[发明专利]一种超疏水纳米隔热涂料的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于涂料的制备方法技术领域。

背景技术

研究一种可涂于金属以及水泥表面隔热的涂料，以增强汽车或房屋内的隔热效果，是国内外涂料行业一直追求的目标。

但是传统的隔热涂料，存在耐玷污性能差、不易清洗的缺点。

当一滴水放置于固体水平表面上，水滴会自然铺展到一定角度而达到平衡。当这个平衡接触角大于150°时，我们称其为超疏水表面。超疏水表面被广泛应用于物体的自清洁。

一般来说，超疏水涂料在物体表面通过两种方式来增大平衡接触角：一种构建粗糙表面结构；另一种是在粗糙表面修饰第表面能物质。一方面，纳米颗粒通常被用来增加表面粗糙度；另一方面，使用含氟化合物和硅烷化合物等低表面能的化学物质来降低表面能。但是氟化合物具有毒性，硅烷化合物价格昂贵；纳米颗粒的使用容易造成涂层脱落。

因此，在隔热涂料上实现超疏水，需要克服上述不足。

发明内容

本发明的目的在于克服上述提到的缺陷和不足，而提供一种超疏水纳米隔热涂料的制备方法。

本发明实现其目的采用的技术方案如下。

一种超疏水纳米隔热涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

a）.制备基料：

以丙烯酸-2-羟基丙酯(HPA)为单体，以乙二醇二甲基丙烯酸酯（EGD）为交联剂，以过氧化二苯甲酰（BPO）为引发剂，以乙醇为溶剂，配置成单体溶液；

单体溶液中，所述丙烯酸-2-羟基丙酯(HPA)的浓度为0.32~0.56 mol/L；乙二醇二甲基丙烯酸酯（EGD）的浓度为4.5~6.2mmol/L；所述过氧化二苯甲酰（BPO）的浓度为4.7~5.2 mmol/L；

将十二烷基苯磺酸钠活性剂和OP-10乳化剂加入到乙醇中，搅拌至乳化剂较好的分散，形成助剂溶液；所述十二烷基苯磺酸钠的浓度为5.2 ~7.5mmol/L，所述OP-10乳化剂的浓度为6.2~9.7mmol/L。

将单体溶液逐步滴入助剂溶液，反应温度为60~80℃，滴加时间为45~60min，当反应溶液的颜色转变成白色，滴加完毕，将反应溶液置于80℃烘箱静置8~12小时，反应溶液为白色粘稠状；

b）.制备纳米ATO粉体：所述纳米ATO粉体的粒径在40~70nm。

c）.混合制得涂料：

将基料和ATO纳米粉体以重量比100:1.5~2.1混合，并用超声波分散3h，超声波速度为1500m/s，频率为15KHz~10MHz，波长为0.01~10.00cm，制得疏水纳米隔热涂料。

进一步的，步骤b）中，称取重量份数为10份的SnCl₄·5H₂O和1份的SbCl₃，分别溶于乙醇中，然后将两种乙醇溶胶在70℃搅拌混合形成透明清澈的溶胶，再向溶胶中缓慢滴加氨水，至不再出现凝胶为止；用蒸馏水将凝胶反复清洗，除去其中的Cl^-，再将凝胶在60~100℃的烘箱中进行烘干，得到褐色颗粒，用研钵研磨后呈浅黄色的粉末；将粉末进行热处理，烧结温度为400℃至800℃，得到纳米ATO粉体。

本发明具有以下有益效果：

1.本发明不使用含有氟硅等元素的毒性化合物，健康环保。

2.本发明制得的涂料具有超疏水性，面接触角可达151°，在水油分离、抑制细菌滋生等方面也具有一定的作用。

3.本发明制得的涂料热传导系数低，对于1000~2500nm波长的红外线的屏蔽率在75%以上，不会产生光污染。

附图说明

图1是实施例1中不同烧结温度对应的纳米ATO粉体XRD；

图2是实施例1中在不同烧结温度下的ATO粉体的晶粒尺寸。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明作进一步详细说明。

实施例1。

一种超疏水纳米隔热涂料的制备方法，包括以下步骤：

a）.制备基料：

以丙烯酸-2-羟基丙酯(HPA)为单体，以乙二醇二甲基丙烯酸酯（EGD）为交联剂，以过氧化二苯甲酰（BPO）为引发剂，以乙醇为溶剂，配置成单体溶液；

单体溶液中，所述丙烯酸-2-羟基丙酯(HPA)的浓度为0.32 mol/L；乙二醇二甲基丙烯酸酯（EGD）的浓度为4.5mmol/L；所述过氧化二苯甲酰（BPO）的浓度为5.2 mmol/L。