高抗冲击性环保隔热织物涂料及制备方法和应用
【技术领域】
[0001] 本发明属于涂料领域，涉及一种高抗冲击性环保隔热织物涂料及其制备方法。
【背景技术】
[0002] CN201310508988. 8号申请公开了一种织物用抗菌隔热涂料，它是由下述重量份的 原料组成的：191不饱和聚酯树脂65-70、聚乙烯醇缩甲醛0. 8-1、硫化锌1-2、N-乙基-邻 对甲苯磺酰胺1-2、桉树油1-2、衣康酸1-2、异氰尿酸三缩水甘油酯4-10、聚乙烯醇2-3、硅 酸锂1-2、十溴联苯醚1-2、硅灰石粉10-12、复合填料4-6 ;涂料硬度为2H，抗冲击性大于 50kg/cm2。但是，上述涂料存在的问题是，抗冲击性能有待继续提高，并且组成含有有害成 分。涂料中有十溴联苯醚（PBDES)，它是一类环境中广泛存在的全球性有机污染物。由于其 具有环境持久性，远距离传输，生物可累积性及对生物和人体具有毒害效应等特性，对其环 境问题的研宄已成为当前环境科学的一大热点。
[0003] CN200910056507. 8号申请涉及一种夏季深色纯棉及其混纺织物太阳光隔热的整 理方法，包括：（1)制备整理剂，①加入正硅酸乙酯和乙醇，搅拌均匀；②依次加入乙醇、三 乙醇胺和水，一定温度条件下，搅拌均匀；③将上述混合液①滴加到混合液②中，搅拌至反 应结束；（2)整理，将染色织物在上述整理剂中浸泡，采用二浸二轧，压力为0. 3-0. 4MPa，带 液率60-80%，然后进行定型处理。该方法简单，生产成本低，适合于工业化生产；经过该方 法处理的织物能够有效降低深色纯棉及其混纺织物在强烈太阳光照射下的温度，提高面料 的凉爽感。上述涂料存在的问题是，隔热效果有待提高。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的就是针对上述技术缺陷，提供一种高抗冲击性环保隔热织物涂料， 该织物涂料具有良好的抗冲击性，并且环保性强。
[0005] 本发明的另一目的是提供一种高抗冲击性环保隔热织物涂料制备方法，该制备方 法工艺简单，生产成本低，适于工业化生产。
[0006] 本发明还提供上述涂料的应用，该涂料可以涂覆于织物表面，用于户外用品、月艮 装、建筑、军事等领域，以及需要保温、隔热场合的应用。
[0007] 本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
[0008] -种高抗冲击性环保隔热织物涂料，该涂料中各成分的重量百分比为：聚乙烯醇 1-2 %，蒙脱石1-2 %，聚二甲基硅氧烷0. 5-1 %，氯化钾复合体0. 2-0. 4 %，乙基羟乙基纤维 素0. 5-1 %，炉渣复合体粉体25-30 %，水5-9 %，其余为复合水性树脂。
[0009] 上述高抗冲击性环保隔热织物涂料的制备方法，该方法包括以下步骤：
[0010] 步骤1，氯化钾复合体的配制：
[0011] 各原料按重量百分比：2-甲基硅氧烷油8-10%，三聚磷酸钠9-11%，甘露醇 5-6%，二氧化硅2-3%，其余氯化钾进行配料，在室温下将2-甲基硅氧烷油与二氧化硅混 匀，形成混合物；将三聚磷酸钠、甘露醇、氯化钾混合均匀，形成混合物；再将两种混合物充 分搅匀，即得白色粉末状氯化钾复合体；
[0012] 步骤2,炉渣复合体粉体制备：
[0013] 1)首先分别将Cd(NO3)2 · 4H20、Co (NO3) 2 · 6H20以及正硅酸乙酯Si (OC2H5)4分别溶 于无水乙醇中，形成三种溶液；三者向每升无水乙醇中的加入质量均为100克；
[0014] 然后将硝酸银与偏钒酸铵的混合物溶于无水乙醇中，形成溶液；该混合物中硝酸 银与偏钒酸铵的重量比为1 :〇. 3-0. 5,该混合物向每升无水乙醇中的加入质量为10-13 克；
[0015] 再按照Cd、Co、Si、Ag离子的摩尔比为6 :5 : (9-11) : (0. 03-0. 06)将上述四种溶液 混合，形成混合液；用乙酸和浓硝酸的混合溶液调节混合液pH值至2. 5~4. 0,乙酸与浓硝 酸体积比为2 :1 ;向上述混合液中加入占混合液质量百分比为2-3%的聚乙二醇作为分散 剂，以及加入去离子水（促进正硅酸乙酯的水解），去离子水与上述正硅酸乙酯的体积比为 I :8-10 ;将混合液搅拌2h后放置于60-65°C的水浴中陈化12-13小时，成胶A待用；
[0016] 2)将聚丙烯酰胺与 Li2C03、La2C03、M n (NO3)2按重量比 I :0.01 :(1-1.3) :0. 1混合， 90-95°C水浴加热10_15min后得粉红色胶体，70°C恒温2. 5-3小时得淡黄色胶体B待用；
[0017] 3)将炉渣细粉与胶A、胶体B充分混合，炉渣粉体与胶A、胶体B三者的重量比为 (0.3-0. 6) :1 :(1-1.2);然后将混合体置于微波炉内以800-850°C加热20-25分钟，得到 含Li、Mn、Si、CcU Co、La的炉渣复合粉体，研磨至20-50微米待用，所用炉渣细粉中各成份 的重量百分比为：氧化错8-13 %，氧化铁0. 5-2 %，氧化妈35-40%，氧化镁4-8%，氧化猛 0. 5-0. 8 %，其余为二氧化娃。
[0018] 步骤3，复合水性树脂制备：
[0019] 取干燥过的聚对苯二甲酸乙二醇酯和甲苯二异氰酸酯按摩尔比1 : 3加入到 三口容器中，再加入有机铋催化剂混合，形成混合物；有机铋催化剂加入量占混合物质量 比0. 03-0. 05% ;在60-65°C下预聚1-1. 5h后加入二羟甲基丙酸，二羟甲基丙酸的加入量 与聚对苯二甲酸乙二醇酯的摩尔比为1 : 1，升温至80-85°C，扩链反应2-2. 5h，冷却至 45-48°C ;然后加入占混合物质量比为0. 5-0. 8%的聚乙烯醇缩丁醛，再加入占混合物质量 比为5-8%的丙酮搅拌5-10分钟，再用占混合物质量比1-4%的N，N-二异丙基乙胺中和 10-15min，再加入占混合物质量比为3-5%的去离子水分散30-40min，形成复合水性树脂， 备用；
[0020] 步骤四，涂料制备：
[0021] 各成份按重量百分比：聚乙烯醇1-2%，蒙脱石1-2%，聚二甲基硅氧烷0.5-1%， 上述氯化钾复合体0. 2-0. 4%，乙基羟乙基纤维素0. 5-1%，上述炉渣复合体粉体25-30%， 水5-9%，其余为上述复合水性树脂进行配料，先将氯化钾复合体、蒙脱石、乙基羟乙基纤维 素、炉渣复合体粉体搅拌混合1-1. 5小时，然后加入复合水性树脂、水、聚二甲基硅氧烷、聚 乙烯醇搅拌混合1-1. 5小时，即得到涂层材料。
[0022] 本发明的进一步设计在于，步骤2中，所用乙酸的质量浓度为36% -38% ;浓硝酸 的质量浓度为65%。
[0023] 本发明还提供上述高抗冲击性环保隔热织物涂料的应用，该应用具体为该涂料在 户外用品或织物方面的应用。
[0024] 本发明相比现有技术具有如下有益效果：
[0025] 本发明涂料中各成份的作用如下：聚乙烯醇为分散剂，蒙脱石和乙基羟乙基纤维 素为增稠剂，聚二甲基硅氧烷为流平剂，氯化钾复合体为消泡剂，炉渣复合体粉体为涂料填 料及隔热剂，水为溶剂，水性树脂为粘接剂。
[0026] 本发明涂料中的炉渣复合体粉体，是多个无机物的复合体，存在许多界面，具有散 热作用。炉渣复合体中的炉渣部分，具有许多微小的孔洞，具有很好的隔热作用。炉渣复合 体中的Li、M n、Si、Co等元素复杂氧化物具有较高的软化点，起到隔热耐热作用。炉渣复 合粉中Li、M n、CcU La氧化物之间的边界有良好的反射热和太阳光线的能力。
[0027] 复合水性树脂中含有聚乙烯醇缩丁醛，具有高度透明、耐热、耐寒、耐湿、和机械强 度高的特性，且有很好的拉伸强度和断裂延伸率。通过加强粘合剂材料的交联强度，大大提 高了涂层的抗冲击能力。
[0028] 本发明的涂料具有很好的隔热效果，可以很好的反射热和太阳光线，稳定性和实 用性好，还具有很好的抗冲击能力。本发明复合涂料织物用于户外用品、服装、建筑、军事等 领域，在需要保温、隔