本發(fā)明涉及防紫外線涂料,特別涉及一種復合防紫外線涂料及其制備方法和防紫外線玻璃。
背景技術:
照射在地面的紫外線(UV),其能量約占太陽輻射總量的4%,其中UV-B(280-320nm)和UV-A(320-400nm)幾乎占據(jù)輻照在地面上的UV的全部能量,而波長小于290nm的UV容易被大氣層中臭氧吸收掉。由于UV照射會對人體皮膚及汽車內(nèi)飾件帶來損傷,因此需要對汽車玻璃進行防UV處理來防止UV進入汽車內(nèi)部。
目前,汽車玻璃防UV處理通常采用在汽車玻璃表面涂覆防紫外線涂料的方法。常用的防UV涂料為基于金屬氧化物的防UV涂料。
在實現(xiàn)本發(fā)明的過程中,發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術至少存在以下問題:當前的防UV涂料并不能對290~400nm波長范圍內(nèi)的UV形成有效隔離防護。
技術實現(xiàn)要素:
為解決上述技術問題,本發(fā)明提供一種復合防紫外線涂料及其制備方法和防紫外線玻璃。技術方案如下:
第一方面,本發(fā)明提供了一種復合防紫外線涂料,包括以下組分:
有機紫外吸收劑;
無機紫外吸收劑;
聚甲基丙烯酸甲酯;
以及有機溶劑或有機溶劑與水的混合溶液;
所述有機紫外吸收劑選自2-(2'-羥基-3',5'-二叔戊基苯基)苯并三唑、2-(2H-苯并三氮唑-2-基)-4,6-雙(叔戊基)苯酚N-氧化物、2-(2H-苯并三唑-2-基)-4-甲基-6-(2-丙烯基)苯酚、2-(2H-苯并三唑-2-基)-4-月桂基苯酚、2-(2H-苯并三唑-2-基)-4-甲基-6-二十四基苯酚、2,4-二(1,1-二甲基乙基)-6-(1-氧代-2H-苯并三唑-2-基)苯酚、2-(2H-苯并三唑-2-基)-4-(1,1,3,3-四甲基丁醚基)-苯酚、2-(1-氧代-2H-苯并三唑-2-基)-4-(1,1,3,3-四甲基丁基)-苯酚、2-(2H-苯并三唑-2-基)-4-(1,1,3,3-四甲基丁基)-苯酚、2,2-亞甲基-雙-(2H-苯并三唑-2基)4-(四甲基-丁基)1,1,3,3-苯酚、2-氰基-3,3-二苯基丙烯酸乙酯、2-氰基-3,3-二苯基丙烯酸-2-乙基己酯、季戊四醇四(2-氰基-3,3-二苯丙烯酸酯)中的至少一種;
所述無機紫外吸收劑選自SiO2、ZnO、CeO2和ZrO2中的至少一種和TiO2;
所述有機溶劑為乙醇、異丙醇、丙三醇、丙酮、甲乙酮、苯、甲苯、乙醚、乙酸乙酯、丁酮、四氫呋喃和二甲基甲酰胺中的至少一種。
具體地,基于所述有機紫外吸收劑,無機紫外吸收劑,聚甲基丙烯酸甲酯以及有機溶劑或有機溶劑與水的混合溶液的總質量,所述有機紫外吸收劑的質量分數(shù)為0.015%-4.2%。
具體地,基于所述有機紫外吸收劑,無機紫外吸收劑,聚甲基丙烯酸甲酯以及有機溶劑或有機溶劑與水的混合溶液的總質量,所述無機紫外吸收劑的質量分數(shù)為7.5%-15%。
優(yōu)選地,所述無機紫外吸收劑中TiO2與SiO2、ZnO、CeO2和ZrO2中的至少一種的重量比為1-3:1。
具體地,基于所述有機紫外吸收劑,無機紫外吸收劑,聚甲基丙烯酸甲酯以及有機溶劑或有機溶劑與水的混合溶液的總質量,所述聚甲基丙烯酸甲酯的質量分數(shù)為0.1%-0.9%。
優(yōu)選地,所述有機溶劑與水的混合溶液中有機溶劑與水的體積比為4-19:1。
優(yōu)選地,復合防紫外線涂料還包括分散劑,所述分散劑的加入量為所述無機紫外吸收劑重量的0.5%-4%。
在第二方面,本發(fā)明還提供了一種本發(fā)明第一方面提供的復合防紫外線涂料的制備方法,包括以下步驟:
將有機紫外吸收劑溶于第一有機溶劑中,得到第一混合溶液;
其中,所述有機紫外吸收劑選自2-(2'-羥基-3',5'-二叔戊基苯基)苯并三唑、2-(2H-苯并三氮唑-2-基)-4,6-雙(叔戊基)苯酚N-氧化物、2-(2H-苯并三唑-2-基)-4-甲基-6-(2-丙烯基)苯酚、2-(2H-苯并三唑-2-基)-4-月桂基苯酚、2-(2H-苯并三唑-2-基)-4-甲基-6-二十四基苯酚、2,4-二(1,1-二甲基乙基)-6-(1-氧代-2H-苯并三唑-2-基)苯酚、2-(2H-苯并三唑-2-基)-4-(1,1,3,3-四甲基丁醚基)-苯酚、2-(1-氧代-2H-苯并三唑-2-基)-4-(1,1,3,3-四甲基丁基)-苯酚、2-(2H-苯并三唑-2-基)-4-(1,1,3,3-四甲基丁基)-苯酚、2,2-亞甲基-雙-(2H-苯并三唑-2基)4-(四甲基-丁基)1,1,3,3-苯酚、2-氰基-3,3-二苯基丙烯酸乙酯、2-氰基-3,3-二苯基丙烯酸-2-乙基己酯、季戊四醇四(2-氰基-3,3-二苯丙烯酸酯)中的至少一種;
所述第一有機溶劑選自乙醇、異丙醇、丙三醇、丙酮、甲乙酮、苯、甲苯、乙醚和乙酸乙酯中的至少一種;
將聚甲基丙烯酸甲酯分散于第二有機溶劑中,得到第二混合溶液;
所述第二有機溶劑選自丙酮、丁酮、四氫呋喃和二甲基甲酰胺中的至少一種;
將無機紫外吸收劑分散于第三有機溶劑或第三有機溶劑與水的混合溶液中,得到第一漿液;
所述無機紫外吸收劑選自SiO2、ZnO、CeO2和ZrO2中的至少一種和TiO2;
所述第三有機溶劑選自乙醇、異丙醇、丙三醇、丙酮、甲乙酮、苯、甲苯、乙醚和乙酸乙酯中的至少一種;
將第一混合溶液、第二混合溶液和第一漿液按預設比例混合,并向其中加入第四有機溶劑,第四溶劑加入量為占所述第一混合溶液、所述第二混合溶液和所述第一漿液的總質量的5.26%-11.11%,即得到所述復合防紫外線涂料;
所述第四有機溶劑選自乙醇、異丙醇、丙三醇、丙酮、甲乙酮、苯、甲苯、乙醚和乙酸乙酯中的至少一種。
優(yōu)選地,所述第一漿液的制備過程為將無機紫外吸收劑和分散劑分散于第三有機溶劑或第三有機溶劑與水的混合溶液中,得到第一漿液;所述分散劑的加入量為所述無機紫外吸收劑質量的0.5%-4%。
在第三方面,本發(fā)明還提供了一種防紫外線玻璃,包括玻璃基體,所述玻璃基體的表面具體由本發(fā)明第一方面提供的復合防紫外線涂料形成的防紫外線涂層。
本發(fā)明實施例提供的技術方案的有益效果是:本發(fā)明提供的復合防紫外線涂料可以實現(xiàn)對290~400nm波長范圍內(nèi)的UV形成有效隔離防護,并且在汽車比例表面涂覆后,可見光透過率>70%。
附圖說明
為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術方案,下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例,對于本領域普通技術人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本發(fā)明提供的一種復合防紫外線涂料的制備方法的工藝流程圖。
具體實施方式
為使本發(fā)明的技術方案和優(yōu)點更加清楚,下面將結合附圖對本發(fā)明實施方式作進一步地詳細描述。
在第一方面,本發(fā)明提供了一種復合防紫外線涂料,包括以下組分:
有機紫外吸收劑;
無機紫外吸收劑;
聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA);
以及有機溶劑或有機溶劑與水的混合溶液;
所述有機紫外吸收劑選自2-(2'-羥基-3',5'-二叔戊基苯基)苯并三唑、2-(2H-苯并三氮唑-2-基)-4,6-雙(叔戊基)苯酚N-氧化物、2-(2H-苯并三唑-2-基)-4-甲基-6-(2-丙烯基)苯酚、2-(2H-苯并三唑-2-基)-4-月桂基苯酚、2-(2H-苯并三唑-2-基)-4-甲基-6-二十四基苯酚、2,4-二(1,1-二甲基乙基)-6-(1-氧代-2H-苯并三唑-2-基)苯酚、2-(2H-苯并三唑-2-基)-4-(1,1,3,3-四甲基丁醚基)-苯酚、2-(1-氧代-2H-苯并三唑-2-基)-4-(1,1,3,3-四甲基丁基)-苯酚、2-(2H-苯并三唑-2-基)-4-(1,1,3,3-四甲基丁基)-苯酚、2,2-亞甲基-雙-(2H-苯并三唑-2基)4-(四甲基-丁基)1,1,3,3-苯酚、2-氰基-3,3-二苯基丙烯酸乙酯、2-氰基-3,3-二苯基丙烯酸-2-乙基己酯、季戊四醇四(2-氰基-3,3-二苯丙烯酸酯)中的至少一種;
所述無機紫外吸收劑選自SiO2、ZnO、CeO2和ZrO2中的至少一種和TiO2;
所述有機溶劑為乙醇、異丙醇、丙三醇、丙酮、甲乙酮、苯、甲苯、乙醚、乙酸乙酯、丁酮、四氫呋喃和二甲基甲酰胺中的至少一種。
本發(fā)明提供的復合防紫外線涂料將無機UV吸收劑和有機UV吸收劑進行合理的配伍,彌補了有機UV吸收劑僅對特定波長的UV具有吸收作用,使得該復合防紫外線涂料形成的防紫外線涂層可以實現(xiàn)對波長范圍在290~400nm的UV形成有效隔離防護,體現(xiàn)出顯著的UV吸收性能。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選實施方式,有機溶劑為乙醇、異丙醇、丙三醇、丙酮、甲乙酮、苯、甲苯、乙醚和乙酸乙酯中的至少一種與丁酮、四氫呋喃和二甲基甲酰胺中的至少一種的混合溶液。
作為本發(fā)明的一種具體的實施方式,基于所述有機紫外吸收劑,無機紫外吸收劑,聚甲基丙烯酸甲酯以及有機溶劑或有機溶劑與水的混合溶液的總質量,所述有機紫外吸收劑的質量分數(shù)為0.015%-4.2%,優(yōu)選地,有機紫外吸收劑的質量分數(shù)為0.105%-2.4%,在此濃度范圍內(nèi)的有機紫外吸收劑可實現(xiàn)該復合防紫外線涂料形成的防紫外線涂層對特定波長的紫外線幾乎全吸收,并且不會大幅度增加成本,使該復合防紫外線涂料性價比高。
作為本發(fā)明的另一種具體的實施方式,基于所述有機紫外吸收劑,無機紫外吸收劑,聚甲基丙烯酸甲酯以及有機溶劑或有機溶劑與水的混合溶液的總質量,所述無機紫外吸收劑的質量分數(shù)為7.5%-24%,優(yōu)選地,所述無機紫外吸收劑的質量分數(shù)為7.5%-15%,此濃度范圍內(nèi)的無機紫外吸收劑與上述范圍內(nèi)的有機紫外吸收劑相配合,將波長范圍在290~400nm的紫外線幾乎全部阻隔在汽車以外,使得汽車中的人和飾物免受紫外線損傷,合理地控制該復合防紫外線涂料的性價比。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選實施方式,所述無機紫外吸收劑中TiO2與SiO2、ZnO、CeO2和ZrO2中的至少一種的重量比為1-3:1。此比值范圍內(nèi)的無機紫外吸收劑可以更好覆蓋紫外線的290~400nm波長范圍,并且對紫外線的吸收效果更好,可見光的透過率更高。
在實際應用中,優(yōu)選為無機紫外吸收劑粒徑為5~260nm,比表面積為86~140m2/g,更優(yōu)選為無機紫外吸收劑粒徑為5~80nm,比表面積為86~140m2/g,無機紫外吸收劑的粒徑過大容易引起光散射,比表面積為86~140m2/g的多孔納米粉體,可吸附有機UV吸收劑,有效地減少有機UV吸收劑的流失,延長該復合型防紫外線涂料使用壽命。
將上述的各種實施方式結合起來,作為更優(yōu)選的實施方式,該復合防紫外線涂料形成的防紫外線涂層還具有對可見光的透過率高的優(yōu)越性能,并且該合防紫外線涂料的成本相對低廉,性價比高。
作為本發(fā)明的再一種具體的實施方式,基于所述有機紫外吸收劑,無機紫外吸收劑,聚甲基丙烯酸甲酯以及有機溶劑或有機溶劑與水的混合溶液的總質量,所述聚甲基丙烯酸甲酯的質量分數(shù)為0.1%-0.6%。此濃度范圍內(nèi)的聚甲基丙烯酸甲酯可以使復合防紫外線涂料更易于形成厚度適中的防紫外線涂層,以避免汽車內(nèi)的人和飾物受到紫外線照射。
在實際應用中,PMMA為超細粉末,優(yōu)選為PMMA的粒徑約為5.5-8.5μm。
作為本發(fā)明的再一種具體的實施方式,所述有機溶劑與水的混合溶液中有機溶劑與水的體積比為4-19:1,優(yōu)選為10-18:1,相應地減少有機溶劑的使用,從而減少有機溶劑的揮發(fā),并且還能滿足復合防紫外線涂料快速形成防紫外線涂層。
為了使復合防紫外線涂料中的無機紫外吸收劑不發(fā)生團聚,并更好更快更均勻的分散在復合防紫外線涂料中,該復合防紫外線涂料還包括分散劑,所述分散劑的加入量為所述無機紫外吸收劑重量的0.5%-4%。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選實施方式,所述分散劑為DisperBYK-190、DisperBYK-160、DisperBYK-161和Hyperdisper-5410中的至少一種。DisperBYK-190、DisperBYK-160、DisperBYK-161和Hyperdisper-5410為德國BYK畢克生產(chǎn)的分散劑。
在第二方面,本發(fā)明提供了一種上述的復合防紫外線涂料的制備方法,如圖1所示,包括以下步驟:
步驟S101,將有機紫外吸收劑溶于第一有機溶劑中,得到第一混合溶液;
其中,所述有機紫外吸收劑選自2-(2'-羥基-3',5'-二叔戊基苯基)苯并三唑、2-(2H-苯并三氮唑-2-基)-4,6-雙(叔戊基)苯酚N-氧化物、2-(2H-苯并三唑-2-基)-4-甲基-6-(2-丙烯基)苯酚、2-(2H-苯并三唑-2-基)-4-月桂基苯酚、2-(2H-苯并三唑-2-基)-4-甲基-6-二十四基苯酚、2,4-二(1,1-二甲基乙基)-6-(1-氧代-2H-苯并三唑-2-基)苯酚、2-(2H-苯并三唑-2-基)-4-(1,1,3,3-四甲基丁醚基)-苯酚、2-(1-氧代-2H-苯并三唑-2-基)-4-(1,1,3,3-四甲基丁基)-苯酚、2-(2H-苯并三唑-2-基)-4-(1,1,3,3-四甲基丁基)-苯酚、2,2-亞甲基-雙-(2H-苯并三唑-2基)4-(四甲基-丁基)1,1,3,3-苯酚、2-氰基-3,3-二苯基丙烯酸乙酯、2-氰基-3,3-二苯基丙烯酸-2-乙基己酯、季戊四醇四(2-氰基-3,3-二苯丙烯酸酯)中的至少一種;
所述第一有機溶劑選自乙醇、異丙醇、丙三醇、丙酮、甲乙酮、苯、甲苯、乙醚和乙酸乙酯中的至少一種;
步驟S102,將聚甲基丙烯酸甲酯分散于第二有機溶劑中,得到第二混合溶液;
所述第二有機溶劑選自丙酮、丁酮、四氫呋喃和二甲基甲酰胺中的至少一種;
步驟S103,將無機紫外吸收劑分散于第三有機溶劑或第三有機溶劑與水的混合溶液中,得到第一漿液;
所述無機紫外吸收劑選自SiO2、ZnO、CeO2和ZrO2中的至少一種和TiO2;
所述第三有機溶劑選自乙醇、異丙醇、丙三醇、丙酮、甲乙酮、苯、甲苯、乙醚和乙酸乙酯中的至少一種;
步驟S104,將第一混合溶液、第二混合溶液和第一漿液按預設比例混合,并向其中加入第四有機溶劑,第四溶劑加入量為占所述第一混合溶液、所述第二混合溶液和所述第一漿液的總質量的5.26%-11.11%,即得到所述復合防紫外線涂料;
所述第四有機溶劑選自乙醇、異丙醇、丙三醇、丙酮、甲乙酮、苯、甲苯、乙醚和乙酸乙酯中的至少一種。
需要說明的是,第一有機溶劑、第三有機溶劑和第四有機溶劑可以相同也可以不同。
還有,將有機紫外吸收劑溶于第一有機溶劑中,得到第一混合溶液,具體地,有機紫外吸收劑相對于第一混合溶液的質量分數(shù)為0.3%-21%。
再有,將聚甲基丙烯酸甲酯分散于第二有機溶劑中,得到第二混合溶液,具體地,聚甲基丙烯酸甲酯相對于第二混合溶液的質量分數(shù)為1%-3%。
此外,將無機紫外吸收劑分散于第三有機溶劑或第三有機溶劑與水的混合溶液中,得到第一漿液,具體地,無機紫外吸收劑相對于第一漿液的質量分數(shù)為15%-30%。
更進一步地,將第一混合溶液、第二混合溶液和第一漿液按預設比例混合,具體地,將第一混合溶液、第二混合溶液和第一漿液按重量比為0.05-3.5:1:2-8混合。
作為本發(fā)明的復合防紫外線涂料的制備方法的改進方式,所述第一漿液的制備過程為將無機紫外吸收劑和分散劑分散于第三有機溶劑或第三有機溶劑與水的混合溶液中,得到第一漿液;所述分散劑的加入量為所述無機紫外吸收劑質量的0.5%-4%。由于無機紫外吸收劑是多孔納米粉體,加入分散劑,防止其在制備復合防紫外線涂料的過程中無機紫外吸收劑發(fā)生團聚,使無機紫外吸收劑更好更快地分散在第三有機溶劑或第三有機溶劑與水的混合溶液中,得到第一漿液。
第三方面,本發(fā)明提供了一種防紫外線玻璃,包括玻璃基體,還包括涂覆于所述玻璃基體表面的上述復合防紫外線涂料形成的防紫外線涂層。
在實際應用中,可以在玻璃基體的任意一個表面或兩個表面涂覆復合防紫外線涂料。
對于防紫外線玻璃的制備方法可以為:
先對玻璃,具體為汽車玻璃進行除垢、脫脂等清潔處理,之后干燥;
再將上述復合防紫外線涂料涂覆于玻璃基體的表面上;
然后室溫干燥,于100℃條件下保持40-80min,在玻璃基體表面形成防紫外線涂層,從而形成防紫外線玻璃。
該防紫外線玻璃可有效的屏蔽紫外線,防止汽車內(nèi)的人和飾物受到紫外線的損傷。
通常防紫外線涂層的厚度可以為80-270nm,該防紫外線玻璃即可將紫外線隔離在汽車外。
在實際應用中,對于玻璃,具體為汽車玻璃進行除垢、脫脂等清潔處理步驟,可以為用蒸餾水沖洗玻璃,之后用氧化鈰拋光粉進行拋光處理,再用蒸餾水沖洗干凈。
還有,對于將上述復合防紫外線涂料涂覆于玻璃基體的表面,可以采用人工擦涂,也可以使用機械化操作,本領域技術人員可以根據(jù)實際作業(yè)條件自行選擇,本發(fā)明在此不作贅述。
本發(fā)明所需試劑均市售可得。
實施例一:本實施例提供一種防紫外線涂料及防紫外線玻璃制備方法,包括以下步驟:
(1)將有機紫外線吸收劑2-(2'-羥基-3',5'-二叔戊基苯基)苯并三唑溶解于丙酮中,得到質量百分比含量為0.3%的第一混合溶液;
用丙酮將粒徑為5.5μm的PMMA超細粉末溶解,得到PMMA質量百分比含量為3%的第二混合溶液;
將粒徑為15~20nm、孔徑為5~9nm、比表面積為140m2/g的TiO2和ZnO多孔納米粉體材料按照質量比1:1混合后,加入分散劑DisperBYK-190的乙醇/丙三醇(體積比為8:1)溶液中并高速攪拌得到第一漿液,其中攪拌速度為1200轉/分鐘,攪拌90分鐘,分散劑DisperBYK-190的含量為TiO2和ZnO多孔納米粉體材料加入量的0.5%,TiO2和ZnO多孔納米粉體材料占第一漿液的質量百分比含量為15%;
在持續(xù)攪拌狀態(tài)下,將上述第一混合溶液按比例加入上述第一漿液中,攪拌均勻后再將適量上述第二混合溶液加入其中,其中第一混合溶液、第二混合溶液和第一漿液的質量比為3.3:1:5。攪拌均勻,然后在1200轉/分鐘的攪拌速度下加入第四溶劑乙醇進行稀釋,乙醇加入量為溶液總質量的7.53%,攪拌60分鐘后得到復合防紫外線涂料,復合防紫外線涂料中TiO2和ZnO多孔納米粉體材料質量百分含量為7.5%,有機紫外吸收劑含量為0.099%。
(2)將待鍍膜玻璃表面用蒸餾水沖洗,然后用氧化鈰拋光粉進行拋光處理,拋光后將玻璃表面沖洗干凈,干燥后將無紡布蘸取復合防紫外線涂料并將其均勻擦涂于玻璃表面,擦涂之后自然干燥,干燥后在100℃下熱處理40分鐘,得到膜厚80nm、290~400nm波長范圍UV透過率約為8%的防UV玻璃,可見光透光率91.3%。
實施例二:本實施例提供一種防紫外線涂料及防紫外線玻璃制備方法,包括以下步驟:
(1)將有機紫外線吸收劑2-(2H-苯并三唑-2-基)-4-甲基-6-(2-丙烯基)苯酚溶解于乙醇中,得到質量百分比含量為8%的第一混合溶液;
用四氫呋喃將粒徑為6μm的PMMA超細粉末溶解,得到PMMA質量百分比含量為1%的第二混合溶液;
將粒徑為20~80nm、孔徑為12~20nm、比表面積為100m2/g的TiO2和ZnO多孔納米粉體材料按照質量比1:1混合后,加入含有分散劑DisperBYK-160的乙醇/丙三醇(體積比為9:1)溶液中并高速攪拌得到第一漿液,其中攪拌速度為1200轉/分鐘,攪拌100分鐘,分散劑DisperBYK-160的含量為TiO2和ZnO多孔納米粉體材料加入量的2%,TiO2和ZnO多孔納米粉體材料占第一漿液的質量百分比含量為30%;
在持續(xù)攪拌狀態(tài)下,將上述第一混合溶液按比例加入上述第一漿液中,攪拌均勻后再將適量上述第二混合溶液加入其中,其中上述第一混合溶液、第二混合溶液和第一漿液的質量比為3:1:5。攪拌均勻,然后在1200轉/分鐘的攪拌速度下加入第四溶劑乙酸乙酯進行稀釋,乙酸乙酯加入量為溶液總質量的11.11%,攪拌40分鐘后得到復合防紫外線涂料,復合防紫外線涂料中TiO2和ZnO多孔納米粉體質量百分含量為15%,有機紫外吸收劑含量為2.4%。
(2)將待鍍膜玻璃表面用蒸餾水沖洗,然后用氧化鈰拋光粉進行拋光處理,拋光后將玻璃表面沖洗干凈,干燥后將無紡布蘸取復合防紫外線涂料并將其均勻擦涂于玻璃表面,擦涂之后自然干燥,干燥后在100℃下熱處理40分鐘,得到膜厚100nm、290~400nm波長范圍UV透過率約為6%的防UV玻璃,可見光透光率89.5%。
實施例三:本實施例提供一種防紫外線涂料及防紫外線玻璃制備方法,包括以下步驟:
(1)將有機紫外線吸收劑2-(2H-苯并三唑-2-基)-4-(1,1,3,3-四甲基丁醚基)-苯酚溶解于乙醇中,得到質量百分比含量為21%的第一混合溶液;
用二甲基甲酰胺將粒徑為8.5μm的PMMA超細粉末溶解,得到PMMA質量百分比含量為3%的第二混合溶液;
將粒徑為20~80nm、孔徑為12~20nm、比表面積為100m2/g的TiO2和ZrO2多孔納米粉體材料按照質量比2:1混合后,加入含有分散劑Hyperdisper-5410的乙醇/異丙醇(體積比為10:1)溶液中并高速攪拌得到漿料,其中攪拌速度為1300轉/分鐘,攪拌120分鐘,分散劑Hyperdisper-5410的含量為多孔納米粉體材料加入量的2.5%,TiO2和ZrO2多孔納米粉體材料占第一漿液的質量百分比含量為18%;
在持續(xù)攪拌狀態(tài)下,將上述第一混合溶液加入上述第一漿液中,攪拌均勻后再將適量上述第二混合溶液加入其中,其中上述第一混合溶液、第二混合溶液和第一漿液的質量比為1.33:1:4。攪拌均勻,然后在1300轉/分鐘的攪拌速度下加入第四溶劑甲乙酮進行稀釋,甲乙酮加入量為溶液總質量的5.26%,攪拌30分鐘后得到復合防紫外線涂料,復合防紫外線涂料中TiO2和ZrO2多孔納米粉體質量百分含量為10.8%,有機紫外吸收劑含量為4.2%。
(2)將待鍍膜玻璃表面用蒸餾水沖洗,然后用氧化鈰拋光粉進行拋光處理,拋光后將玻璃表面沖洗干凈,干燥后將無紡布蘸取復合防紫外線涂料并將其均勻擦涂于玻璃表面,擦涂之后自然干燥,干燥后在100℃下熱處理60分鐘,得到膜厚200nm、290~400nm波長范圍UV透過率約為3%的防UV玻璃,可見光透光率88.2%。
實施例四:本實施例提供一種防紫外線涂料及防紫外線玻璃制備方法,包括以下步驟:
(1)將有機紫外線吸收劑2-氰基-3,3-二苯基丙烯酸-2-乙基己酯溶解于乙醇中,得到質量百分比含量為0.3%的第一混合溶液;
用二甲基甲酰胺將粒徑為7.5μm的PMMA超細粉末溶解,得到PMMA質量百分比含量為3%的第二混合溶液;
將粒徑為120~180nm、孔徑為20~80nm、比表面積為80m2/g的TiO2和SiO2多孔納米粉體材料按照質量比3:1混合后,加入含分散劑Hyperdisper-5410的乙醇/去離子水(體積比為10:1)溶液中并高速攪拌得到第一漿液,其中攪拌速度為1400轉/分鐘,攪拌110分鐘,分散劑Hyperdisper-5410的含量為TiO2和ZnO多孔納米粉體材料加入量的0.8%,TiO2和SiO2多孔納米粉體材料占第一漿液的質量百分比含量為15%;
在持續(xù)攪拌狀態(tài)下,將上述第一混合溶液按比例加入上述第一漿液中,攪拌均勻后再將適量上述第二混合溶液加入其中,其中上述第一混合溶液、第二混合溶液和第一漿液的質量比為0.17:1:2。攪拌均勻,然后在1400轉/分鐘的攪拌速度下加入第四溶劑乙醚進行稀釋,乙醚加入量為溶液總質量的5.26%,攪拌40分鐘后得到復合防紫外線涂料,復合防紫外線涂料中TiO2和SiO2多孔納米粉體質量百分含量為9%,有機紫外吸收劑含量為0.015%。
(2)將待鍍膜玻璃表面用蒸餾水沖洗,然后用氧化鈰拋光粉進行拋光處理,拋光后將玻璃表面沖洗干凈,干燥后將無紡布蘸取復合防紫外線涂料并將其均勻擦涂于玻璃表面,擦涂之后自然干燥,干燥后在100℃下熱處理80分鐘,得到膜厚160nm、290~400nm波長范圍UV透過率約為3%的防UV玻璃,可見光透過率90%。
實施例五:本實施例提供一種防紫外線涂料及防紫外線玻璃制備方法,包括以下步驟:
(1)將有機紫外線吸收劑2-氰基-3,3-二苯基丙烯酸-2-乙基己酯和2-(2H-苯并三唑-2-基)-4-甲基-6-(2-丙烯基)苯酚按照質量比2:1的比例溶解于異丙醇中,得到質量百分比含量為21%的第一混合溶液;
用二甲基甲酰胺將粒徑為7μm的PMMA超細粉末溶解,得到PMMA質量百分比含量為3%的第二混合溶液;
將粒徑為120~180nm、孔徑為20~80nm、比表面積為80m2/g的TiO2和CeO2多孔納米粉體材料按照3:1混合后,加入含有分散劑Hyperdisper-5410的異丙醇/丙三醇(體積比為9:1)溶液中并高速攪拌得到第一漿液,其中攪拌速度為1400轉/分鐘,攪拌110分鐘,分散劑Hyperdisper-5410的含量為TiO2和CeO2多孔納米粉體材料加入量4%,TiO2和CeO2多孔納米粉體材料占第一漿液的質量百分比含量為30%;
在持續(xù)攪拌狀態(tài)下,將上述第一混合溶液按比例加入上述第一漿液中,攪拌均勻后再將適量上述第二混合溶液加入其中,其中上述第一混合溶液、第二混合溶液和第一漿液的質量比為0.05:1:8。攪拌均勻,然后在1400轉/分鐘的攪拌速度下加入第四溶劑異丙醇進行稀釋,異丙醇加入量為溶液總質量的10.50%,攪拌40分鐘后得到復合防紫外線涂料,復合防紫外線涂料中TiO2和CeO2多孔納米粉體質量百分含量為24%,有機紫外吸收劑含量為0.105%。
(2)將待鍍膜玻璃表面用蒸餾水沖洗,然后用氧化鈰拋光粉進行拋光處理,拋光后將玻璃表面沖洗干凈,干燥后將無紡布蘸取復合防紫外線涂料并將其均勻噴涂于玻璃表面,擦涂之后自然干燥,干燥后在100℃下熱處理80分鐘,得到膜厚140nm、290~400nm波長范圍UV透過率小于3%的防UV玻璃,可見光透過率87%。
實施例六:本實施例提供一種防紫外線涂料及防紫外線玻璃制備方法,包括以下步驟:
(1)將有機紫外線吸收劑2-氰基-3,3-二苯基丙烯酸乙酯和2-(2H-苯并三唑-2-基)-4-甲基-6-(2-丙烯基)苯酚按照質量比1:1的比例溶解于乙醇中,得到質量百分比含量為5%的第一混合溶液;
用二甲基甲酰胺將粒徑為6.5μm的PMMA超細粉末溶解,得到PMMA質量百分比含量為2%的第二混合溶液;
將粒徑為60~120nm、孔徑為30~80nm、比表面積為90m2/g的TiO2和ZnO多孔納米粉體材料按照3:1混合后加入含有分散劑Hyperdisper-5410的異丙醇/去離子水(體積比為10:1)溶液中并高速攪拌得到第一漿液,其中攪拌速度為1300轉/分鐘,攪拌100分鐘,分散劑Hyperdisper-5410的含量為TiO2和ZnO多孔納米粉體材料加入量3.5%,TiO2和ZnO多孔納米粉體材料占第一漿液的質量百分比含量為20%;
在持續(xù)攪拌狀態(tài)下,將上述第一混合溶液按比例加入上述第一漿液中,攪拌均勻后再將適量上述第二混合溶液加入其中,其中上述第一混合溶液、第二混合溶液和第一漿液的質量比為3.5:1:5。攪拌均勻,然后在1400轉/分鐘的攪拌速度下加入適量乙醇進行稀釋,攪拌40分鐘后得到復合防紫外線涂料,復合防紫外線涂料中TiO2和ZnO多孔納米粉體質量百分含量為10%,有機紫外吸收劑含量為1.75%。
(2)將待鍍膜玻璃表面用蒸餾水沖洗,然后用氧化鈰拋光粉進行拋光處理,拋光后將玻璃表面沖洗干凈,干燥后將無紡布蘸取復合防紫外線涂料并將其均勻噴涂于玻璃表面,擦涂之后自然干燥,干燥后在100℃下熱處理80分鐘,得到膜厚140nm、290~400nm波長范圍UV透過率小于3%的防UV玻璃,可見光透過率86%。
由實施例1至6可知,本發(fā)明提供的一種復合防紫外線涂料及其制備方法和防紫外線玻璃。該復合防紫外線涂料的制備方法操作簡單,無需復雜的高壓高溫工藝控制。其中防紫外線玻璃的紫外線透過率小于8%,也就是說,該紫外線玻璃幾乎將紫外線全部隔離阻擋在汽車外面,并且該防紫外線玻璃的可見光透過率在86%以上。
以上所述僅是為了便于本領域的技術人員理解本發(fā)明的技術方案,并不用以限制本發(fā)明。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進等,均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。