CN106497198A - 一种复合防紫外线涂料及其制备方法和防紫外线玻璃 - Google Patents

一种复合防紫外线涂料及其制备方法和防紫外线玻璃 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种复合防紫外线涂料及其制备方法和防紫外线玻璃。其中，一种复合防紫外线涂料，包括以下组分：有机紫外吸收剂；无机紫外吸收剂；聚甲基丙烯酸甲酯；以及有机溶剂或有机溶剂与水的混合溶液；所述无机紫外吸收剂选自SiO2、ZnO、CeO2和ZrO2中的至少一种和TiO2；所述有机溶剂为乙醇、异丙醇、丙三醇、丙酮、甲乙酮、苯、甲苯、乙醚、乙酸乙酯、丁酮、四氢呋喃和二甲基甲酰胺中的至少一种。本发明提供的一种复合防紫外线涂料可以实现对290～400nm波长范围内的UV形成有效隔离防护。

Description

一种复合防紫外线涂料及其制备方法和防紫外线玻璃
技术领域
本发明涉及防紫外线涂料，特别涉及一种复合防紫外线涂料及其制备方法和防紫外线玻璃。
背景技术
照射在地面的紫外线(UV)，其能量约占太阳辐射总量的4％，其中UV-B(280-320nm)和UV-A(320-400nm)几乎占据辐照在地面上的UV的全部能量，而波长小于290nm的UV容易被大气层中臭氧吸收掉。由于UV照射会对人体皮肤及汽车内饰件带来损伤，因此需要对汽车玻璃进行防UV处理来防止UV进入汽车内部。
目前，汽车玻璃防UV处理通常采用在汽车玻璃表面涂覆防紫外线涂料的方法。常用的防UV涂料为基于金属氧化物的防UV涂料。
在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：当前的防UV涂料并不能对290～400nm波长范围内的UV形成有效隔离防护。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种复合防紫外线涂料及其制备方法和防紫外线玻璃。技术方案如下：
第一方面，本发明提供了一种复合防紫外线涂料，包括以下组分：
有机紫外吸收剂；
无机紫外吸收剂；
聚甲基丙烯酸甲酯；
以及有机溶剂或有机溶剂与水的混合溶液；
所述有机紫外吸收剂选自2-(2'-羟基-3',5'-二叔戊基苯基)苯并三唑、2-(2H-苯并三氮唑-2-基)-4,6-双(叔戊基)苯酚N-氧化物、2-(2H-苯并三唑-2-基)-4-甲基-6-(2-丙烯基)苯酚、2-(2H-苯并三唑-2-基)-4-月桂基苯酚、2-(2H-苯并三唑-2-基)-4-甲基-6-二十四基苯酚、2,4-二(1,1-二甲基乙基)-6-(1-氧代-2H-苯并三唑-2-基)苯酚、2-(2H-苯并三唑-2-基)-4-(1,1,3,3-四甲基丁醚基)-苯酚、2-(1-氧代-2H-苯并三唑-2-基)-4-(1,1,3,3-四甲基丁基)-苯酚、2-(2H-苯并三唑-2-基)-4-(1,1,3,3-四甲基丁基)-苯酚、2,2-亚甲基-双-(2H-苯并三唑-2基)4-(四甲基-丁基)1,1,3,3-苯酚、2-氰基-3,3-二苯基丙烯酸乙酯、2-氰基-3,3-二苯基丙烯酸-2-乙基己酯、季戊四醇四(2-氰基-3,3-二苯丙烯酸酯)中的至少一种；
所述无机紫外吸收剂选自SiO2、ZnO、CeO2和ZrO2中的至少一种和TiO2；
所述有机溶剂为乙醇、异丙醇、丙三醇、丙酮、甲乙酮、苯、甲苯、乙醚、乙酸乙酯、丁酮、四氢呋喃和二甲基甲酰胺中的至少一种。
具体地，基于所述有机紫外吸收剂，无机紫外吸收剂，聚甲基丙烯酸甲酯以及有机溶剂或有机溶剂与水的混合溶液的总质量，所述有机紫外吸收剂的质量分数为0.015％-4.2％。
具体地，基于所述有机紫外吸收剂，无机紫外吸收剂，聚甲基丙烯酸甲酯以及有机溶剂或有机溶剂与水的混合溶液的总质量，所述无机紫外吸收剂的质量分数为7.5％-15％。
优选地，所述无机紫外吸收剂中TiO2与SiO2、ZnO、CeO2和ZrO2中的至少一种的重量比为1-3:1。
具体地，基于所述有机紫外吸收剂，无机紫外吸收剂，聚甲基丙烯酸甲酯以及有机溶剂或有机溶剂与水的混合溶液的总质量，所述聚甲基丙烯酸甲酯的质量分数为0.1％-0.9％。
优选地，所述有机溶剂与水的混合溶液中有机溶剂与水的体积比为4-19:1。
优选地，复合防紫外线涂料还包括分散剂，所述分散剂的加入量为所述无机紫外吸收剂重量的0.5％-4％。
在第二方面，本发明还提供了一种本发明第一方面提供的复合防紫外线涂料的制备方法，包括以下步骤：
将有机紫外吸收剂溶于第一有机溶剂中，得到第一混合溶液；
其中，所述有机紫外吸收剂选自2-(2'-羟基-3',5'-二叔戊基苯基)苯并三唑、2-(2H-苯并三氮唑-2-基)-4,6-双(叔戊基)苯酚N-氧化物、2-(2H-苯并三唑-2-基)-4-甲基-6-(2-丙烯基)苯酚、2-(2H-苯并三唑-2-基)-4-月桂基苯酚、2-(2H-苯并三唑-2-基)-4-甲基-6-二十四基苯酚、2,4-二(1,1-二甲基乙基)-6-(1-氧代-2H-苯并三唑-2-基)苯酚、2-(2H-苯并三唑-2-基)-4-(1,1,3,3-四甲基丁醚基)-苯酚、2-(1-氧代-2H-苯并三唑-2-基)-4-(1,1,3,3-四甲基丁基)-苯酚、2-(2H-苯并三唑-2-基)-4-(1,1,3,3-四甲基丁基)-苯酚、2,2-亚甲基-双-(2H-苯并三唑-2基)4-(四甲基-丁基)1,1,3,3-苯酚、2-氰基-3,3-二苯基丙烯酸乙酯、2-氰基-3,3-二苯基丙烯酸-2-乙基己酯、季戊四醇四(2-氰基-3,3-二苯丙烯酸酯)中的至少一种；
所述第一有机溶剂选自乙醇、异丙醇、丙三醇、丙酮、甲乙酮、苯、甲苯、乙醚和乙酸乙酯中的至少一种；
将聚甲基丙烯酸甲酯分散于第二有机溶剂中，得到第二混合溶液；
所述第二有机溶剂选自丙酮、丁酮、四氢呋喃和二甲基甲酰胺中的至少一种；
将无机紫外吸收剂分散于第三有机溶剂或第三有机溶剂与水的混合溶液中，得到第一浆液；
所述无机紫外吸收剂选自SiO2、ZnO、CeO2和ZrO2中的至少一种和TiO2；
所述第三有机溶剂选自乙醇、异丙醇、丙三醇、丙酮、甲乙酮、苯、甲苯、乙醚和乙酸乙酯中的至少一种；
将第一混合溶液、第二混合溶液和第一浆液按预设比例混合，并向其中加入第四有机溶剂，第四溶剂加入量为占所述第一混合溶液、所述第二混合溶液和所述第一浆液的总质量的5.26％-11.11％，即得到所述复合防紫外线涂料；
所述第四有机溶剂选自乙醇、异丙醇、丙三醇、丙酮、甲乙酮、苯、甲苯、乙醚和乙酸乙酯中的至少一种。
优选地，所述第一浆液的制备过程为将无机紫外吸收剂和分散剂分散于第三有机溶剂或第三有机溶剂与水的混合溶液中，得到第一浆液；所述分散剂的加入量为所述无机紫外吸收剂质量的0.5％-4％。
在第三方面，本发明还提供了一种防紫外线玻璃，包括玻璃基体，所述玻璃基体的表面具体由本发明第一方面提供的复合防紫外线涂料形成的防紫外线涂层。
本发明实施例提供的技术方案的有益效果是：本发明提供的复合防紫外线涂料可以实现对290～400nm波长范围内的UV形成有效隔离防护，并且在汽车比例表面涂覆后，可见光透过率＞70％。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的一种复合防紫外线涂料的制备方法的工艺流程图。
具体实施方式
为使本发明的技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
在第一方面，本发明提供了一种复合防紫外线涂料，包括以下组分：
有机紫外吸收剂；
无机紫外吸收剂；
聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)；
以及有机溶剂或有机溶剂与水的混合溶液；
所述有机紫外吸收剂选自2-(2'-羟基-3',5'-二叔戊基苯基)苯并三唑、2-(2H-苯并三氮唑-2-基)-4,6-双(叔戊基)苯酚N-氧化物、2-(2H-苯并三唑-2-基)-4-甲基-6-(2-丙烯基)苯酚、2-(2H-苯并三唑-2-基)-4-月桂基苯酚、2-(2H-苯并三唑-2-基)-4-甲基-6-二十四基苯酚、2,4-二(1,1-二甲基乙基)-6-(1-氧代-2H-苯并三唑-2-基)苯酚、2-(2H-苯并三唑-2-基)-4-(1,1,3,3-四甲基丁醚基)-苯酚、2-(1-氧代-2H-苯并三唑-2-基)-4-(1,1,3,3-四甲基丁基)-苯酚、2-(2H-苯并三唑-2-基)-4-(1,1,3,3-四甲基丁基)-苯酚、2,2-亚甲基-双-(2H-苯并三唑-2基)4-(四甲基-丁基)1,1,3,3-苯酚、2-氰基-3,3-二苯基丙烯酸乙酯、2-氰基-3,3-二苯基丙烯酸-2-乙基己酯、季戊四醇四(2-氰基-3,3-二苯丙烯酸酯)中的至少一种；
所述无机紫外吸收剂选自SiO2、ZnO、CeO2和ZrO2中的至少一种和TiO2；
所述有机溶剂为乙醇、异丙醇、丙三醇、丙酮、甲乙酮、苯、甲苯、乙醚、乙酸乙酯、丁酮、四氢呋喃和二甲基甲酰胺中的至少一种。
本发明提供的复合防紫外线涂料将无机UV吸收剂和有机UV吸收剂进行合理的配伍，弥补了有机UV吸收剂仅对特定波长的UV具有吸收作用，使得该复合防紫外线涂料形成的防紫外线涂层可以实现对波长范围在290～400nm的UV形成有效隔离防护，体现出显著的UV吸收性能。
作为本发明的一种优选实施方式，有机溶剂为乙醇、异丙醇、丙三醇、丙酮、甲乙酮、苯、甲苯、乙醚和乙酸乙酯中的至少一种与丁酮、四氢呋喃和二甲基甲酰胺中的至少一种的混合溶液。
作为本发明的一种具体的实施方式，基于所述有机紫外吸收剂，无机紫外吸收剂，聚甲基丙烯酸甲酯以及有机溶剂或有机溶剂与水的混合溶液的总质量，所述有机紫外吸收剂的质量分数为0.015％-4.2％，优选地，有机紫外吸收剂的质量分数为0.105％-2.4％，在此浓度范围内的有机紫外吸收剂可实现该复合防紫外线涂料形成的防紫外线涂层对特定波长的紫外线几乎全吸收，并且不会大幅度增加成本，使该复合防紫外线涂料性价比高。
作为本发明的另一种具体的实施方式，基于所述有机紫外吸收剂，无机紫外吸收剂，聚甲基丙烯酸甲酯以及有机溶剂或有机溶剂与水的混合溶液的总质量，所述无机紫外吸收剂的质量分数为7.5％-24％，优选地，所述无机紫外吸收剂的质量分数为7.5％-15％，此浓度范围内的无机紫外吸收剂与上述范围内的有机紫外吸收剂相配合，将波长范围在290～400nm的紫外线几乎全部阻隔在汽车以外，使得汽车中的人和饰物免受紫外线损伤，合理地控制该复合防紫外线涂料的性价比。
作为本发明的一种优选实施方式，所述无机紫外吸收剂中TiO2与SiO2、ZnO、CeO2和ZrO2中的至少一种的重量比为1-3:1。此比值范围内的无机紫外吸收剂可以更好覆盖紫外线的290～400nm波长范围，并且对紫外线的吸收效果更好，可见光的透过率更高。
在实际应用中，优选为无机紫外吸收剂粒径为5～260nm，比表面积为86～140m2/g，更优选为无机紫外吸收剂粒径为5～80nm，比表面积为86～140m2/g，无机紫外吸收剂的粒径过大容易引起光散射，比表面积为86～140m2/g的多孔纳米粉体，可吸附有机UV吸收剂，有效地减少有机UV吸收剂的流失，延长该复合型防紫外线涂料使用寿命。
将上述的各种实施方式结合起来，作为更优选的实施方式，该复合防紫外线涂料形成的防紫外线涂层还具有对可见光的透过率高的优越性能，并且该合防紫外线涂料的成本相对低廉，性价比高。
作为本发明的再一种具体的实施方式，基于所述有机紫外吸收剂，无机紫外吸收剂，聚甲基丙烯酸甲酯以及有机溶剂或有机溶剂与水的混合溶液的总质量，所述聚甲基丙烯酸甲酯的质量分数为0.1％-0.6％。此浓度范围内的聚甲基丙烯酸甲酯可以使复合防紫外线涂料更易于形成厚度适中的防紫外线涂层，以避免汽车内的人和饰物受到紫外线照射。
在实际应用中，PMMA为超细粉末，优选为PMMA的粒径约为5.5-8.5μm。
作为本发明的再一种具体的实施方式，所述有机溶剂与水的混合溶液中有机溶剂与水的体积比为4-19:1，优选为10-18:1，相应地减少有机溶剂的使用，从而减少有机溶剂的挥发，并且还能满足复合防紫外线涂料快速形成防紫外线涂层。
为了使复合防紫外线涂料中的无机紫外吸收剂不发生团聚，并更好更快更均匀的分散在复合防紫外线涂料中，该复合防紫外线涂料还包括分散剂，所述分散剂的加入量为所述无机紫外吸收剂重量的0.5％-4％。
作为本发明的一种优选实施方式，所述分散剂为DisperBYK-190、DisperBYK-160、DisperBYK-161和Hyperdisper-5410中的至少一种。DisperBYK-190、DisperBYK-160、DisperBYK-161和Hyperdisper-5410为德国BYK毕克生产的分散剂。
在第二方面，本发明提供了一种上述的复合防紫外线涂料的制备方法，如图1所示，包括以下步骤：
步骤S101，将有机紫外吸收剂溶于第一有机溶剂中，得到第一混合溶液；
其中，所述有机紫外吸收剂选自2-(2'-羟基-3',5'-二叔戊基苯基)苯并三唑、2-(2H-苯并三氮唑-2-基)-4,6-双(叔戊基)苯酚N-氧化物、2-(2H-苯并三唑-2-基)-4-甲基-6-(2-丙烯基)苯酚、2-(2H-苯并三唑-2-基)-4-月桂基苯酚、2-(2H-苯并三唑-2-基)-4-甲基-6-二十四基苯酚、2,4-二(1,1-二甲基乙基)-6-(1-氧代-2H-苯并三唑-2-基)苯酚、2-(2H-苯并三唑-2-基)-4-(1,1,3,3-四甲基丁醚基)-苯酚、2-(1-氧代-2H-苯并三唑-2-基)-4-(1,1,3,3-四甲基丁基)-苯酚、2-(2H-苯并三唑-2-基)-4-(1,1,3,3-四甲基丁基)-苯酚、2,2-亚甲基-双-(2H-苯并三唑-2基)4-(四甲基-丁基)1,1,3,3-苯酚、2-氰基-3,3-二苯基丙烯酸乙酯、2-氰基-3,3-二苯基丙烯酸-2-乙基己酯、季戊四醇四(2-氰基-3,3-二苯丙烯酸酯)中的至少一种；
所述第一有机溶剂选自乙醇、异丙醇、丙三醇、丙酮、甲乙酮、苯、甲苯、乙醚和乙酸乙酯中的至少一种；
步骤S102，将聚甲基丙烯酸甲酯分散于第二有机溶剂中，得到第二混合溶液；
所述第二有机溶剂选自丙酮、丁酮、四氢呋喃和二甲基甲酰胺中的至少一种；
步骤S103，将无机紫外吸收剂分散于第三有机溶剂或第三有机溶剂与水的混合溶液中，得到第一浆液；
所述无机紫外吸收剂选自SiO2、ZnO、CeO2和ZrO2中的至少一种和TiO2；
所述第三有机溶剂选自乙醇、异丙醇、丙三醇、丙酮、甲乙酮、苯、甲苯、乙醚和乙酸乙酯中的至少一种；
步骤S104，将第一混合溶液、第二混合溶液和第一浆液按预设比例混合，并向其中加入第四有机溶剂，第四溶剂加入量为占所述第一混合溶液、所述第二混合溶液和所述第一浆液的总质量的5.26％-11.11％，即得到所述复合防紫外线涂料；
所述第四有机溶剂选自乙醇、异丙醇、丙三醇、丙酮、甲乙酮、苯、甲苯、乙醚和乙酸乙酯中的至少一种。
需要说明的是，第一有机溶剂、第三有机溶剂和第四有机溶剂可以相同也可以不同。
还有，将有机紫外吸收剂溶于第一有机溶剂中，得到第一混合溶液，具体地，有机紫外吸收剂相对于第一混合溶液的质量分数为0.3％-21％。
再有，将聚甲基丙烯酸甲酯分散于第二有机溶剂中，得到第二混合溶液，具体地，聚甲基丙烯酸甲酯相对于第二混合溶液的质量分数为1％-3％。
此外，将无机紫外吸收剂分散于第三有机溶剂或第三有机溶剂与水的混合溶液中，得到第一浆液，具体地，无机紫外吸收剂相对于第一浆液的质量分数为15％-30％。
更进一步地，将第一混合溶液、第二混合溶液和第一浆液按预设比例混合，具体地，将第一混合溶液、第二混合溶液和第一浆液按重量比为0.05-3.5:1:2-8混合。
作为本发明的复合防紫外线涂料的制备方法的改进方式，所述第一浆液的制备过程为将无机紫外吸收剂和分散剂分散于第三有机溶剂或第三有机溶剂与水的混合溶液中，得到第一浆液；所述分散剂的加入量为所述无机紫外吸收剂质量的0.5％-4％。由于无机紫外吸收剂是多孔纳米粉体，加入分散剂，防止其在制备复合防紫外线涂料的过程中无机紫外吸收剂发生团聚，使无机紫外吸收剂更好更快地分散在第三有机溶剂或第三有机溶剂与水的混合溶液中，得到第一浆液。
第三方面，本发明提供了一种防紫外线玻璃，包括玻璃基体，还包括涂覆于所述玻璃基体表面的上述复合防紫外线涂料形成的防紫外线涂层。
在实际应用中，可以在玻璃基体的任意一个表面或两个表面涂覆复合防紫外线涂料。
对于防紫外线玻璃的制备方法可以为：
先对玻璃，具体为汽车玻璃进行除垢、脱脂等清洁处理，之后干燥；
再将上述复合防紫外线涂料涂覆于玻璃基体的表面上；
然后室温干燥，于100℃条件下保持40-80min，在玻璃基体表面形成防紫外线涂层，从而形成防紫外线玻璃。
该防紫外线玻璃可有效的屏蔽紫外线，防止汽车内的人和饰物受到紫外线的损伤。
通常防紫外线涂层的厚度可以为80-270nm，该防紫外线玻璃即可将紫外线隔离在汽车外。
在实际应用中，对于玻璃，具体为汽车玻璃进行除垢、脱脂等清洁处理步骤，可以为用蒸馏水冲洗玻璃，之后用氧化铈抛光粉进行抛光处理，再用蒸馏水冲洗干净。
还有，对于将上述复合防紫外线涂料涂覆于玻璃基体的表面，可以采用人工擦涂，也可以使用机械化操作，本领域技术人员可以根据实际作业条件自行选择，本发明在此不作赘述。
本发明所需试剂均市售可得。
实施例一：本实施例提供一种防紫外线涂料及防紫外线玻璃制备方法，包括以下步骤：
(1)将有机紫外线吸收剂2-(2'-羟基-3',5'-二叔戊基苯基)苯并三唑溶解于丙酮中，得到质量百分比含量为0.3％的第一混合溶液；
用丙酮将粒径为5.5μm的PMMA超细粉末溶解，得到PMMA质量百分比含量为3％的第二混合溶液；
将粒径为15～20nm、孔径为5～9nm、比表面积为140m2/g的TiO2和ZnO多孔纳米粉体材料按照质量比1:1混合后，加入分散剂DisperBYK-190的乙醇/丙三醇(体积比为8:1)溶液中并高速搅拌得到第一浆液，其中搅拌速度为1200转/分钟，搅拌90分钟，分散剂DisperBYK-190的含量为TiO2和ZnO多孔纳米粉体材料加入量的0.5％，TiO2和ZnO多孔纳米粉体材料占第一浆液的质量百分比含量为15％；
在持续搅拌状态下，将上述第一混合溶液按比例加入上述第一浆液中，搅拌均匀后再将适量上述第二混合溶液加入其中，其中第一混合溶液、第二混合溶液和第一浆液的质量比为3.3:1:5。搅拌均匀，然后在1200转/分钟的搅拌速度下加入第四溶剂乙醇进行稀释，乙醇加入量为溶液总质量的7.53％，搅拌60分钟后得到复合防紫外线涂料，复合防紫外线涂料中TiO2和ZnO多孔纳米粉体材料质量百分含量为7.5％，有机紫外吸收剂含量为0.099％。
(2)将待镀膜玻璃表面用蒸馏水冲洗，然后用氧化铈抛光粉进行抛光处理，抛光后将玻璃表面冲洗干净，干燥后将无纺布蘸取复合防紫外线涂料并将其均匀擦涂于玻璃表面，擦涂之后自然干燥，干燥后在100℃下热处理40分钟，得到膜厚80nm、290～400nm波长范围UV透过率约为8％的防UV玻璃，可见光透光率91.3％。
实施例二：本实施例提供一种防紫外线涂料及防紫外线玻璃制备方法，包括以下步骤：
(1)将有机紫外线吸收剂2-(2H-苯并三唑-2-基)-4-甲基-6-(2-丙烯基)苯酚溶解于乙醇中，得到质量百分比含量为8％的第一混合溶液；
用四氢呋喃将粒径为6μm的PMMA超细粉末溶解，得到PMMA质量百分比含量为1％的第二混合溶液；
将粒径为20～80nm、孔径为12～20nm、比表面积为100m2/g的TiO2和ZnO多孔纳米粉体材料按照质量比1:1混合后，加入含有分散剂DisperBYK-160的乙醇/丙三醇(体积比为9:1)溶液中并高速搅拌得到第一浆液，其中搅拌速度为1200转/分钟，搅拌100分钟，分散剂DisperBYK-160的含量为TiO2和ZnO多孔纳米粉体材料加入量的2％，TiO2和ZnO多孔纳米粉体材料占第一浆液的质量百分比含量为30％；
在持续搅拌状态下，将上述第一混合溶液按比例加入上述第一浆液中，搅拌均匀后再将适量上述第二混合溶液加入其中，其中上述第一混合溶液、第二混合溶液和第一浆液的质量比为3:1:5。搅拌均匀，然后在1200转/分钟的搅拌速度下加入第四溶剂乙酸乙酯进行稀释，乙酸乙酯加入量为溶液总质量的11.11％，搅拌40分钟后得到复合防紫外线涂料，复合防紫外线涂料中TiO2和ZnO多孔纳米粉体质量百分含量为15％，有机紫外吸收剂含量为2.4％。
(2)将待镀膜玻璃表面用蒸馏水冲洗，然后用氧化铈抛光粉进行抛光处理，抛光后将玻璃表面冲洗干净，干燥后将无纺布蘸取复合防紫外线涂料并将其均匀擦涂于玻璃表面，擦涂之后自然干燥，干燥后在100℃下热处理40分钟，得到膜厚100nm、290～400nm波长范围UV透过率约为6％的防UV玻璃，可见光透光率89.5％。
实施例三：本实施例提供一种防紫外线涂料及防紫外线玻璃制备方法，包括以下步骤：
(1)将有机紫外线吸收剂2-(2H-苯并三唑-2-基)-4-(1,1,3,3-四甲基丁醚基)-苯酚溶解于乙醇中，得到质量百分比含量为21％的第一混合溶液；
用二甲基甲酰胺将粒径为8.5μm的PMMA超细粉末溶解，得到PMMA质量百分比含量为3％的第二混合溶液；
将粒径为20～80nm、孔径为12～20nm、比表面积为100m2/g的TiO2和ZrO2多孔纳米粉体材料按照质量比2:1混合后，加入含有分散剂Hyperdisper-5410的乙醇/异丙醇(体积比为10:1)溶液中并高速搅拌得到浆料，其中搅拌速度为1300转/分钟，搅拌120分钟，分散剂Hyperdisper-5410的含量为多孔纳米粉体材料加入量的2.5％，TiO2和ZrO2多孔纳米粉体材料占第一浆液的质量百分比含量为18％；
在持续搅拌状态下，将上述第一混合溶液加入上述第一浆液中，搅拌均匀后再将适量上述第二混合溶液加入其中，其中上述第一混合溶液、第二混合溶液和第一浆液的质量比为1.33:1:4。搅拌均匀，然后在1300转/分钟的搅拌速度下加入第四溶剂甲乙酮进行稀释，甲乙酮加入量为溶液总质量的5.26％，搅拌30分钟后得到复合防紫外线涂料，复合防紫外线涂料中TiO2和ZrO2多孔纳米粉体质量百分含量为10.8％，有机紫外吸收剂含量为4.2％。
(2)将待镀膜玻璃表面用蒸馏水冲洗，然后用氧化铈抛光粉进行抛光处理，抛光后将玻璃表面冲洗干净，干燥后将无纺布蘸取复合防紫外线涂料并将其均匀擦涂于玻璃表面，擦涂之后自然干燥，干燥后在100℃下热处理60分钟，得到膜厚200nm、290～400nm波长范围UV透过率约为3％的防UV玻璃，可见光透光率88.2％。
实施例四：本实施例提供一种防紫外线涂料及防紫外线玻璃制备方法，包括以下步骤：
(1)将有机紫外线吸收剂2-氰基-3,3-二苯基丙烯酸-2-乙基己酯溶解于乙醇中，得到质量百分比含量为0.3％的第一混合溶液；
用二甲基甲酰胺将粒径为7.5μm的PMMA超细粉末溶解，得到PMMA质量百分比含量为3％的第二混合溶液；
将粒径为120～180nm、孔径为20～80nm、比表面积为80m2/g的TiO2和SiO2多孔纳米粉体材料按照质量比3:1混合后，加入含分散剂Hyperdisper-5410的乙醇/去离子水(体积比为10:1)溶液中并高速搅拌得到第一浆液，其中搅拌速度为1400转/分钟，搅拌110分钟，分散剂Hyperdisper-5410的含量为TiO2和ZnO多孔纳米粉体材料加入量的0.8％，TiO2和SiO2多孔纳米粉体材料占第一浆液的质量百分比含量为15％；
在持续搅拌状态下，将上述第一混合溶液按比例加入上述第一浆液中，搅拌均匀后再将适量上述第二混合溶液加入其中，其中上述第一混合溶液、第二混合溶液和第一浆液的质量比为0.17:1:2。搅拌均匀，然后在1400转/分钟的搅拌速度下加入第四溶剂乙醚进行稀释，乙醚加入量为溶液总质量的5.26％，搅拌40分钟后得到复合防紫外线涂料，复合防紫外线涂料中TiO2和SiO2多孔纳米粉体质量百分含量为9％，有机紫外吸收剂含量为0.015％。
(2)将待镀膜玻璃表面用蒸馏水冲洗，然后用氧化铈抛光粉进行抛光处理，抛光后将玻璃表面冲洗干净，干燥后将无纺布蘸取复合防紫外线涂料并将其均匀擦涂于玻璃表面，擦涂之后自然干燥，干燥后在100℃下热处理80分钟，得到膜厚160nm、290～400nm波长范围UV透过率约为3％的防UV玻璃，可见光透过率90％。
实施例五：本实施例提供一种防紫外线涂料及防紫外线玻璃制备方法，包括以下步骤：
(1)将有机紫外线吸收剂2-氰基-3,3-二苯基丙烯酸-2-乙基己酯和2-(2H-苯并三唑-2-基)-4-甲基-6-(2-丙烯基)苯酚按照质量比2:1的比例溶解于异丙醇中，得到质量百分比含量为21％的第一混合溶液；
用二甲基甲酰胺将粒径为7μm的PMMA超细粉末溶解，得到PMMA质量百分比含量为3％的第二混合溶液；
将粒径为120～180nm、孔径为20～80nm、比表面积为80m2/g的TiO2和CeO2多孔纳米粉体材料按照3:1混合后，加入含有分散剂Hyperdisper-5410的异丙醇/丙三醇(体积比为9:1)溶液中并高速搅拌得到第一浆液，其中搅拌速度为1400转/分钟，搅拌110分钟，分散剂Hyperdisper-5410的含量为TiO2和CeO2多孔纳米粉体材料加入量4％，TiO2和CeO2多孔纳米粉体材料占第一浆液的质量百分比含量为30％；
在持续搅拌状态下，将上述第一混合溶液按比例加入上述第一浆液中，搅拌均匀后再将适量上述第二混合溶液加入其中，其中上述第一混合溶液、第二混合溶液和第一浆液的质量比为0.05:1:8。搅拌均匀，然后在1400转/分钟的搅拌速度下加入第四溶剂异丙醇进行稀释，异丙醇加入量为溶液总质量的10.50％，搅拌40分钟后得到复合防紫外线涂料，复合防紫外线涂料中TiO2和CeO2多孔纳米粉体质量百分含量为24％，有机紫外吸收剂含量为0.105％。
(2)将待镀膜玻璃表面用蒸馏水冲洗，然后用氧化铈抛光粉进行抛光处理，抛光后将玻璃表面冲洗干净，干燥后将无纺布蘸取复合防紫外线涂料并将其均匀喷涂于玻璃表面，擦涂之后自然干燥，干燥后在100℃下热处理80分钟，得到膜厚140nm、290～400nm波长范围UV透过率小于3％的防UV玻璃，可见光透过率87％。
实施例六：本实施例提供一种防紫外线涂料及防紫外线玻璃制备方法，包括以下步骤：
(1)将有机紫外线吸收剂2-氰基-3,3-二苯基丙烯酸乙酯和2-(2H-苯并三唑-2-基)-4-甲基-6-(2-丙烯基)苯酚按照质量比1:1的比例溶解于乙醇中，得到质量百分比含量为5％的第一混合溶液；
用二甲基甲酰胺将粒径为6.5μm的PMMA超细粉末溶解，得到PMMA质量百分比含量为2％的第二混合溶液；
将粒径为60～120nm、孔径为30～80nm、比表面积为90m2/g的TiO2和ZnO多孔纳米粉体材料按照3:1混合后加入含有分散剂Hyperdisper-5410的异丙醇/去离子水(体积比为10:1)溶液中并高速搅拌得到第一浆液，其中搅拌速度为1300转/分钟，搅拌100分钟，分散剂Hyperdisper-5410的含量为TiO2和ZnO多孔纳米粉体材料加入量3.5％，TiO2和ZnO多孔纳米粉体材料占第一浆液的质量百分比含量为20％；
在持续搅拌状态下，将上述第一混合溶液按比例加入上述第一浆液中，搅拌均匀后再将适量上述第二混合溶液加入其中，其中上述第一混合溶液、第二混合溶液和第一浆液的质量比为3.5:1:5。搅拌均匀，然后在1400转/分钟的搅拌速度下加入适量乙醇进行稀释，搅拌40分钟后得到复合防紫外线涂料，复合防紫外线涂料中TiO2和ZnO多孔纳米粉体质量百分含量为10％，有机紫外吸收剂含量为1.75％。
(2)将待镀膜玻璃表面用蒸馏水冲洗，然后用氧化铈抛光粉进行抛光处理，抛光后将玻璃表面冲洗干净，干燥后将无纺布蘸取复合防紫外线涂料并将其均匀喷涂于玻璃表面，擦涂之后自然干燥，干燥后在100℃下热处理80分钟，得到膜厚140nm、290～400nm波长范围UV透过率小于3％的防UV玻璃，可见光透过率86％。
由实施例1至6可知，本发明提供的一种复合防紫外线涂料及其制备方法和防紫外线玻璃。该复合防紫外线涂料的制备方法操作简单，无需复杂的高压高温工艺控制。其中防紫外线玻璃的紫外线透过率小于8％，也就是说，该紫外线玻璃几乎将紫外线全部隔离阻挡在汽车外面，并且该防紫外线玻璃的可见光透过率在86％以上。
以上所述仅是为了便于本领域的技术人员理解本发明的技术方案，并不用以限制本发明。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种复合防紫外线涂料，其特征在于，包括以下组分：
有机紫外吸收剂；
无机紫外吸收剂；
聚甲基丙烯酸甲酯；
以及有机溶剂或有机溶剂与水的混合溶液；
所述有机紫外吸收剂选自2-(2'-羟基-3',5'-二叔戊基苯基)苯并三唑、2-(2H-苯并三氮唑-2-基)-4,6-双(叔戊基)苯酚N-氧化物、2-(2H-苯并三唑-2-基)-4-甲基-6-(2-丙烯基)苯酚、2-(2H-苯并三唑-2-基)-4-月桂基苯酚、2-(2H-苯并三唑-2-基)-4-甲基-6-二十四基苯酚、2,4-二(1,1-二甲基乙基)-6-(1-氧代-2H-苯并三唑-2-基)苯酚、2-(2H-苯并三唑-2-基)-4-(1,1,3,3-四甲基丁醚基)-苯酚、2-(1-氧代-2H-苯并三唑-2-基)-4-(1,1,3,3-四甲基丁基)-苯酚、2-(2H-苯并三唑-2-基)-4-(1,1,3,3-四甲基丁基)-苯酚、2,2-亚甲基-双-(2H-苯并三唑-2基)4-(四甲基-丁基)1,1,3,3-苯酚、2-氰基-3,3-二苯基丙烯酸乙酯、2-氰基-3,3-二苯基丙烯酸-2-乙基己酯、季戊四醇四(2-氰基-3,3-二苯丙烯酸酯)中的至少一种；
所述无机紫外吸收剂选自SiO2、ZnO、CeO2和ZrO2中的至少一种和TiO2；
所述有机溶剂为乙醇、异丙醇、丙三醇、丙酮、甲乙酮、苯、甲苯、乙醚、乙酸乙酯、丁酮、四氢呋喃和二甲基甲酰胺中的至少一种。
2.如权利要求1所述的复合防紫外线涂料，其特征在于，基于所述有机紫外吸收剂，无机紫外吸收剂，聚甲基丙烯酸甲酯以及有机溶剂或有机溶剂与水的混合溶液的总质量，所述有机紫外吸收剂的质量分数为0.015％-4.2％。
3.如权利要求1所述的复合防紫外线涂料，其特征在于，基于所述有机紫外吸收剂，无机紫外吸收剂，聚甲基丙烯酸甲酯以及有机溶剂或有机溶剂与水的混合溶液的总质量，所述无机紫外吸收剂的质量分数为7.5％-15％。
4.如权利要求1所述的复合防紫外线涂料，其特征在于，所述无机紫外吸收剂中TiO2与SiO2、ZnO、CeO2和ZrO2中的至少一种的重量比为1-3:1。
5.如权利要求1所述的复合防紫外线涂料，其特征在于，基于所述有机紫外吸收剂，无机紫外吸收剂，聚甲基丙烯酸甲酯以及有机溶剂或有机溶剂与水的混合溶液的总质量，所述聚甲基丙烯酸甲酯的质量分数为0.1％-0.9％。
6.如权利要求1所述的复合防紫外线涂料，其特征在于，所述有机溶剂与水的混合溶液中有机溶剂与水的体积比为4-19:1。
7.如权利要求1所述的复合防紫外线涂料，其特征在于，复合防紫外线涂料还包括分散剂，所述分散剂的加入量为所述无机紫外吸收剂重量的0.5％-4％。
8.一种如权利要求1所述的复合防紫外线涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将有机紫外吸收剂溶于第一有机溶剂中，得到第一混合溶液；
其中，所述有机紫外吸收剂选自2-(2'-羟基-3',5'-二叔戊基苯基)苯并三唑、2-(2H-苯并三氮唑-2-基)-4,6-双(叔戊基)苯酚N-氧化物、2-(2H-苯并三唑-2-基)-4-甲基-6-(2-丙烯基)苯酚、2-(2H-苯并三唑-2-基)-4-月桂基苯酚、2-(2H-苯并三唑-2-基)-4-甲基-6-二十四基苯酚、2,4-二(1,1-二甲基乙基)-6-(1-氧代-2H-苯并三唑-2-基)苯酚、2-(2H-苯并三唑-2-基)-4-(1,1,3,3-四甲基丁醚基)-苯酚、2-(1-氧代-2H-苯并三唑-2-基)-4-(1,1,3,3-四甲基丁基)-苯酚、2-(2H-苯并三唑-2-基)-4-(1,1,3,3-四甲基丁基)-苯酚、2,2-亚甲基-双-(2H-苯并三唑-2基)4-(四甲基-丁基)1,1,3,3-苯酚、2-氰基-3,3-二苯基丙烯酸乙酯、2-氰基-3,3-二苯基丙烯酸-2-乙基己酯、季戊四醇四(2-氰基-3,3-二苯丙烯酸酯)中的至少一种；
所述第一有机溶剂选自乙醇、异丙醇、丙三醇、丙酮、甲乙酮、苯、甲苯、乙醚和乙酸乙酯中的至少一种；
将聚甲基丙烯酸甲酯分散于第二有机溶剂中，得到第二混合溶液；
所述第二有机溶剂选自丙酮、丁酮、四氢呋喃和二甲基甲酰胺中的至少一种；
将无机紫外吸收剂分散于第三有机溶剂或第三有机溶剂与水的混合溶液中，得到第一浆液；
所述无机紫外吸收剂选自SiO2、ZnO、CeO2和ZrO2中的至少一种和TiO2；
所述第三有机溶剂选自乙醇、异丙醇、丙三醇、丙酮、甲乙酮、苯、甲苯、乙醚和乙酸乙酯中的至少一种；
将第一混合溶液、第二混合溶液和第一浆液按预设比例混合，并向其中加入第四有机溶剂，第四溶剂加入量为占所述第一混合溶液、所述第二混合溶液和所述第一浆液的总质量的5.26％-11.11％，即得到所述复合防紫外线涂料；
所述第四有机溶剂选自乙醇、异丙醇、丙三醇、丙酮、甲乙酮、苯、甲苯、乙醚和乙酸乙酯中的至少一种。
9.如权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述第一浆液的制备过程为将无机紫外吸收剂和分散剂分散于第三有机溶剂或第三有机溶剂与水的混合溶液中，得到第一浆液；所述分散剂的加入量为所述无机紫外吸收剂质量的0.5％-4％。
10.一种防紫外线玻璃，包括玻璃基体，其特征在于，还包括涂覆于所述玻璃基体表面的权利要求1至7任一项所述的复合防紫外线涂料形成的防紫外线涂层。
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