一种屏蔽红外线和紫外线的水性仿瓷涂料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及建筑涂料领域，具体涉及屏蔽红外线和紫外线的水性仿瓷涂料及其制备方法，一种屏蔽红外线和紫外线的水性仿瓷涂料的原料及其重量份包括PEEK改性的MOF 30‑35份、交联剂1‑5份、丙烯酸树脂乳液30‑35份、碳气凝胶3‑4份、碳化硅5‑10份、纳米竹纤维5‑10份、蒙脱石1‑5份、改性石墨烯1‑5份、金红石型纳米二氧化钛5‑6份、增稠剂1‑2份、水性消泡剂1‑5份、水10‑20份。PEEK具有优异的耐辐射性能；金红石型纳米二氧化钛具有吸收紫外线和红外线的作用，可用作光催化剂，将吸附在涂料上的油污，通过光催化氧化分解为二氧化碳和水，达到自洁净的效果。碳气凝胶有着超强的吸附力，可吸收环境中的有毒有害物质，通过金红石型纳米二氧化钛分解成二氧化碳和水，使该水性仿瓷涂料达到清洁环境的效果。

【技术实现步骤摘要】
一种屏蔽红外线和紫外线的水性仿瓷涂料及其制备方法
本专利技术涉及建筑涂料领域，特别涉及一种水性仿瓷涂料及其制备方法，具体涉及屏蔽红外线和紫外线的水性仿瓷涂料及其制备方法。
技术介绍
仿瓷涂料是家居、宾馆等建筑装修中广泛采用的一种内墙涂料。仿瓷涂料一般分为溶剂型仿瓷涂料和水性乳胶漆类仿瓷涂料。溶剂型仿瓷涂料的固化过程会释放有毒的挥发性溶剂，威胁工人和住户的身体健康，不符合环保要求，因而在应用中受到限制。另一方面，在化工、冶金、热加工等特殊领域，超过150℃的发热体产生红外辐射，导致涂料的隔热性能急剧下降，导热系数迅速上升，加速涂料的开裂掉粉，影响生产过程的安全性，因此需要制备一种抗红外或紫外辐射能力、环保健康的仿瓷涂料。目前相关的研究报道较少。公开号CN105199515A的专利公开了一种仿瓷涂料及其喷涂方法，该仿瓷涂料由PP底漆、中层水性陶瓷涂料和面层UV涂料组成，解决了现有涂料底漆易开裂，中层相对硬度小，耐候性、耐老化性、层间附着力差的问题。但是研究发现，该仿瓷涂料的成本较高、喷涂施工麻烦，抗红外辐射性能一般，限制了应用范围。公开号CN108219666B的专利公开了抗红外、抑菌、耐候性水性仿瓷涂料及其制备方法，该涂料包括改性聚酰亚胺树脂溶液、方解石、钛白粉、膨润土、气凝胶隔热粒子，然而该涂料中改性聚酰亚胺树脂溶液的制备过程中使用甲醛，甲醛在常温下为气体，是一类致癌物，对人体和环境有着毒害作用。采用该工艺生产的仿瓷水性涂料存在安全性问题。专利CN109385163A公开PEEK改性丙烯酸全屏蔽红外和紫外线水性透明隔热涂料，该水性透明隔热涂料由PEEK改性的水性丙烯酸树脂，纳米透明隔热剂、纳米光催化剂、透明纳米色浆等材料组成，具有优异的抗辐射性能，但是该涂料的纳米透明隔热剂中添加纳米WO3对皮肤具有刺激性，不利于人体安全；并且制备工艺复杂，只进行了1000h的耐湿热、老化性能试验，其耐候性有待提高。
技术实现思路
本专利技术针对上述问题，提供一种屏蔽红外线和紫外线的水性仿瓷涂料及其制备方法。本专利技术解决上述问题所采用的技术方案是：一种屏蔽红外线和紫外线的水性仿瓷涂料的原料，其原料按重量份计包括PEEK改性的MOF30-35份、交联剂1-5份、丙烯酸树脂乳液30-35份、碳气凝胶3-4份、碳化硅5-10份、纳米竹纤维5-10份、蒙脱石1-5份、改性石墨烯1-5份、金红石型纳米二氧化钛5-6份、增稠剂1-2份、水性消泡剂1-5份、水10-20份。优选地，所述交联剂为SAC-100；优选地，所述增稠剂为含有10-18个碳的脂肪醇；其中，PEEK改性的MOF的制备方法为：按摩尔比二氟二苯甲酮：对苯二酚：MOF＝1:1:1加入到聚合反应器中，并加入二氟二苯甲酮量的2倍的二苯砜，通入氮气并加热升温到180℃，加入对苯二酚量的2倍的无水碳酸钾，升温到200℃保温1小时，然后升温到300℃保温2.75小时，将反应物从反应器中放出，冷却结晶后将聚合物粉碎，并用丙酮洗涤、干燥得到PEEK改性的MOF。其中，改性石墨烯的制备方法为：向反应瓶中加入金红石型纳米二氧化钛，用硝酸溶解，在常温搅拌的条件下加入氧化石墨烯，并搅拌2天，过滤、洗涤、干燥得到改性石墨烯。所述屏蔽红外线和紫外线的水性仿瓷涂料的制备方法，包括以下步骤：4)改性丙烯酸树脂乳液的制备：向水中加入丙烯酸树脂乳液和PEEK改性的MOF，在搅拌的条件下加入交联剂，并在60℃下搅拌36h，得到混合物A；5)混料：将步骤1)所得的混合物A、碳气凝胶、碳化硅、纳米竹纤维、蒙脱石、改性石墨烯、金红石型纳米二氧化钛、增稠剂混合，升温到50℃，以450r/min的速度搅拌15分钟，得到混合料；6)消泡：混合料冷却至室温后，加入水性消泡剂，搅拌分散均匀以表面均匀无颗粒物为准，得到屏蔽红外线和紫外线的水性仿瓷涂料。与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：PEEK改性的MOF中的PEEK具有优异的耐辐射性能，能够吸收红外线，并且能够消耗由于红外线的作用而产生的自由基，起到稳定该水性仿瓷涂料的作用；金红石型纳米二氧化钛具有吸收紫外线与红外线的作用，与改性石墨烯可共同作用用作光催化剂，将吸附在涂料上的油污通过光催化氧化分解为二氧化碳和水，达到自洁净的效果。碳气凝胶有着超强的吸附力，可吸收环境中的有毒有害物质，通过金红石型纳米二氧化钛分解成二氧化碳和水，使该水性仿瓷涂料达到清洁环境的效果。碳化硅具有优异的耐磨性能和化学稳定性，可以提高该水性仿瓷涂料的稳定性和耐磨性能。所添加的蒙脱石能够提高涂料的悬浮性与分散性；纳米竹纤维可使得涂料具有优异的粘结性和韧性。同时利用MOF的结构特性，容纳更多的二氧化钛、改性石墨烯、气凝胶等成分，提高屏蔽与自洁净效果。本专利技术采用对人体无毒害作用的物质为原料，符合绿色要求，同时对红外线、紫外线有良好的吸收作用，防辐射效果好，涂料与墙体具有良好的粘结性，外观简洁大方、使用寿命长。具体实施方式下面将通过施例对本专利技术实的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1一种屏蔽红外线和紫外线的水性仿瓷涂料，其组成为PEEK改性的MOF30份、SAC-1001份、丙烯酸树脂乳液30份、碳气凝胶3份、碳化硅5份、纳米竹纤维5份、蒙脱石1份、改性石墨烯1份、金红石型纳米二氧化钛5份、增稠剂1份、水性消泡剂1份、水10份；所述增稠剂为含有10-18个碳的脂肪醇；所述屏蔽红外线和紫外线的水性仿瓷涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)改性丙烯酸树脂乳液的制备：按上述配比，向水中加入丙烯酸树脂乳液和PEEK改性的MOF，在搅拌的条件下加入SAC-100，并在60℃下搅拌36h，得到混合物A；2)混料：按上述配比，将步骤1)所得的混合物A、碳气凝胶、碳化硅、纳米竹纤维、蒙脱石、改性石墨烯、金红石型纳米二氧化钛、增稠剂混合，升温到50℃，以450r/min搅拌15分钟，得到混合料；3)消泡：混合料冷却至室温后，加入水性消泡剂，搅拌分散均匀以表面均匀无颗粒物为准，得到屏蔽红外线和紫外线的水性仿瓷涂料。其中，改性石墨烯可以预先通过如下方法制备得到：向反应瓶中加入金红石型纳米二氧化钛，用硝酸溶解，在常温搅拌的条件下加入氧化石墨烯，并搅拌2天，过滤、洗涤、干燥得到改性石墨烯。实施例2一种屏蔽红外线和紫外线的水性仿瓷涂料，其组成为PEEK改性的MOF31份、SAC-1002份、丙烯酸树脂乳液31份、碳气凝胶3.2份、碳化硅6份、纳米竹纤维6份、蒙脱石2份、改性石墨烯2份、金红石型纳米二氧化钛5.2份、增稠剂1.2份、水性消泡剂2份、水12份；所述增稠剂为含有10-18个碳的脂肪醇；所述屏蔽红外线和紫外线的水本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种屏蔽红外线和紫外线的水性仿瓷涂料，其特征在于：所述的原料按其重量份计包括PEEK改性的MOF 30-35份、交联剂1-5份、丙烯酸树脂乳液30-35份、碳气凝胶3-4份、碳化硅5-10份、纳米竹纤维5-10份、蒙脱石1-5份、改性石墨烯1-5份、金红石型纳米二氧化钛5-6份、增稠剂1-2份、水性消泡剂1-5份、水10-20份。/n

【技术特征摘要】
1.一种屏蔽红外线和紫外线的水性仿瓷涂料，其特征在于：所述的原料按其重量份计包括PEEK改性的MOF30-35份、交联剂1-5份、丙烯酸树脂乳液30-35份、碳气凝胶3-4份、碳化硅5-10份、纳米竹纤维5-10份、蒙脱石1-5份、改性石墨烯1-5份、金红石型纳米二氧化钛5-6份、增稠剂1-2份、水性消泡剂1-5份、水10-20份。


2.根据权利要求1所述的一种屏蔽红外线和紫外线的水性仿瓷涂料，其特征在于：所述交联剂为SAC-100；所述增稠剂为含有10-18个碳的脂肪醇。


3.根据权利要求1所述的一种屏蔽红外线和紫外线的水性仿瓷涂料，其特征在于：所述的改性石墨烯的制备方法为：向反应瓶中加入金红石型纳米二氧化钛，用硝酸溶解，在常温搅拌的条件下加入氧化石墨烯，并搅拌2天，过滤、洗涤、干燥得到改性石墨烯。


4.根据权利要求1所述的一种屏蔽红外线和紫外线的水性仿瓷涂料，其特征在于：所述的PEEK改性的MOF的制备方法为：按摩尔比...

【专利技术属性】
技术研发人员：张家旸，
申请(专利权)人：浙江倪阮新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33