本发明涉及隔热涂料领域，具体涉及一种UV固化彩色透明隔热涂料及其制备方法。
背景技术：
随着经济的快速发展，建筑能耗占社会总能耗的比例已达27.8％并逐年升高，对社会造成了沉重的能源负担和严重的环境污染。据统计，中国每年新建建筑面积近20亿平方米，其中80％以上为高能耗建筑，既有建筑近400亿m2，95％以上为高能耗建筑，建筑的环保节能化迫在眉睫。门窗(尤其是玻璃)是建筑能量损失的最薄弱部位，面积约占建筑外维护结构面积的30％，其能量耗散约占建筑总能耗的2/3，是建筑采暖和制冷能耗最主要的原因，是建筑节能的重要研究对象。为了节约能源，科研人员进行了广泛的探索和研究，先后研制出低辐射镀膜玻璃、阳光控制镀膜玻璃、玻璃贴膜、吸热玻璃、中空玻璃、真空玻璃等玻璃节能产品，但这些产品往往因可见光区透过率低、工艺条件复杂、价格昂贵等原因，限制了其推广应用。近年来，人们发现纳米金属氧化物粉体对太阳光谱具有理想的选择性，在可见光区透过率高，而对红外光却具有很好的屏蔽性能。将这种纳米氧化物粉体分散后加入到树脂溶液中，可获得纳米透明隔热涂料，该涂料可在玻璃表面形成透明隔热膜，可以起到很好的隔热效果而不影响玻璃的透明性。
目前，国内纳米透明隔热涂料的制备上主要以水性体系为主，如：
(1)专利CN200410014672.4公开了一种可涂于玻璃、透明树脂、金属及水泥表面的纳米透明隔热复合涂料及其该涂料的隔热效果测试装置。该涂料由水性的聚氨酯树脂、聚硅氧烷树脂、聚丙烯酸树脂、纳米氧化铟锡(ITO)粉体、纳米氧化锡锑(ATO)粉体、涂料助剂和稀释剂等组成。
(2)专利CN200910189363.3公开了一种水性纳米透明玻璃隔热涂料及其制备方法，通过该方法制作的水性纳米透明玻璃隔热涂料具有优良的隔热效果及透明度。
(3)专利CN201310128843.5公开了一种水溶性羟基丙烯酸—聚酯型透明隔热树脂，它是以亲水性不饱和端羟基聚酯树脂与乙烯基纳米金属氧化物、丙烯酸酯单体、羟基丙烯酸酯单体、引发剂、乙烯基硅氧烷在去离子水中进行聚合反应，然后用pH调节剂中和，得到水溶性羟基丙烯酸—聚酯型透明隔热树脂。
众所周知，水性涂料喷涂施工后一般需要几个小时到1天才能表干，而实干则需要更长的时间，且施工受天气的影响极大，这一方面导致水性透明隔热涂料普遍存在着涂膜硬度低、容易刮伤的缺陷，时间久了就使得涂膜极易被刮花，而刮花的涂膜反过来严重影响窗户的景观效果，另一方面也不利于现场大规模的施工及低能耗的要求。
为了对纯水性纳米透明隔热涂料的干燥速度进行提升以提高涂膜的性能，有人发明了水性UV纳米透明隔热涂料，希望借助UV快速固化的优点以提高水性纳米透明隔热涂料的干燥速度从而提高涂膜的质量，如：
(1)专利CN200810243965.8公开了一种透明隔热的水性紫外光固化涂料的制备方法,该发明的涂料由水性UV预聚物乳化复合改性隔热纳米浆料、光引发剂和涂料助剂等组成，该涂料以水为溶剂,采用喷涂或刮涂的方式,利用紫外光照射固化成膜,可实现自动化流水线涂装,施工方便,且涂膜具有耐候性好、硬度高、附着力强等特点。
(2)专利CN201010121712.0公开了一种可紫外光固化的水性节能隔热纳米复合涂料及其制备方法，所制备的纳米复合涂料固化速度快、力学性能好,可用作汽车或建筑物玻璃的隔热保护涂层。
(3)专利CN201210245086.5公开了一种水性UV光固化全屏蔽纳米透明隔热涂料，该涂料易实现自动化流水线涂装，施工方便，固化速度快，生产效率高。
虽然，水性UV纳米透明隔热涂料相对于纯水性纳米透明隔热涂料具有易实现自动化流水线涂装、施工方便、固化速度快等优点，但由于涂膜中含有大量的亲水基团，涂膜的耐水性能差，在长期的使用过程中耐候性能不够好。纯UV纳米透明隔热涂料是目前最有希望既能提供涂膜优异的耐水性、耐候性，且易实现自动化流水线涂装、施工方便、能耗比高的综合性能优异的纳米透明隔热涂料。如：
(1)专利CN201010620331.7公开了一种隔热效果好的紫外线和电子束固化纳米透明隔热涂料。该发明的UV纳米透明隔热涂料不但涂膜的各方面性能优良且能在生产过程中降低能耗、提高生产效率，从而更适合工业化生产。
(2)专利CN201310560344.3公开了一种纳米隔热紫外光固化漆，该涂层经过长时间吸热也不会开裂，具有良好的隔热效果。
目前，纳米透明隔热涂料的研究绝大部分集中在非彩色领域，已公开的彩色纳米透明隔热涂料技术以水性体系为主，如：
(1)专利CN200910039512.8公开了一种彩色与透明隔热节能防护功能涂料及其制造方法,其赋予了着色颜料具有强烈的反射红外线与紫外线的功能。
(2)专利CN201410403376.7公开了一种水性彩色透明隔热涂料及制备方法和使用方法，该涂料在玻璃和塑料薄膜等表面上具有很好的附着力，且硬度高、耐老化性优、隔热效果好。
综合以上分析，本发明提出一种新型的UV固化彩色纳米透明隔热涂料，进一步拓展了UV纳米透明隔热涂料的种类，满足了市场多样化的需求。
技术实现要素：
一种UV固化彩色纳米透明隔热涂料，其包括基料、涂料助剂、活性稀释剂、光引发剂，其中所述的基料由UV树脂低聚物、无机纳米隔热粉体、显色组分组成。
进一步的，所述无机纳米粉体选自纳米氧化锑锡、纳米氧化铟锡、纳米二氧化钛、纳米二氧化硅、纳米氧化锌、纳米三氧化铝、纳米三氧化二铁。以上产品制造商：杭州万景新材料有限公司，南京天行新材料有限公司。
进一步的，所述无机纳米粒粉体的粒径范围为10～100纳米
进一步的，所述UV树脂低聚物选自聚丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、有机硅改性聚氨酯丙烯酸酯、有机硅改性聚酯丙烯酸酯、有机硅改性丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯、有机硅改性环氧丙烯酸酯。以上产品制造商：江苏利田科技有限公司。
进一步的，所述显色组分选自有机染料、无机颜料、色精。以上产品制造商：深圳市恒晖纳米科技有限公司，新乡县鹏呈化工有限责任公司等。
进一步的，所述无机纳米粉体占所述基料总重量的3～55％。
进一步的，所述显色组分占所述基料总重量的1～10％。
进一步的，所述基料是UV树脂低聚物、显色组分及无机纳米粉体通过高速分散制备的，其由占基料总重量45～75％的UV树脂低聚物、1～10％的显色组分、3～55％的无机纳米粉体组成。
进一步的，所述隔热涂料是由占涂料总重量50～85％的基料、1～18％的涂料助剂、10～60％的活性稀释剂、1～17％的光引发剂组成。
进一步的，所述涂料助剂选自流平剂、消泡剂、紫外光吸收剂、光引发促进剂、增塑剂。
进一步的，所述的活性稀释剂选自己二醇二丙烯酸酯、三聚丙二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯。以上产品制造商：江苏利田科技有限公司，其功能是在调整涂料粘度的同时参与UV或电子束固化以调整漆膜的交联密度。
进一步的，所述的引发剂可以为用于UV固化的任何引发剂，例如商品名为：1-羟基环己基苯甲酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、二苯甲酮、安息香双甲醚等。以上商品制造商汽巴精化。
本发明还提供了一种彩色透明隔热漆膜，其特征在于，所述漆膜是上述彩色透明隔热涂料喷涂或刷涂于玻璃表面经UV固化得到的，其中UV固化中UV的能量范围在500～1500mj/cm2,其中玻璃的输送速度为20～40m/min。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：将UV固化涂膜性能优良、生产过程中低能耗、生产效率高的优点和彩色组分结合起来，满足了市场对于纳米透明隔热涂料多样化的需求。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细描述，但不应将此理解为本发明的保护范围仅限于下列实施例。
实施例1
将占涂料总重量比为36％的有机硅改性聚氨酯丙烯酸酯、10％的纳米氧化锑锡、5％的纳米氧化锌、3％的纳米氧化铝、6％的大红色精混合，1000转/分钟高速分散30分钟，再加入0.5％的聚硅氧烷流平剂、0.5％的聚硅氧烷化合物消泡剂、35％的己二醇二丙烯酸酯活性稀释剂及4％的2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮光引发剂混合均匀，制得可UV固化的大红色透明隔热涂料。将该涂料喷涂于玻璃板上进行UV固化(能量范围为880mj/cm2，输送速度为30m/min)得到表面含有红色隔热层的玻璃。
实施例2
将占涂料总重量比为30％的聚氨酯丙烯酸酯、10％的纳米氧化锑锡、5％的纳米氧化锌、5％的黄色色精混合，1000转/分钟高速分散30分钟，再加入0.5％的聚硅氧烷流平剂、0.5％的聚硅氧烷化合物消泡剂、45％的己二醇二丙烯酸酯活性稀释剂及4％的2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮光引发剂混合均匀，制得可UV固化的黄色透明隔热涂料。将该涂料喷涂于玻璃板上进行UV固化(能量范围为1000mj/cm2，输送速度为30m/min)得到表面含有黄色隔热层的玻璃。
实施例3
将占涂料总重量比为35％的聚氨酯丙烯酸酯、10％的纳米氧化锑锡、10％的纳米氧化锌、8％的纳米三氧化二铁、7％的黄色色精混合，1000转/分钟高速分散30分钟，再加入1.5％的聚硅氧烷流平剂、0.5％的聚硅氧烷化合物消泡剂、25％的己二醇二丙烯酸酯活性稀释剂及4％的2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮光引发剂混合均匀，制得可UV固化的黄色透明隔热涂料。将该涂料喷涂于玻璃板上进行UV固化(能量范围为1000mj/cm2，输送速度为30m/min)得到表面含有黄色隔热层的玻璃。
试验例1隔热效果测试
将实施例得到的彩色隔热玻璃与普通白玻璃放入具有相同热源的恒温检测箱内进行隔热效果测试，隔热涂料的玻璃与普通白玻璃的实际温差在5～10℃之间，可见本发明的隔热涂料的隔热效果非常明显。
试验例2由本发明的彩色隔热涂料涂布的漆膜的技术指标检测
按照本领域常规的检测方法，检测本发明的彩色纳米隔热涂料涂布的各项漆膜指标。检测结果如下表所示，可见本发明的隔热涂料符合国家标准，具有非常优越的性能。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：将UV固化涂膜性能优良、生产过程中低能耗、生产效率高的优点和彩色组分结合起来，满足了市场对于纳米透明隔热涂料多样化的需求。