自清潔有機硅改性丙烯酸樹脂隔熱反射涂料制備方法
一種自清潔有機硅改性丙烯酸樹脂隔熱反射涂料的制備方法，本發明利用自清潔有機硅改性丙烯酸樹脂和隔熱反射填料的協同作用,獲得高性能的自清潔隔熱反射涂料。所述方法步驟包括：（1）以有機硅單體與丙烯酸或丙烯酸酯類單體為原料，加入乳化劑、去離子水，在引發劑的作用下，制備出有機硅改性丙烯酸樹脂乳液；（2）按一定比例將納米ATO粉體、納米TiO2粉體、空心玻璃微珠、紫外吸收劑UV329在高速攪拌機中攪拌混合成隔熱反射填料備用；（3）將一定量的有機硅改性丙烯酸樹脂乳液、隔熱反射填料、分散劑、消泡劑、成膜助劑進行混合，經高速攪拌機充分攪拌之后制得分散良好的自清潔有機硅改性丙烯酸樹脂隔熱反射涂料。
技術領域
本發明涉及一種自清潔有機硅改性丙烯酸樹脂隔熱反射涂料制備方法，屬高性能樹脂基涂料的制備和應用領域。
背景技術
近年來隨著科技和社會生產的迅猛發展,對能源的消耗與日劇增，自然環境也隨之日益惡化，人們越來越意識到環境和能源問題已經成為急需解決的問題。在此背景下，各國研究人員正積極的開發出環境友好、節約能耗的新材料以適應時代的需求。本發明開發的自清潔有機硅改性丙烯酸樹脂隔熱反射涂料即屬于此類新材料。
丙烯酸樹脂具有色淺、透明度高、耐腐蝕性好、附著力強、堅韌、柔韌、色正、保光、光亮豐滿、在紅外區吸收小等特點。但是，由于丙烯酸酯樹脂的耐溫性，耐水性，透氣性差，限制了它的廣泛應用。因此，用作隔熱反射涂料基料時，需要對其進行改性處理。有機硅單體及其聚合物具有極低的表面能,其Si-O鍵具有很高的鍵能,遠大于C-C鍵能、C-O鍵能,鍵旋轉容易,具有低的玻璃化溫度,這些特性賦予其優秀的耐水性、耐高低溫性、耐候性,保光性、柔軟性、耐沖擊性、透氣性。本發明采用有機硅對丙烯酸樹脂進行改性, 制備出兼具二者特性的改性樹脂,大幅降低了丙烯酸樹脂的表面能，使其具有了自潔性能，之后在改性樹脂中再添加隔熱反射填料，最終制備出自清潔有機硅改性丙烯酸樹脂隔熱反射涂料。
發明內容
本發明的目的是，針對日益嚴重的環境和能源問題，提供一種自清潔有機硅改性丙烯酸樹脂隔熱反射涂料的制備方法。
實現本發明的技術方案是，本發明利用自清潔有機硅改性丙烯酸樹脂和隔熱反射填料的協同作用,獲得高性能的自清潔隔熱反射涂料。
本發明一種自清潔有機硅改性丙烯酸樹脂隔熱反射涂料的制備方法包括以下步驟：
（1）以有機硅單體與丙烯酸或丙烯酸酯類單體為原料，加入乳化劑、去離子水，在引發劑的作用下，制備出有機硅改性丙烯酸樹脂乳液。
（2）按一定比例將納米ATO粉體、納米TiO2粉體、空心玻璃微珠、紫外吸收劑UV 329（淡黃色粉體，化學名：2-（2'-羥基-5'-叔辛基苯基）苯并三唑）在高速攪拌機中攪拌混合成隔熱反射填料備用；
（3）將一定量的有機硅改性丙烯酸樹脂乳液、隔熱反射填料、分散劑、消泡劑、成膜助劑進行混合，經高速攪拌機充分攪拌之后制得分散良好的自清潔有機硅改性丙烯酸樹脂隔熱反射涂料。
本發明采用的有機硅單體為乙烯基三甲基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、二甲基乙氧基乙烯基硅烷、二苯基乙烯基乙氧基硅烷、甲基乙烯基二乙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷，或上述單體的兩種或兩種以上混合物。
本發明采用的丙烯酸或丙烯酸酯類單體為丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯或甲基丙烯酸甲酯，或上述單體的兩種或兩種以上混合物。
引發劑為過硫酸銨或過硫酸鉀。
分散劑為六偏磷酸鈉、三聚磷酸鈉或焦磷酸鈉，或上述單體的兩種或兩種以上混合物。
乳化劑為OP-10、十二烷基硫酸鈉、十二烷基磺酸鈉或十二烷基苯磺酸鈉，或上述單體的兩種或兩種以上混合物。
消泡劑為聚醚改性硅油系列。
成膜助劑為十二碳醇酯、苯甲醇、乙二醇丁醚、丙二醇苯醚，或上述單體的兩種或兩種以上混合物。
本發明步驟（1）中將適量有機硅單體與丙烯酸或丙烯酸酯類單體、引發劑、去離子水、乳化劑加入三頸燒瓶，在冰水浴中高速攪拌乳化20-60min，之后升溫到75-85℃，保溫攪拌反應3.0-5.0h，降至室溫，用氨水調節pH值至中性，過濾，出料，即可得到有機硅改性丙烯酸樹脂乳液。
本發明步驟（2）中納米ATO粉體、納米TiO2粉體、空心玻璃微珠與紫外吸收劑UV 329的質量比為：100：（10-60）：（5-70）：（0.1-10）。
本發明步驟（3）中有機硅改性丙烯酸樹脂乳液、隔熱反射填料、分散劑、消泡劑、成膜助劑的質量比為100:（1-45）:（0.1-18）：（0.3-20）：（0.2-25）。
本發明步驟（3）中有機硅改性丙烯酸樹脂乳液、隔熱反射填料、分散劑、消泡劑、成膜助劑在高速攪拌機里面的攪拌的速度為500-4500r/min,攪拌時間為0.5-1.5h。
本發明的有益效果是，本發明合成的自清潔有機硅改性丙烯酸樹脂隔熱反射涂料制品具有優異的自清潔及隔熱反射性能，合成工藝簡便，制品可在化工、建筑、電子電氣等行業得以廣泛應用。
具體實施方式
實施例1
本實施例自清潔有機硅改性丙烯酸樹脂隔熱反射涂料的制備按下列步驟：
（1）有機硅改性丙烯酸樹脂乳液的制取：將12.0克乙烯基三乙氧基硅烷與35.0克丙烯酸、3.2克過硫酸鉀、30.0克去離子水、5.0克OP-10、2.0克十二烷基磺酸鈉加入三頸燒瓶，在冰水浴中高速攪拌乳化45min，之后升溫到75℃，保溫攪拌反應4.5h，降至室溫，用氨水調節pH值至中性，過濾，出料，即可得到有機硅改性丙烯酸樹脂乳液。
（2）隔熱反射填料的制取：依次稱取100.0克納米ATO粉體、15.0克納米TiO2粉體、20.0克空心玻璃微珠與0.5克紫外吸收劑UV 329，倒入攪拌速度為3300r/min高速攪拌機中，攪拌10min，即可得到隔熱反射填料。
（3）自清潔有機硅改性丙烯酸樹脂隔熱反射涂料制備：依次稱取100克有機硅改性丙烯酸樹脂乳液、20.0克隔熱反射填料、2.0克六偏磷酸鈉、0.7克聚醚改性硅油、0.5克十二碳醇酯，注入攪拌速度為4000r/min的高速攪拌機中，攪拌35min，即可得到自清潔有機硅改性丙烯酸樹脂隔熱反射涂料。
實施例2
本實施例自清潔有機硅改性丙烯酸樹脂隔熱反射涂料的制備按下列步驟：
（1）有機硅改性丙烯酸樹脂乳液的制取：將7.0克二苯基乙烯基乙氧基硅烷、5.0克γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷與15.0克丙烯酸、20克丙烯酸丁酯、3.6克過硫酸銨、38.0克去離子水、6.0克OP-10、4.0克十二烷基硫酸鈉加入三頸燒瓶，在冰水浴中高速攪拌乳化50min，之后升溫到80℃，保溫攪拌反應5.0h，降至室溫，用氨水調節pH值至中性，過濾，出料，即可得到有機硅改性丙烯酸樹脂乳液。
（2）隔熱反射填料的制取：依次稱取100.0克納米ATO粉體、20.0克納米TiO2粉體、16.0克空心玻璃微珠與0.3克紫外吸收劑UV 329，倒入攪拌速度為3600r/min高速攪拌機中，攪拌10min，即可得到隔熱反射填料。
（3）自清潔有機硅改性丙烯酸樹脂隔熱反射涂料制備：依次稱取100克有機硅改性丙烯酸樹脂乳液、30.0克隔熱反射填料、3.0克焦磷酸鈉、1.0克聚醚改性硅油、0.9克苯甲醇，注入攪拌速度為4200r/min的高速攪拌機中，攪拌45min，即可得到自清潔有機硅改性丙烯酸樹脂隔熱反射涂料。
實施例3
本實施例自清潔有機硅改性丙烯酸樹脂隔熱反射涂料的制備按下列步驟：
（1）有機硅改性丙烯酸樹脂乳液的制取：將12.0甲基乙烯基二乙氧基硅烷與15.0克丙烯酸、15.0克丙烯酸丁酯、5.0克甲基丙烯酸甲酯、3.5克過硫酸鉀、35.0克去離子水、8.0克OP-10、4.0克十二烷基苯磺酸鈉加入三頸燒瓶，在冰水浴中高速攪拌乳化50min，之后升溫到80℃，保溫攪拌反應5.0h，降至室溫，用氨水調節pH值至中性，過濾，出料，即可得到有機硅改性丙烯酸樹脂乳液。
（2）隔熱反射填料的制取：依次稱取100.0克納米ATO粉體、25.0克納米TiO2粉體、10.0克空心玻璃微珠與0.2克紫外吸收劑UV 329，倒入攪拌速度為3600r/min高速攪拌機中，攪拌10min，即可得到隔熱反射填料。
（3）自清潔有機硅改性丙烯酸樹脂隔熱反射涂料制備：依次稱取100克有機硅改性丙烯酸樹脂乳液、25.0克隔熱反射填料、3.0克三聚磷酸鈉、0.6克聚醚改性硅油、0.7克乙二醇丁醚，注入攪拌速度為4000r/min的高速攪拌機中，攪拌40min，即可得到自清潔有機硅改性丙烯酸樹脂隔熱反射涂料。
1.一種自清潔有機硅改性丙烯酸樹脂隔熱反射涂料的制備方法，其特征在于，所述方法的步驟為：
（1）以有機硅單體與丙烯酸或丙烯酸酯類單體為原料，加入乳化劑、去離子水，在引發劑的作用下，制備出有機硅改性丙烯酸樹脂乳液；
（2）按一定比例將納米ATO粉體、納米TiO2粉體、空心玻璃微珠、紫外吸收劑UV329在高速攪拌機中攪拌混合成隔熱反射填料備用；
（3）將一定量的有機硅改性丙烯酸樹脂乳液、隔熱反射填料、分散劑、消泡劑、成膜助劑進行混合，經高速攪拌機充分攪拌之后制得分散良好的自清潔有機硅改性丙烯酸樹脂隔熱反射涂料。
2.根據權利要求1所述一種自清潔有機硅改性丙烯酸樹脂隔熱反射涂料制備方法，其特征在于：所述有機硅單體為乙烯基三甲基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、二甲基乙氧基乙烯基硅烷、二苯基乙烯基乙氧基硅烷、甲基乙烯基二乙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷，或上述單體的兩種或兩種以上混合物；
所述丙烯酸或丙烯酸酯類單體為丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯或甲基丙烯酸甲酯，或上述單體的兩種或兩種以上混合物；
所述引發劑為過硫酸銨或過硫酸鉀；
所述分散劑為六偏磷酸鈉、三聚磷酸鈉或焦磷酸鈉，或上述單體的兩種或兩種以上混合物；
所述乳化劑為OP-10、十二烷基硫酸鈉、十二烷基磺酸鈉或十二烷基苯磺酸鈉，或上述單體的兩種或兩種以上混合物；
所述消泡劑為聚醚改性硅油系列；
所述成膜助劑為十二碳醇酯、苯甲醇、乙二醇丁醚、丙二醇苯醚，或上述單體的兩種或兩種以上混合物。
3.根據權利要求1所述一種自清潔有機硅改性丙烯酸樹脂隔熱反射涂料的制備方法，其特征在于，所述有機硅改性丙烯酸樹脂乳液的制備過程如下：將適量有機硅單體與丙烯酸或丙烯酸酯類單體、引發劑、去離子水、乳化劑加入三頸燒瓶，在冰水浴中高速攪拌乳化20-60min，之后升溫到75-85℃，保溫攪拌反應3.0-5.0h，降至室溫，用氨水調節pH值至中性，過濾，出料，即可得到有機硅改性丙烯酸樹脂乳液。
4.根據權利要求1所述一種自清潔有機硅改性丙烯酸樹脂隔熱反射涂料的制備方法，其特征在于，所述隔熱反射填料的制備中，納米ATO粉體、納米TiO2粉體、空心玻璃微珠與紫外吸收劑UV 329的質量比為：100：（10-60）：（5-70）：（0.1-10）。
5.根據權利要求1所述一種自清潔有機硅改性丙烯酸樹脂隔熱反射涂料的制備方法，其特征在于，所述步驟（3）中有機硅改性丙烯酸樹脂乳液、隔熱反射填料、分散劑、消泡劑、成膜助劑的質量比為100:（1-45）:（0.1-18）：（0.3-20）：（0.2-25）。
6.根據權利要求1所述一種自清潔有機硅改性丙烯酸樹脂隔熱反射涂料的制備方法，其特征在于，所述自清潔有機硅改性丙烯酸樹脂隔熱反射涂料制備中，有機硅改性丙烯酸樹脂乳液、隔熱反射填料、分散劑、消泡劑、成膜助劑在高速攪拌機里面的攪拌的速度為500-4500r/min,攪拌時間為0.5-1.5h。
7.根據權利要求1所述一種自清潔有機硅改性丙烯酸樹脂隔熱反射涂料的制備方法，其特征在于，所述紫外吸收劑UV329，淡黃色粉體，化學名：2-（2'-羥基-5'-叔辛基苯基）苯并三唑。
此文關鍵字：自清潔有機硅改性丙烯酸樹脂隔熱反射涂料制備方法
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