本发明涉及一种耐候性高透明消光粉的制备方法，属于纳米粉体技术领域。
背景技术：
消光粉可分为油性消光粉和水性消光粉。广泛应用于乳胶漆，内外墙涂料，皮革涂料，醇酸树脂漆和聚酯漆等多种涂料体系中。应用涂料、油漆中，能均衡的控制涂膜表面光泽，对颜填料起防沉降作用，提高漆膜的手感，增加涂膜的耐磨性和抗划痕性，去湿、除臭、净化空气，隔音、防水和隔热、通透性。
近几年以来，我国的涂料工业方兴未艾，涂料总产量也跃居世界的前列，形成了一个与此相关的产业群体，积极推动着传统涂装领域的技术革命和发展。在这期间高光泽的亮光涂料以其色泽鲜艳、明亮等优点深受消费者的喜爱，并在相当长的时间内一统着涂料市场。但是，随着人们生活水平的不断提高，一方面消费者感觉到了高光泽的亮光涂料成膜后反光比较严重，对人的眼睛有害；另一方面消费者的审美观念越来越倾向于休闲、时尚和个性化。再加上我国汽车和家电行业蓬勃发展的需求。这些因素就导致了人们对具有柔和外观的低光泽涂料的需求急剧增加。同时，也使得如何生产具有消光性能的涂料成为涂料设计师们必须考虑的问题。
现有的二氧化硅消光粉产品技术，其吸油值在250g/100g以上，使得加入涂料中，体系的粘度较大，分散过程中容易产生凝胶，使得分散较难；现有消光粉的技术一般通过调整粒径来实现较好的透明度，但同时使得产品的消光效果下降。
目前的二氧化硅消光粉技术，主要有通过加入蜡乳液包覆，或加入硅烷偶联剂，钛酸酯、铝酸酯偶联剂来对二氧化硅进行表面改性。蜡包覆的产品在使用中，其表面的蜡在使用中容易被溶剂析出，对涂料的性能造成极大破坏；钛酸酯和铝酸酯的产品由于折光指数较高，使得其消光效果减弱，透明度下降。
传统消光粉主要有以下五类：石蜡、滑石粉、聚丙烯酰胺、沉淀法二氧化硅、未经处理的气相法二氧化硅。这五类消光粉主要存在如下缺点：透明性不好，影响涂料本身的色泽；添加比例过大，成本过高；抗刮伤性能不好；分散性能不好；对涂料粘度影响较大，不利于施工。因此，需研制一种透明性好、抗刮性能好且分散性好的新型复合消光粉。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题：针对现今传统消光粉透明性差，分散性不佳而且耐刮伤性能较差的问题，提供了一种耐候性高透明消光粉的制备方法。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
（1）取无水乙醇、0.8g/ml氨水和去离子水混合均匀，在30℃条件下搅拌10min，得到溶液a；
（2）取无水乙醇和正硅酸乙酯混合均匀，得到溶液b；
（3）将溶液b滴加到溶液a中，搅拌12h，然后升温至80℃，回流4h，停止反应，得到反应液；
（4）取聚乙烯吡咯烷酮和反应液混合后加热至100℃，保温1h，得到悬浮液，搅拌悬浮液并向其中加入0.1g/ml氢氧化钠溶液，30min后过滤，将滤渣用去离子水冲洗5~8次，干燥后得到二氧化硅颗粒；
（5）取甲苯二异氰酸酯、甲苯和二氧化硅颗粒在60℃氮气保护下搅拌1h，得到混合物a；
（6）将混合物a进行过滤，将滤渣依次用甲苯和丙酮分别冲洗5~8次，干燥后得到改性颗粒；
（7）取甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸羟丙酯和二甲苯混合均匀，加热至60℃，得到混合液；
（8）保持混合液温度不变，取改性颗粒、十二烷基硫酸钠和乙烯基三乙氧基硅烷加入到混合液中，搅拌均匀，并向混合液中滴加过氧化苯甲酰，保温8h，得到混合物b；
（9）将混合物b过滤，用去离子水冲洗滤渣5~8次，干燥后得到耐候性高透明消光粉。
步骤（1）所述无水乙醇、氨水和去离子水的质量比为30:1:10。
步骤（2）所述无水乙醇和正硅酸乙酯的质量比为10:9。
步骤（3）所述聚乙烯吡咯烷酮、反应液和氢氧化钠溶液的质量比为2:20:5。
步骤（5）所述甲苯二异氰酸酯、甲苯和二氧化硅颗粒的质量比为5:30:1。
步骤（6）所述甲苯和丙酮的质量比为1:1。
步骤（7）所述甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸羟丙酯和二甲苯的质量比为5:3:1:10。
步骤（8）所述改性颗粒、十二烷基硫酸钠和乙烯基三乙氧基硅烷的质量比为10:1:1。
步骤（8）所述滴加速率为2g/min，滴加时间为10~20min。
本发明与其他方法相比，有益技术效果是：
（1）先制备纳米二氧化硅颗粒，然后通过聚乙烯吡咯烷酮对纳米二氧化硅进行包覆保护，形成保护层，在保护层形成途中，用氢氧化钠对纳米二氧化硅进行刻蚀，又由于纳米二氧化硅表面有些地方已经被保护，所以能够将纳米二氧化硅表面刻蚀得坑坑洼洼，大大增加了二氧化硅的表面粗糙程度，能够吸收大量光线，并减少镜面反射，转为漫反射，大大提高了消光的作用；
（2）当二氧化硅表面粗糙之后，对其进行改性，将羟基树脂接枝到纳米二氧化硅表面，使其表面功能化，大大改善了纳米二氧化硅在聚合物中的分散性和相容性；此时再在其表面包覆一层高透明耐摩擦的树脂材料，使得消光粉在提高了耐摩擦性能的同时保证了透光性，不至于影响涂料本身的颜色；羟基树脂能够在其中起到胶粘与缓冲的作用，减少温度对消光作用的影响；
（3）本发明所制备的耐候性高透明消光粉具有消光效果好，透明度高，而且耐候性好的特点，对刮擦伤害具有一定的抵抗能力。
具体实施方式
取300~600g无水乙醇、10~20g0.8g/ml氨水和100~200g去离子水混合均匀，在30℃条件下搅拌10min，得到溶液a；取100~200g无水乙醇和90~180g正硅酸乙酯混合均匀，得到溶液b；将溶液b滴加到溶液a中，搅拌12h，然后升温至80℃，回流4h，停止反应，得到反应液；取20~40g聚乙烯吡咯烷酮和200~400g反应液混合后加热至100℃，保温1h，得到悬浮液，搅拌悬浮液并向其中加入50~100g0.1g/ml氢氧化钠溶液，30min后过滤，将滤渣用去离子水冲洗5~8次，干燥后得到二氧化硅颗粒；取50~100g甲苯二异氰酸酯、300~600g甲苯和10~20g二氧化硅颗粒在60℃氮气保护下搅拌1h，得到混合物a；将混合物a进行过滤，将滤渣依次用200g甲苯和200g丙酮分别冲洗5~8次，干燥后得到改性颗粒；取50~100g甲基丙烯酸甲酯、30~60g丙烯酸丁酯、10~20g丙烯酸羟丙酯和100~200g二甲苯混合均匀，加热至60℃，得到混合液；保持混合液温度不变，取10~20g改性颗粒、1~2g十二烷基硫酸钠和1~2g乙烯基三乙氧基硅烷加入到混合液中，搅拌均匀，并向混合液中以2g/min的速率滴加过氧化苯甲酰，滴加10~20min，然后保温6h，得到混合物b；将混合物b过滤，用100g去离子水冲洗滤渣5~8次，干燥后得到耐候性高透明消光粉。
取300g无水乙醇、10g0.8g/ml氨水和100g去离子水混合均匀，在30℃条件下搅拌10min，得到溶液a；取100g无水乙醇和90g正硅酸乙酯混合均匀，得到溶液b；将溶液b滴加到溶液a中，搅拌12h，然后升温至80℃，回流4h，停止反应，得到反应液；取20g聚乙烯吡咯烷酮和200g反应液混合后加热至100℃，保温1h，得到悬浮液，搅拌悬浮液并向其中加入50g0.1g/ml氢氧化钠溶液，30min后过滤，将滤渣用去离子水冲洗5次，干燥后得到二氧化硅颗粒；取50~100g甲苯二异氰酸酯、300g甲苯和10g二氧化硅颗粒在60℃氮气保护下搅拌1h，得到混合物a；将混合物a进行过滤，将滤渣依次用200g甲苯和200g丙酮分别冲洗5次，干燥后得到改性颗粒；取50g甲基丙烯酸甲酯、30g丙烯酸丁酯、10g丙烯酸羟丙酯和100g二甲苯混合均匀，加热至60℃，得到混合液；保持混合液温度不变，取10g改性颗粒、1g十二烷基硫酸钠和1g乙烯基三乙氧基硅烷加入到混合液中，搅拌均匀，并向混合液中以2g/min的速率滴加过氧化苯甲酰，滴加10min，然后保温6h，得到混合物b；将混合物b过滤，用100g去离子水冲洗滤渣5次，干燥后得到耐候性高透明消光粉。
取450g无水乙醇、15g0.8g/ml氨水和150g去离子水混合均匀，在30℃条件下搅拌10min，得到溶液a；取150g无水乙醇和135g正硅酸乙酯混合均匀，得到溶液b；将溶液b滴加到溶液a中，搅拌12h，然后升温至80℃，回流4h，停止反应，得到反应液；取30g聚乙烯吡咯烷酮和300g反应液混合后加热至100℃，保温1h，得到悬浮液，搅拌悬浮液并向其中加入75g0.1g/ml氢氧化钠溶液，30min后过滤，将滤渣用去离子水冲洗7次，干燥后得到二氧化硅颗粒；取50~100g甲苯二异氰酸酯、450g甲苯和15g二氧化硅颗粒在60℃氮气保护下搅拌1h，得到混合物a；将混合物a进行过滤，将滤渣依次用200g甲苯和200g丙酮分别冲洗7次，干燥后得到改性颗粒；取75g甲基丙烯酸甲酯、45g丙烯酸丁酯、15g丙烯酸羟丙酯和150g二甲苯混合均匀，加热至60℃，得到混合液；保持混合液温度不变，取15g改性颗粒、1.5g十二烷基硫酸钠和1.5g乙烯基三乙氧基硅烷加入到混合液中，搅拌均匀，并向混合液中以2g/min的速率滴加过氧化苯甲酰，滴加15min，然后保温6h，得到混合物b；将混合物b过滤，用100g去离子水冲洗滤渣7次，干燥后得到耐候性高透明消光粉。
取600g无水乙醇、20g0.8g/ml氨水和200g去离子水混合均匀，在30℃条件下搅拌10min，得到溶液a；取200g无水乙醇和180g正硅酸乙酯混合均匀，得到溶液b；将溶液b滴加到溶液a中，搅拌12h，然后升温至80℃，回流4h，停止反应，得到反应液；取40g聚乙烯吡咯烷酮和400g反应液混合后加热至100℃，保温1h，得到悬浮液，搅拌悬浮液并向其中加入100g0.1g/ml氢氧化钠溶液，30min后过滤，将滤渣用去离子水冲洗8次，干燥后得到二氧化硅颗粒；取100g甲苯二异氰酸酯、600g甲苯和20g二氧化硅颗粒在60℃氮气保护下搅拌1h，得到混合物a；将混合物a进行过滤，将滤渣依次用200g甲苯和200g丙酮分别冲洗5~8次，干燥后得到改性颗粒；取100g甲基丙烯酸甲酯、60g丙烯酸丁酯、20g丙烯酸羟丙酯和200g二甲苯混合均匀，加热至60℃，得到混合液；保持混合液温度不变，取20g改性颗粒、2g十二烷基硫酸钠和2g乙烯基三乙氧基硅烷加入到混合液中，搅拌均匀，并向混合液中以2g/min的速率滴加过氧化苯甲酰，滴加20min，然后保温6h，得到混合物b；将混合物b过滤，用100g去离子水冲洗滤渣8次，干燥后得到耐候性高透明消光粉。
将本发明制备的耐候性高透明消光粉及市售消光粉进行检测，具体检测结果如下表表1：
将所得的耐候性高透明消光粉涂覆在墙壁上，并测试性能。
耐摩性能：按标准gb/t1768—79(89,测试方法是用酒精耐磨测试仪，加500g重的砝码，以白色棉布浸润99.7％浓度的酒精，来回摩擦，记录油墨开始破坏时的次数。
其它性能，按照ga98-2005标准测试，具体为：
1、耐水性：经720h后，涂层不开裂、起层、脱落
2、耐碱性：经360h后，涂层不开裂、起层、脱落
测试结果见表1。
表1耐候性高透明消光粉性能表征
由表1可知本发明制备的耐候性高透明消光粉，消光效果好，透明度高，且耐候性好，对刮擦伤害具有一定的抵抗能力，具有广阔的市场前景和应用前景。