一种透明隔热涂料组合物的制作方法

本发明属隔热涂料技术领域，具体涉及一种透明隔热涂料组合物。

背景技术：

透明隔热涂料是功能性涂料的一个重要分支，在汽车玻璃贴膜、建筑幕墙玻璃方面都有应用，主要是将太阳光中近红外线、红外线、紫外线的一部分进行吸收和反射，同时将大部分可见光透过，达到隔热和透光目的。

现有技术中，涂料的隔热功能，主要通过对近红外线、红外线尽可能多的反射，和对紫外线尽可能多的吸收实现，其中对近红外线、红外线的反射率，较难达到如70%以上；对紫外线的吸收容易达到95%以上。涂料对所有光线的吸收，一部分会转化为热能传递到涂层附着主体或气流，一部分会产生二次辐射。涂料的透光率，是指对可见光的透过率，该涂料应尽可能少地吸收和反射可见光。一般而言，适当配料和制备的涂料所形成涂层，在实现如75%以上透光率的条件下，容易达到如0.5%以下的紫外线透过率，但较难达到如50%以上的近红外线+红外线+紫外线反射率，或者需要采用价格较高的原材料而导致成本过高，较难推广应用。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本发明提供一种透明隔热涂料组合物，可在实现75%以上透光率的条件下，容易达到如0.5%以下的紫外线透过率和如50%以上的近红外线+红外线+紫外线反射率，所采用原材料的价格较低，成本较低，较易推广应用。

本发明的透明隔热涂料组合物，以质量份数计，由以下原料制成：有机硅改性聚氨酯树脂100份，蓝色纳米氧化钨粉0.5-1.0份，紫外线吸收剂uv-p0.1-0.3份，聚醚改性硅氧烷0.5-2份。

所述有机硅改性聚氨酯树脂为枞阳县三金颜料有限责任公司产品，牌号sj-5021，树脂含量50%；固化后涂层长期耐紫外光不变色，透光率可保持在90%以上，硬度韧性俱佳，耐划伤。

所述蓝色纳米氧化钨粉，粒径30-35nm，分子式wo2.97，中钨在线（厦门）科技有限公司产；其对红外线、远红外线和紫外线的反射作用较好，具有很好的隔热和防紫外线性能，同时在良好分散时对可见光的吸收率、反射率都较低；且与所述有机硅改性聚氨酯树脂体系较为匹配，在其中较易均匀分散。

所述紫外线吸收剂uv-p，主要成分为2-(2’-羟基-5’-甲基苯基)苯并三氮唑，其紫外线吸收能力较高，性能稳定不衰退，且与所述有机硅改性聚氨酯树脂体系极为匹配，在其中极易均匀分散。

所述聚醚改性硅氧烷为流平助剂，如广州纵凌贸易有限公司流平剂产品fc4430，可降低涂料体系的表面张力，使涂层流平均匀，表面平滑有光泽。

还可加入0.03-0.05份的分散剂，如济南长泰化工有限公司产品byk-163聚氨酯型高分子分散剂，以使所述蓝色纳米氧化钨粉长时间稳定、均匀地分散在涂料中，避免其颗粒的沉降。

本发明的透明隔热涂料组合物，在制备或使用过程中，可加入丙二醇甲醚醋酸酯(pma)10-50份，作溶剂进行稀释或调整粘度。

本发明透明隔热涂料组合物的制备方法，可包括如下步骤：剪切机中加入有机硅改性聚氨酯树脂，启动剪切马达，加入蓝色纳米氧化钨粉，处理0.5-2h至蓝色纳米氧化钨粉在有机硅改性聚氨酯树脂中分散混匀，加入紫外线吸收剂uv-p、聚醚改性硅氧烷等其它配料，混匀，得透明隔热涂料。

本发明的透明隔热涂料，可通过喷涂、辊刷、印刷等常规方式形成涂层，再经常温或加温至50-70℃加快固化，固化过程中所含溶剂逐渐挥发，树脂成分逐渐聚合。

固化后的涂层，在20-30μm厚度，可达到75%以上的透光率、0.5%以下的紫外线透过率和50%以上的近红外线+红外线+紫外线反射率，同时不造成电磁屏蔽；涂层致密光滑，颜色均一，强度、硬度、韧性都较高。所述蓝色纳米氧化钨粉、紫外线吸收剂uv-p在本发明的涂料组合物中表现出了明显的协同组合作用，可从实施例1、对比例1-2的光吸收、反射结果判断得出。

本发明的透明隔热涂料，可用于制备如汽车前风挡玻璃用隔热防爆膜的隔热涂层这类需要在优先保证透光率的前提下，尽量提高涂层对红外线、远红外线和紫外线反射率的应用中，或用于制备如汽车隐形隔热车衣的隔热涂层这类需要在不改变底物颜色特征的前提下，尽量提高涂层对红外线、远红外线和紫外线反射率的应用中。

本发明的透明隔热涂料，其一种较佳的原料配比为：有机硅改性聚氨酯树脂（sj-5021）100份，蓝色纳米氧化钨粉0.8份，紫外线吸收剂uv-p0.2份，聚醚改性硅氧烷1份，聚氨酯型高分子分散剂（byk-163）0.04份，丙二醇甲醚醋酸酯20份。其固化后的涂层，在20-30μm厚度，可达到80%以上的透光率、0.3%以下的紫外线透过率和55%以上的近红外线+红外线+紫外线反射率；涂层致密光滑，颜色均一，强度、硬度、韧性都较高。

具体实施方式

下面结合实施例，对本发明技术方案作进一步的说明，但并不构成对本发明的限制。

实施例1

本实施例的透明隔热涂料组合物，以质量份数计，由以下原料制成：有机硅改性聚氨酯树脂100份，蓝色纳米氧化钨粉0.8份，紫外线吸收剂uv-p0.2份，聚醚改性硅氧烷1份。制备方法包括如下步骤：剪切机中加入有机硅改性聚氨酯树脂，启动剪切马达，加入蓝色纳米氧化钨粉，处理0.5-2h至蓝色纳米氧化钨粉在有机硅改性聚氨酯树脂中分散混匀，加入紫外线吸收剂uv-p、聚醚改性硅氧烷等配料，混匀，得透明隔热涂料。

该涂料的一种涂层室温固化24h后，厚度27μm，可达到78%的透光率、0.4%的紫外线透过率和52%的近红外线+红外线+紫外线反射率；涂层致密光滑，颜色均一，强度、硬度、韧性都较高。该涂层经夏秋季日晒累计1000h后，测试透光率、紫外线透过率和近红外线+红外线+紫外线反射率、强度、硬度、韧性几乎没有变化，涂层致密光滑情况、颜色及均一情况无变化。

该涂层对5g手机各频率信号的透过率、对北斗、gps导航系统各频率信号的透过率都高于97%，因而不造成电磁屏蔽。

所述有机硅改性聚氨酯树脂为枞阳县三金颜料有限责任公司产品，牌号sj-5021，树脂含量50%；固化后涂层长期耐紫外光不变色，透光率可保持在90%以上，硬度韧性俱佳，耐划伤。所述蓝色纳米氧化钨粉，粒径30-35nm，分子式wo2.97，中钨在线（厦门）科技有限公司产。所述紫外线吸收剂uv-p，主要成分为2-(2’-羟基-5’-甲基苯基)苯并三氮唑。

实施例2

在实施例1配料的基础上增加聚氨酯型高分子分散剂0.04份，丙二醇甲醚醋酸酯20份，制备方法不变。其一种涂层室温固化24h后，厚度26μm，可达到82%的透光率、0.3%的紫外线透过率和57%的近红外线+红外线+紫外线反射率；涂层致密光滑，颜色均一，强度、硬度、韧性都较高。该涂层经夏秋季日晒累计1000h后，测试透光率、紫外线透过率和近红外线+红外线+紫外线反射率、强度、硬度、韧性几乎没有变化，涂层致密光滑情况、颜色及均一情况无变化。

所述聚氨酯型高分子分散剂为济南长泰化工有限公司产品，牌号byk-163。

所述丙二醇甲醚醋酸酯(pma)用作溶剂进行稀释或调整粘度。

对比例1

基本按实施例1配料和方法制备本对比例1的涂料组合物，区别在于末采用所述蓝色纳米氧化钨粉。该涂料的一种涂层室温固化24h后，厚度27μm，其透光率89%，紫外线透过率1.1%，近红外线+红外线+紫外线反射率23%。

对比例2

基本按实施例1配料和方法制备本对比例2的涂料组合物，区别在于末采用所述紫外线吸收剂uv-p。该涂料的一种涂层室温固化24h后，厚度27μm，其透光率73%，紫外线透过率7.3%，近红外线+红外线+紫外线反射率39%。

从实施例1、对比例1-2的光吸收、反射结果判断，认为所述蓝色纳米氧化钨粉、紫外线吸收剂uv-p在实施例1的涂料中表现出了明显的协同组合作用。

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