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SnC14·5H2O和SbC13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。 【关键词】：水性UV固化涂料 纳米功能粉体 聚氨酯丙烯酸酯预聚物 透明隔热 环保节能
【学位授予单位】：江南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：TB383.1
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-7
• 第一章 绪论7-22
• 1.1 引言7
• 1.2 水性UV 涂料概述7-9
• 1.2.1 水性UV 涂料的特点7-8
• 1.2.2 水性UV 涂料的组成及分类8-9
• 1.2.3 水性UV 涂料的应用及发展9
• 1.3 纳米材料概述9-15
• 1.3.1 纳米材料概念9-10
• 1.3.2 纳米材料的特性10
• 1.3.3 纳米材料的制备方法10-12
• 1.3.4 纳米材料的表面改性12-13
• 1.3.5 纳米材料的应用13-15
• 1.4 纳米涂料概述15-18
• 1.4.1 纳米涂料概念15-16
• 1.4.2 纳米涂料的制备和分散技术16
• 1.4.3 功能性纳米涂料的分类16-18
• 1.5 节能玻璃发展现状18-20
• 1.5.1 节能玻璃的品种18-19
• 1.5.2 透明隔热涂料的研究进展19-20
• 1.5.3 透明隔热涂料研究中存在的问题20
• 1.6 本课题的研究意义20-21
• 1.7 本课题的主要研究内容21-22
• 第二章 功能纳米粉体的制备及其分散性能研究22-36
• 2.1 引言22-26
• 2.1.1 实验药品及仪器22-23
• 2.1.2 功能粉体的制备23-25
• 2.1.3 粉体的表征25
• 2.1.4 功能粉体的分散改性25
• 2.1.5 功能粉体水分散液的分散效果表征25-26
• 2.2 结果与讨论26-34
• 2.2.1 粉体的表征26-30
• 2.2.2 功能粉体的分散性能30-33
• 2.2.3 稳定水分散液的性能分析33-34
• 2.3 本章小结34-36
• 第三章 水性紫外光固化纳米透明隔热涂料的研制36-53
• 3.1 引言36
• 3.2 实验部分36-42
• 3.2.1 实验药品及仪器36-37
• 3.2.2 透明隔热涂料的制备工艺37-41
• 3.2.3 透明隔热涂料性能测试41-42
• 3.3 结果与讨论42-51
• 3.3.1 预聚物的红外光谱分析42-43
• 3.3.2 涂料的粒径分析43-44
• 3.3.3 涂层隔热性能44-51
• 3.3.4 涂料的基本性能测试51
• 3.4 本章小结51-53
• 第四章 结论与展望53-55
• 致谢55-56
• 参考文献56-60
• 附录：作者在攻读硕士学位期间发表的论文60

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