专利名称：一种纺织隔热涂料及其制备方法和使用方法
技术领域：
本发明涉及隔热材料技术领域，特别涉及一种纺织隔热涂料及其制备方法和使用方法。
背景技术：
在太阳光底下照射的物体，由于热量的不断积累，导致物体的表面温度和内部温度会不断升高，这不仅给人们的生产和日常生活带来极大的不便和危害，同时还会缩短工业仪器设备、汽车等的使用寿命。建筑屋顶和外墙表面温度升高会引起周围环境和室内温度过高，从而容易形成热岛效应。在世界上有很多城市夏季热岛现象变得越来越严重，人们的居住环境日益恶化，生活环境的舒适度逐渐减弱，空调和风扇的制冷用电量持续升高。在当今倡导节能降耗减排的新形势下，节约能源显得尤为重要，因此，开发一种不需要消耗能源就能屏蔽太阳热能和被动辐射制冷的材料日益受到人们的关注，具有太阳热屏蔽和辐射 功能的涂层材料成为当前人们研究和开发的热点。太阳热屏蔽涂料是一种新型的功能性涂料。它能从源头上阻止热量的传递，有效地降低涂层表面和内侧环境温度，从而达到有效改善工作环境，降低能耗的目的，因而被广泛用于建筑、石油、运输、造船、军工、航天等行业。隔热功能织物是将对太阳热辐射具有屏蔽作用的涂料涂覆到织物上得到的一种功能性涂层织物。它可根据不同环境和使用要求，制作成各式各样的防晒隔热用品，如隔热遮阳伞、遮阳隔热帐篷、防晒窗帘、仓储防晒隔热篷布、机械设备遮阳隔热布、车衣、船罩等。目前，隔热功能织物所用的隔热涂料其所用的溶剂大多为氯仿、二氯甲烷、甲苯和二甲苯等有机溶剂，且成膜基料大多为聚氯乙烯、聚偏氟乙烯、亲水氟树脂和三聚氰胺树脂等物质，均对人体和环境有极大的危害。随着环保意识的日益提高，现大都采用聚氨酯、丙烯酸树脂和环氧树脂等，但采用这些成膜基料制备的涂料存在生产成本高、加工复杂、附着力弱、耐候性差和隔热效果等不足。因此，开发一种环保、低成本和隔热性能优良的隔热功能涂料是今后发展的方向。胡文等(专利公开号CN 102453427 A)公开了一种以丙烯酸酯改性的亲水氟树脂为成膜基料、异氰酸酯为固化剂和助剂等组分制备的涂料，存在原料有毒、成本高、附着力弱、耐候性差和隔热效果不佳等缺陷。
发明内容
针对现有纺织隔热涂料附着力弱、耐候性差和隔热效果不佳等问题，本发明的目的是提供一种以聚二甲基硅氧烷为主体树脂，金红石型二氧化钛为隔热功能填料的纺织隔热涂料，该隔热涂料涂层附着力强，耐候性好，隔热效果优良，加工工艺简便，生产成本低。本发明的纺织隔热涂料，包括聚二甲基硅氧烷、金红石型二氧化钛、N，N-二甲基甲酰胺和六偏磷酸钠，以质量百分数计，所述的聚二甲基硅氧烷质量分数占2(Γ35%，所述的金红石型二氧化钛质量分数占10 25%，所述的N，N-二甲基甲酰胺质量分数占45飞0%，所述的六偏磷酸钠质量分数占3 5%。其中，所述的金红石型二氧化钛型号选自杜邦R-900、R-902、R-909中的一种或多种。同时本发明还公开了上述纺织隔热涂料的制备方法，具体包括以下步骤
(1)金红石型二氧化钛的改性处理
将一定量金红石型二氧化钛粉末加入到一定量N，N-二甲基甲酰胺溶剂中，其中金红石型二氧化钛粉末与N，N-二甲基甲酰胺溶剂质量分数之比为1(Γ25%:45飞0%，机械搅拌分散l(T50min，制得金红石型二氧化钛粉末分散液，然后一边搅拌，一边向所得的金红石型二氧化钛粉末分散液中加入一定量的六偏磷酸钠溶液，其中六偏磷酸钠溶液与金红石型二氧化钛粉末质量分数之比为3 5% :10 25%，继续搅拌分散l(T50min ；(2)将一定量聚二甲基硅氧烷加入到一定量N，N-二甲基甲酰胺溶剂中，其中聚二甲基硅氧烷与N，N- 二甲基甲酰胺溶剂质量分数之比为2(T35% :45飞0%，搅拌至混合均匀；
(3)将步骤(I)制得的金红石型二氧化钛混合溶液加入到步骤(2)制得的聚二甲基硅氧烷溶液中，搅拌至混合均匀后，即制得纺织隔热涂料。其中，所述步骤(I)和(2)中的N，N- 二甲基甲酰胺的浓度为O. 98g/mL ;所述步骤(O中的六偏磷酸钠溶液的百分含量为8%。进一步，本发明还公开了上述纺织隔热涂料的使用方法，具体包括如下几个步骤
(1)调试瑞士Werner Mathis公司生产的LTF-97885型涂层机，将涂层机中的刮刀与导布棒之间的隔距固定在60 μ m，将待涂层织物平整地固定在针板上；
(2)将以上制备好的新型隔热涂料在涂层机上刮涂到织物上(刮涂次数为1、2、3、4)，每次刮涂完后在100° C烘箱中烘干3min，然后根据不同温度(14(T200° C)不同时间(f7min)进行焙烘，冷却得隔热涂层织物；
(3)将所得的隔热涂层织物在水中洗涤2 3次后，于100°C下在烘箱中烘干；
(4)将烘干后的隔热涂层织物进行性能测试。本发明与现有技术相比，其显著优点是
(1)隔热涂料常用的溶剂大多为氯仿、二氯甲烷和二甲苯等有机溶剂，且成膜基料大多为聚氯乙烯、聚偏氟乙烯和三聚氰胺树脂等物质，均对人体和环境有极大的危害。本发明采用的溶剂N，N-二甲基甲酰胺和成膜基料聚二甲基硅氧烷对环境基本无污染，且聚二甲基硅氧烷具有优异的热氧化稳定性及耐潮、耐候等性能；
(2)本发明采用隔热涂料直接涂抹在织物上的施工方法，简化了生产工艺，容易进行工业化生产；
(3)本发明采用聚二甲基硅氧烷为主体树脂，有效改善隔热功能填料金红石型二氧化钛在溶剂中的润湿性，增强金红石型二氧化钛在织物上的涂层附着力，从而提高涂层的隔热稳定性能。
具体实施例方式下面通过实例来进一步描述本发明的特征，但本发明并不局限于下述实例。实施例I(1)将8.33g R-900金红石型二氧化钛粉末加入到盛有20ml (O. 98g/ml)的N，N- 二甲基甲酰胺烧杯中，所得混合物在D-7401-50型电动搅拌器中于800r/min的转速下搅拌分散20min后，向其中加入I. 47g百分含量为8%的六偏磷酸钠溶液，继续搅拌分散40min ；
(2)将9.8g聚二甲基硅氧烷加入到盛有IOml (O. 98g/ml) N，N- 二甲基甲酰胺的烧杯中，用玻璃棒搅拌至完全溶解均匀，静置至其中不含有气泡；
(3)将(I)中分散均匀的金红石型二氧化钛加入到(2)中搅拌至混合均匀后，即制得新型纺织隔热涂料；
(4)调试瑞士Werner Mathis公司生产的LTF-97885型涂层机，将涂层机中的刮刀与导布棒之间的隔距固定在60 μ m，将待涂层织物平整地固定在针板上；
(5)将以上制备好的隔热涂料在涂层机上刮涂到织物上(刮涂两次)，每次刮涂完后在100° C下烘干3min，然后在140° C下焙烘3min，冷却得隔热涂层织物； (6)将所得的隔热涂层织物在水中洗涤2次后，于100°C下在烘箱中烘干；
(7)将烘干后的隔热涂层织物进行性能测试。实施例2
(1)将16.3gR-902金红石型二氧化钛粉末加入到盛有20ml (O. 98g/ml) N，N-二甲基甲酰胺烧杯中，所得混合物在D-7401-50型电动搅拌器中于800r/min的转速下搅拌分散20min后，向其中加入3. 3g百分含量为8%的六偏磷酸钠溶液，继续搅拌分散40min ；
(2)将16.3g聚二甲基硅氧烷加入到盛有IOml (O. 98g/ml)N, N- 二甲基甲酰胺烧杯中，用玻璃棒搅拌至完全溶解均匀，静置至其中不含有气泡；
(3)将(I)中分散均匀的金红石型二氧化钛加入到(2)中搅拌至混合均匀后，即制得新型纺织隔热涂层材料；
(4)调试瑞士Werner Mathis公司生产的LTF-97885型涂层机，将涂层机中的刮刀与导布棒之间的隔距固定在60 μ m，将待涂层织物平整地固定在针板上；
(5)将以上制备好的隔热涂层材料在涂层机上刮涂到织物上(刮涂两次)，每次刮涂完后在100° C下烘干3min，然后在160° C下焙烘5min，冷却得隔热涂层织物；
(6)将所得的隔热涂层织物在水中洗涤3次后，于100°C下在烘箱中烘干；
(7)将烘干后的隔热涂层织物进行性能测试。实施例3
(1)将5.88gR-909金红石型二氧化钛粉末加入到盛有20ml (O. 98g/ml) N，N-二甲基甲酰胺烧杯中，所得混合物在D-7401-50型电动搅拌器中于800r/min的转速下搅拌分散20min后，向其中加入2. 94g百分含量为8%的六偏磷酸钠溶液，继续搅拌分散IOOmin ；
(2)将20.58g聚二甲基硅氧烷加入到盛有IOml (O. 98g/ml) N，N-二甲基甲酰胺烧杯中，用玻璃棒搅拌至完全溶解均匀，静置至其中不含有气泡；
(3)将(I)中分散均匀的金红石型二氧化钛加入到(2)中搅拌至混合均匀后，即制得新型纺织隔热涂料；
(4)调试瑞士Werner Mathis公司生产的LTF-97885型涂层机，将涂层机中的刮刀与导布棒之间的隔距固定在60 μ m，将待涂层织物平整地固定在针板上；
(5)将以上制备好的隔热涂料在涂层机上刮涂到织物上(刮涂两次)，每次刮涂完后在100° C下烘干3min，然后在180° C下焙烘5min，冷却得隔热涂层织物；(6)将所得的隔热涂层织物在水中洗涤3次后，于100°C下在烘箱中烘干；
(7)将烘干后的隔热涂层织物进行性能测试。实施例4:
对上述实施例Γ3制得的隔热涂层织物样品进行如下性能测试，测试结果见表I。I、附着力
按照GB/T1732-93进行测试；
2、耐老化QUV测试
按照GB1865-80进行测试； 3、太阳热反射率
按照JGT235-2008进行测试；
4、热导率
按照GB10294进行测试；
5、隔热温差测试
按照JGT235-2008进行测试。
表I
I实施例I织物I实施例2织物I实施例3织物雨着力5B5B5B
QUV/h￥0038003700
阳热反射率i87%82%
热导率 /W/m · K 0.0320.0350.042
隔热温差测试/° C 114112|9
从表I测试结果可以看出，本发明公开的一种新型纺织隔热涂料涂覆到织物后其附着
力强、耐候性好，且隔热效果优异。
权利要求
1.一种纺织隔热涂料，其特征在于包括聚二甲基硅氧烷、金红石型二氧化钛，N, N- 二甲基甲酰胺和六偏磷酸钠，以质量百分数计，所述的聚二甲基硅氧烷质量分数占2(Γ35%，所述的金红石型二氧化钛质量分数占10 25%，所述的N，N-二甲基甲酰胺质量分数占45飞0%，所述的六偏磷酸钠质量分数占3 5%。
2.根据权利要求I所述的纺织隔热涂料，其特征在于所述金红石型二氧化钛型号选自R-900、R-902、R-909中的一种或多种。
3.一种纺织隔热涂料的制备方法，其特征在于包括以下几个步骤 (1)金红石型二氧化钛的改性处理 将一定量金红石型二氧化钛粉末加入到一定量N，N-二甲基甲酰胺溶剂中，其中金红石型二氧化钛粉末与N，N-二甲基甲酰胺溶剂质量分数之比为1(T25% :45飞0%，机械搅拌分散l(T50min，制得金红石型二氧化钛粉末分散液，然后一边搅拌，一边向所得的金红石型二氧化钛粉末分散液中加入一定量的六偏磷酸钠溶液，其中六偏磷酸钠溶液与金红石型二氧化钛粉末质量分数之比为3 5% :10 25%，继续搅拌分散l(T50min ； (2)将一定量聚二甲基硅氧烷加入到一定量N，N-二甲基甲酰胺溶剂中，其中聚二甲基硅氧烷与N，N- 二甲基甲酰胺溶剂质量分数之比为2(T35% :45飞0%，搅拌至混合均匀； (3)将步骤(I)制得的金红石型二氧化钛混合溶液加入到步骤(2)制得的聚二甲基硅氧烷溶液中，搅拌至混合均匀后，即制得纺织隔热涂料。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于步骤(I)和(2)中N，N-二甲基甲酰胺的浓度为O. 98g/mL。
5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于步骤(I)中六偏磷酸钠溶液的百分含量为8%。
6.一种纺织隔热涂料的使用方法，其特征包括以下几个步骤 (1)调试涂层机，将涂层机中的刮刀与导布棒之间的隔距固定在60μ m，将待涂层织物平整地固定在针板上； (2)将制备好的隔热涂料在涂层机上刮涂到织物上，每次涂完后在100° C下烘干3min，然后根据不同温度不同时间进行焙烘，冷却得隔热涂层织物； (3)将所得的隔热涂层织物在水中洗涤2 3次后，于100° C下在烘箱中烘干； (4)将烘干后的隔热涂层织物进行性能测试。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于步骤(2)中的刮涂次数为1、2、3、4。
8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于步骤(2)中的焙烘温度为140 200° Co
9.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于步骤(2)中的焙烘时间为f7min。
全文摘要
本发明涉及一种纺织隔热涂料及其制备方法和使用方法，该纺织隔热涂料的主要成分包括聚二甲基硅氧烷、金红石型二氧化钛、N,N-二甲基甲酰胺和六偏磷酸钠，其中成膜基料聚二甲基硅氧烷质量分数占20~35%、隔热功能填料金红石型二氧化钛质量分数占10~25%、N,N-二甲基甲酰胺质量分数占60~80%、六偏磷酸钠质量分数占1~2%。本发明与现有技术相比，其显著优点是原料环保简单易得，成本低廉，加工工艺简便，隔热涂料附着力强，耐候性好，隔热效果优异。
文档编号D06M11/46GK102808330SQ20121031629
公开日2012年12月5日 申请日期2012年8月31日 优先权日2012年8月31日
发明者张宇, 戚湧 申请人:南京理工大学常熟研究院有限公司