水性UV节能环保涂料的研究和应用

摘要

水性紫外光(UV)固化涂料以水为溶剂，采用紫外光照射固化，结合了UV固化和水性涂料两者的优点，不仅具有环保优势，而且具有固化速度快、节省能源、涂膜性能优良等优点，是当前涂料界技术发展的热点。
　　 本文以SnCl4·5H2O和SbCl3为主要原料，采用非均相成核法制得了具隔热效应的纳米功能粉体。运用热重-差热(TG-DTA)、X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)等测试方法对功能粉体进行了表征，研究了锑掺杂量、煅烧温度对粉体粒径的影响。研究结果表明，粉体和SnO2具有相同的四方相金红石结构，Sb原子的掺入没有改变SnO2的晶格结构，较好的实现了复合掺杂，粉体形貌均一，粒径约为5～10nm；锑掺量的不断增加，粉体的XRD衍射峰强度逐渐减弱，半高宽逐渐增加，粉体晶粒尺寸逐渐减小，随煅烧温度不断升高，衍射峰的强度逐渐增加，而其半高宽趋于减小，晶粒尺寸逐渐增大。
　　 将功能粉体分散在去离子水中制备功能粉体水分散液，考察了pH值、分散方法和分散剂对水分散液的影响。该功能粉体纳米水分散液的适宜制备条件为:使用分散剂KH560和EFKA4550，调节体系pH值为9～10，以超声分散15min后，再球磨分散12h。其粒子在水中均匀分散，平均粒径为27.8nm。
　　 实验合成了聚氨酯丙烯酸酯预聚物，添加分散稳定的功能粉体纳米水分散液，制备了水性UV固化纳米透明隔热涂料，使用自制隔热测试仪对涂料隔热性能进行了表征。综合涂层的性能、成本等因素考虑，以隔热粉体的用量为4.2%、涂层厚度为8μm为宜:涂层玻璃的可见光透过率达80%，涂层玻璃比空白玻璃在平衡时的温度降低10℃以上，并具有很好的硬度、耐磨、耐水等基本性能。该涂料可实现自动化流水线涂装，施工方便，生产效率高，是一种新型的节能环保涂料，符合当前涂料技术发展趋势，具有广泛的推广应用前景。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章 绪论

1.1 引言

1.2 水性UV涂料概述

1.2.1 水性UV涂料的特点

1.2.2 水性UV涂料的组成及分类

1.2.3 水性UV涂料的应用及发展

1.3 纳米材料概述

1.3.1 纳米材料概念

1.3.2 纳米材料的特性

1.3.3 纳米材料的制备方法

1.3.4 纳米材料的表面改性

1.3.5 纳米材料的应用

1.4 纳米涂料概述

1.4.1 纳米涂料概念

1.4.2 纳米涂料的制备和分散技术

1.4.3 功能性纳米涂料的分类

1.5 节能玻璃发展现状

1.5.1 节能玻璃的品种

1.5.2 透明隔热涂料的研究进展

1.5.3 透明隔热涂料研究中存在的问题

1.6 本课题的研究意义

1.7 本课题的主要研究内容

第二章 功能纳米粉体的制备及其分散性能研究

第三章 水性紫外光固化纳米透明隔热涂料的研制

3.1 引言

3.2 实验部分

3.2.1 实验药品及仪器

3.2.2 透明隔热涂料的制备工艺

3.2.3 透明隔热涂料性能测试

3.3 结果与讨论

3.3.1 预聚物的红外光谱分析

3.3.2 涂料的粒径分析

3.3.3 涂层隔热性能

3.3.4 涂料的基本性能测试

3.4 本章小结

第四章 结论与展望

致 谢

参考文献

附录： 作者在攻读硕士学位期间发表的论文