本發明涉及一種隔熱涂料及其制備方法，尤其涉及一種自清潔型紫外光固化透明隔熱涂料及其制備方法。
背景技術：
納米透明隔熱玻璃涂料是近年發展起來的新型節能環保材料，因具有高的可見光透過率和良好的節能隔熱效果，可應用于建筑物幕墻玻璃和汽車窗玻璃等場合，引起了學術和工業界的高度關注。這種涂料引入了具有光譜選擇性的無機半導體納米粒子(如ato、ito、azo、fto等)，對紫外光及近紅外光具有較好的屏蔽效果，阻止了對視覺沒有貢獻的紫外光區和近紅外光區能量傳遞，阻隔了一半以上的太陽光能量；同時由于納米粒子的粒徑在納米級內，遠小于可見光波長范圍，對可見光透過影響不大，因此可制備出高透明的隔熱涂膜，具有很好的應用前景和經濟價值。
申請號為2010101100507的發明專利公開了一種紫外光固化的納米透明隔熱復合涂料，其組成為齊聚體30～75％、光敏固化劑0.01～15％和活性單體10～55％，還含有重量百分比為0.1～15％的氧化錫銻。該發明在常溫下經過紫外光照射即可在1分鐘內制成透明隔熱涂料，該涂料具有較好的隔熱效果。
隨著社會的發展，科技的進步，隔熱涂料不僅需要具有較好的隔熱效果，還需要具有良好的穩定性。另外透明隔熱涂料主要應用于透明材料表面，需要具有良好的自清潔功能。因此開發具有較好的隔熱效果，同時表面能低，具有自清潔、抗劃傷、耐候等功能于一體，成為納米透明隔熱涂料的發展趨勢。
技術實現要素：
本發明所要解決的是目前現有的油性透明隔熱涂料毒性較大、易燃、使用安全性差、污染環境等問題，水性透明隔熱涂料固含量低、干燥速度慢、粘度高、力學性能差、耐候性差、耐水性差、流平性差、耐黃變性差等問題，紫外光固化透明隔熱涂料功能單一的問題，而提出一種自清潔型紫外光固化透明隔熱涂料，本發明的另一目的還提供了上述自清潔型紫外光固化透明隔熱涂料的制備方法。
本發明的具體技術方案為：一種自清潔型紫外光固化透明隔熱涂料，其特征在于是由活性低聚物、紫外光引發劑、改性納米功能元-含氟活性稀釋劑混合漿料、多功能團活性稀釋劑、流平劑和消泡劑復配而成；其中活性低聚物10質量份，紫外光引發劑0.2-1.5質量份、改性納米功能元-含氟活性稀釋劑混合漿料1-5質量份、多功能團活性稀釋劑1-5質量份、流平劑0.1-0.3質量份和消泡劑0.1-0.3質量份。
優選上述的活性低聚物為環氧丙烯酸低聚物、聚氨酯丙烯酸低聚物、聚酯丙烯酸低聚物或聚醚丙烯酸低聚物中一種。
本發明還需加入紫外光引發劑，使得透明隔熱涂料在紫外光作用下實現固化，優選上述的紫外光引發劑為2-羥基-2-甲基-1-苯基丙酮(光引發劑1173)、1-羥基環己基苯基甲酮(光引發劑184)、2-甲基-2-(4-嗎啉基)-1-[4-(甲硫基)苯基]-1-丙酮(光引發劑907)、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦(光引發劑tpo)、2-羥基-2-甲基-1-[4-(2-羥基乙氧基)苯基]-1-丙酮(光引發劑659)或二苯甲酮(光引發劑bp)中一種。
優選上述的改性納米功能元-含氟活性稀釋劑混合漿料的質量固含量為8～15％；其中改性納米功能元為改性納米氧化錫銻(ato)和納米二氧化鈦(tio2)；含氟活性稀釋劑為甲基丙烯酸十三氟辛酯、甲基丙烯酸十二氟庚酯、甲基丙烯酸三氟乙酯、甲基丙烯酸六氟丁酯中一種。
優選上述的多功能團活性稀釋劑為乙二醇二甲基丙烯酸酯、一縮二乙二醇二甲基丙烯酸酯、1,6己二醇二甲基丙烯酸酯、1,3-丙二醇二甲基丙烯酸酯、1,4-丁二醇二甲基丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、季戊四醇三甲基丙烯酸酯中一種或幾種。
本發明加入流平劑主要作用是降低自清潔型紫外光固化透明隔熱涂料的表面張力，使其在基材上有好的流平性；所述的流平劑優選為市售的聚有機硅氧烷、聚醚改性的聚有機硅氧烷或含氟表面活性劑；所用的消泡劑為有機硅消泡劑。
本發明還提供了制備上述的自清潔型紫外光固化透明隔熱涂料的方法，其具體步驟如下：
(1)、改性納米功能元/含氟活性稀釋劑混合漿料的制備
在裝有攪拌裝置、溫度計和冷凝管的四口燒瓶中加入0.5-1.5質量份納米ato、0.5-1.5質量份納米tio2，50質量份甲醇和0.5-1.5質量份硅烷偶聯劑的混合溶液，加熱到50-70℃，回流12-24h；冷卻到室溫后，產物轉移至旋轉蒸發器，通過加熱蒸餾除去甲醇；加入含氟活性稀釋劑，超聲分散1～2h即制得固含量為8～15％的改性納米功能元-含氟活性稀釋劑混合漿料；
(2)、自清潔型紫外光固化透明隔熱涂料的制備
將活性低聚物10質量份、上述制得的改性納米功能元-含氟活性稀釋劑混合漿料1-5質量份、多功能團活性稀釋劑1-5質量份，混合均勻，加入0.2-1.5質量份紫外光引發劑、0.1-0.3質量份流平劑和0.1-0.3質量份消泡劑，攪拌，使各種助劑混合均勻，再超聲分散2-4h，即制得自清潔型紫外光固化透明隔熱涂料。
優選步驟(1)中所述的硅烷偶聯劑為帶c＝c雙鍵型硅烷偶聯劑，更優選γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(kh-570)。
有益效果：
1、與目前市場上使用的溶劑型隔熱涂料相比，本發明的自清潔型紫外光固化透明隔熱涂料具有耐黃變、無毒、使用安全、不污染環境等優點。
2、與目前市場上使用的水性隔熱涂料相比，本發明的自清潔型紫外光固化透明隔熱涂料具有耐水、表面能低、自清潔、耐黃變等優點。
3、本發明綜合考慮了自清潔型紫外光固化透明隔熱涂料用于玻璃基材的要求，通過硅烷偶聯劑改性納米ato、納米tio2，改善了納米ato、納米tio2的分散性與穩定性；加入流平劑、消泡劑，改善了自清潔型紫外光固化透明隔熱涂料的施工性能；含氟活性稀釋劑的引入降低了固化后涂料涂膜的表面能；多功能團丙烯酸酯單體的引入提高了固化后涂料涂膜的硬度、附著力、耐水、耐候性，使得自清潔型紫外光固化透明隔熱涂料能滿足不同條件下的使用要求。
具體實施方式
下面就本發明舉例說明，但不是對本發明的限制。
實施例1
在裝有攪拌裝置、溫度計和冷凝管的四口燒瓶中加入0.5質量份納米ato、1.5質量份納米tio2，50質量份甲醇和0.5質量份硅烷偶聯劑(kh-570)的混合溶液，加熱到50℃，回流12h。冷卻到室溫后，產物轉移至旋轉蒸發器，通過加熱蒸餾除去甲醇。加入甲基丙烯酸十三氟辛酯，超聲分散1h即制得固含量為8％的改性納米功能元/含氟活性稀釋劑混合漿料。
將環氧丙烯酸低聚物10質量份、上述制得的改性納米功能元/含氟活性稀釋劑混合漿料1質量份、乙二醇二甲基丙烯酸酯2質量份，三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯3質量份，混合均勻，加入0.2質量份光引發劑1173、0.1質量份流平劑(
實施例2
在裝有攪拌裝置、溫度計和冷凝管的四口燒瓶中加入1.0質量份納米ato、1.0質量份納米tio2，50質量份甲醇和1.0質量份硅烷偶聯劑(kh-570)的混合溶液，加熱到60℃，回流18h。冷卻到室溫后，產物轉移至旋轉蒸發器，通過加熱蒸餾除去甲醇。加入甲基丙烯酸六氟丁酯，超聲分散1.5h即制得固含量為10％的改性納米功能元/含氟活性稀釋劑混合漿料。
將聚氨酯丙烯酸低聚物10質量份、上述制得的改性納米功能元/含氟活性稀釋劑混合漿料3質量份、一縮二乙二醇二甲基丙烯酸酯3質量份，混合均勻，加入0.8質量份紫外光引發劑907、0.2質量份流平劑(
實施例3
在裝有攪拌裝置、溫度計和冷凝管的四口燒瓶中加入1.5質量份納米ato、0.5質量份納米tio2，50質量份甲醇和1.5質量份硅烷偶聯劑(kh-570)的混合溶液，加熱到70℃，回流24h。冷卻到室溫后，產物轉移至旋轉蒸發器，通過加熱蒸餾除去甲醇。加入甲基丙烯酸三氟乙酯，超聲分散2h即制得固含量為15％的改性納米功能元/含氟活性稀釋劑混合漿料。
將聚醚丙烯酸低聚物10質量份、上述制得的改性納米功能元/含氟活性稀釋劑混合漿料5質量份、1,4-丁二醇二甲基丙烯酸酯1質量份，混合均勻，加入1.5質量份光引發劑bp、0.3質量份流平劑(
對比例1
將環氧丙烯酸低聚物10質量份、納米ato1質量份、甲基丙烯酸羥丙酯5質量份，混合均勻，加入0.2質量份光引發劑1173、0.1質量份流平劑(
性能測試：實施例1-3及對比例1涂料在紫外光下30s完成固化，進行性能測試，得到結果如下：
注：可見光波長為400nm-800nm，紫外線波長為200nm-400nm，紅外線波長為800nm-2000nm。
涂料經過光固化后，實施例1-3隔熱性能、耐老化性能及接觸角相比對比例1提升效果明顯，是因為多功能團丙烯酸酯的加入使涂料的機械強度得到了加強，另外體系耐化學腐蝕能力、耐老化性能得到了改善；含氟活性稀釋劑和納米tio2的加入，使得光固化后的涂膜接觸角得到提高，表面能增加，從而具有自清潔性能；加入納米ato使紫外線透過率、紅外線透過率得到了明顯改善，且隨著納米功能元量的增加，隔熱效果更好，但對于可見光透過率有一定程度的降低；本發明的可見光透過率大于80％，能滿足建筑物幕墻玻璃和汽車窗玻璃等場合的透光需要。
本發明所生產的自清潔型紫外光固化透明隔熱涂料性能優異，體系的相容性良好，在紫外光照射下固化速度快，生產效率高，易于工業化，應用十分廣泛，整個工藝過程無有毒溶劑釋放，是一種無毒無污染的環境友好型涂料。