一种对太阳光具有高反射率的高分子复合涂层材料的制作方法

1.本发明涉及化工涂料技术领域，具体涉及一种对太阳光具有高反射率的高分子复合涂层材料。


背景技术：

2.随着网络和通讯行业的发展，全国移动通信基站总数达931万个，2020 年全年净增90万个，其中4g基站总数达到575万个，城镇地区实现深度覆盖。5g网络建设稳步推进，按照适度超前原则，新建5g基站超60万个，全部已开通5g基站超过71.8万个。基站主要建筑为简易彩钢机房、水泥混凝土机房，但大多数基站仅仅依靠户外一体化机柜来进行工作。
3.基站设备都是连续24小时无间歇工作，运行过程中产生大量热量，而电子设备的安全运行温度范围为25
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35℃。炎炎夏日，基站设备经太阳暴晒，内部的温度会快速上升，为保证基站设备的正常运行，基站机房需要使用空调进行温度调节。空调属于被动式降温，本身需消耗电力来发挥作用。在中国移动的业务电能消耗中，基站能耗约占73％，而基站空调能耗占基站总能耗的46％，每年度耗电高达100亿度以上。
4.太阳光照射能够使户外基站内部温度升高，是因为户外基站大量吸收能太阳辐射所致，太阳辐射中99.9％的能量集中在红外区、可见光区和紫外区(太阳辐射能量分布见表一)，其中能量主要集中在可见光和红外线部分，占比为93％。
5.表一：太阳辐射能量
[0006] 紫外线可见光红外线波长范围(μm)0～0.380.38～0.780.78～∞占总能量比例(％)7.0047.2945.71辐射能量(w/m2)95640618
[0007]
因此只要户外基站设备能够减少对照射在基站设备表面可见光和红外线的吸收，就能够确保户外基站设备在太阳辐射下不会升温，从而减少空调工作量，降低能耗。


技术实现要素：

[0008]
本发明的目的是克服现有技术的缺陷，提供一种对太阳光具有高反射率的高分子复合涂层材料，能够有效地反射太阳辐射。
[0009]
实现本发明目的的技术方案是：一种对太阳光具有高反射率的高分子复合涂层材料，具有表涂层和里涂层，
[0010]
所述表涂层由以下质量百分比的组分组成：：丙烯酸树脂75～82％、表涂层固化剂18～24％、纳米氧化铟锡0.2～0.5％、表涂层助剂1.0～1.8％；
[0011]
所述里涂层由以下质量百分比的组分组成：聚酯树脂45～48％、里涂层固化剂4.2～4.6％、二氧化钛20～47％、沉淀硫酸钡0～25％、里涂层助剂 0.6～3％、颜料0～3％。
[0012]
上述技术方案所述表涂层由以下制备步骤制成：
[0013]
s1，纳米氧化铟锡材料的预分散：将纳米氧化铟锡：丙烯酸酯均聚物：丙酸丁酯、甲
基丙烯酸甲酯共聚物：无水乙醇料＝2:4:2:1进行配料，再将配好的物料采用变幅杆式超声波进行分散，利用超声波能量，加热融化丙烯酸酯均聚物和丙酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯共聚物，使纳米氧化铟锡能够充分分散于融化后的液体中，至物料达到120℃，停止超声波分散，在加热过程中热量会将帮助分散的无水乙醇挥发掉，将达到分散温度的物料采用水冷却钢带快速冷却，并破碎，形成易粉碎的纳米材料分散物待用；
[0014]
相同质量浓度的纳米材料吸光度越大，说明纳米材料分散性越好，吸光度无明显变化说明纳米材料分散完全，经过对不同温度纳米材料采用分光光度计检测吸光度(达到温度取2g纳米材料放入在50ml乙醇中，采用超声波分散45秒，再注入比色皿，测定其吸光度)，确定120℃为超声波分散停止温度；纳米分散性见图2
[0015]
s2,将s1中制得的纳米材料分散物与丙烯酸树脂、表涂层固化剂、表涂层助剂按配方投入混料釜进行混合，将混合好的物料通过挤出机进行熔融挤出混合，将挤出混合物料进行冷却，用破碎机将物料进行破碎，再用空气分级磨进行细粉碎和分过筛得到面层产品。
[0016]
上述技术方案所述里涂层由以下制备步骤制成：按质量百分比将各组分混合后通过挤出机熔融挤出混合，将挤出混合物料冷却、破碎、过筛得到产品。
[0017]
上述技术方案所述表涂层的厚度为30～40μm，所述里涂层的厚度为 60～80μm。
[0018]
上述技术方案所述丙烯酸树脂为环氧基树脂，其环氧当量为390～ 650g/eq，所述表涂层固化剂为十二碳二元酸(ddda)，所述纳米氧化铟锡的粒径≤20nm。
[0019]
上述技术方案所述表涂层助剂包括流平剂、脱气剂中的一种或两种,所述流平剂为丙烯酸酯均聚物或丙烯酸酯共聚物中的一种，所述光亮剂为丙酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯共聚物，所述脱气剂为二苯乙醇酮。
[0020]
上述技术方案所述聚酯树脂为多元醇和多元羧酸聚合而成的端羧基聚酯树脂，所述聚酯树脂的酸值为30～38mgkoh/g，tg为60～67℃；所述里涂层固化剂为异氰尿酸三缩水甘油酯，所述里涂层固化剂的环氧当量为 105～110g/mol，挥发份≤0.5％；所述二氧化钛为金红石型，白度≥98。
[0021]
上述技术方案所述颜料为透射型ir颜料，所述颜料为萘酚红、酞菁蓝、甲亚胺系黑色颜料中的一种。
[0022]
上述技术方案所述里涂层助剂包括流平剂、分散剂、脱气剂、松散剂、砂纹剂、纹理剂、荧光增白剂中的一种或多种。
[0023]
采用上述技术方案后，本发明具有以下积极的效果：
[0024]
(1)本发明制作的一种对太阳光具有高反射率的高分子复合涂层材料，采用高压静电涂覆，先喷涂里涂层，经180℃/5min预固化后，再喷涂里涂层，然后再经200℃/10min固化成型，施工过程中无voc排放，属于环境友好型产品，同时产品可根据市场需求定制各种纹理的外观。
[0025]
(2)本发明充分利用不同高分子涂层材料对相应波长光的具有最佳反射效率的原理，将太阳辐射中能量最集中的可见光区和红外光区，分开进行反射，以达到最佳反射效果，确保被保护物能够尽可能少的吸收太阳辐射，避免因吸收太阳辐射而导致温度升高。
[0026]
(3)本发明的表涂层为纳米氧化铟锡和丙烯酸树脂混合物，充分利用纳米氧化铟锡对太阳辐射的可见光可透，红外光有较强反射的原理，充分反射太阳辐射中的红外光部分。
[0027]
(4)本发明的里涂层为二氧化钛和聚酯树脂混合物，充分利用二氧化钛对太阳辐射可见光部分反射率高的原理，将透过表涂层的可见光，反射出去，减少被保护物对太阳辐射的吸收，从而避免被保护物因太阳辐射而温度升高。降低空调的工作量，从而达到节能降耗的目的。
附图说明
[0028]
为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中
[0029]
图1为本发明里涂层的制备流程图；
[0030]
图2为纳米材料分散性示意图；
[0031]
图3为实施例1的符合涂层实验性能示意图；
[0032]
图4为实施例2的符合涂层实验性能示意图；
[0033]
图5为实施例3的符合涂层实验性能示意图。
具体实施方式
[0034]
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
[0035]
(实施例1)
[0036]
本发明提供一种对太阳光具有高反射率的高分子复合涂层材料，表涂层有以下质量百分比的组分组成：丙烯酸树脂80.1份、ddda18.2份、纳米氧化铟锡0.2份、流平剂0.8份、光亮剂0.4份、二苯乙醇酮0.3份。
[0037]
里涂层有以下质量百分比的组分组成：聚酯树脂47.5份、异氰尿酸三缩水甘油酯4.2份、金红石型钛白粉46.2份、流平剂1.0份、光亮剂0.6 份、安息香脱气剂0.3份、荧光增白剂0.2份。
[0038]
(实施例2)
[0039]
本发明提供一种对太阳光具有高反射率的高分子复合涂层材料，表涂层有以下质量百分比的组分组成：丙烯酸树脂75份、ddda22.7份、纳米氧化铟锡0.5份、流平剂1.0份、光亮剂0.5份、二苯乙醇酮0.3份。
[0040]
里涂层有以下质量百分比的组分组成：聚酯树脂47.7份、异氰尿酸三缩水甘油酯4.6份、金红石型钛白粉46.5份、酞菁蓝0.5份、松散剂0.1 份、纹理剂0.2份、安息香脱气剂0.3份。
[0041]
(实施例3)
[0042]
本发明提供一种对太阳光具有高反射率的高分子复合涂层材料，表涂层有以下质量百分比的组分组成：丙烯酸树脂75.1份、ddda23.3份、纳米氧化铟锡0.3份、流平剂1.0份、二苯乙醇酮0.3份。
[0043]
里涂层有以下质量百分比的组分组成：聚酯树脂45.5份、异氰尿酸三缩水甘油酯4.2份、金红石型钛白粉20份、沉淀硫酸钡25份、萘酚红2.8 份、流平剂1.4份、光亮剂0.7份、
安息香脱气剂0.4份。
[0044]
本发明实施例1的符合涂层实验性能见下面图3。
[0045]
本发明实施例2的符合涂层实验性能见下面图4。
[0046]
本发明实施例3的符合涂层实验性能见下面图5。
[0047]
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。