CN106752875A - 一种uv固化纳米透明隔热涂料的制备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种UV固化的纳米透明隔热涂料，其包括基料、涂料助剂、活性稀释剂，其中所述的基料由具有自身光引发功能或分子链上接枝光引发剂的UV树脂低聚物、无机纳米隔热粉体组成。本发明制得的UV固化纳米透明隔热涂料的体系相容性好，具有更好的耐老化性，可以用作食品包装涂料。本发明同时还公开了一种透明隔热漆膜。

Description

一种UV固化纳米透明隔热涂料的制备
技术领域
本发明涉及隔热涂料领域，具体涉及一种UV固化纳米透明隔热涂料及其制备方法。
背景技术
近年来，人们发现纳米金属氧化物粉体对太阳光谱具有理想的选择性，在可见光区透过率高，而对红外光却具有很好的屏蔽性能。将这种纳米氧化物粉体分散后加入到树脂溶液中，可获得纳米透明隔热涂料，该涂料可在玻璃表面形成透明隔热膜，可以起到很好的隔热效果而不影响玻璃的透明性。
目前，国内纳米透明隔热涂料的制备上主要以水性体系为主，如专利CN200410014672.4公开了一种可涂于玻璃、透明树脂、金属及水泥表面的纳米透明隔热复合涂料及其该涂料的隔热效果测试装置。
为了对纯水性纳米透明隔热涂料的干燥速度进行提升以提高涂膜的性能，有人发明了UV纳米透明隔热涂料，希望借助UV快速固化的优点以提高纳米透明隔热涂料的干燥速度从而提高涂膜的质量，如：专利CN201010620331.7公开了一种隔热效果好的紫外线和电子束固化纳米透明隔热涂料。该发明的UV纳米透明隔热涂料不但涂膜的各方面性能优良且能在生产过程中降低能耗、提高生产效率，从而更适合工业化生产。专利CN201310560344.3公开了一种纳米隔热紫外光固化漆，该涂层经过长时间吸热也不会开裂，具有良好的隔热效果。
在现有技术中，采用UV固化的纳米透明隔热涂料组分中都含有小分子光引发剂。小分子光引发剂通常与涂料主体相容性不好，易析出导致光引发效果变差，而且由于分子量小，小分子光引发剂容易挥发造成环境污染，在涂层中未反应完全的小分子光引发剂易迁移到漆膜表面导致漆膜在紫外线照射下发生黄变、降解从而影响耐候性。基于以上分析，本发明提出一种新型的UV固化纳米透明隔热涂料。本发明提出的UV固化纳米透明隔热涂料不含有小分子引发剂，符合FDA对食品和药品包装物的规定，可用于食品和药品包装，开创了UV固化透明隔热涂料应用的新领域。
发明内容
一种UV固化纳米透明隔热涂料，其包括基料、涂料助剂、活性稀释剂，其中所述的基料由UV树脂低聚物、无机纳米隔热粉体组成。
进一步的，所述无机纳米粉体选自纳米氧化锑锡、纳米氧化铟锡、纳米二氧化钛、纳米二氧化硅、纳米氧化锌、纳米三氧化铝、纳米三氧化二铁。以上产品制造商：杭州万景新材料有限公司，南京天行新材料有限公司。
进一步的，所述无机纳米粒粉体的粒径范围为10～100纳米。
进一步的，所述UV树脂低聚物选自具有自身光引发功能或分子链上接枝光引发剂的聚丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、有机硅改性聚氨酯丙烯酸酯、有机硅改性聚酯丙烯酸酯、有机硅改性丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯、有机硅改性环氧丙烯酸酯。以上商品制造商：美国亚什兰公司，广州博兴公司及中山千叶化工厂。
进一步的，所述无机纳米粉体占所述基料总重量的25～55％。
进一步的，所述基料是UV树脂低聚物及无机纳米粉体通过高速分散制备的。
进一步的，所述隔热涂料是由占涂料总重量50～85％的基料、1～18％的涂料助剂、14～60％的活性稀释剂组成。
进一步的，所述涂料助剂选自流平剂、消泡剂、紫外光吸收剂、光引发促进剂、增塑剂。
进一步的，所述的活性稀释剂选自己二醇二丙烯酸酯、三聚丙二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯。以上产品制造商：江苏利田科技有限公司，其功能是在调整涂料粘度的同时参与UV或电子束固化以调整漆膜的交联密度。
本发明还提供了一种透明隔热漆膜，其特征在于，所述漆膜是上述透明隔热涂料喷涂或刷涂于玻璃表面经UV固化得到的，其中UV固化中UV的能量范围在500～1500mj/cm2,其中玻璃的输送速度为20～40m/min。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)本发明制得的UV固化纳米透明隔热涂料的体系相容性好，避免了小分子光引发剂相容性差导致的析出；
(2)本发明制备的隔热涂料由于避免了小分子光引发剂导致的迁移，具有更好的耐老化性；
(3)本发明的涂料由于不用小分子光引发剂，可以用作食品包装涂料。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细描述，但不应将此理解为本发明的保护范围仅限于下列实施例。
实施例1
将占涂料总重量比为42％的自引发聚氨酯丙烯酸酯、10％的纳米氧化锑锡、5％的纳米氧化锌、3％的纳米氧化铝混合，1000转/分钟高速分散30分钟，再加入0.5％的聚硅氧烷流平剂、0.5％的聚硅氧烷化合物消泡剂、39％的己二醇二丙烯酸酯活性稀释剂混合均匀，制得可UV固化的大红色透明隔热涂料。将该涂料喷涂于玻璃板上进行UV固化(能量范围为880mj/cm2，输送速度为30m/min)得到表面含有透明纳米涂料隔热层的玻璃。
实施例2
将占涂料总重量比为35％的接枝光引发剂的聚氨酯丙烯酸酯、10％的纳米氧化锑锡、5％的纳米氧化锌混合，1000转/分钟高速分散30分钟，再加入0.5％的聚硅氧烷流平剂、0.5％的聚硅氧烷化合物消泡剂、49％的己二醇二丙烯酸酯活性稀释剂混合均匀，制得可UV固化的黄色透明隔热涂料。将该涂料喷涂于玻璃板上进行UV固化(能量范围为1000mj/cm2，输送速度为30m/min)得到表面含有透明纳米涂料隔热层的玻璃。
对比例1
将占涂料总重量比为42％的聚氨酯丙烯酸酯(制造商：江苏利田科技有限公司)、10％的纳米氧化锑锡、10％的纳米氧化锌、8％的纳米三氧化二铁混合，1000转/分钟高速分散30分钟，再加入1.5％的聚硅氧烷流平剂、0.5％的聚硅氧烷化合物消泡剂、25％的己二醇二丙烯酸酯活性稀释剂及4％的2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮光引发剂(制造商：汽巴精化)混合均匀，制得可UV固化的黄色透明隔热涂料。将该涂料喷涂于玻璃板上进行UV固化(能量范围为1000mj/cm2，输送速度为30m/min)得到表面含有透明纳米涂料隔热层的玻璃。
试验例1 隔热效果测试
将实施例得到的纳米透明隔热玻璃与普通白玻璃放入具有相同热源的恒温检测箱内进行隔热效果测试，隔热涂料的玻璃与普通白玻璃的实际温差在5～10℃之间，可见本发明的隔热涂料的隔热效果非常明显。
试验例2 由本发明的彩色隔热涂料涂布的漆膜的技术指标检测
按照本领域常规的检测方法，检测本发明的纳米透明隔热涂料涂布的各项漆膜指标。检测结果如下表所示，可见本发明的隔热涂料符合国家标准。本发明的隔热涂料制备的涂膜与添加小分子光引发剂的隔热涂料涂膜相比具有更好的耐老性能。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)本发明制得的UV固化纳米透明隔热涂料的体系相容性好，避免了小分子光引发剂相容性差导致的析出；
(2)本发明制备的隔热涂料由于避免了小分子光引发剂导致的迁移，具有更好的耐老化性；
(3)本发明的涂料由于不用小分子光引发剂，可以用作食品包装涂料。

Claims (9)

1.一种UV固化纳米透明隔热涂料，其包括基料、涂料助剂、活性稀释剂，其中所述的基料由UV树脂低聚物、无机纳米隔热粉体组成。
2.根据权利要求1所述的UV固化纳米透明隔热涂料，其特征在于，所述无机纳米粉体选自纳米氧化锑锡、纳米氧化铟锡、纳米二氧化钛、纳米二氧化硅、纳米氧化锌、纳米三氧化铝、纳米三氧化二铁。
3.根根据权利要求1所述的UV固化纳米透明隔热涂料，其特征在于，所述无机纳米粒粉体的粒径范围为10～100纳米。
4.根据权利要求1所述的UV固化纳米透明隔热涂料，其特征在于，所述UV树脂低聚物选自具有自身光引发功能或分子链上接枝光引发剂的聚丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、有机硅改性聚氨酯丙烯酸酯、有机硅改性聚酯丙烯酸酯、有机硅改性丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯、有机硅改性环氧丙烯酸酯。
5.根据权利要求1所述的UV固化纳米透明隔热涂料，其特征在于，所述无机纳米粉体占所述基料总重量的25～55％。
6.根据权利要求1所述的UV固化纳米透明隔热涂料，其特征在于，所述基料是UV树脂低聚物及无机纳米粉体通过高速分散制备的。
7.根据权利要求1所述的UV固化纳米透明隔热涂料，其特征在于，所述UV固化纳米透明隔热涂料是由占涂料总重量50～85％的基料、1～18％的涂料助剂、14～60％的活性稀释剂组成。
8.根据权利要求1所述的UV固化纳米透明隔热涂料，其特征在于，所述涂料助剂选自流平剂、消泡剂、紫外光吸收剂、光引发促进剂、增塑剂。
9.一种透明隔热漆膜，其特征在于，所述漆膜是由权利1所述的透明隔热涂料喷涂或刷涂于玻璃表面经UV固化得到的。
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