本发明涉及一种纳米涂料技术，具体为一种具有隔热防紫外线功能的纳米涂料及其应用。
背景技术：
众所周知，阳光中紫外线的辐射对人体皮肤具有很大的伤害。近年来，大气臭氧层被破坏，增加了太阳对地面紫外线辐射，强烈的紫外线照射会损害人体免疫系统，加速肌肤老化，使黄褐斑、雀斑、黑皮症恶化，导致各种皮肤病甚至产生皮肤癌。紫外线根据波长长短可以区分为下列三种：(1)uv-c：称为杀菌区，也称杀伤性紫外线包括波长从100～280m的光波，虽然它会破坏人体组细胞，但大部分在通过大气臭氧层时被过滤掉了。所以几乎无人过问uv-c对人体皮肤的伤害。目前尚未有对付它的特别有效的化学防晒剂。(2)uv-b：称为灼伤光照区，也称致伤性紫外线波长介于280～320um之间，其最大的吸收峰位于296.7um附近。这是造成皮肤灼伤、间接的色素沉积导致皮肤晒黑、出现红斑和导致皮肤癌的区域。一市售防晒剂系针对该区。(3)uv-a：称为黑性紫外线波长介于320～400um之间，在340um、358um、380um各有一宽阔的峰值。相对于b区而言，其造成皮肤红斑的可靠能性小。但是它是以直接色素沉积使皮肤晒黑、引起皮肤过早老化、皱纹和引致皮肤癌的可能性较大的区域。也是既防晒伤、又防晒黑型防晒护肤产品选择防晒剂吸收紫外线效果的关键所在。
透明隔热防紫外线玻璃涂料目前基本上是采用有机成膜物质，其在使用过程中，经紫外线照射，温湿度的高低循环变化，会逐渐老化、黄变、 粉化，故其耐候性、耐化学品、耐水、硬度等均不太理想，而隔热功能材料基本上选用ato或ito近红外短波阻隔纳米材料分散液，但是这两种材料均只能阻隔近红外的长波部分，也就是说只能阻隔太阳热辐射的一部分，隔热效果不理想，其遮蔽系数基本上在0.75左右。
技术实现要素：
本发明的目的是提供解决上述技术问题的一种兼顾高可见光透过率和高紫外光阻隔率的隔热型纳米涂料。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是，
一种纳米涂料，配方按重量分数计如下：
纳米分散液：20～100份，所述纳米分散液由纳米材料、溶剂和分散剂混合制备而成，所述纳米材料、溶剂和分散剂的重量比例关系为1∶4∶5；所述纳米材料包括下述材料的一种或多种组合：fto、ato、bto、ito或lab6，所述分散剂包括下述的一种或多种组合：硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂、铝钛酸酯偶联剂、阴离子聚合物、阳离子聚合物或兼有阴离子和阳离子的聚合物，
复合抗紫外粉体：30～100份；复合抗紫外粉体包括下述材料的一种或多种组合：纳米二氧化钛、表面包复二氧化硅的纳米二氧化钛、表面包复硅烷偶联剂的纳米二氧化钛、表面包复硬脂酸的纳米二氧化钛；
光引发剂：3～12份，所述光引发剂包括吸收短紫外光的光引发剂和吸收长紫外光的光引发剂，所述光引发剂为下述的一种或多种组合：二苯甲酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮、1-羟基环己烷基苯甲酮、2-羟基-4’-(2-羟乙氧基)-2-甲基苯丙酮、4-乙氧基苯乙酮、对羟基苯乙酮、茴香偶姻、2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉苯基)丁酮、对二甲氨基二苯甲酮、(2，4，6-三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦，其中，吸收短紫外光的光引 发剂占所述光引发剂总量的70-95％，吸收长紫外光的光引发剂占所述光引发剂总量的5-30％；
附着促进剂：1～10份；
流平剂：0.5～2份；
表面耐磨剂：0.5～2份；
稀释溶剂：100～600份。
优选的，所述分散液中溶剂包括下述的一种或多种组合：包括丙酮、丁酮、甲基异丁基甲酮或环己酮在内的酮类溶剂；包括乙酸乙酯或乙酸丁酯在内的酯类溶剂；包括甲苯或二甲苯在内的苯类溶剂；包括乙醇、异丙醇或异丁醇在内的醇类溶剂。
优选的，所述附着促进剂包括丙烯酸甲基丙酸酯、聚乙二醇丙烯酸酯或聚酯丙烯酸酯。
优选的，所述流平剂包括丙烯酸酯共聚物、氟改性丙烯酸酯共聚物或硅改性丙烯酸酯共聚物。
优选的，所述表面耐磨剂包括sio2、tio2、zro2、al2o3、硅酮改性高分子聚合物、聚硅氮烷或蜡粉。
优选的，所述稀释溶剂包括下述的一种或多种组合：丙酮、丁酮、甲基异丁基甲酮、环己酮、乙酸乙酯、乙酸丁酯、甲苯、二甲苯、乙醇、异丙醇或异丁醇。
一种如上述纳米涂料的应用，将所述纳米涂料涂布在一基材表面上，涂布均匀后将所述纳米涂料烘干，最后在无氧环境下通过光固化所述纳米涂料形成隔热防紫外线干膜。
本发明的有益效果体现在：采取了多种纳米材料组合使用，提高了纳米功能膜阻隔阳光红外能量的性能，降低了材料成本；具有高可见光透过 率和高红外光阻隔率，同时能有效吸收太阳光中的绝大部分紫外线，隔热效果显著。
具体实施方式
纳米分散液a(ato纳米分散液)的制备：
先混合40g丁酮、0.8g短链硅烷偶联剂和0.4g长链硅烷偶联剂，超声该溶液15分钟后，加入10克ato纳米材料和体积比为溶剂30％的氧化锆球，保持溶液温度在45度情况下，球磨30个小时得到ato纳米分散液。ato纳米材料的掺杂比为sb2o3∶sno2＝10∶90，其平均粒径为15nm，掺氧化锆球的直径为0.6mm。
纳米分散液b(lab6纳米分散液)的制备：
先混合45克丁酮、1.33g短链硅烷偶联剂和0.33g长链硅烷偶联剂，超声该溶液15分钟后，加入5克lab6纳米材料和体积比为溶剂30％的掺氧化锆球，球磨20个小时得到lab6纳米分散液。lab6纳米材料的平均粒径为35nm，氧化锆球的直径为0.6mm。
纳米分散液c(bto纳米分散液)的制备：
先混合40克丁酮、0.8g短链硅烷偶联剂和0.4g长链硅烷偶联剂，超声该溶液15分钟后，加入10克bto纳米材料和体积比为溶剂30％的氧化锆球，保持溶液温度在45度情况下，球磨30个小时得到bto纳米分散液。bto纳米材料的铋掺杂比为10％，其平均粒径为30nm，氧化锆球的直径为0.6mm。
纳米分散液d(fto纳米分散液)的制备和纳米分散液e(ito纳米分散液)的制备方法，与前述类似，不再详述。
实施例1
纳米涂料1包括纳米分散液a和纳米分散液b，其中，纳米分散液a：16份；纳米分散液b：4份；
纳米二氧化钛：30份；
2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮：3份；
丙烯酸甲基丙酸酯：1份；
氟改性丙烯酸酯共聚物：0.5份；
聚硅氮烷：0.5份；
丁酮：100份；
混合后形成纳米涂料1，可通过将纳米涂料1制备成纳米膜来测试纳米涂料的具体特性，具体如下：用线棒涂布器涂布纳米涂料1于经过电晕处理过的pet薄膜上，在70℃的烘箱内烘烤1分钟，最后在紫外光汞灯下固化制得纳米膜的样品1，该样品在太阳光下的可见光透过率和太阳能阻隔率分别是69.8％和49.7％。
实施例2
纳米涂料2包括纳米分散液c和纳米分散液e，其中，纳米分散液c：30份；纳米分散液e：20份；
纳米二氧化钛：50份；
二苯甲酮：7.5份；
聚酯丙烯酸酯：3份；
硅改性丙烯酸酯共聚物：1份；
sio2：0.6份；
乙醇：200份；
混合后形成纳米涂料2，可通过将纳米涂料2制备成纳米膜来测试纳米涂料的具体特性，具体如下：用线棒涂布器涂布纳米涂料2于经过电晕处理过的pet薄膜上，在70℃的烘箱内烘烤1分钟，最后在紫外光汞灯下固化制得纳米膜的样品2，该样品在太阳光下的可见光透过率和太阳能阻隔率分别是70.6％和56％。
实施例3
纳米涂料3包括纳米分散液a和纳米分散液d，其中，纳米分散液a：30份；纳米分散液d：50份；
表面包复硬脂酸的纳米二氧化钛：50份；
对二甲氨基二苯甲酮：6份；
丙烯酸甲基丙酸酯：5份；
丙烯酸酯共聚物：1份；
sio2：1份；
乙醇：500份；
混合后形成纳米涂料3，可通过将纳米涂料3制备成纳米膜来测试纳米涂料的具体特性，具体如下：用线棒涂布器涂布纳米涂料3于经过电晕处理过的pet薄膜上，在70℃的烘箱内烘烤1分钟，最后在紫外光汞灯下固化制得纳米膜的样品3，该样品在太阳光下的可见光透过率和太阳能阻隔率分别是69.6％和58.3％。
实施例4
纳米涂料4包括纳米分散液b和纳米分散液e，其中，纳米分散液b：30份；纳米分散液e：50份；
表面包复硬脂酸的纳米二氧化钛：50份；
对二甲氨基二苯甲酮：6份；
丙烯酸甲基丙酸酯：5份；
丙烯酸酯共聚物：1份；
sio2：1份；
乙醇：500份；
混合后形成纳米涂料4，可通过将纳米涂料4制备成纳米膜来测试纳米涂料的具体特性，具体如下：用线棒涂布器涂布纳米涂料4于经过电晕处理过的pet薄膜上，在70℃的烘箱内烘烤1分钟，最后在紫外光汞灯下固化 制得纳米膜的样品4，该样品在太阳光下的可见光透过率和太阳能阻隔率分别是69.5％和58.6％。
实施例5
纳米涂料5包括纳米分散液a和纳米分散液b，其中，纳米分散液a：80份；纳米分散液b：20份；
纳米二氧化钛100份；
2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮：12份；
丙烯酸甲基丙酸酯：10份；
氟改性丙烯酸酯共聚物：2份；
聚硅氮烷：2份；
丁酮：600份；
混合后形成纳米涂料5，可通过将纳米涂料5制备成纳米膜来测试纳米涂料的具体特性，具体如下：用线棒涂布器涂布纳米涂料5于经过电晕处理过的pet薄膜上，在70℃的烘箱内烘烤1分钟，最后在紫外光汞灯下固化制得纳米膜的样品5，该样品在太阳光下的可见光透过率和太阳能阻隔率分别是68.2％和48.8％。
由于篇幅有限，故不将所做试验一一例举。所有试验可以得出，本发明所制得的纳米涂料具有高可见光透过率和高太阳能阻隔率，具有隔热防紫外线的效果。本发明尚有多种具体的实施方式，凡采用等同替换或者等效变换而形成的所有技术方案，均落在本发明要求保护的范围之内。