CN102604522B - 一种隔热复合涂料及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种隔热复合涂料及其制备方法和应用，该复合涂料涂覆在织物上具有良好的隔热性能，并对人体无害。该制备方法工艺简单，生产成本低，适于工业化生产。该隔热复合涂料在织物上的应用，该涂料可涂覆于多种织物上，得到的隔热涂料织物适用于户外用品、服装、建筑、军事等领域，以及在需要保温、隔热场合大量应用。该复合涂料中各成分的重量百分比为：乙醇20～30%；邻苯二甲酸二辛酯5-10%；磷酸酯0.6-0.9%；含钛硅酸盐复合体15-20%；聚丙烯酸树脂5-12%；其余为聚氨酯。
Description
技术领域：
本发明属于涂料技术领域，涉及一种隔热复合涂料及其制备方法和应用，属材料领域。
背景技术:
CN200910056507.8号专利涉及一种夏季深色纯棉及其混纺织物太阳光隔热的整理方法，制备过程包括加入正硅酸乙酯和乙醇，搅拌均匀； 依次加入乙醇、三乙醇胺和水，一定温度条件下，搅拌均匀； 将上述混合液滴加到前面混合液中。具体做法包括 ①加入1-30g正硅酸乙酯与重量百分比为50-95％的乙醇，磁力搅拌器搅拌均匀 ②依次加入80-100ml乙醇、2-5ml水和6ml三乙醇胺，在0-80℃的温度条件下，磁力 搅拌器搅拌均匀，其中三乙醇胺为催化剂；③将上述混合液①滴加到混合液②中，搅拌至反应结束，得到半透明含球形二氧化硅 的悬浮液； 然后将染色织物在整理剂中浸泡，采用二浸二轧，压力为0.3-0.4MPa，带液率 60-80％，然后进行定型处理：定型温度为80℃，时间为3min。半透明的悬浮液中球形二氧化硅的粒径大小在100-150nm之间， 通过调节反应条件可以获得指定粒径的球形二氧化硅。纯棉织物∶硅整理剂＝1∶20-100
上述技术缺点：使用的正硅酸乙酯为易燃液体，在高温下，在空气中可产生爆炸性蒸气。人若吸入其蒸气可致中毒。该品主要的急性毒作用为眼及上呼吸道刺激症状，当觉察到其气味时，眼流泪及刺痛，不能忍受。重者可发生震颤、虚弱和死亡。并可对肾脏造成损害。高浓度引起严重的全身中毒。皮肤反复或持续接触，可引起皮炎。三乙醇胺也对人体有刺激性。
发明目的：
本发明针对上述技术缺陷，提供一种隔热复合涂料，该复合涂料涂覆在织物上具有良好的隔热性能，并对人体无害。
本发明的另一目的是提供上述隔热复合涂料的制备方法，该制备方法工艺简单，生产成本低，适于工业化生产。
本发明同时提供隔热复合涂料在织物上的应用，该涂料可涂覆于多种织物上，得到的隔热涂料织物适用于户外用品、服装、建筑、军事等领域，以及在需要保温、隔热场合大量应用。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种隔热复合涂料，该复合涂料中各成分的重量百分比为：乙醇20～30%；邻苯二甲酸二辛酯5-10%；磷酸酯0.6-0.9%；含钛硅酸盐复合体15-20%,聚丙烯酸树脂5-12%,其余为聚氨酯。
本发明隔热复合涂料的制备方法，其具体步骤如下：
取钛酸四丁酯、无水乙醇、蒸馏水、冰醋酸，按体积比2：4：1：1-1.5，将钛酸四丁酯C16H36O4Ti加到一半量无水乙醇中，在冰水浴中搅拌5分钟，然后缓慢依次滴加另一半无水乙醇、蒸馏水和冰醋酸形成混合溶液，搅拌1h得到透明的溶胶；将Mg8(H2O)4[Si6O16]2(OH)4·8H2O粉末搅入溶胶中；Mg8(H2O)4[Si6O16]2(OH)4·8H2O粉末的粒径为50-90微米；溶胶和Mg8(H2O)4[Si6O16]2(OH)4·8H2O的重量比为1：1-2；然后在大气中放置4h，再在热处理炉中以100℃/h的速度升温至600℃，恒温6h后随炉冷却至室温，得到含钛硅酸盐复合体，将含钛硅酸盐复合体研成粒径为20-80微米的粉末，备用；
然后以重量百分比：无水乙醇20～30%、邻苯二甲酸二辛酯5-10%、磷酸酯0.6-0.9%、含钛硅酸盐复合体15-20%、聚丙烯酸树脂5-12%、其余为聚氨酯的进行配料混合，在容器中搅拌均匀即形成涂料。
隔热复合涂料在织物上的应用，具体为，将涂料在纯棉织物上刮涂一遍后，厚度为200-400微米，110-130℃烘干3-9分钟。
上述隔热复合涂料可涂覆于棉织物上，如将上述涂料涂覆在TA1000全棉府绸织物上刮涂一遍，涂层厚度为200-400微米，120℃烘干5分钟，得到隔热复合涂料织物。
本发明相比现有技术具有如下有益效果：
本发明隔热复合涂料中Mg8(H2O)4[Si6O16]2(OH)4·8H2O具有多孔结构，因此具有良好的隔热作用。隔热复合涂料中Mg8(H2O)4[Si6O16]2(OH)4·8H2O材料表面生长管状钛氧化物，可以有效提高了复合体的折光性和高光活性，对热辐射的吸收性明显增强。含钛硅酸盐复合体本身为无机无毒材料，有杀菌防霉作用，因此涂覆于面料上后，涂层无需防菌剂和防静电剂。
本发明复合涂料涂覆的面料材料，具有极好的隔热的能力,同时也有良好的反射热和太阳光线的能力，具有良好的稳定性和实用性,可广泛应用于多种隔热领域等。
本发明制备方法较简单，生产成本低，适合于工业化生产。本发明的涂层织物性能见表1。
附图说明：
图1为本发明产品1的隔热复合涂料涂覆在织物上的组织图。由图可以看出织物涂层均匀分布。
具体实施方式
以下各实施例中，磷酸酯采用水性的LYCO-P08；聚丙烯酸树脂采用聚丙烯酸树脂Ⅱ；聚氨酯也称为聚氨基甲酸酯。
实施例一：
含钛硅酸盐复合体的准备：
取钛酸四丁酯、无水乙醇、蒸馏水、冰醋酸，按体积比2：4:1:1备料，将钛酸四丁酯C16H36O4Ti加到一半量无水乙醇中，在冰水浴中搅拌5分钟，然后缓慢依次滴加另一半无水乙醇、蒸馏水和冰醋酸形成混合溶液，搅拌1h得到透明的溶胶；将Mg8(H2O)4[Si6O16]2(OH)4·8H2O粉末搅入溶胶中；Mg8(H2O)4[Si6O16]2(OH)4·8H2O粉末的粒径为50-90微米；溶胶和Mg8(H2O)4[Si6O16]2(OH)4·8H2O的重量比为1：1-2；然后在大气中放置4h，再在热处理炉中以100℃/h的速度升温至600℃，恒温6h后随炉冷却至室温，得到含钛硅酸盐复合体，将含钛硅酸盐复合体研成粒径为20-80微米的粉末，备用；
涂料的制备：按重量百分比：无水乙醇20%；邻苯二甲酸二辛酯5%；磷酸酯0.6%；含钛硅酸盐复合体15%,聚丙烯酸树脂5%，其余为聚氨酯，进行配料混合，在容器中搅拌均匀即形成涂料。
实施例二：
含钛硅酸盐复合体的准备同实施例一。
涂料的制备：按重量百分比：乙醇20%；邻苯二甲酸二辛酯10%；磷酸酯0.9%；含钛硅酸盐复合体20%,聚丙烯酸树脂12%,其余为聚氨酯，进行配料混合，在容器中搅拌均匀即形成隔热复合涂料。
实施例三：
含钛硅酸盐复合体的准备同实施例一。
涂料的制备：按重量百分比：乙醇25%；邻苯二甲酸二辛酯7%；磷酸酯0.8%；含钛硅酸盐复合体170%,聚丙烯酸树脂9%,其余为聚氨酯，进行配料混合，在容器中搅拌均匀即形成隔热复合涂料。
实施例四：
含钛硅酸盐复合体的准备同实施例一。
涂料的制备：按重量百分比：乙醇20～30%；邻苯二甲酸二辛酯4%；磷酸酯0.5%；含钛硅酸盐复合体12%,聚丙烯酸树脂2%,其余为聚氨酯，进行配料混合，在容器中搅拌均匀即形成隔热复合涂料。
实施例五：
含钛硅酸盐复合体的准备同实施例一。
涂料的制备：按重量百分比：乙醇34%；邻苯二甲酸二辛酯11%；磷酸酯1%；含钛硅酸盐复合体24%,聚丙烯酸树脂13%,其余为聚氨酯，进行配料混合，在容器中搅拌均匀即形成隔热复合涂料。
以上实施例1-5制得的隔热复合涂料，分别涂覆于TA1000全棉府绸织物，刮涂一遍后，厚度大约为200-400微米，烘干5分钟，分别得到产品1-5，定型后进行测定。对比产品为CN200910056507.8号专利技术得到的隔热织物。
测定方法如下：
用275W的红外灯模拟太阳光中的红外光源，通电待红外灯表面的温度恒定后，将涂有涂料的织物固定在隔热板中间的圆孔空隙中，圆孔空隙直径为30mm，将空隙圆孔的中心与红外灯的轴心对齐，调整红外灯与织物的距离为50cm，用红外测温仪测量织物背面温度随时间的变化情况。织物的起始温度为30℃，以及测定300s时的织物温度如下表。
表1为隔热织物性能测定表：
本发明涂料在织物上的涂覆厚度可为200-400微米，涂覆厚度太薄，起不到很好的隔热作用，涂覆厚度太厚，涂层容易脱落。
Claims (4)
1.一种隔热复合涂料，该复合涂料中各成分的重量百分比为：乙醇20～30%；邻苯二甲酸二辛酯5-10%；磷酸酯0.6-0.9%；含钛硅酸盐复合体15-20%,聚丙烯酸树脂5-12%,其余为聚氨酯；其中所述含钛硅酸盐复合体通过以下方法制备而来：
取钛酸四丁酯、无水乙醇、蒸馏水、冰醋酸，按体积比2：4：1：1-1.5，将钛酸四丁酯C16H36O4Ti加到一半量无水乙醇中，在冰水浴中搅拌5分钟，然后缓慢依次滴加另一半无水乙醇、蒸馏水和冰醋酸形成混合溶液，搅拌1h得到透明的溶胶；将Mg8(H2O)4[Si6O16]2(OH)4·8H2O粉末搅入溶胶中；Mg8(H2O)4[Si6O16]2(OH)4·8H2O粉末的粒径为50-90微米；溶胶和Mg8(H2O)4[Si6O16]2(OH)4·8H2O的重量比为1：1-2；然后在大气中放置4h，再在热处理炉中以100℃/h的速度升温至600℃，恒温6h后随炉冷却至室温，得到含钛硅酸盐复合体，并将含钛硅酸盐复合体研成粒径为20-80微米的粉末。
2.一种隔热复合涂料的制备方法，其具体步骤如下：
取钛酸四丁酯、无水乙醇、蒸馏水、冰醋酸，按体积比2：4：1：1-1.5，将钛酸四丁酯C16H36O4Ti加到一半量无水乙醇中，在冰水浴中搅拌5分钟，然后缓慢依次滴加另一半无水乙醇、蒸馏水和冰醋酸形成混合溶液，搅拌1h得到透明的溶胶；将Mg8(H2O)4[Si6O16]2(OH)4·8H2O粉末搅入溶胶中；Mg8(H2O)4[Si6O16]2(OH)4·8H2O粉末的粒径为50-90微米；溶胶和Mg8(H2O)4[Si6O16]2(OH)4·8H2O的重量比为1：1-2；然后在大气中放置4h，再在热处理炉中以100℃/h的速度升温至600℃，恒温6h后随炉冷却至室温，得到含钛硅酸盐复合体，将含钛硅酸盐复合体研成粒径为20-80微米的粉末，备用；
然后以重量百分比：无水乙醇20～30%、邻苯二甲酸二辛酯5-10%、磷酸酯0.6-0.9%、含钛硅酸盐复合体15-20%、聚丙烯酸树脂5-12%、其余为聚氨酯的进行配料混合，在容器中搅拌均匀即形成涂料。
3.权利要求1所述的隔热复合涂料在织物上的应用。
4.根据权利要求3所述的应用，具体为，将涂料在纯棉织物上刮涂一遍后，厚度为200-400微米，110-130℃烘干3-9分钟。
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