一种BTO-PVDF-b-PTFE隔热涂料及其制备方法和在汽车顶棚中的应用与流程

专利2025-11-13  27


本发明涉及隔热涂料,特别是涉及一种bto-pvdf-b-ptfe隔热涂料及其制备方法和在汽车顶棚中的应用。


背景技术:

1、在气候变化加剧和环境保护意识日益增强的背景下,对于隔热涂料的技术标准与性能要求呈现显著上升趋势。特别是在极端气候条件下,如炎热的夏季和严寒的冬季,建筑用和新能源汽车用隔热涂料的隔热性能成为保障室内温度稳定、提高能源利用效率的关键因素。目前,隔热保温涂料被详细分类为阻隔性隔热保温涂料、辐射隔热涂料和反射性隔热涂料,其中反射性隔热涂料因其独特的性能而备受瞩目。

2、而太阳辐射能主要集中在两个波段:可见光波段(波长范围为400~760nm),约占太阳总能量的45%;红外波段(波长大于760nm),其热能约占太阳总能量的50%,其余5%的能量分布于其他波段。此外,紫外线辐射对建筑外墙或新能源汽车暴露在空气中材料的损害亦不容忽视,长期曝露于紫外线下,涂层易出现颜色褪变和表面老化现象,这不仅影响美观性,也显著降低其耐久性。

3、专利cn117986951a提供了建筑外墙用抗紫外线丙烯酸树脂隔热涂料及其制备方法,将丙烯酸乳液、分散均匀的固态填料、二氧化钛微球包覆紫外线吸收助剂填料、增色剂、成膜剂、消泡剂、流平剂、防腐剂加入高速搅拌机中,充分搅拌均匀后即可,制得的隔热涂料具有优异的隔热和抗紫外线性能;但其忽略了太阳辐射的主要成分红外线,红外线的吸收会导致温度迅速升高。专利cn202311304966.x公开了一种具有红外线高效遮蔽性能的复合材料及其制备方法和应用,以复合型铯钨青铜纳米粉体、钾钨青铜基复合纳米粉体、分散剂以及丙烯酸-丙烯酸羟丙酯共聚物作为原料,经共混球磨得到具有红外线高效遮蔽性能的复合材料,然而铯钨青铜在地球上的储量有限导致原料成本高昂。因此,本发明提供了一种成本低廉、对紫外线和红外线均有较好阻隔效果的隔热涂料。


技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种bto-pvdf-b-ptfe隔热涂料及其制备方法和在汽车顶棚中的应用,所得到的隔热涂料能有效阻隔暴露于大气环境中的物体所受到的紫外线和红外线,实现长时间隔热、辐射降温以及抗紫外线和红外线的功能。

2、为实现上述目的,本发明提供了一种bto-pvdf-b-ptfe隔热涂料,按质量分数计包括纳米钛酸钡湿浆10-25%、pvdf-b-ptfe(聚偏二氟乙烯-聚四氟乙烯嵌段共聚物)25-55%、涂料助剂1-5%和稀释剂15-50%。

3、优选的,纳米钛酸钡湿浆的固含量为10~30%,纳米钛酸钡湿浆中钛酸钡纳米颗粒(bto)的粒径范围为20~200nm。

4、优选的,涂料助剂包括增稠剂、成膜助剂、流平剂、消泡剂中的一种。

5、优选的,增稠剂为聚丙烯酰胺,成膜助剂为乙二醇单丁醚/二丙二醇丁醚混合物,流平剂为丙烯酸共聚物,消泡剂为非硅酮含疏水粒子矿物油混合物,稀释剂为二甲苯。

6、一种bto-pvdf-b-ptfe隔热涂料的制备方法,包括以下步骤,

7、s1将钛酸钡纳米颗粒bto分散在n,n-二甲基甲酰胺中,经超声震荡剧烈搅拌,得到bto/dmf分散液,即纳米钛酸钡湿浆;

8、s2将s1的bto/dmf分散液在加热搅拌的条件下,加入pvdf-b-ptfe粉末,搅拌至颗粒完全溶解,再加入涂料助剂和稀释剂,得到bto-pvdf-b-ptfe混合液;

9、s3将s2制得的bto-pvdf-b-ptfe混合液放入真空烘箱中脱泡,制得bto-pvdf-b-ptfe隔热涂料。

10、优选的,s2中加热为水浴加热,加热温度为40~80℃。

11、优选的,s3中脱泡的时间为2~4h。

12、一种bto-pvdf-b-ptfe隔热涂料的应用,应用于汽车顶棚的紫外-红外防护涂层中。

13、本发明的有益效果:

14、(1)本发明提供的一种bto-pvdf-b-ptfe隔热涂料,为嵌段共聚物,为乳白色粘稠浆料形态,具有延展性和流变性,能够涂覆于多种材料表面易于成膜,方便施工人员进行喷涂、刷涂等操作。

15、(2)本发明提供的一种bto-pvdf-b-ptfe隔热涂料中,bto具有优良的隔热性能,能够有效地反射和散射红外辐射,减少热量的传递,pvdf-b-ptfe具有较低的导热系数,可以进一步降低涂料的热传导效率,两者结合,使得涂料在隔热方面表现卓越,并且bto和pvdf-b-ptfe都具有一定的抗紫外线能力,可以防止紫外线对物体表面的破坏,这种双重防护机制能够显著延长被涂覆物体的使用寿命。

16、(3)本发明提供的一种bto-pvdf-b-ptfe隔热涂料中,pvdf-b-ptfe为一种高性能氟聚合物,具有优异的耐化学腐蚀性能,能够在多种恶劣环境下保持其性能稳定,是得隔热涂料在户外环境中具有较长的使用寿命;并且pvdf-b-ptfe具有较好的成膜性和附着力,能够与基材紧密结合,形成均匀、致密的涂层。

17、(4)本发明提供的一种bto-pvdf-b-ptfe隔热涂料,克服了传统涂料中只对紫外线或红外线单一光波进行阻隔的缺点,能够实现隔热和抗紫、红外线的协同提高的效果,提高汽车顶棚用涂层的性能和稳定性,而且具备隔热和抗紫、红外线功能,具有广泛的应用前景。

18、(5)本发明提供的一种bto-pvdf-b-ptfe隔热涂料,bto和pvdf-b-ptfe均为无毒、无污染的环保材料,使隔热涂料不仅可以保护物体免受外界环境的侵蚀,还可以减少对环境的污染。

19、下面通过实施例,对本发明的技术方案做进一步的详细描述。



技术特征:

1.一种bto-pvdf-b-ptfe隔热涂料,其特征在于:按质量分数计包括纳米钛酸钡湿浆10-25%、pvdf-b-ptfe 25-55%、涂料助剂1-5%和稀释剂15-50%。

2.根据权利要求1所述的一种bto-pvdf-b-ptfe隔热涂料,其特征在于:纳米钛酸钡湿浆的固含量为10~30%,纳米钛酸钡湿浆中钛酸钡纳米颗粒的粒径范围为20~200nm。

3.根据权利要求1所述的一种bto-pvdf-b-ptfe隔热涂料,其特征在于:涂料助剂包括增稠剂、成膜助剂、流平剂、消泡剂中的一种。

4.根据权利要求3所述的一种bto-pvdf-b-ptfe隔热涂料,其特征在于:增稠剂为聚丙烯酰胺,成膜助剂为乙二醇单丁醚/二丙二醇丁醚混合物,流平剂为丙烯酸共聚物,消泡剂为非硅酮含疏水粒子矿物油混合物,稀释剂为二甲苯。

5.一种如权利要求1-4任一项所述的bto-pvdf-b-ptfe隔热涂料的制备方法,其特征在于:包括以下步骤,

6.根据权利要求5所述的一种bto-pvdf-b-ptfe隔热涂料的制备方法,其特征在于:s2中加热为水浴加热,加热温度为40~80℃。

7.根据权利要求5所述的一种bto-pvdf-b-ptfe隔热涂料的制备方法,其特征在于:s3中脱泡的时间为2~4h。

8.一种如权利要求1-4任一项所述的bto-pvdf-b-ptfe隔热涂料的应用,其特征在于:应用于汽车顶棚的紫外-红外防护涂层中。


技术总结
本发明涉及隔热涂料技术领域,特别是涉及一种BTO‑PVDF‑b‑PTFE隔热涂料及其制备方法和在汽车顶棚中的应用,按质量分数计包括纳米钛酸钡湿浆10‑25%、PVDF‑b‑PTFE 25‑55%、涂料助剂1‑5%和稀释剂15‑50%。本发明采用上述一种BTO‑PVDF‑b‑PTFE隔热涂料及其制备方法和在汽车顶棚中的应用,所得到的隔热涂料能有效阻隔暴露于大气环境中的物体所受到的紫外线和红外线,实现长时间隔热、辐射降温以及抗紫外线和红外线的功能。

技术研发人员:陈海垠,沈志斌,刘英琦
受保护的技术使用者:浙江柔荷新能源材料有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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