本發(fā)明屬于輻射制冷涂層，尤其涉及一種超強(qiáng)耐候性丙烯酸聚氨酯涂料、輻射制冷涂層及其制備方法與應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、日間輻射制冷(pdrc)是一種通過在太陽光譜波段(0.3–2.5μm)高反射入射太陽能并在大氣窗口波段(8–13μm)高發(fā)射自身熱紅外輻射能來實(shí)現(xiàn)低于環(huán)境溫度的新興無動力降溫技術(shù)。日間輻射制冷無需使用任何耗能的制冷介質(zhì)和驅(qū)動設(shè)備，完全依靠自然能源進(jìn)行制冷，實(shí)現(xiàn)了節(jié)能降耗和環(huán)保減排，降低了維護(hù)成本。

2、日間輻射制冷涂層在建筑降溫中的應(yīng)用主要集中在建筑外墻、屋頂以及工業(yè)建筑的屋頂和內(nèi)部設(shè)施等位置，能夠有效降低建筑物的溫度，通過反射太陽光的輻射熱能，避免太陽熱能在表面累積升溫，從而使室內(nèi)環(huán)境更加舒適。

3、然而建筑物表面的輻射制冷涂層長期受到紫外線、酸堿、沙塵等惡劣環(huán)境的影響，導(dǎo)致涂層老化、開裂、變色，耐腐蝕性和附著力等性能降低，雨水沖刷也可能會帶走涂層表面的部分成分，導(dǎo)致涂層變薄或失效。耐候性差、使用壽命短的涂層會導(dǎo)致維修、更換成本的增加，不能適用各種復(fù)雜的環(huán)境氣候也會限制涂層使用的廣泛性，因此亟需開發(fā)一種具有較高光譜反射率且耐候性能優(yōu)異的輻射制冷涂層。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為解決現(xiàn)有日間輻射制冷涂層耐候性差、使用壽命短的問題，本發(fā)明提供了一種超強(qiáng)耐候性丙烯酸聚氨酯涂料、輻射制冷涂層及其制備方法與應(yīng)用。

2、本發(fā)明的技術(shù)方案：

3、一種超強(qiáng)耐候性丙烯酸聚氨酯涂料，包括a組分和b組分，所述a組分和b組分的質(zhì)量比為100:10～40；

4、所述a組分包括基礎(chǔ)漆和輔助劑，

5、所述基礎(chǔ)漆包括如下重量份的原料：

6、羥基丙烯酸分散體30～60份、

7、顏料20～50份、

8、第一溶劑5～20份、

9、和助劑2～10份；

10、所述輔助劑包括如下重量份的原料：

11、紫外線吸收劑1～3份、

12、光穩(wěn)定劑0.5～2份、

13、抗氧化劑0.5～1份、

14、和極性溶劑0.5～1份；

15、所述b組分包括異氰酸酯固化劑和第二溶劑。

16、進(jìn)一步的，所述羥基丙烯酸分散體為溶劑型樹脂，其組分包括溶劑型丙烯酸樹脂ⅰ、溶劑型丙烯酸樹脂ⅱ和溶劑型丙烯酸樹脂ⅲ，所述溶劑型丙烯酸樹脂ⅰ、溶劑型丙烯酸樹脂ⅱ和溶劑型丙烯酸樹脂ⅲ的質(zhì)量比為5～15:2～5:2～5；所述溶劑型丙烯酸樹脂ⅰ為湛新樹脂sm515/70，所述溶劑型丙烯酸樹脂ⅱ為湛新樹脂sm516/70，所述溶劑型丙烯酸樹脂ⅲ為東氟樹脂hf-si或科思創(chuàng)樹脂bayhydrola2542中的一種或兩種的組合。

17、進(jìn)一步的，所述顏料包括太陽光反射型粒子和大氣窗口波段發(fā)射型粒子，所述太陽光反射型粒子和大氣窗口波段發(fā)射型粒子的質(zhì)量比為3～8:1；所述太陽光反射型粒子包括可見光反射型粒子和近紅外反射型粒子，所述可見光反射型粒子和近紅外反射型粒子的質(zhì)量比為5～8:1；

18、所述可見光反射型粒子為粒徑分布在0.1～1μm范圍內(nèi)的硫酸鋇粒子和/或二氧化鈦粒子，所述近紅外反射型粒子為粒徑分布在1～10μm范圍內(nèi)的碳酸鈣粒子，所述大氣窗口波段發(fā)射型粒子為粒徑分布在2～20μm范圍內(nèi)的二氧化硅粒子、氮化硅粒子或碳化硅粒子中的一種或幾種的組合。

19、進(jìn)一步的，所述第一溶劑為二甲苯、甲苯、醋酸丁酯、乙二醇單甲醚或三氯乙烯中的一種或幾種的組合；所述助劑包括分散劑、流平劑、消泡劑、防腐劑和防沉劑，所述分散劑、流平劑、消泡劑、防腐劑和防沉劑的質(zhì)量比為0.5～1.0:0.5～1.0:0.5～1.0:0.2～0.4:0.2～0.4；所述分散劑為不飽和多元羧酸聚合物、三乙基己基磷酸、十二烷基硫酸鈉、甲基戊醇、聚丙烯酰胺、古爾膠或脂肪酸聚乙二醇酯中的一種或幾種的組合；所述流平劑為聚二甲基硅氧烷、丙烯酸或氟代磷酸酯中的一種或幾種的組合；所述消泡劑為甲基苯基硅油、聚二甲基硅氧烷、烷基萘或聚丙烯酸酯中的一種或幾種的組合；所述防腐劑為lf-b20防腐劑、異噻唑酮衍生物或正辛基異噻唑啉酮中的一種或幾種的組合；所述防沉劑為cp-88防沉劑、聚酰胺、聚脲化合物或聚醚中的一種或幾種的組合。

20、進(jìn)一步的，所述紫外線吸收劑為uvp-327或uv-531紫外線吸收劑中的一種或兩種的組合；所述光穩(wěn)定劑為受阻胺光穩(wěn)定劑，具體為ls-144、ls-292或ls-123光穩(wěn)定劑中的一種或幾種的組合；所述抗氧化劑為basf1010或basf168抗氧化劑中的一種或兩種的組合；所述極性溶劑為二甲基甲酰胺、甲醇、甲基異丁基酮、丙酮或丁酯中的一種或幾種的組合。

21、進(jìn)一步的，b組分中所述異氰酸酯固化劑為科思創(chuàng)n3300固化劑、萬華pm200固化劑或東曹hxr-100固化劑中的一種或幾種的組合；所述第二溶劑為二甲苯、丁酯、甲苯、醋酸丁酯、乙二醇單甲醚或三氯乙烯中的一種或幾種的組合；所述異氰酸酯固化劑和第二溶劑的質(zhì)量比為5～10:2～10。

22、一種超強(qiáng)耐候性丙烯酸聚氨酯涂料的制備方法，包括如下步驟：

23、步驟一、配制基礎(chǔ)漆：

24、將羥基丙烯酸分散體與分散劑、消泡劑、流平劑以第一轉(zhuǎn)速混合攪拌均勻，向所得混合體系中加入第一溶劑，以第二轉(zhuǎn)速混合攪拌均勻后加入可見光反射型粒子、近紅外反射型粒子和大氣窗口波段發(fā)射型粒子，持續(xù)第二轉(zhuǎn)速混合攪拌，并在攪拌過程中加入防腐劑和防沉劑，攪拌均勻得到基礎(chǔ)漆；

25、步驟二、配制輔助劑：

26、將紫外線吸收劑、光穩(wěn)定劑、抗氧化劑與極性溶劑以第三轉(zhuǎn)速混合攪拌均勻，得到輔助劑；

27、步驟三、配制a組分：

28、將步驟一所得基礎(chǔ)漆與步驟二所得輔助劑以第四轉(zhuǎn)速混合攪拌即得到a組分，密封保存；

29、步驟四、配制b組分：

30、將異氰酸酯固化劑與第二溶劑以第五轉(zhuǎn)速混合攪拌，得到b組分，密封保存；

31、步驟五、配制丙烯酸聚氨酯涂料：

32、使用時(shí)將步驟三所得a組分和步驟四所得b組分混合均勻即得到丙烯酸聚氨酯涂料。

33、進(jìn)一步的，所述第一轉(zhuǎn)速為200～250r/min，所述第二轉(zhuǎn)速為300～450r/min，所述第三轉(zhuǎn)速為300～350r/min，第四轉(zhuǎn)速為350～450r/min，所述第五轉(zhuǎn)速為250～350r/min。

34、一種超強(qiáng)耐候性丙烯酸聚氨酯輻射制冷涂層，由本發(fā)明提供的超強(qiáng)耐候性丙烯酸聚氨酯涂料通過噴涂、流涂或刷涂涂覆在作業(yè)面，室溫固化后得到，所述超強(qiáng)耐候性丙烯酸聚氨酯輻射制冷涂層的厚度為100～300μm。

35、一種超強(qiáng)耐候性丙烯酸聚氨酯輻射制冷涂層在建筑降溫、工業(yè)設(shè)備降溫、戶外設(shè)備降溫或冷鏈運(yùn)輸中的應(yīng)用。

36、本發(fā)明的有益效果：

37、本發(fā)明將不同粒徑的具有太陽光反射型粒子及大氣窗口波段發(fā)射型粒子引入到丙烯酸聚氨酯涂料中，利用不同粒徑的粒子在不同波長具有不同反射響應(yīng)能力的特性，通過對不同波長影響實(shí)現(xiàn)散射及發(fā)射能力的疊加，從而獲得具有高反射性能的輻射制冷涂層，具有90％以上的太陽光譜反射率和大氣窗口發(fā)射率，炎熱天氣屋頂日降溫最大為19.9℃，室內(nèi)日降溫最大為6.1℃，降溫制冷效果顯著。

38、本發(fā)明提供的丙烯酸聚氨酯涂料可以通過噴涂、流涂或刷涂的方式涂覆在塑料、木材、石材或金屬等不同施工作業(yè)表面，夏季正午2小時(shí)可達(dá)到表面干燥，24小時(shí)即可達(dá)到完全干燥。干燥后得到的輻射制冷涂層在不同類型的基材上均具有較好的平整度和較強(qiáng)的附著力。將本發(fā)明丙烯酸聚氨酯涂料涂覆在水泥石塊表面形成涂層，完全固化后進(jìn)行拉拔測試，數(shù)據(jù)顯示錠子脫落所需拉力達(dá)到10.5mpa。

39、本發(fā)明丙烯酸聚氨酯輻射制冷涂層的產(chǎn)品附著力為1級，具有良好的耐酸堿性能，耐洗刷性可達(dá)8000次，能夠在戶外長期保持穩(wěn)定的制冷效果和外觀美觀性，減少維修和更換頻率，戶外使用壽命可達(dá)5～6年，降低了輻射制冷涂層的使用成本。本發(fā)明丙烯酸聚氨酯輻射制冷涂層的超強(qiáng)耐候性使其能夠適應(yīng)不同地區(qū)的氣候條件和復(fù)雜環(huán)境，提高了其應(yīng)用的廣泛性。

40、本發(fā)明提供的丙烯酸聚氨酯涂料成分簡單，制備方法簡便，易于工業(yè)化生產(chǎn)。