專利名稱：一種抗老化隔熱涂料及其制備方法和應用的制作方法
技術領域：
本發明屬 于織物領域，涉及一種織物用抗老化隔熱涂料及其制備方法。
背景技術：
00117364.2號申請涉及一種熱固性耐候低光粉末涂料及其制備方法。這種粉末涂料主要由線性端羧基聚酯樹脂和含有環氧基團的丙烯酸樹脂組成，加入各種合適的填料，助劑，經熔融混合，冷卻粉碎及過篩得到一種耐候低光粉末涂料。一種熱固性耐候低光粉末涂料，其主要成份包括:(a) 35-65 %的線性端羧基聚酯樹脂；(b) 5-35 %含有環氧基團的丙烯酸樹脂；(c) 30-60%填料；(d)0.5-1%助劑。一種熱固性耐候低光粉末涂料的制備方法，制備時使用聚酯樹脂和丙烯酸樹脂。制備的步驟包括所用樹脂的制備以及將樹脂與一定比例的填料、顏料、流平劑、催化劑混合，經熔融擠出混合、冷卻、粉碎、過篩。所用聚酯樹脂的官能團數為2，即線性聚酯，酸值在20- 60mgK0H/g,即數均分子量為1，900-5, 700，軟化點為80-140°C，玻璃化轉變溫度為45-75°C。所用丙烯酸樹脂的環氧當量為300-1，200，數均分子量為2，000- 10，000，軟化點為80-130°C，玻璃化轉變溫度為40_75°C。根據權利要求I所述的熱固性耐候低光粉末涂料，所用單體為雙官能團單體，二元羧酸或酸酐是對苯二甲酸，間苯二甲酸，鄰苯二甲酸酐，己二酸，癸二酸，丁二酸，1，4_環己烷二羧酸中至少一種或其混合物；二元醇是乙二醇，新戊二醇，1，4_環己烷二甲醇中至少一種或其混合物。人工老化大于等于500小時。201110069944.0號申請公開了一種高耐候高耐磨丙烯酸聚氨酯涂層，由帶羥基的納米Si02改性丙烯酸酯樹脂與帶異氰酸根的六次甲基二異氰酸酯預聚物固化劑混合而成。制備帶羥基的納米SiO2改性丙烯酸酯樹脂包括以下步驟:將納米SiO2用帶雙官能基的丙烯酸和丙烯酸酯單體潤濕成納米漿；在納米漿中加入有機溶劑和分散劑，分散均勻，得到納米SiO2分散液；將聚四氟乙烯微粉蠟與有機溶劑和分散劑混合均勻，得到氟蠟粉分散液；在反應釜中加入有機溶劑和引發劑及制得的納米SiO2分散液，混合均勻，升溫至50 80°C，滴加含有引發劑的丙烯酸酯混合單體，控制滴加時間為3 5小時，滴加溫度為60 90°C ;滴加完畢后，在70 100°C反應3 5小時，加入十二烷基硫醇，繼續反應I 2小時；加入氟蠟粉分散液，攪拌均勻，降溫出料，得到帶羥基的納米SiO2改性丙烯酸酯樹脂；制備帶異氰酸根的六次甲基二異氰酸酯預聚物固化劑包括以下步驟:1)在反應釜中加入HDI及有機溶劑，攪拌均勻；2)加入線性端羥基聚硅氧烷，攪拌均勻，升溫至60 100°C反應3 6小時；3)降溫至50 70°C，滴加三羥甲基丙烷與有機溶劑組成的混合液，滴加溫度60 80°C，2 3小時滴完，保溫反應I 2小時；4)升溫至80 100°C反應5 9小時。5)降溫，加入有機溶劑，攪拌均勻，出料得帶NCO基的HDI預聚物固化劑。帶羥基的納米SiO2改性丙烯酸酯樹脂由納米SiO2分散液在丙烯酸酯混合單體中通過游離基聚合反應制得，反應物的配比為:甲基丙烯酸甲酯100質量份，含羥基丙烯酸酯5.5 19質量份，丙烯酸丁酯12 34質量份，丙烯酸異辛酯O 15質量份，甲基丙烯酸丁酯I 19質量份，甲基丙烯酸O 2質量份，丙烯酸O 1.5質量份,納米SiO2 I 5.5質量份；帶異氰酸根的HDI預聚物固化劑由線性端羥基聚硅氧烷、三羥甲基丙烷和HDI預聚而成，反應物的配比為:線性端羥基聚硅氧烷115 250質量份，三羥甲基丙烷57 67質量份，HDI300質量份。高耐候高耐磨丙烯酸聚氨酯涂層，帶羥基的納米SiO2改性丙烯酸酯樹脂在制備過程中還添加有反應物總重量0.1 1%的聚合反應引發劑，0.06 0.14%的分子量調節劑十二烷基硫醇，0.6 1%的分散劑，I 2.5%的產品性能調節劑聚四氟乙烯微粉蠟。高耐候高耐磨丙烯酸聚氨酯涂層，分散劑為高分子分子分散劑Disperbykl63、Disperebyk2000、Disperes610S、Dispers630S、EFKA4010、EKA6220中的至少一種。其聚合反應的引發劑為偶氮二異丁腈或過氧化二苯甲酰。人工老化大于1000小時。200410036584.4號申請涉及一種超耐候反光涂料及其制備方法，它包括首先按以下組分及含量(重量份)備料:樹脂60-80、反光劑10-30、溶劑10-20、稀釋劑15-25、分散劑0.2-1.0、流平劑0.5-2.0、消泡劑0.1-0.8。所述的樹脂為氟碳樹脂。所述的反光劑為150-180目的玻璃微珠。所述的溶劑為醋酸丁酯。人工老化3000小時，不起皮，不脫落。上述涂料存在的問題是，抗老化性能不強，沒有針對織物提出隔熱要求，并且組成含有有害成分。

發明內容
本發明的目的就是針對上述技術缺陷，提供一種織物用抗老化隔熱涂料，該織物涂料具有良好的隔熱性，并抗老化能力強。本發明的另一目的是提供一種織物用抗老化隔熱涂料制備方法，該制備方法工藝簡單,生產成本低,適于工業化生產。本發明復合涂料織物用于戶外用品、服裝、建筑、軍事等領域，在需要保溫、隔熱場合大量應用。本發明的目的是通過以下技術方案實現的:
一種抗老化隔熱涂料，該涂料中各成分的重量百分比為:丙酮20 25%，乙酸纖維素5-12%，聚乙烯醇縮丁醛0.3-0.8%，Al2(Si4O10) (OH)2復合粉體18_23%，聚乙烯醇5_9%，其余為聚氨酯。上述抗老化隔熱涂料的制備方法，該方法包括以下步驟:
I)即得到納米級Al2 (Si4O10) (OH)2復合粉體的準備:取ZrOCl2水溶液，以氨水作為沉淀齊U，在超聲頻率為50kHz、功率為400W連續攪拌的條件下，將ZrOCljK溶液以2mL/min的速度滴加到沉淀劑中，控制溶液的PH值為9，滴加完畢后，繼續攪拌3h，然后靜置老化6h，得到Zr (0!1)4水溶膠A待用；
將硅溶膠、質量百分比濃度5%硝酸水溶液和乙醇混合后攪拌，直至形成均勻混合溶液，三者按體積比1:4:16，然后將上述混合溶液滴加到由正己烷和正丁醇的混合物中；在超聲頻率為50kHz、功率為400W條件下于50-55 °C超聲攪拌0.5h，滴加質量百分比濃度為10%氨水，出現膠體B，收集待用 ；所用混合溶液、正己烷、正丁醇、氨水四者的體積比為50:200:10:4 ；
將溶體A、膠體B與Al2 (Si4Oltl) (OH)2粉體按質量比為1:1:1_1.5混合；在超聲頻率50kHz功率、400W下于50-55°C超聲攪拌0.5h ;然后用正硅酸乙酯的乙醇溶液在70°C下浸泡5h后，再于100°C下常壓干燥5h，即得到納米級Al2 (Si4O10) (OH) 2復合粉體；其中，正硅酸乙酯和乙醇的體積比為1: 4 ;其中Al2(Si4Oltl) (OH)2粉體的粒徑為60-80nm ；
2)涂料配制:各成分的重量百分比為:丙酮20 25%，乙酸纖維素5-12%，聚乙烯醇縮丁醛0.3-0.8%, Al2 (Si4O10) (OH)2復合粉體18_23%，聚乙烯醇5_9%，其余為聚氨酯，各成份混合后攪拌均勻即得。所述步驟I)中制備Zr(OH)4水溶膠A時，所用ZrOCl2水溶液的濃度為0.2mol/L,所用氨水的質量百分比濃度為2.5%。本發明還提供上述抗老化隔熱涂料在織物涂層上的應用。將涂料在織物(如純棉織物)上刮涂一遍后，厚度為200-400微米，120°C烘干5分鐘。本發明相比現有技術具有如下有益效果:
本發明涂料中的Al2 (Si4O10) (OH) 2復合粉體，是多個無機物的復合體，是Al2 (Si4O10)(OH)2上裹覆膠體A和膠體B。無機部分Al2(Si4Oltl) (OH)2本身具有隔熱耐熱作用。復合體中的氧化鋯具有高硬度，高強度，高韌性，極高的耐磨性及耐化學腐蝕性等等優良的物化性能。復合粉中氧化鋯、氧化硅、Al2(Si4O10) (OH)2相之間的邊界有良好的反射熱和太陽光線的能力。本發明涂料中乙酸纖維素具有低熱傳導性、優秀的流動性、表面光澤好，良好的電絕緣性，防靜電、自體光亮、透明度高，抗壓性強。聚乙烯醇縮丁醛具有高度透明、耐熱、耐寒、耐濕、和機械強度高的特性，有很好的拉伸強度和斷裂延伸率。乙酸纖維素、聚乙烯醇縮丁醛、聚乙烯醇和聚氨酯結合，通過加強納米涂層中粘合劑材料的交聯強度，大大提高了涂層的抗老化能力。本發明涂料中形成的由無機物有機物相互復合構成的網絡聚合結構，可顯著提高涂層的耐候性、耐磨性、硬度、耐劃痕性等性能。具有良好的穩定性和實用性，可廣泛應用于多種隔熱領域等。本發明方法簡單，生產成本低，適合于工業化生產。


圖1為本發明實施例1得到的涂料涂覆后形成的織物涂層組織。由圖1可以看出，織物涂層均勻分布。
具體實施方式
:
以下各實施例中，原料中聚乙烯醇型號2488 ;聚氨酯的型號NeoRez U-321 ;硅溶膠型號881 ；A12 (Si4O10) (OH)2粉體為市購葉臘石，粒徑為60-80nm。實施例一:
一種抗老化隔熱涂料的制備方法，該方法包括以下步驟:
O即得到納米級Al2(Si4Oltl) (OH)2復合粉體的準備:將ZrOCl2.8H20和水制成濃度為
0.2mol/L的ZrOCl2水溶液；將質量百分比濃度25%氨水稀釋10倍作為沉淀劑；在超聲頻率為50kHz、功率為400W連續攪拌的條件下，將ZrOCl2水溶液以2mL/min的速度滴加到沉淀劑中，控制溶液的PH值為9 ;滴加完畢后，繼續攪拌3h，然后靜置老化6h，得到Zr (OH) 4水溶膠A待用；
將20mL的硅溶膠，80mL硝酸水溶液(質量百分濃度為5%)和320mL乙醇混合后攪拌，直至形成均勻混合溶液，然后將500mL上述混合溶液滴加到由2000mL的正己烷和IOOmL的正丁醇混合物中；在超聲頻率為50kHz、功率為400W條件下于50-55°C超聲攪拌0.5h，滴加40mL質量百分比濃度10%氨水中，出現膠體B，收集待用；
將溶體A、膠體B與Al2 (Si4Oltl) (0!1)2粉體按質量比為1:1:1混合；在超聲頻率50kHz功率、400W下于50-55°C超聲攪拌0.5h ;然后用正硅酸乙酯的乙醇溶液在70°C下浸泡5h后，再于100°C下常壓(I大氣壓)干燥5h，即得到納米級Al2 (Si4Oltl) (OH)2復合粉體；其中，正硅酸乙酯和乙醇的體積比為1: 4 ;其中Al2(Si4Oltl) (OH)2粉體的粒徑為60-80nm ；
2)涂料配制:各成分的重量百分比為:丙酮20%，乙酸纖維素5%，聚乙烯醇縮丁醛0.3%，上述Al2 (Si4Oltl) (OH)2復合粉體18%，聚乙烯醇5%，其余為聚氨酯，各成份混合后攪拌均勻即得。實施例二:
步驟I)中將溶體A、膠體B和Al2 (Si4O10) (OH)2粉體混合的質量比為1:1: 1.5。步驟2)中涂料中各成分的重量百分比為:丙酮25% ；乙酸纖維素12% ;聚乙烯醇縮丁醛0.8% ；A12 (Si4O10) (OH)2復合粉體23%，聚乙烯醇9%，其余為聚氨酯。其余制備過程同實施例一。實施例三:步驟I)中將溶體A、膠體B和Al2 (Si4O10) (OH)2粉體混合的質量比為1:1: 1.3。步驟2)中涂料中各成分的重量百分比為:丙酮22% ；乙酸纖維素9% ;聚乙烯醇縮丁醛0.6% ；A12 (Si4O10) (OH)2復合粉體21%，聚乙烯醇5-9%，其余為聚氨酯。其余制備過程同實施例一。實施例四:(其成份配比不在本發明設計范圍內)
步驟I)中將溶體A、膠體B和Al2 (Si4O10) (OH)2粉體混合的質量比為1:1: 0.8。步驟2)中涂料中各成分的重量百分比為:丙酮18%;乙酸纖維素4%;聚乙烯醇縮丁醛0.2% ；A12 (Si4O10) (OH)2復合粉體16%,聚乙烯醇4%,其余為聚氨酯。 其余制備過程同實施例一。實施例五:(其成份配比不在本發明設計范圍內)
步驟I)中將溶體A、膠體B和Al2 (Si4O10) (OH)2粉體混合的質量比為1:1: 1.7。步驟2)中涂料中各成分的重量百分比為:丙酮28% ；乙酸纖維素14% ;聚乙烯醇縮丁醛1% ；A12 (Si4O10) (OH)2復合粉體25%，聚乙烯醇11%，其余為聚氨酯。其余制備過程同實施例一。
測試:
將實施例一至五得到的涂料，分別在TA1000全棉府綢織物上(100%棉，J50XJ50,140X88)，單面刮涂一遍，涂層厚度為300微米左右，120°C烘干5分鐘；分別對應得到涂層織物1-5。采用如上同樣織物和涂覆方法，200410036584.4號申請和201110069944.0號申請的涂料分別得到對比涂層織物I和對比涂層織物2。
測試時，用275W的紅外燈模擬太陽光中的紅外光源，通電待紅外燈表面的溫度恒定后，將涂有涂料的織物固定在隔熱板中間的圓孔空隙中，圓孔空隙直徑為30mm，將空隙圓孔的中心與紅外燈的軸心對齊，調整紅外燈與織物的距離為50cm，用紅外測溫儀測量織物背面溫度隨時間的變化情況。記錄時間為Os，30s，60s，120s，180s, 300s織物的溫度。釆用該方法可對本發明的涂料性能進行測試。
權利要求
1.一種抗老化隔熱涂料，其特征在于:該涂料中各成分的重量百分比為:丙酮20 25%，乙酸纖維素5-12%，聚乙烯醇縮丁醛0.3-0.8%, Al2 (Si4O10) (OH)2復合粉體18_23%，聚乙烯醇5-9%，其余為聚氨酯。
2.一種抗老化隔熱涂料的制備方法，其特征在于:該方法包括以下步驟: 1)即得到納米級Al2(Si4O10) (OH)2復合粉體的準備:取ZrOCl2水溶液，以氨水作為沉淀齊U，在超聲頻率為50kHz、功率為400W連續攪拌的條件下，將ZrOCljK溶液以2mL/min的速度滴加到沉淀劑中 ，控制溶液的PH值為9，滴加完畢后，繼續攪拌3h，然后靜置老化6h，得到Zr (0!1)4水溶膠A待用； 將硅溶膠、質量百分比濃度5%硝酸水溶液和乙醇混合后攪拌，直至形成均勻混合溶液，三者按體積比1:4:16，然后將上述混合溶液滴加到由正己烷和正丁醇的混合物中；在超聲頻率為50kHz、功率為400W條件下于50-55°C超聲攪拌0.5h，滴加質量百分比濃度為10%氨水，出現膠體B，收集待用；所用混合溶液、正己烷、正丁醇、氨水四者的體積比為50:200:10:4 ； 將溶體A、膠體B與Al2 (Si4Oltl) (OH)2粉體按質量比為1:1:1_1.5混合；在超聲頻率50kHz功率、400W下于50-55°C超聲攪拌0.5h ;然后用正硅酸乙酯的乙醇溶液在70°C下浸泡5h后，再于100°C下常壓干燥5h，即得到納米級Al2 (Si4O10) (OH) 2復合粉體；其中，正硅酸乙酯和乙醇的體積比為1: 4 ;其中Al2(Si4Oltl) (OH)2粉體的粒徑為60-80nm ； 2)涂料配制:各成分的重量百分比為:丙酮20 25%，乙酸纖維素5-12%，聚乙烯醇縮丁醛0.3-0.8%, Al2 (Si4O10) (OH)2復合粉體18_23%，聚乙烯醇5_9%，其余為聚氨酯，各成份混合后攪拌均勻即得。
3.根據權利要求2所述的抗老化隔熱涂料的制備方法，其特征在于:所述步驟I)中制備Zr (OH)4水溶膠A時，所用ZrOCl2A溶液的濃度為0.2mol/L，所用氨水的質量百分比濃度為2.5%ο
4.權利要求1所述涂料在織物涂層上的應用。
全文摘要
本發明提供一種抗老化隔熱涂料及其制備方法和應用，該織物涂料具有良好的隔熱性，并抗老化能力強。其制備方法工藝簡單，生產成本低，適于工業化生產。該涂料中各成分的重量百分比為丙酮20～25%，乙酸纖維素5-12%，聚乙烯醇縮丁醛0.3-0.8%，Al2(Si4O10)(OH)2復合粉體18-23%，聚乙烯醇5-9%，其余為聚氨酯。
文檔編號D06M15/333GK103088641SQ20131002901
公開日2013年5月8日 申請日期2013年1月25日 優先權日2013年1月25日
發明者張擁軍, 劉衛星, 吳彤 申請人:南通如日紡織有限公司