反射涂料及其制备方法和应用与流程

本发明涉及一种涂料，应用于玻璃上起到自清洁的作用，本发明还公开了该涂料的制备方法和应用。

背景技术：

1、在现代社会中，各种材料的应用越来越广泛。然而，这些材料的表面往往容易受到污染和腐蚀，从而降低其性能和使用寿命。因此，开发一种具有自清洁功能的材料具有重要的意义。

2、传统的涂料通常不能自动清洗和消毒，需要定期进行人工清洁和维护。这种方法不仅费时费力，而且还增加了成本和环境污染。因此，研究人员一直在寻找一种新型的涂料，可以自动清洗和消毒，以提高材料的使用寿命和使用效率。

3、反射涂料是一种广泛应用于建筑、汽车、航空航天等领域的涂料。它能够反射特定波长的光线，从而提高材料的耐候性和防腐性。然而，传统的反射涂料不能自动清洗和消毒，仍然存在一些问题。例如，它们需要定期进行人工清洁和维护，否则会逐渐失去反射效果。

4、为了解决这些问题，研究人员开始探索一种具有自清洁功能的反射涂料的制备方法。这种涂料应该能够在不需要人工清洁和维护的情况下自动清洗和消毒，从而提高材料的使用寿命和使用效率。此外，这种涂料还应该具有其他优点，如高反射率、低成本、环保等。

5、目前已经有一些研究表明，利用纳米技术和智能材料可以制备出具有自清洁功能的反射涂料。例如，研究人员可以通过将纳米颗粒与涂料混合在一起来提高反射率和自清洁能力。此外，还可以将智能材料与涂料结合在一起，以实现对光线的自动调节。这些方法为制备具有自清洁功能的反射涂料提供了新的思路和技术基础。

6、然而，目前的研究工作还存在一些挑战和限制。例如，如何进一步提高自清洁能力和延长使用寿命仍然是一个难题。此外，如何降低成本和减少环境污染也是一个重要的研究方向。

技术实现思路

1、本发明所要解决的第一个技术问题是针对上述的技术现状而提供一种具有自清洁功能的反射涂料。

2、本发明所要解决的第二个技术问题是提供一种具有自清洁功能的反射涂料的制备方法。

3、本发明所要解决的第三个技术问题是提供一种反射涂料在玻璃中的应用。

4、本发明解决上述第一个技术问题所采用的技术方案为：一种反射涂料，其特征在于包括如下组分及其体积配比：

5、纳米分散浆料     2份；

6、亲水改性液       1份；

7、树脂交联液       4份；

8、前述的纳米分散浆料包括如下组分及其重量配比：

9、

10、前述的亲水改性液包括如下组分和及其重量配比：

11、3-氨丙基三乙氧基硅烷低聚物   80～125份；

12、月桂酰胺基丙基甜菜碱         10～16份；

13、交联剂                       1份；

14、前述的3-氨丙基三乙氧基硅烷低聚物溶剂为水，固含量为25～35％wt；

15、前述的树脂交联液包括如下组分和及其重量配比：

16、水           70份；

17、乙醇         10份；

18、冰乙酸       2份；

19、正硅酸乙酯   16～28份。

20、作为优选，所述的3-氨丙基三乙氧基硅烷低聚物的聚合度为2～3。

21、作为优选，所述纳米硫酸钡的理解为50～100纳米；所述纳米氧化钛的粒径为5～30纳米；所述纳米氧化锌的粒径为20～50纳米。

22、所述交联剂为摩尔比为1:1的edc/nhs。edc首先与羧基发生反应，形成胺反应性o-酰基异脲中间体，该中间体可与氨基快速反应形成酰胺键，释放异脲副产物。中间体在水性溶液中不稳定，因此两步偶联程序依赖于n-羟基琥珀酰亚胺(nhs)进行稳定，但最终反应完成后edc/nhs均不参与脱水缩合反应。这样可以确保羟基和氨基经过脱水缩合之后形成酰基基团。

23、作为优选，所述纳米分散浆料包括如下组分及其重量配比：

24、

25、作为优选，所述亲水改性液包括如下组分和及其重量配比：

26、3-氨丙基三乙氧基硅烷低聚物   95～106份；

27、月桂酰胺基丙基甜菜碱         10～16份；

28、交联剂                       1份。

29、本发明解决上述第二个技术问题所采用的技术方案为：一种反射涂料的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

30、①纳米分散浆料的制备，取水、聚乙二醇三甲氧基硅丙基醚、十二烷基甜菜碱，在搅拌状态下充分水解，然后加入纳米硫酸钡、纳米氧化钛、纳米氧化锌，充分分散后，砂磨，得到纳米分散浆料；

31、②亲水改性液的制备，取3-氨丙基三乙氧基硅烷低聚物，在搅拌下加入月桂酰胺基丙基甜菜碱、加入交联剂，反应，得到亲水改性液；

32、③树脂交联液制备，取水，加入乙醇和冰乙酸，在搅拌下缓慢加入正硅酸乙酯，并进行缓慢水解，得到树脂交联液；

33、④将前述的纳米分散浆料、亲水改性液、树脂交联液按照设定体积配比充分搅拌混合得到反射涂料。

34、作为优选，步骤②的反应条件如下：反应温度为35～55℃，反应时间为4h～8h。

35、本发明解决上述第三个技术问题所采用的技术方案为：一种反射涂料在玻璃、建筑及汽车上的应用。

36、具体包括如下步骤：

37、将清洗液倒入超声清洗机，放入一片玻璃，超声清洗，取出擦干，随后放入等离子清洗机清洗中清洗，取出并得到玻璃待用；

38、将反射涂料加入喷枪中，喷涂至玻璃表面，烘干，得到具有自清洁功能的反射玻璃。

39、作为优选，所述的清洗液由如下组分及重量配比充分混合后得到：20份水、2份双氧水、5份乙醇及1份十二烷基硫酸钠。

40、与现有技术相比，本发明的优点在于：

41、本发明中聚乙二醇三甲氧基硅丙基醚水解后产生硅羟基，并且所携带的聚乙二醇基团具有高分子分撒剂的特点，与无机纳米粉末具有良好的交联性。在经过砂磨机充分砂磨后，可以得到性能稳定、纳米数低的高固含混合分散液。桂酰胺基丙基甜菜碱可以降低水的表面张力，使纳米材料更容易被润湿。

42、交联剂可以使材料硅烷低聚物中的氨基与甜菜碱中的羧基进行良好的脱水缩合反应。

43、正硅酸乙酯充分水解后可以形成稳定半水解液，在这种状态下材料不易发生大范围的聚合沉淀现象，可以使材料成膜。

44、硫酸钡作为反射剂它会在表面形成一个白色的反射层，该层可以反射太阳光并减少热量吸收。这是因为硫酸钡具有高度的朗伯性，能够在350-850nm范围内的反射率大于97％,在250-1300nm范围内的反射率大于92％。此外，硫酸钡涂层还具有防水、防潮、耐磨、耐腐蚀等优点。

45、纳米二氧化钛的电子结构是由价电子带和空轨道形成的传导带构成的，当其受紫外线照射时，比其禁带宽度(约为3.2ev)能量大的光线被吸收，使价带的电子激发至导带，结果使价电子带缺少电子而发生空穴，形成容易移动的高能态氧离子或自由基。这些高能态氧离子或自由基会与周围的水分子发生反应，产生羟基自由基、过氧化氢等自由基和氧化还原反应，从而起到杀菌、消毒、除臭等作用，具有极强的光催化作用。

46、氧化锌同样具有一定的光催化性能，但是在实际应用中人们发现亲水锌与正硅酸乙酯水解后的氧化硅具有很强的结合力，做氧化锌更多的作为固化剂加入到涂料里面。

47、8.3-氨丙基三乙氧基硅烷低聚物具有一定的聚合度和丰富的硅羟基，可以同正硅酸乙酯水解后的硅醇进行交联聚合，同时在具有氨基同桂酰胺基丙基甜菜碱上的羧基进行脱水缩合，这样具有极高亲水性的甜菜碱就被牢牢的固定在涂料之中。使材料不被光照时也具有较好亲水性、抗菌性、抗静电能力。同时桂酰胺基丙基甜菜碱具有很好地化学稳定性，耐酸，耐碱，对多种离子保持稳定性。

48、本发明的反射涂料采用纯水性无机的方法制备，并在反射的基础上增加了光催化、亲水易清洁功能，极大的优化了减反射材料衰减问题，拓宽了材料的使用场景。增长了涂层维护时间。

49、本发明的反射涂层具有很大的利用价值，可以用于建筑涂料，夏天时降低室内温度，用于汽车涂料，降低车内温度，同时散热性很好。