热机理。如CN1583908A 公布了一种太阳热反射隔热涂料。而根据热传导理论，传热以导热、对流和辐射三种方式进行。通常，辐射传热占50% ～60% ，以红外线向外传播；物质传导热占30% ～50%；对流传热占10% ～15%。单一机理的降温涂料并不能达到理想的降温效果。
2、颜色单一，均限于白色禁区。现阶段存在的隔热降温涂料涂层后的产品均为骨白色，颜色单一，涂层厚，影响了产品的外观和应用领域。如CN 101435158A 公开的一种用于纺织品的隔热降温涂料，隔热涂料含有组分纺织乳液40～50份、陶瓷粉25～35份、金红石钛白粉10～20份，经该涂料涂层整理后布面形成厚厚的一层骨白色膜，极不符合现在多样性的市场要求。
3、功能单一，或者所具有的功能不能满足户外纺织品性能的要求。户外纺织品长时间的暴露在室外环境下，其耐候性、抗老化性、耐酸、耐碱性、防紫外性以及防腐性等要求较高，现有的隔热降温涂料在具有隔热降温效果的时候，上述户外纺织品应具有的性能并没有达标。
4、现有隔热降温涂料应用工艺复杂，耗能大，生产效率低。如CN1583908A 公布了一种太阳热反射隔热涂料，涂膜干燥时间要1h，这样涂层烘燥过程时间长、所耗的能量多，同时降低了加工效率。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种用于户外纺织品的隔热涂料。
本发明的第二个目的在于提供上述隔热涂料的制备方法。
本发明的第三个目的在于上述隔热涂料在户外纺织品上的应用。
为了解决上述问题本发明的技术方案是这样的：
一种用于户外纺织品的隔热涂料，其各成分重量份为：
二氧化硅 6～7份
三氧化二铝 2～3份
氧化锌 10～12份
金红石型钛白粉 4～5份
PU胶 80～100份
分散剂 0.5～2份
架桥剂 2～4份
流平剂 0.2～3份
消泡剂 0.5～1份
甲苯 0～45份
丙酮 0～45份
抗粘剂 1～2份；
其中，所述甲苯和丙酮为溶剂，两者可以选择其一使用，也可以将两者混合使用。
所述分散剂为溶剂型纺织涂层整理常用分散剂，所述架桥剂、流平剂、消泡剂和抗粘剂均为溶剂型纺织涂层常用的纺织助剂。
一种制备上述隔热涂料的方法，制备步骤为：
（1）按重量份称取；
二氧化硅 6～7份
三氧化二铝 2～3份
氧化锌 10～12份
金红石型钛白粉 4～5份
PU胶 80～100份
分散剂 0.5～2份
架桥剂 2～4份
流平剂 0.2～3份
消泡剂 0.5～1份
甲苯 0～45份
丙酮 0～45份
抗粘剂 1～2份；
所述分散剂为溶剂型纺织涂层整理常用分散剂，所述架桥剂、流平剂、消泡剂和抗粘剂均为溶剂型纺织涂层常用的纺织助剂。
（2）将二氧化硅、氧化锌、三氧化二铝和金红石型钛白粉与适量溶剂混合均匀，得到第一组分；所述溶剂为甲苯或丙酮，用量为使涂层胶的黏度能够顺利生产，调节黏度一般在5000～12000；
（3）PU胶、甲苯或丙酮混合均匀，得到成膜组分；
（4）将步骤（3）得到的成膜组分与分散剂、流平剂、架桥剂、消泡剂和抗粘剂调配均匀，得到第二组分；
（5）将步骤（2）得到的第一组分加入到步骤（3）得到的第二组分，搅拌均匀后过滤，测验合格后即可。
本发明中，所述第一组分的成分都有热辐射的作用，并且，其中二氧化钛和氧化锌是热反射材料、三氧化二铝是热阻隔材料，此三种隔热机理的综合运用使得本发明的降温效果显著。
一种上述用于户外纺织品的隔热涂料在纺织品上的应用。在涂层整理时，根据不同的基布和不同的质量要求，采用不同的涂层工艺。主要涂层步骤为：浮刀涂底胶→烘干→浮刀涂隔热涂料→烘干→成品检验→包装或待其他表面加工。
所述底胶为胶片状PA胶经与丙酮或甲苯混溶而成，PA胶的固含量为25%。
底胶施涂以20～25g/m2为准，隔热涂层施涂以15～20g/m2为准。底胶可赋予户外纺织品一定的耐水压性能，同时可防止后续的涂层的渗透。
烘干方式是在100℃左右烘到一定干燥程度，再慢慢升到120～140℃烘干即可
与现有技术相比，本发明的积极效果是：
1、三种隔热机理的综合运用，降温效果显著。
2、经本隔热涂料整理后，布面基本透明，不影响后续加工。
由于三种隔热机理的综合运用，使得本发明的降温效率大大提高，因此，本发明中涉及的功能填料和纺织涂层胶的用量大大减小。因而涂层成膜透明，不改变原布面风格、不影响面涂的工艺和效果。这有利于企业满足客户对户外纺织品的多种色彩、不同厚度，多种功能的产品，适应客户对产品的多样化需求。
3、根据户外纺织品性能的要求，经本发明涉及技术整理后的纺织品可根据客户不同要求，进一步加工成不同功能的产品。
4、涂层工艺简单，节能。涂层后的织物只需要经过150℃烘干 1分钟即可。生产效率高，可节约大量能量，连续化生产，大大降低成本。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。
实施例1
一种用于户外纺织品的隔热涂料，其各成分重量份为：
二氧化硅 6份
三氧化二铝 2份
氧化锌 10份
金红石型钛白粉 4份
PU胶 100份
分散剂 1份
架桥剂 2.5份
流平剂 1份
消泡剂 0.5份
甲苯 0份
丙酮 45份
抗粘剂 1份。
其中，所述的分散剂为溶剂型纺织涂层整理常用分散剂。
制备步骤为：
（1）按重量份称取；
（2）将二氧化硅、氧化锌、三氧化二铝和金红石型钛白粉与适量溶剂混合均匀，得到第一组分，所述溶剂为甲苯或丙酮，用量为使涂层胶的黏度能够顺利生产，调节黏度一般在5000～12000；
（3）PU胶、甲苯或丙酮混合均匀，得到成膜组分；
（4）将步骤（3）得到的成膜组分与分散剂、流平剂、架桥剂、消泡剂和抗粘剂调配均匀，得到第二组分；
（5）将步骤（2）得到的第一组分加入到步骤（3）得到的第二组分，搅拌均匀后过滤，测验合格后即可。
实施例2
二氧化硅 6份
三氧化二铝 2份
氧化锌 10份
金红石型钛白粉 5份
PU胶 100份
分散剂 1.5份
架桥剂 3份
流平剂 2份
消泡剂 1份
甲苯 25份
丙酮 25份
抗粘剂 2份。
制备步骤同实施例1。
实施例3
二氧化硅 6.5份
三氧化二铝 2.5份
氧化锌 11份
金红石型钛白粉 4份
PU胶 100份
分散剂 1份
架桥剂 2.5份
流平剂 1份
消泡剂 0.5份
甲苯 0份
丙酮 45份
抗粘剂 1份。
制备步骤同实施例1。
实施例4
二氧化硅 6.5份
三氧化二铝 2.5份
氧化锌 11份
金红石型钛白粉 5份
PU胶 100份
分散剂 1.5份
架桥剂 3份
流平剂 2份
消泡剂 1份
甲苯 25份
丙酮 25份
抗粘剂 2份。
制备步骤同实施例1。
实施例5
二氧化硅 7份
三氧化二铝 3份
氧化锌 12份
金红石型钛白粉 4份
PU胶 100份
分散剂 1份
架桥剂 2.5份
流平剂 1份
消泡剂 0.5份
甲苯 0份
丙酮 45份
抗粘剂 1份。
制备步骤同实施例1。
实施例6
二氧化硅 7份
三氧化二铝 3份
氧化锌 12份
金红石型钛白粉 5份
PU胶 100份
分散剂 1.5份
架桥剂 3份
流平剂 2份
消泡剂 1份
甲苯 25份
丙酮 25份
抗粘剂 2份。
制备步骤同实施例1。
实施例7
二氧化硅 7份
三氧化二铝 3份
氧化锌 12份
金红石型钛白粉 5份
PU胶 100份
分散剂 2份
架桥剂 3份
流平剂 3份
消泡剂 1份
甲苯 25份
丙酮 25份
抗粘剂 2份。
制备步骤同实施例1。
表1—表4显示的是不同布种经本发明的隔热涂料整理后的降温效果测试数据。
表1 黑色涤纶布涂层隔热性能测试结果
| 时间/分钟 | 模拟外界温度/℃ | 涂层布下温度/℃ | △T/℃ |
| 0 | 42.30 | 22.50 | 19.80 |
| 30 | 43.40 | 24.50 | 18.90 |
| 60 | 42.40 | 25.70 | 16.70 |
| 90 | 42.60 | 25.50 | 17.10 |
| 120 | 43.20 | 26.20 | 17.00 |
| 平均数据 | 42.78 | 24.93 | 17.86 |
表2 粉色涤纶布涂层隔热性能测试结果
| 时间/分钟 | 模拟外界温度/℃ | 涂层布下温度/℃ | △T/℃ |
| 0 | 42.30 | 19.50 | 22.80 |
| 30 | 43.00 | 22.80 | 20.20 |
| 60 | 43.00 | 23.80 | 19.20 |
| 90 | 43.50 | 24.30 | 19.20 |
| 120 | 43.50 | 24.80 | 18.70 |
| 平均数据 | 43.36 | 23.18 | 20.19 |
表3 白色麻织物涂层隔热性能测试结果
| 时间/分钟 | 模拟外界温度/℃ | 下箱温度/℃ | △T/℃ |
| 0 | 42.20 | 23.20 | 19.00 |
| 30 | 42.90 | 23.80 | 19.10 |
| 60 | 43.20 | 23.20 | 20.00 |
| 90 | 43.90 | 24.20 | 19.50 |
| 120 | 42.30 | 23.60 | 19.70 |
| 平均数据 | 43.13 | 23.89 | 19.33 |
表4 前处理后白棉布涂层隔热性能测试结果
| 时间/分钟 | 模拟外界温度/℃ | 涂层布下温度/℃ | △T/℃ |
| 0 | 42.10 | 21.70 | 21.60 |
| 30 | 43.50 | 22.50 | 21.00 |
| 60 | 43.90 | 23.60 | 20.40 |
| 90 | 43.50 | 23.80 | 19.90 |
| 120 | 43.80 | 23.70 | 20.10 |
| 平均数值 | 43.51 | 23.18 | 20.38 |
如表1—表4所示，本发明的隔热涂料隔热效果好，不影响面涂的工艺和效果，能广泛应用于各种布种。
Claims (3)
1.一种用于户外纺织品的隔热涂料，其特征在于，各成分重量份为：
二氧化硅 6～7份
三氧化二铝 2～3份
氧化锌 10～12份
金红石型钛白粉 4～5份
PU胶 80～100份
分散剂 0.5～2份
架桥剂 2～4份
流平剂 0.2～3份
消泡剂 0.5～1份
甲苯 0～45份
丙酮 0～45份
抗粘剂 1～2份；
所述分散剂为溶剂型纺织涂层整理常用分散剂，所述架桥剂、流平剂、消泡剂和抗粘剂均为溶剂型纺织涂层常用的纺织助剂。
2.一种制备如权利要求1所述隔热涂料的方法，其特征在于，制备步骤为：
（1）按重量份称取各成分；
二氧化硅 6～7份
三氧化二铝 2～3份
氧化锌 10～12份
金红石型钛白粉 4～5份
PU胶 80～100份
分散剂 0.5～2份
架桥剂 2～4份
流平剂 0.2～3份
消泡剂 0.5～1份
甲苯 0～45份
丙酮 0～45份
抗粘剂 1～2份；
（2）将二氧化硅、氧化锌、三氧化二铝和金红石型钛白粉与适量甲苯或丙酮混合均匀，得到第一组分；
（3）PU胶、甲苯或丙酮混合均匀，得到成膜组分；
（4）将步骤（3）得到的成膜组分与分散剂、流平剂、架桥剂、消泡剂和抗粘剂调配均匀，得到第二组分；
（5）将步骤（2）得到的第一组分加入到步骤（4）得到的第二组分，搅拌均匀后过滤，测验合格后即可。
3.一种如权利要求1所述的用于户外纺织品的隔热涂料在纺织品上的应用。
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