本发明涉及涂料技术领域，尤其涉及一种反射隔热涂料及其制备方法。
背景技术：
太阳能是人类生存和生活的必备条件，但由于物体吸收太阳辐射引起表面温度过高，会给人们的生活带来诸多问题。在炎热的夏季，由于受到太阳光的辐射，会使汽车内部温度迅速升高，过高的车温不仅使乘员刚上车时有如进蒸笼的闷热不适感，还会造成汽车内物品自燃、爆炸。近年来，因孩子被误锁车内导致死亡的报道也是屡见不鲜。因此，汽车隔热涂料受到了越来越多的关注和应用。但是，在寒冷的冬季，由于隔热涂料的反射作用，会导致汽车内部过低，增加汽车空调暖风的能耗。若是可以研发一种夏季具有反射隔热功能，而冬季不具有反射隔热功能的汽车涂料，对于涂料的发展具有十分重要的意义。
技术实现要素：
针对现有技术中反射隔热涂料不能自由调控反射时间的问题，本发明提供一种反射隔热涂料及其制备方法。
为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案是：
一种反射隔热涂料，包括如下重量百分比的组分：乳液50～80％，色浆10～30％，余量为去离子水；
所述乳液按重量百分比计，原料包括以下组分：改性丙烯酸树脂40～70％，氨基树脂10～20％，分散剂0.2～2％，流平剂1～3％，润湿剂0.5～1％，增稠剂2～5％，余量为去离子水；
所述色浆按重量百分比计，原料包括以下组分：改性铝粉浆15～50％，分散剂4～10％，助溶剂10～50％，余量为去离子水；
其中，所述改性铝粉浆按重量百分比计，原料包括以下组分：铝粉5～15％，排列助剂35～50％和电子迁移助剂40～50％。
相对于现有技术，本发明提供的反射隔热，选用的氨基树脂能够与改性丙烯酸树脂交联，提高漆膜的交联密度，从而进一步提高漆膜的耐盐碱性、耐候性与硬度、耐磨损等性能；通过加入改性铝粉浆可使制备的涂料具备反射隔热的功能，当涂料接通12v电源时，通过单晶硅和排列助剂与铝粉浆的相互作用，使铝粉表面的电子发生迁移，并使铝粉的排列角度发生改变，将大部分太阳光反射回去，使汽车整体吸收热量变少，从而达到隔热效果，当不需要发射隔热功能时，直接切断电源，即可使涂料丧失反射隔热的功能，从而实现涂料的反射隔热功能的可控性。本发明所提供的涂料各组分间综合作用，在显著提高涂料泳透力和耐高温性的同时，还提高了涂料的硬度、附着力以及耐腐蚀性。
优选的，所述改性丙烯酸树脂为聚酯改性丙烯酸树脂。
聚酯树脂的丰满度高，光泽度、硬度均较好，但是固化慢；丙烯酸树脂的硬度高，固化快，但是光泽度和丰满度低于聚酯树脂；聚酯改性丙烯酸树脂可综合两种树脂的优点，使得制备的涂料丰满度好，光泽度高，硬度高，防腐蚀性能也较好。
优选的，所述氨基树脂为全甲醚化氨基树脂和部分甲醚化氨基树脂的混合物，其中所述全甲醚化氨基树脂和部分甲醚化氨基树脂的质量比为3～4:1。
两种氨基树脂以3～4:1的质量比混合，可使两种树脂混溶性较好，起到优势互补的作用，且还可以提高氨基树脂与聚酯改性丙烯酸树脂的交联密度，进一步提高漆膜的耐盐碱性，同时提高漆膜的耐候性与硬度、耐磨损等性能。
优选的，所述分散剂为带颜料亲和基团的高分子量嵌段共聚物溶液。
这些高分子量分散剂可通过空间位阻使颜料解絮凝，解絮凝后的颜料颗粒很小，因而可增强漆膜的光泽度和强度。
优选的，所述流平剂为聚丙烯酸酯流平剂。
更优选的，如byk-381，它不但能提供极为优异的润湿性，流平性，防止产生缩孔现象的发生，尤其是其独特的长波流平效果可赋予漆膜高丰满度，也能提供极好的手感、滑度，同时它还具有良好消泡和抑泡性。
优选的，所述基材润湿剂为聚醚改性聚硅氧烷类润湿剂
优选的润湿剂可改善涂料表层张力与渗透性能，更好的润湿底材，进而增强涂料的附着力。
优选的，所述增稠剂为碱溶胀型增稠剂。
优选的，所述助溶剂为正丁醇、乙二醇乙醚、二丙二醇二甲醚或丙二醇苯醚中的至少一种。
优选的助溶剂挥发量小，具有极强的溶解力，具有改善流平、调节漆膜干燥速度的特点，可显著提高涂料的可涂布性，成膜物质和颜填料的混合物均匀的转移到被涂物的表面。
优选的，所述铝粉的粒径为8～20μm。
优选的铝粉的粒径可提高涂料的反射隔热性能，同时使得涂料的光泽高，装饰性更好。
优选的，所述排列助剂的制备方法包括如下步骤：将羧甲基纤维素和浓硫酸加入二甲基甲酰胺中，混合均匀，在60～100℃的条件下，反应2～6h，降温至-15～0℃，搅拌结晶1～2h，过滤，得所述排列助剂。
优选的，所述羧甲基纤维素和浓硫酸的质量比为100:1～5。
此处浓硫酸是指质量浓度大于等于70％的h2so4的水溶液。
优选的，所述羧甲基纤维素和所述二甲基甲酰胺的质量体积比为1:1～3，其中，质量的单位是克，体积的单位是毫升。
优选的排列助剂可使铝粉具有极强排列定向性，防止涂料浮花，增加涂料对铝粉的包覆性，增加涂料的光泽度，同时还能增加涂料的硬度。
优选的，所述电子迁移助剂为单晶硅的乙醇分散液。
优选的，所述单晶硅和所述乙醇的质量体积比为1:8～12，其中质量的单位是克，体积的单位是毫升。
在通电状态下，单晶硅、排列助剂铝粉可以发生相互作用，使得铝粉的排列角度发生变化，从而将绝大部分的太阳光折射回去，从而使涂料具备优异的反射隔热功能，将单晶硅分散于乙醇中，可增加单晶硅与涂料中其它组分的相容性。
本发明中通电方式没有特殊要求，只要能满足使汽车车身与12v电源接通即可。例如，可以增加一个外部电源与汽车车身电连接，并设置开关，通过开关控制涂料的反射隔热功能，电源接通，则可使涂料具备反射隔热功能，切断电源，则涂料不具备反射隔热功能。还可以将汽车车身与汽车的电瓶电连接，并设置开关控制涂料反射隔热功能的开闭。
优选的，所述改性铝粉浆的制备方法包括如下步骤：按照所述铝粉浆的设计配比称取各组分，将称取的铝粉、排列助剂和电子迁移助剂混合均匀，得所述改性铝粉浆。
本发明还提供了上述反射隔热涂料的制备方法，所述制备方法至少包括以下步骤：
步骤1，按照上述反射隔热涂料的设计配比称取各组分；
步骤2，制备改性铝浆：将称取的铝粉、排列助剂和电子迁移助剂搅拌均匀，得改性铝浆；
步骤3，制备色浆：将称取的改性铝粉浆、分散剂、助溶剂和去离子水搅拌混合均匀，得色浆；
步骤4，制备乳液：将称取的改性丙烯酸树脂，氨基树脂，分散剂，流平剂，润湿剂和去离子水，搅拌均匀，加入增稠剂，调节粘度为5000～9000mpa·s，得乳液；
步骤3，将所述色浆、所述乳液和去离子水搅拌混合均匀，得所述反射隔热涂料。
上述制备方法操作简单，无复杂工序，也无需特殊的设备，成本低，适合工业化大规模生产，制备的反射隔热涂料具有光泽度高，丰满度好，硬度高以及耐候性、耐酸碱性高的优点，同时还可实现反射隔热功能的可控调节，具有广阔的市场前景。
上述制备的反射隔热涂料喷涂后的固化温度为25～100℃，固化时间为10-200min。涂料喷涂后正常情况下与普通漆膜无差别，通12v电压后铝粉表面发生电子迁移，并使铝粉排列发生改变，将大部分太阳光反射回去，使汽车整体吸收热量变少，从而达到隔热效果。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
本发明实施例提供一种反射隔热涂料，按重量份数计，包括如下重量百分比的组分：乳液50％，色浆30％，去离子水20％；
所述乳液按重量百分比计，原料包括以下组分：聚酯改性丙烯酸树脂40％，氨基树脂20％，分散剂0.6％，流平剂1％，润湿剂1％，增稠剂5％，去离子水32.4％；
所述色浆按重量百分比计，原料包括以下组分：改性铝粉浆15％，分散剂10％，助溶剂50％，去离子水25％；
其中，所述改性铝粉浆按重量百分比计，原料包括以下组分：铝粉10％，排列助剂50％和电子迁移助剂40％。
上述聚酯改性丙烯酸树脂为美国湛新的setaqua6803；氨基树脂为全甲醚化氨基树脂和部分甲醚化氨基树脂的混合物，其中所述全甲醚化氨基树脂和部分甲醚化氨基树脂的质量比为3:1，全甲醚化氨基树脂为比利时allnex的cymel327，部分甲醚化氨基树脂为cymel1130；分散剂为德国毕克的byk-190；流平剂为德国毕克的byk-381；润湿剂为迪高的tego280；增稠剂为罗门哈斯的ams-601；所述助溶剂为正丁醇。
上述排列助剂的制备方法包括如下步骤：将羧甲基纤维素100g、浓硫酸1g和二甲基甲酰胺溶剂100ml加入反应器中，混合均匀，升温至60℃，反应6h，降温至-15℃，搅拌结晶1h，过滤，得所述排列助剂。
上述电子迁移助剂的制备方法包括如下步骤：称取10g单晶硅加入80ml无水乙醇中，分散均匀，得所述电子排列助剂。
上述反射隔热涂料的制备步骤如下：
步骤1，制备改性铝浆：将称取的铝粉、排列助剂和电子迁移助剂以800rpm的速度搅拌20min，得改性铝浆；
步骤3，制备色浆：将称取的改性铝粉浆、分散剂、助溶剂和去离子水以800rpm的速度搅拌30min，得色浆；
步骤4，制备乳液：将称取的改性丙烯酸树脂，氨基树脂，分散剂，流平剂，润湿剂和去离子水，以500rpm的速度搅拌15min，加入增稠剂，调节粘度为5000mpa·s，得乳液；
步骤3，将所述色浆、所述乳液和去离子水搅拌混合均匀，得所述反射隔热涂料。
实施例2
本发明实施例提供一种反射隔热涂料，按重量份数计，包括如下重量百分比的组分：乳液65％，色浆15％，去离子水20％；
所述乳液按重量百分比计，原料包括以下组分：改性丙烯酸树脂66％，氨基树脂15％，分散剂0.2％，流平剂2％，润湿剂0.8％，增稠剂4％，去离子水12％；
所述色浆按重量百分比计，原料包括以下组分：改性铝粉浆35％，分散剂6％，助溶剂40％，去离子水19％；
其中，所述改性铝粉浆按重量百分比计，原料包括以下组分：铝粉10％，排列助剂45％和电子迁移助剂45％。
其中，氨基树脂为全甲醚化氨基树脂和部分甲醚化氨基树脂的混合物，其中所述全甲醚化氨基树脂和部分甲醚化氨基树脂的质量比为4:1，全甲醚化氨基树脂为比利时allnex的cymel327，部分甲醚化氨基树脂为cymel1130；所述助溶剂为乙二醇乙醚；其余原料的牌号与实施例1相同。
上述电子迁移助剂的制备方法包括如下步骤：称取10g单晶硅加入90ml无水乙醇中，分散均匀，得所述电子排列助剂。
上述排列助剂的制备方法包括如下步骤：将羧甲基纤维素100g、浓硫酸2g和二甲基甲酰胺溶剂150ml加入反应器中，混合均匀，升温至70℃，反应4h，降温至0℃，搅拌结晶1.5h，过滤，得所述排列助剂。
上述反射隔热涂料的制备步骤如下：
步骤1，制备改性铝浆：将称取的铝粉、排列助剂和电子迁移助剂以600rpm的速度搅拌30min，得改性铝浆；
步骤3，制备色浆：将称取的改性铝粉浆、分散剂、助溶剂和去离子水以700rpm的速度搅拌30min，得色浆；
步骤4，制备乳液：将称取的改性丙烯酸树脂，氨基树脂，分散剂，流平剂，润湿剂和去离子水，以400rpm的速度搅拌20min，加入增稠剂，调节粘度为6000mpa·s，得乳液；
步骤3，将所述色浆、所述乳液和去离子水搅拌混合均匀，得所述反射隔热涂料。
实施例3
本发明实施例提供一种反射隔热涂料，按重量份数计，包括如下重量百分比的组分：乳液80％，色浆10％，去离子水10％；
所述乳液按重量百分比计，原料包括以下组分：改性丙烯酸树脂70％，氨基树脂10％，分散剂2％，流平剂3％，润湿剂0.5％，增稠剂2％，去离子水12.5％；
所述色浆按重量百分比计，原料包括以下组分：改性铝粉浆50％，分散剂4％，助溶剂10％，去离子水36％；
其中，所述改性铝粉浆按重量百分比计，原料包括以下组分：铝粉5％，排列助剂45％和电子迁移助剂50％。
其中，氨基树脂为全甲醚化氨基树脂和部分甲醚化氨基树脂的混合物，其中所述全甲醚化氨基树脂和部分甲醚化氨基树脂的质量比为3.5:1，全甲醚化氨基树脂为比利时allnex的cymel327，部分甲醚化氨基树脂为cymel1130；所述助溶剂为二丙二醇二甲醚；其余原料的牌号与实施例1相同。
上述电子迁移助剂的制备方法包括如下步骤：称取10g单晶硅加入120ml无水乙醇中，分散均匀，得所述电子排列助剂。
上述排列助剂的制备方法包括如下步骤：将羧甲基纤维素100g、浓硫酸5g和二甲基甲酰胺溶剂300ml加入反应器中，混合均匀，升温至100℃，反应2h，降温至-8℃，搅拌结晶1.5h，过滤，得所述排列助剂。
上述反射隔热涂料的制备步骤如下：
步骤1，制备改性铝浆：将称取的铝粉、排列助剂和电子迁移助剂以500rpm的速度搅拌30min，得改性铝浆；
步骤3，制备色浆：将称取的改性铝粉浆、分散剂、助溶剂和去离子水以600rpm的速度搅拌40min，得色浆；
步骤4，制备乳液：将称取的改性丙烯酸树脂，氨基树脂，分散剂，流平剂，润湿剂和去离子水，以500rpm的速度搅拌20min，加入增稠剂，调节粘度为9000mpa·s，得乳液；
步骤3，将所述色浆、所述乳液和去离子水搅拌混合均匀，得所述反射隔热涂料。
实施例4
本发明实施例提供一种反射隔热涂料，按重量份数计，包括如下重量百分比的组分：乳液70％，色浆20％，去离子水10％；
所述乳液按重量百分比计，原料包括以下组分：改性丙烯酸树脂60％，氨基树脂18％，分散剂1％，流平剂2％，润湿剂0.6％，增稠剂3％，去离子水15.4％；
所述色浆按重量百分比计，原料包括以下组分：改性铝粉浆40％，分散剂5％，助溶剂35％，去离子水20％；
其中，所述改性铝粉浆按重量百分比计，原料包括以下组分：铝粉15％，排列助剂35％和电子迁移助剂50％。
其中，氨基树脂为全甲醚化氨基树脂和部分甲醚化氨基树脂的混合物，其中所述全甲醚化氨基树脂和部分甲醚化氨基树脂的质量比为3.5:1，全甲醚化氨基树脂为比利时allnex的cymel327，部分甲醚化氨基树脂为cymel1130；所述助溶剂为正丁醇和丙二醇苯醚的混合物，其中正丁醇和丙二醇苯醚的质量比为1:1；其余原料的牌号与实施例1相同。
上述电子迁移助剂的制备方法包括如下步骤：称取10g单晶硅加入100ml无水乙醇中，分散均匀，得所述电子排列助剂。
上述排列助剂的制备方法包括如下步骤：将羧甲基纤维素100g、浓硫酸3g和二甲基甲酰胺溶剂200ml加入反应器中，混合均匀，升温至80℃，反应3h，降温至-10℃，搅拌结晶2h，过滤，得所述排列助剂。
上述反射隔热涂料的制备步骤如下：
步骤1，制备改性铝浆：将称取的铝粉、排列助剂和电子迁移助剂以600rpm的速度搅拌25min，得改性铝浆；
步骤3，制备色浆：将称取的改性铝粉浆、分散剂、助溶剂和去离子水以800rpm的速度搅拌30min，得色浆；
步骤4，制备乳液：将称取的改性丙烯酸树脂，氨基树脂，分散剂，流平剂，润湿剂和去离子水，以400rpm的速度搅拌20min，加入增稠剂，调节粘度为8000mpa·s，得乳液；
步骤3，将所述色浆、所述乳液和去离子水搅拌混合均匀，得所述反射隔热涂料。
将以上实施例制备的反射隔热涂料按照行业标准进行质量检测，结果见表1。
表1
由上表可以看出，实施例1-4制备的反射隔热涂料不但具有较高的硬度、耐水性、耐酸碱性，耐盐雾性能和耐候性，而且具有优异的反射隔热功能，可显著降低汽车空调能耗，对夏季车内温度有很好的调节作用，可有效预防夏季汽车高温自燃问题的出现，且冬季时还可关闭反射隔热功能，实现了对汽车隔热功能的调控，具有较高的实用价值。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。