涂料的制作方法

本发明涉及含有uv/hev吸收材料的涂料组合物或聚合物组合物，以保护它们免受由电磁辐射引起的降解。本发明还涉及掺入涂料或聚合物中的添加剂，用于保护材料免受由电磁辐射引起的降解。特别地，本发明涉及用于吸收高能可见光的添加剂及其制造方法。
背景技术：
长时间暴露于光线(尤其是紫外(uv)光)可以损害诸如木材和聚合物的材料。这种损害的范围可以从褪色到崩解。通过使用作为涂层施加或提供在产品的主体中的uv吸收剂添加剂，可以减少uv光引起的损害。典型地，通过包含有机uv吸收剂(如羟苯基苯并三唑)的涂层来保护木材或其他表面免受uv损害。然而，有机uv吸收剂往往会随着时间而降解，因此仅提供有限量的保护。最近，已经开发了不随时间降解的无机吸收剂。这些包括金属氧化物，诸如zno、tio2和ceo2，它们是半导体。已经发现，ceo2与另一种金属氧化物组合作为无机uv吸收剂是特别有效的。然而，尽管无机uv吸收剂克服了有机吸收剂的许多问题，但是它们仍然不能完全防止由暴露于光线下而对木材和其他材料造成的损害。发明概述根据本发明的一个方面，提供一种涂料组合物，所述涂料组合物含有uv/hev(hev＝高能可见光)吸收材料，并且在450nm的电磁辐射吸收与在320nm的电磁辐射吸收的比率大于5％、优选大于10％并且更优选大于20％。根据本发明的另一个方面，提供一种聚合物组合物，所述聚合物组合物含有uv/hev吸收材料，并且在450nm的电磁辐射吸收与在320nm的电磁辐射吸收的比率大于5％、优选大于10％并且更优选大于20％。这些方面的涂料组合物或聚合物组合物可以含有uv/hev吸收材料，所述uv/hev吸收材料包括二氧化铈与至少一种其他金属氧化物组合的纳米颗粒。其他金属氧化物与氧化铈的比率可以为0.5∶99.5至50∶50、优选5∶95至40∶60并且更优选10∶90至30∶70。其他金属氧化物可以选自fe、mn、cu和co的氧化物，或其任意组合。根据本发明的另一个方面，提供一种涂料组合物，所述涂料组合物中所述涂料组合物的uv/hev吸收材料与非挥发性有机组分的比率为0.05∶99.95至10.0∶90.0、优选0.1∶99.9至8.0∶92.0并且更优选0.2∶99.8至6.0∶94.0。根据本发明的另一个方面，提供涂有上述方面的涂料组合物的基材。基材可以是塑料、玻璃、石材、砖石、砖、混凝土、木材、金属、纺织品、复合材料中的一种。根据本发明的另一个方面，提供一种uv/hev吸收材料，所述uv/hev吸收材料被配置成使得在被掺入涂料时，所述涂料在450nm的电磁辐射吸收与在320nm的电磁辐射吸收的比率大于5％、优选大于10％并且更优选大于20％。uv/hev吸收材料可以包括二氧化铈与至少一种其他金属氧化物组合的纳米颗粒。根据本发明的另一个方面，提供一种聚合物组合物，所述聚合物组合物中所述聚合物的uv/hev吸收材料与非挥发性有机组分的比率为0.01∶99.99至10.0∶90.0、优选0.1∶99.9至8.0∶92.0并且更优选0.2∶99.8至6.0∶94.0。根据本发明的另一个方面，提供一种uv/hev吸收材料，所述uv/hev吸收材料被配置成使得在被掺入聚合物时，所述聚合物在450nm的电磁辐射吸收与在320nm的电磁辐射吸收的比率大于5％、优选大于10％并且更优选大于20％。uv/hev吸收材料可以包括二氧化铈与至少一种其他金属氧化物组合的纳米颗粒。根据本发明的另一个方面，提供一种用于掺入涂料中的添加剂，所述添加剂包含氧化铈与至少一种其他金属氧化物组合的纳米颗粒，所述添加剂被配置成使得当涂敷到表面上时，涂料的总吸收为在400nm和500nm之间的波长带的电磁辐射的至少10％。根据本发明的另一个方面，提供一种用于掺入聚合物中的添加剂，所述添加剂包含氧化铈与至少一种其他金属氧化物组合的纳米颗粒，所述添加剂被配置成使得所述聚合物的总吸收为在400nm和500nm之间的波长带的电磁辐射的至少10％。在涂敷到表面时涂料的总吸收或者聚合物的总吸收可以是在400nm和500nm之间的波长带的电磁辐射的至少20％、优选至少30％、更优选至少40％并且最优选至少50％。在涂敷到表面时涂料的总吸收或者聚合物的总吸收可以是在300nm和400nm之间的波长带的电磁辐射的至少90％，以及在400nm和500nm之间的波长带的电磁辐射的至少10％、优选至少20％、优选至少30％、更优选至少40％并且最优选至少50％。在涂敷到表面时涂料的总吸收或者聚合物的总吸收可以是在400nm和450nm之间的波长带的电磁辐射的至少10％、优选至少20％、优选至少30％、更优选至少40％并且最优选至少50％。氧化铈与至少一种其他金属氧化物的组合可以以1重量％至90重量％的范围、更优选以2重量％至75重量％的范围并且更优选以5重量％至50重量％的范围存在于添加剂中。其他金属氧化物可以为总金属氧化物混合物的至少0.5％、更优选至少1％、更优选至少2％、更优选至少5％、更优选至少10％并且更优选至少20％。由添加剂所得到的涂料或聚合物可以不是无色的。由添加剂所得到的涂料或聚合物可以是基本上透明的。至少一种其他金属氧化物可以是氧化铁、氧化铜、氧化锰、氧化钴中的一种。纳米颗粒的平均尺寸可以在1nm至500nm的范围内。优选地，纳米颗粒的平均尺寸可以在5nm至200nm的范围内。本发明还提供包含如上所述的添加剂的涂料。涂料可以设计用于预期厚度为0.1至500μm并且优选1至300μm并且更优选5至200μm的涂覆。氧化铈与至少一种其他金属氧化物的组合可以以0.05重量％至10重量％、优选0.2重量％至5重量％的范围存在于涂料中。本发明还提供包含如上所述的添加剂的木材涂料。涂料可以设计用于预期厚度为10至500μm并且优选20至200μm的涂覆。氧化铈与至少一种其他金属氧化物的组合可以以0.05重量％至10重量％、优选0.2重量％至5重量％的范围存在于涂料中。本发明还提供包含如上所述的添加剂的聚合物。氧化铈与至少一种其他金属氧化物的组合可以以0.01重量％至10重量％、优选0.1重量％至2重量％的范围存在于聚合物中。本发明还提供包含氧化铈与至少一种其他金属氧化物组合的纳米颗粒的材料，所述材料的总吸收为在400nm和500nm之间的波长带的电磁辐射的至少10％。根据本发明的另一个方面，提供一种制造添加剂的方法，所述添加剂包括氧化铈与至少一种其他金属氧化物组合的纳米颗粒，所述添加剂被配置成使得掺有所述添加剂的涂料或聚合物的总吸收为在400nm和500nm之间的电磁辐射的至少10％，所述方法包括：在液体中形成沉淀物；洗涤和纯化沉淀物并任选地干燥沉淀物；并且将沉淀物分散在载体介质中。根据本发明的另一个方面，提供一种涂敷到材料上以保护所述材料免受由电磁辐射引起的降解的涂料，所述涂料包含氧化铈与至少一种其他金属氧化物组合的纳米颗粒并且被配置成吸收跨越uv和hev波长范围的电磁辐射。本发明还提供一种底漆涂料组合物，所述底漆涂料组合物中所述底漆涂料组合物的uv/hev吸收材料与非挥发性有机组分的比率为6.0∶94.0至99.0∶1.0、优选10.0∶90.0至90∶10并且更优选15.0∶85至85∶15。本发明还提供涂有上述底漆涂料组合物的基材，所述底漆涂料组合物的底漆涂料厚度为0.1至40微米、优选0.5至30微米并且更优选1至25微米。随后可以用厚度为1至500微米的面漆涂覆基材。本发明还提供通过将上述添加剂的水性或非水性分散体涂覆到基材上而制备的基材。涂敷的添加剂分散体可以具有0.005至5.0微米、优选0.01至3.0微米并且更优选0.02至2微米的添加剂涂料厚度。随后可以用厚度为1至500微米的面漆涂覆基材。附图简述图1是示出通过选择二氧化铈(ceo2)和改性二氧化铈分散体的uv和hev光吸收的图；图2是示出通过选择二氧化铈(ceo2)和改性二氧化铈分散体(以比图1所示的分散体更高的w/v％存在)的uv和hev光吸收的图；图3是示出在不同添加剂的情况下0.01重量％溶剂分散体的uv和hev光吸收的图；图4是示出在不同添加剂的情况下0.1重量％溶剂分散体的uv和hev光吸收的图；图5是示出通过在载玻片上涂有不同添加剂/未涂有添加剂的uv和hev光吸收的图；图6是示出通过在载玻片上涂有不同浓度的添加剂/未涂有添加剂的uv和hev光吸收的图；并且图7是示出制造掺入涂料中的添加剂的方法的流程图，该添加剂包括氧化铈与至少一种其他金属氧化物组合的纳米颗粒。发明详述先前关于开发无机吸收剂的工作集中在如何扩大uv吸收范围，特别是在uva波段(315nm至400nm)。例如，已经发现将ceo2纳米颗粒与另一种金属氧化物(如氧化铁)混合增加了350nm至400nm范围内的uv光的吸光度。对应于可见光范围内的光(大约400nm至800nm)的超过400nm的吸光度通常被认为是不合需要的，因为含有吸收剂的涂料将不再是无色的。由于这种类型的uv吸收剂的一个目的在于防止或减少由于暴露于光而引起的褪色，所以认为uv吸收剂不改变其所涂敷的表面或主体(bulk)材料的颜色是重要的。如果需要改变颜色，则可以使用有色清漆、着色剂或颜料来代替。对于木材表面尤其如此，其中透明涂料允许看到木材的真实颜色和纹理。然而，本发明人已经认识到，即使uv吸光度可以朝向uva范围的末端(即高达400nm)延伸，仍然会发生由暴露于光引起的损害。据推测，这种损伤是由所谓的高能可见光(hev)引起的，其通常被定义为400nm至500nm波长范围内的可见光。这种观点得到以下事实的支持：内部表面如木地板、塑料和纺织品因长时间暴露于光线下而受损。即使标准窗玻璃通常吸收高达约350nm的uv光，也会发生这种情况。窗玻璃因此过滤掉所有uvb光和一些uva光。因此，内部表面的任何降解必然由uva和hev光的组合引起。本发明人已经发现，可以优化包含添加剂的涂料，所述添加剂包含ceo2与另一种金属氧化物(如例如氧化铁、氧化铜、氧化锰或氧化钴)组合的纳米颗粒，从而吸收uv光和hev光这两者。这可以通过优化其他金属氧化物的比率、纳米颗粒的浓度和/或涂敷时涂料的厚度来实现。图1示出了通过选择二氧化铈(ceo2)和改性二氧化铈分散体的uv和hev光吸收。分散体包含单独的ceo2和分别用氧化铁、氧化铕和氧化锆改性的ceo2。下表1中示出了每种分散体在400nm至500nm范围内(即hev范围)的平均总吸收(％)：ceo2fe-ceo2eu-ceo2zr-ceo2400-450nm5.74％15.57％1.58％2.71％450-500nm2.44％5.11％0.48％0.90％400-500nm4.10％10.37％1.03％1.81％表1在图1的实例中，纳米颗粒分散体包含0.01w/v％ceo2或改性ceo2。比色杯路径长度为10mm。使用比尔-朗伯定律a＝εbc(其中a是吸光度，ε是波长依赖性摩尔吸光系数，b是样品的路径长度(比色杯的路径长度)并且c是溶液中化合物的浓度)，这对应于在干膜中具有2重量％的氧化铈或改性氧化铈并且干膜或涂层厚度为50μm(微米)的涂料。应当理解，涂料如油漆通常具有“固体含量”，其是溶剂蒸发后的干燥残余物。该“固体含量”可以占原始涂料的10％至50％，并且可以包括树脂等。存在固体含量小于15％的涂料配制物，并且还存在固体含量大于50％(例如，60％或70％固体含量，或者甚至100％固体含量)的涂料配制物。蒸发后的干涂层的厚度取决于如何涂敷涂料。通常，用于涂敷到表面的涂料提供有涂敷说明，其可以包括限定的厚度(例如每平方米的薄膜克数)。以这种方式，为使用者指定最佳涂层厚度，并且由此指定平均总吸收。例如，在上表1中，氧化铈与氧化铁的组合提供了在400nm和500nm之间的波长带的电磁辐射的至少10％的总吸收，其中50μm厚的干涂层具有2重量％的改性氧化铈。图1所示的fe-ceo2样品是ce0.8fe0.2o2。图2示出了通过选择二氧化铈(ceo2)和改性二氧化铈分散体的uv和hev光吸收的另一个实例。分散体再一次包含单独的ceo2和分别用氧化铁、氧化铕和氧化锆改性的ceo2。下表2中示出了每种分散体在400nm至500nm范围内(即hev范围)的平均总吸收(％)：ceo2fe-ceo2eu-ceo2zr-ceo2400-450nm30.26％79.63％13.25％16.07％450-500nm7.25％44.37％2.69％2.04％400-500nm18.83％62.03％8.01％9.11％表2在图2的实例中，ceo2纳米颗粒分散体包含0.1w/v％ceo2。比色杯路径长度为10mm。再一次，使用比尔-朗伯定律，这对应于在干膜中具有2重量％的氧化铈或改性氧化铈并且干膜或涂层厚度为500μm(微米)的涂料。图2所示的fe-ceo2样品是ce0.8fe0.2o2。在这两个示出的实施例中，可以看出包含fe-ceo2的添加剂的平均总吸收为在400nm和500nm之间的光(hev光)的至少10％。取决于改性氧化铈的浓度和干涂层的厚度，当涂敷到表面时，掺有添加剂的涂料的总吸收可以为在400nm和500nm之间的波长带的电磁辐射的至少10％、优选20％、更优选至少30％、更优选至少40％并且最优选至少50％。还可以看出，在400nm至450nm范围内的光的平均总吸收甚至更高，例如，至少10％、优选20％、优选30％、更优选40％并且最优选50％。上述配制物提供了免受hev光引起的降解的有效保护，而它也提供了免受uv光引起的损害的保护。例如，在图1中可以看出，改性氧化铈的配制物吸收了至少90％的在300nm和400nm之间的波长带的电磁辐射，此外还吸收了至少10％的在400nm和500nm之间的波长带的电磁辐射。因此，可以掺入涂料中或材料(如聚合物)的主体中的单一添加剂能够通过吸收跨越uv和hev波长范围的电磁辐射来防止或至少减少由uv和hev光的组合引起的损害。参照上述图1和2描述的添加剂包括ceo2与另一种金属氧化物组合的纳米颗粒。纳米颗粒的平均尺寸为1nm至500nm，并且优选5nm至200nm。颗粒可以以多种方式制备，包括但不限于：沉淀、共沉淀、均相沉淀、水热方法、溶剂热方法、机械研磨、高能研磨、机械化学加工(mcp)、喷雾热解、溶胶-凝胶方法(包括制备干凝胶和气凝胶)、物理气相沉积(pvd)和化学气相沉积(cvd)。应当理解，添加剂本身不仅包含纳米颗粒：实际上，ceo2或改性ceo2纳米颗粒通常占约20重量％。图3是示出具有不同添加剂的溶剂分散体的uv-可见光谱(即uv和hev光吸收)的图。示出的该实例中的分散体为0.01重量％。分别示出了其中添加剂包括ceo2、ce0.9fe0.1o2和ce0.8fe0.2o2的纳米颗粒的溶剂分散体的光吸收(a％)。参照图1和2，如上所述制备在每种情况下的添加剂。添加剂纳米颗粒具有与参照图1和2描述的那些相同的平均尺寸。通过biomate5，thermospectronic分光光度计在1em石英池中测量uv-可见光谱。下表3示出了图3的溶剂分散体的吸收％。还提供了400nm至320nm的吸收与450nm至320nm的吸收的比率。可以看出，fe0.2ce0.8o2的0.01重量％分散体是在450nm处hev光的最强吸收剂，并且还提供了450nm/320nm吸收的最高比率。表3图4是示出具有不同添加剂的溶剂分散体的uv-可见光谱(即uv和hev光吸收)的图。示出的该实例中的分散体为0.1重量％。分别示出了其中添加剂包括ceo2、ce0.9fe0.1o2和ce0.8fe0.2o2的纳米颗粒的溶剂分散体的光吸收(a％)。参照图1和2，如上所述制备在每种情况下的添加剂。添加剂纳米颗粒具有与参照图1和2描述的那些相同的平均尺寸。通过biomate5，thermospectronic分光光度计在1cm石英池中测量uv-可见光谱。下表4示出了图4的溶剂分散体的吸收％。还提供了400nm至320nm的吸收与450nm至320nm的吸收的比率。可以看出，fe0.2ce0.8o2的0.1重量％分散体是在450nm处hev光的最强吸收剂，并且还提供了450nm/320nm吸收的最高比率。表4图5是示出具有不同添加剂的涂料的uv-可见光谱(即uv和hev光吸收)的图。示出的该实例中的涂料具有35μm的干厚度和2％的添加剂浓度。除不包含添加剂的涂料以外，还分别示出了其中添加剂包括ceo2、ce0.9fe0.1o2和ce0.8fe0.2o2的纳米颗粒的涂料的光吸收(a％)。参照图1和2，基本上如上所述制备在每种情况下的添加剂。添加剂纳米颗粒具有与参照图1和2描述的那些相同的平均尺寸。在具有或不具有添加剂的情况下，通过涂膜器在载玻片上制备涂层。使用biomate5，thermospectronic分光光度计测量涂料的uv-可见光谱。下表5示出了在320nm、400nm和450nm的图5的涂料的吸收％。还提供了400nm至320nm的吸收与450nm至320nm的吸收的比率。可以看出，ce0.8fe0.2o2的2重量％添加剂浓度涂料是在450nm处hev光的最强吸收剂，并且还提供了450nm/320nm吸收的最高比率。表5图6是示出具有不同浓度的添加剂/无添加剂的涂料的uv-可见光谱(即uv和hev光吸收)的图。示出的该实例中的涂料具有35μm的干厚度和1％至5％之间的添加剂浓度。除不包含添加剂的涂料以外，还分别示出了其中添加剂包括浓度为1％、2％和5％的ce0.8fe0.2o2纳米颗粒的涂料的光吸收(a％)。参照图1和2，基本上如上所述制备在每种情况下的添加剂。添加剂纳米颗粒具有与参照图1和2描述的那些相同的平均尺寸。在具有或不具有添加剂的情况下，通过涂膜器在载玻片上制备涂层。使用biomate5，thermospectronic分光光度计测量涂料的uv-可见光谱。下表6示出了在320nm、400nm和450nm的图6的涂料的吸收％。还提供了400nm至320nm的吸收与450nm至320nm的吸收的比率。可以看出，fe0.8ce0.2o2的5重量％添加剂浓度涂料是在450nm处hev光的最强吸收剂，并且还提供了450nm/320nm吸收的最高比率。表6应当理解，如上所述，包括纳米颗粒的添加剂(即uv/hev吸收材料)也可以掺入聚合物组合物中。为了测量由上述添加剂提供的免受uv和hev光引起的降解的保护，a、b和c三块木板用如下各项涂覆：板a：不含uv吸收剂的涂料；板b：包含uv吸收剂(ceo2)的涂料；和板c：包含uv/hev吸收剂(改性ceo2)即fe0.2ce0.8o2的涂料(如上所述)。每种涂料的干膜厚度为约100μm，并且在存在添加剂的情况下，氧化铈或改性氧化铈(即fe0.2ce0.8o2)占干膜重量的约2％。每块板的正面都自然风化了六年的时间。相比之下，板的背面未暴露于风化，即它们不直接暴露于诸如阳光的因素。此后，通过x-rite颜色反射分光光密度计测定每个涂层板的正面相比于背面的颜色变化。与并未直接暴露在阳光下的背部相比，在六年期间，不具有uv吸收剂(板a)的木板的正面的颜色变得浅得多(δl＝+3.7)。具有uv吸收剂的板(板b和c)的正面变得较深(分别为δl-23.77和-12.43)。不具有uv吸收剂(a)和仅具有uv-吸收剂的板的正面的总颜色变化非常显著，即分别δe＝28.8和27.1。然而，涂有包含uv/hev-吸收剂(板c)的涂料的板的正面的总颜色变化较小(δe＝+18.4)。下表7示出了在六年期间每个涂层板的颜色变化：表7δl＝亮度/暗度值的差异，+＝更亮-＝更暗δa＝红色/绿色轴上的差异，+＝更红-＝更绿δb＝黄色/蓝色轴上的差异，+＝更黄-＝更蓝如上参照图1至6所述，氧化铈与至少一种其他金属氧化物组合的纳米颗粒的添加剂吸收uv带和hev带两者。由于吸收一些可见光，所以添加剂将呈现为有色。例如，当添加剂掺入木材涂料中时，涂料因此不是无色的。在上述实例中，当掺入木材涂料中时，添加剂赋予木材表面基本上黄色的色调。该黄色色调是由于400nm至500nm范围内的可见光(蓝光)的吸收造成的。然而，尽管涂料不是无色的，但是本发明人已经发现，包含本文所述浓度的改性氧化铈的添加剂仍然是基本上透明的。这种透明质量可能是由小尺寸的改性ceo2纳米颗粒造成的。虽然涂料将赋予其所涂敷的表面以有色色调，但是其透明度确保表面本身仍然是可见的。例如，在木材涂料的情况下，不会遮蔽木材的质地和纹理。此外，由于添加剂提供了免受由uv和hev光这两者引起的损害的保护，所以涂料的颜色将保持与原始涂敷一样并且不会随时间褪色。这提供了优于常规颜料和着色剂的显著优点，其中不总是能够可靠地预测颜料或着色剂的最终颜色。含有uv/hev吸收材料的涂料组合物(诸如如上所述的)在450nm的电磁辐射吸收与在320nm的电磁辐射吸收的比率大于5％、优选大于10％并且更优选大于20％。类似地，含有uv/hev吸收材料的聚合物组合物(诸如如上所述的)在450nm的电磁辐射吸收与在320nm的电磁辐射吸收的比率大于5％、优选大于10％并且更优选大于20％。在该实例中，包含在涂料中或聚合物组合物中的uv/hev吸收材料包括二氧化铈与至少一种其他金属氧化物组合的纳米颗粒。其他金属氧化物与氧化铈的比率为0.5∶99.5至50∶50、优选5∶95至40∶60并且更优选10∶90至30∶70。其他金属氧化物选自fe、mn、cu和co的氧化物，或其任意组合。在一个实例中，涂料组合物中所述涂料组合物具有的uv/hev吸收材料与非挥发性有机组分的比率为0.05∶99.95至10.0∶90.0、优选0.1∶99.9至8.0∶92.0并且更优选0.2∶99.8至6.0∶94.0。类似地，聚合物组合物中所述聚合物具有的uv/hev吸收材料与非挥发性有机组分的比率为0.01∶99.99至10.0∶90.0、优选0.05∶99.95至8.0∶92.0并且更优选0.1∶99.9至6.0∶94.0。含有uv/hev吸收材料的涂料组合物可以用于涂敷由塑料、玻璃、石材、砖石、砖、混凝土、金属或木材形成的基材。为了形成掺有改性氧化铈纳米颗粒的涂料，可以将改性氧化铈颗粒分散在另一种介质如溶剂、稀释剂或树脂中。颗粒可以分散在单体中，然后单体聚合以产生涂料，或者它们可以在聚合后分散在涂料介质中。颗粒可以在制造期间或在制造过程结束时分散在涂料介质中。可以选择涂料介质，以使得总是以高于确保吸收是足够的最小值的厚度涂敷。应当理解，除了对涂有涂料的表面提供保护以外，改性氧化铈的配制物还提供免受由uv和hev引起的对涂料的其他组分的降解的保护。例如，当涂料包含除有机聚合物以外的改性氧化铈时，改性氧化铈的存在保护有机聚合物免受由uv和hev引起的降解。它还可以作为自由基清除剂，由此减少由自由基如oh·引起的有机聚合物的降解。在另一个实施方案中，可以通过以下方式制备涂敷的基材：将底漆(即含有相对高浓度的上述添加剂(包括uv/hev吸收剂)的有机涂料组合物)直接涂敷到基材上，然后任选地涂敷基本上不含添加剂(或具有低得多的添加剂水平)的另一种有机涂料组合物作为面漆。在一个实例中，这样的底漆涂料组合物中所述底漆涂料组合物的uv/hev吸收材料与非挥发性有机组分的比率为6.0∶94.0至99.0∶1.0、优选10.0∶90.0至90∶10并且更优选15.0∶85至85∶15。在一个实例中，涂有上述底漆涂料组合物的基材的底漆涂料厚度为0.1至40微米、优选0.5至30微米并且更优选1至25微米。涂有底漆涂料然后涂有面漆的基材的厚度为例如1至500微米。在另一个实施方案中，通过以下方式制备涂敷的基材：通过将如上所述的添加剂的水性或非水性分散体单独涂敷到基材上并且使所涂敷的添加剂涂料在室温或高温下干燥，然后任选地涂敷基本上不含添加剂物(或具有低得多的添加剂水平)的另一种有机涂料组合作为面漆。可以通过
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中已知的方法，由待涂敷的基材的性质来确定干燥温度。在一个实例中，通过将添加剂的水性或非水性分散体涂敷到基材上来制备基材。涂有添加剂的基材具有0.005至5.0微米、优选0.01至3.0微米并且更优选0.02至2微米的添加剂涂料厚度。涂有添加剂然后顺序涂有面漆的基材的厚度为1至500微米。现在参照图7描述一种制造用于掺入涂料中的添加剂的方法，该添加剂包括氧化铈与至少一种其他金属氧化物组合的纳米颗粒。该实例中的添加剂对在400nm和500nm之间的光的总吸收为大于10％。仅作为实例提供以下方法；如上所讨论的，可以以各种方式形成纳米颗粒。步骤1：将0.008摩尔的ce(no3)3·6h2o和0.002摩尔的fecl3·6h2o溶解在200ml的去离子水中并且搅拌30分钟。步骤2：在搅拌下，将氨水溶液缓慢加入溶液中直至ph达到9.0。形成凝胶状沉淀物，并且将混合物搅拌另外60分钟。步骤1和2得到在液体中形成的沉淀物(s1)。步骤3：分离所得沉淀物并且用去离子水洗涤三次。洗涤和纯化的沉淀物也可以任选地干燥(s2)。步骤4：然后将所得沉淀物分散在载体介质中以形成纳米颗粒分散体添加剂(s3)。为了进行uv吸光度测试，使用步骤4的分散体进行以下步骤：步骤5：然后将ce0.8fe0.2o2颗粒分散体添加剂稀释(使用与步骤4中相同的载体)至0.01w/v％的浓度，以进行uv吸光度测试。步骤6：在600nm/min的扫描速度和10mm的路径长度下获得uv吸光度特性。本领域技术人员将理解，在不脱离本发明的范围的情况下，可以对上述实施方案进行各种修改。例如，ceo2和其他金属氧化物的纳米颗粒可以分散在涂料、聚合物材料或复合材料基质中。复合材料可以包括碳纤维增强塑料、玻璃增强塑料、热固性复合材料和胶合板。所得材料可以具有的总吸收为在400nm和500nm之间的光的至少10％。“光”在本文中用于描述各种波长带的电磁辐射。应当理解，除非另有说明，否则如本文中所用的“光”不一定是指可见光。用另一种金属氧化物(或其变体)“改性”或与另一种金属氧化物(或其变体)“组合”的ceo2在本文中用于描述掺杂、涂敷和混合中的任一种。掺杂是氧化铈晶格中掺入另一种金属氧化物(可以是填隙式或直接替换ce原子)。在该上下文中的涂敷是指ceo2颗粒至少具有另一种金属氧化物的部分表涂敷。混合意指离散的ceo2颗粒和离散的金属氧化物颗粒的混合物。ceo2与另一种金属氧化物混合的组合物也可以指上述两种或更多种的组合。由于纳米颗粒的尺寸小，所以可能无法确认组合物是否包含掺杂有、涂敷有或混合有另一种金属氧化物的ceo2颗粒。还应当理解，通过将氧化铈和其他金属氧化物的纳米颗粒掺入其他材料如聚合物中可以实现类似的结果。可以以类似的方式开发聚合物，使得纳米颗粒的厚度、浓度和组成的组合一起提供了对uv和hev光这两者的必要吸收。当前第1页12