一种多功能复合涂层材料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种多功能复合涂层材料及其制备方法，属于高分子复合材料领域。
【背景技术】
[0002] 随着科技的发展，社会的进步，越来越多的建筑拔地而起，成为一座城市繁华的缩 影。然而，伴随而来的建筑能耗确是成倍增加。建筑能耗约占全社会总能耗的30~40%，其 中20%是由采暖和空调引起的，为降低建筑能耗可W采取提高室内设备的能效比和围护结 构的保溫隔热性能等手段来实现。
[0003] 地球每时每刻都在接受阳光的照射，阳光中约5 %的光属于紫外线，波长在1 OOnm- 400nm，适量的紫外线照射对人体健康有益。然而，由于工业发展带来的环境污染，大量氣利 昂等化合物留在空气上空，与紫外线反应，产物进而与臭氧发生连锁反应，导致大气臭氧层 遭到严重破坏，使到达地面的紫外线量随之增加。过量的紫外线照射，会对人类的健康造成 严重的危害。为减少人类接触到紫外线的量，可W在建筑玻璃和外墙，涂上含有紫外屏蔽剂 的涂层。
[0004] 纳米粒子是指颗粒粒径小于lOOnm的粒子。由于粒子比表面积大，粒径小，表面曲 率大，因此，具有表面效应、体积效应、小尺寸效应、宏观量子隧道效应。纳米粒子在保持原 有物质化学性质的同时，与大块物质相比，在磁性、光吸收、热阻、化学活性、催化和烙点等 方面表现出特异的性能。
[000引将纳米粒子与聚丙締酸脂乳液结合，用于外墙涂料的研究已有很多。与传统的研 究相比，本发明在于将不同的纳米粒子与聚丙締酸脂乳液结合，形成复合膜，使整体同时具 有不同纳米粒子带来的特性。利用纳米二氧化娃、纳米二氧化铁、纳米微晶纤维素，使复合 涂层具有一定的紫外屏蔽、保溫隔热性能。对紫外防护，建筑节能材料的发展有一定的指导 意义。
【发明内容】
[0006] 本发明所要解决的技术问题是针对现有建筑外墙涂层技术中存在的不足，提供一 种多功能复合涂层材料及其制备方法，其成本低廉，施工简单，成膜溫度为室溫，且同时具 有一定的紫外吸收和保溫隔热功能。
[0007] 本发明解决W上技术问题所采用的技术方案是:一种多功能复合涂层材料，其特 征在于:是由Ξ层含有不同纳米粒子的聚丙締酸醋涂层复合在一起形成的；所述Ξ层含有 不同纳米粒子的聚丙締酸醋涂层分别为:含纳米二氧化娃的聚丙締酸醋涂层、含纳米二氧 化铁的聚丙締酸醋涂层、含纳米微晶纤维素的聚丙締酸醋涂层。
[0008] 按上述技术方案，所述含纳米二氧化娃的聚丙締酸醋涂层的厚度为0.8-1.2毫米， 含纳米二氧化铁的聚丙締酸醋涂层的厚度为0.8-1.2毫米，含纳米微晶纤维素的聚丙締酸 醋涂层的厚度为0.8-1.2毫米。
[0009] 按上述技术方案，所述含纳米二氧化娃的聚丙締酸醋涂层的材料包括纳米二氧化 娃、聚丙締酸脂乳液、成膜剂，各原料的重量份数分别为：
[0010] 纳米二氧化娃 0.95-4.6份，
[0011] 聚丙締酸脂乳液中聚丙締酸脂 91.7-95.2份，
[001引成膜剂 3.7-3.85份。
[0013] 按上述技术方案，所述含纳米二氧化铁的聚丙締酸醋涂层的材料包括纳米二氧化 铁、聚丙締酸脂乳液、成膜剂，各原料的重量份数分别为：
[0014] 纳米二氧化铁 0.95-1.9份，
[0015] 聚丙締酸脂乳液中聚丙締酸脂 94.3-95.2份，
[0016] 成膜剂 3.8-3.85 份。
[0017] 按上述技术方案，所述含纳米微晶纤维素的聚丙締酸醋涂层的材料包括纳米微晶 纤维素(NCC)、聚丙締酸脂乳液、成膜剂，各原料的重量份数分别为：
[001引纳米微晶纤维素 0.95-8.8份，
[0019]聚丙締酸脂乳液中聚丙締酸脂 87.7-95.2份，
[0020] 成膜剂 3.5-3.85 份。
[0021] 按上述技术方案，所述的成膜剂为二丙二醇下酸。
[0022] 按上述技术方案，聚丙締酸脂乳液的固含量为45wt %-48wt %。
[0023] 上述的一种多功能复合涂层材料的制备方法，其特征在于包括W下步骤：
[0024] 1)纳米粒子的分散，将制备好的纳米粒子分别分散在聚丙締酸脂乳液中，加成膜 剂制成涂层材料：
[0025] ①按纳米二氧化娃、聚丙締酸脂乳液中聚丙締酸脂、成膜剂的重量份数分别为:纳 米二氧化娃0.95-4.6份、聚丙締酸脂乳液中聚丙締酸脂91.7-95.2份、成膜剂3.7-3.85份， 选取纳米二氧化娃、聚丙締酸脂乳液、成膜剂，备用；
[0026] 按纳米二氧化娃、水和聚甲基丙締酸钢的配比为0.045旨-0.225旨：181111:21111，选取 水和聚甲基丙締酸钢；
[0027] 将纳米二氧化娃、水和聚甲基丙締酸钢混合，超声处理10分钟，得到纳米二氧化娃 分散液;最后将纳米二氧化娃分散液加入到聚丙締酸脂乳液中，磁力揽拌10分钟，得到含有 纳米二氧化娃粒子的聚丙締酸脂乳液；
[0028] 将含有纳米二氧化娃粒子的聚丙締酸脂乳液溶液中加入成膜剂，得到含纳米二氧 化娃的聚丙締酸醋涂层材料；
[0029] ②按纳米二氧化铁、聚丙締酸脂乳液中聚丙締酸脂乳液、成膜剂的重量份数分别 为：纳米二氧化铁0.95-1.9份、聚丙締酸脂乳液中聚丙締酸脂乳液94.3-95.2份、成膜剂 3.8-3.85份，选取纳米二氧化铁、聚丙締酸脂乳液、成膜剂，备用；
[0030] 按纳米二氧化铁、水和十二烷基苯横酸钢的配比为0.045g-0.090g: 20ml: 0.03g， 选取水和十二烷基苯横酸钢；
[0031] 将纳米二氧化铁、水和十二烷基苯横酸钢混合，超声处理10分钟，得到纳米二氧化 铁分散液;然后将纳米二氧化铁分散液加入聚丙締酸脂乳液中，磁力揽拌10分钟，得到含有 纳米二氧化铁粒子的聚丙締酸脂乳液溶液；
[0032] 将含有纳米二氧化铁粒子的聚丙締酸脂乳液溶液中加入成膜剂，得到含纳米二氧 化铁的聚丙締酸醋涂层的材料；
[0033] ③按纳米微晶纤维素、聚丙締酸脂乳液中聚丙締酸脂乳液、成膜剂的重量份数分 别为：纳米微晶纤维素0.95-8.8份、聚丙締酸脂乳液中聚丙締酸脂乳液87.7-95.2份、成膜 剂3.5-3.85份，选取纳米微晶纤维素、聚丙締酸脂乳液、成膜剂，备用；
[0034] 按纳米微晶纤维素、水和酒精的配比为：0.045旨-0.45旨：101111:101111，选取水和酒 精；
[0035] 将纳米微晶纤维素、水和酒精混合，超声处理10分钟，得到纳米微晶纤维素分散 液;最后将纳米微晶纤维素分散液加入聚丙締酸脂乳液中，磁力揽拌10分钟，得到含有纳米 微晶纤维素粒子的聚丙締酸脂乳液溶液；
[0036] 将含有纳米微晶纤维素粒子的聚丙締酸脂乳液溶液中加入成膜剂，得到含纳米微 晶纤维素的聚丙締酸醋涂层的材料；
[0037] 2)固化成膜、复合涂层:将上述Ξ种涂层的材料中的任意一种涂于模具表面，常溫 固化成型，作为第一层;将余下二种涂层的材料中的任意一种涂于已固化好的涂层上面，常 溫固化成型，作为第二层;将最后余下的一种涂层的材料涂于已固化好的第二层上面，常溫 固化成型，作为第Ξ层;得到多功