高抗沖擊性環(huán)保隔熱織物涂料及制備方法和應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于涂料領(lǐng)域，涉及一種高抗沖擊性環(huán)保隔熱織物涂料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] CN201310508988. 8號(hào)申請(qǐng)公開了一種織物用抗菌隔熱涂料，它是由下述重量份的 原料組成的：191不飽和聚酯樹脂65-70、聚乙烯醇縮甲醛0. 8-1、硫化鋅1-2、N-乙基-鄰 對(duì)甲苯磺酰胺1-2、桉樹油1-2、衣康酸1-2、異氰尿酸三縮水甘油酯4-10、聚乙烯醇2-3、硅 酸鋰1-2、十溴聯(lián)苯醚1-2、硅灰石粉10-12、復(fù)合填料4-6 ;涂料硬度為2H，抗沖擊性大于 50kg/cm2。但是，上述涂料存在的問題是，抗沖擊性能有待繼續(xù)提高，并且組成含有有害成 分。涂料中有十溴聯(lián)苯醚（PBDES)，它是一類環(huán)境中廣泛存在的全球性有機(jī)污染物。由于其 具有環(huán)境持久性，遠(yuǎn)距離傳輸，生物可累積性及對(duì)生物和人體具有毒害效應(yīng)等特性，對(duì)其環(huán) 境問題的研宄已成為當(dāng)前環(huán)境科學(xué)的一大熱點(diǎn)。
[0003] CN200910056507. 8號(hào)申請(qǐng)涉及一種夏季深色純棉及其混紡織物太陽光隔熱的整 理方法，包括：（1)制備整理劑，①加入正硅酸乙酯和乙醇，攪拌均勻；②依次加入乙醇、三 乙醇胺和水，一定溫度條件下，攪拌均勻；③將上述混合液①滴加到混合液②中，攪拌至反 應(yīng)結(jié)束；（2)整理，將染色織物在上述整理劑中浸泡，采用二浸二軋，壓力為0. 3-0. 4MPa，帶 液率60-80%，然后進(jìn)行定型處理。該方法簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本低，適合于工業(yè)化生產(chǎn)；經(jīng)過該方 法處理的織物能夠有效降低深色純棉及其混紡織物在強(qiáng)烈太陽光照射下的溫度，提高面料 的涼爽感。上述涂料存在的問題是，隔熱效果有待提高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的就是針對(duì)上述技術(shù)缺陷，提供一種高抗沖擊性環(huán)保隔熱織物涂料， 該織物涂料具有良好的抗沖擊性，并且環(huán)保性強(qiáng)。
[0005] 本發(fā)明的另一目的是提供一種高抗沖擊性環(huán)保隔熱織物涂料制備方法，該制備方 法工藝簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本低，適于工業(yè)化生產(chǎn)。
[0006] 本發(fā)明還提供上述涂料的應(yīng)用，該涂料可以涂覆于織物表面，用于戶外用品、月艮 裝、建筑、軍事等領(lǐng)域，以及需要保溫、隔熱場(chǎng)合的應(yīng)用。
[0007] 本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：
[0008] -種高抗沖擊性環(huán)保隔熱織物涂料，該涂料中各成分的重量百分比為：聚乙烯醇 1-2 %，蒙脫石1-2 %，聚二甲基硅氧烷0. 5-1 %，氯化鉀復(fù)合體0. 2-0. 4 %，乙基羥乙基纖維 素0. 5-1 %，爐渣復(fù)合體粉體25-30 %，水5-9 %，其余為復(fù)合水性樹脂。
[0009] 上述高抗沖擊性環(huán)保隔熱織物涂料的制備方法，該方法包括以下步驟：
[0010] 步驟1，氯化鉀復(fù)合體的配制：
[0011] 各原料按重量百分比：2-甲基硅氧烷油8-10%，三聚磷酸鈉9-11%，甘露醇 5-6%，二氧化硅2-3%，其余氯化鉀進(jìn)行配料，在室溫下將2-甲基硅氧烷油與二氧化硅混 勻，形成混合物；將三聚磷酸鈉、甘露醇、氯化鉀混合均勻，形成混合物；再將兩種混合物充 分?jǐn)噭?，即得白色粉末狀氯化鉀?fù)合體；
[0012] 步驟2,爐渣復(fù)合體粉體制備：
[0013] 1)首先分別將Cd(NO3)2 · 4H20、Co (NO3) 2 · 6H20以及正硅酸乙酯Si (OC2H5)4分別溶 于無水乙醇中，形成三種溶液；三者向每升無水乙醇中的加入質(zhì)量均為100克；
[0014] 然后將硝酸銀與偏釩酸銨的混合物溶于無水乙醇中，形成溶液；該混合物中硝酸 銀與偏釩酸銨的重量比為1 :〇. 3-0. 5,該混合物向每升無水乙醇中的加入質(zhì)量為10-13 克；
[0015] 再按照Cd、Co、Si、Ag離子的摩爾比為6 :5 : (9-11) : (0. 03-0. 06)將上述四種溶液 混合，形成混合液；用乙酸和濃硝酸的混合溶液調(diào)節(jié)混合液pH值至2. 5~4. 0,乙酸與濃硝 酸體積比為2 :1 ;向上述混合液中加入占混合液質(zhì)量百分比為2-3%的聚乙二醇作為分散 劑，以及加入去離子水（促進(jìn)正硅酸乙酯的水解），去離子水與上述正硅酸乙酯的體積比為 I :8-10 ;將混合液攪拌2h后放置于60-65°C的水浴中陳化12-13小時(shí)，成膠A待用；
[0016] 2)將聚丙烯酰胺與 Li2C03、La2C03、M n (NO3)2按重量比 I :0.01 :(1-1.3) :0. 1混合， 90-95°C水浴加熱10_15min后得粉紅色膠體，70°C恒溫2. 5-3小時(shí)得淡黃色膠體B待用；
[0017] 3)將爐渣細(xì)粉與膠A、膠體B充分混合，爐渣粉體與膠A、膠體B三者的重量比為 (0.3-0. 6) :1 :(1-1.2);然后將混合體置于微波爐內(nèi)以800-850°C加熱20-25分鐘，得到 含Li、Mn、Si、CcU Co、La的爐渣復(fù)合粉體，研磨至20-50微米待用，所用爐渣細(xì)粉中各成份 的重量百分比為：氧化錯(cuò)8-13 %，氧化鐵0. 5-2 %，氧化媽35-40%，氧化鎂4-8%，氧化猛 0. 5-0. 8 %，其余為二氧化娃。
[0018] 步驟3，復(fù)合水性樹脂制備：
[0019] 取干燥過的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯和甲苯二異氰酸酯按摩爾比1 : 3加入到 三口容器中，再加入有機(jī)鉍催化劑混合，形成混合物；有機(jī)鉍催化劑加入量占混合物質(zhì)量 比0. 03-0. 05% ;在60-65°C下預(yù)聚1-1. 5h后加入二羥甲基丙酸，二羥甲基丙酸的加入量 與聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯的摩爾比為1 : 1，升溫至80-85°C，擴(kuò)鏈反應(yīng)2-2. 5h，冷卻至 45-48°C ;然后加入占混合物質(zhì)量比為0. 5-0. 8%的聚乙烯醇縮丁醛，再加入占混合物質(zhì)量 比為5-8%的丙酮攪拌5-10分鐘，再用占混合物質(zhì)量比1-4%的N，N-二異丙基乙胺中和 10-15min，再加入占混合物質(zhì)量比為3-5%的去離子水分散30-40min，形成復(fù)合水性樹脂， 備用；
[0020] 步驟四，涂料制備：
[0021] 各成份按重量百分比：聚乙烯醇1-2%，蒙脫石1-2%，聚二甲基硅氧烷0.5-1%， 上述氯化鉀復(fù)合體0. 2-0. 4%，乙基羥乙基纖維素0. 5-1%，上述爐渣復(fù)合體粉體25-30%， 水5-9%，其余為上述復(fù)合水性樹脂進(jìn)行配料，先將氯化鉀復(fù)合體、蒙脫石、乙基羥乙基纖維 素、爐渣復(fù)合體粉體攪拌混合1-1. 5小時(shí)，然后加入復(fù)合水性樹脂、水、聚二甲基硅氧烷、聚 乙烯醇攪拌混合1-1. 5小時(shí)，即得到涂層材料。
[0022] 本發(fā)明的進(jìn)一步設(shè)計(jì)在于，步驟2中，所用乙酸的質(zhì)量濃度為36% -38% ;濃硝酸 的質(zhì)量濃度為65%。
[0023] 本發(fā)明還提供上述高抗沖擊性環(huán)保隔熱織物涂料的應(yīng)用，該應(yīng)用具體為該涂料在 戶外用品或織物方面的應(yīng)用。
[0024] 本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)具有如下有益效果：
[0025] 本發(fā)明涂料中各成份的作用如下：聚乙烯醇為分散劑，蒙脫石和乙基羥乙基纖維 素為增稠劑，聚二甲基硅氧烷為流平劑，氯化鉀復(fù)合體為消泡劑，爐渣復(fù)合體粉體為涂料填 料及隔熱劑，水為溶劑，水性樹脂為粘接劑。
[0026] 本發(fā)明涂料中的爐渣復(fù)合體粉體，是多個(gè)無機(jī)物的復(fù)合體，存在許多界面，具有散 熱作用。爐渣復(fù)合體中的爐渣部分，具有許多微小的孔洞，具有很好的隔熱作用。爐渣復(fù)合 體中的Li、M n、Si、Co等元素復(fù)雜氧化物具有較高的軟化點(diǎn)，起到隔熱耐熱作用。爐渣復(fù) 合粉中Li、M n、CcU La氧化物之間的邊界有良好的反射熱和太陽光線的能力。
[0027] 復(fù)合水性樹脂中含有聚乙烯醇縮丁醛，具有高度透明、耐熱、耐寒、耐濕、和機(jī)械強(qiáng) 度高的特性，且有很好的拉伸強(qiáng)度和斷裂延伸率。通過加強(qiáng)粘合劑材料的交聯(lián)強(qiáng)度，大大提 高了涂層的抗沖擊能力。
[0028] 本發(fā)明的涂料具有很好的隔熱效果，可以很好的反射熱和太陽光線，穩(wěn)定性和實(shí) 用性好，還具有很好的抗沖擊能力。本發(fā)明復(fù)合涂料織物用于戶外用品、服裝、建筑、軍事等 領(lǐng)域，在需要保溫、隔