耐老化、高反射、高发射织物丝网印花涂料及其制备方法

本发明涉及涂层材料，具体是一种耐老化、高反射、高发射织物丝网印花涂料及其制备方法。

背景技术：

1、随着生活水平提高，人们对功能性织物的需求与日俱增。具有热能管理功能的织物逐渐受到市场追捧。人体自身的散热方式主要分为三种：蒸发散热、热辐射以及热传导散热。在25度以下时，人体散热主要以辐射散热为主，通过汗液的蒸发为辅，而通过热传导散热占比小于10％。因此，若能提高织物的热辐射散热性能，则对提高衣物穿着舒适性有着重要的作用。

2、然而，衣物在实际的户外使用中，衣物还面临这太阳光入射，以及周围环境造成的能量输入，这些输入能量是会导致体温升高，并提高人体散热的需求。因此，衣物的热能管理需要衣物还具有高太阳光反射性能。

3、基于此，辐射制冷概念是近年来一种新兴的散热技术。将具有辐射制冷功能的染料用于织物时，可以使织物表面同时具有高太阳光反射效果以及高大气窗口发射性能。人们在室外活动时，高太阳光反射效果可以降低太阳光能量入射，减少外界能量输入，而高“大气窗口”发射效果可以将身体运动过程中产生的热量以8-13微米热辐射的形式发射到外太空中，实现散热制冷效果。在穿着具有辐射制冷功能的织物时，通过提高人体皮肤散热效率，不仅可以提高人体在参与竞技运动过程中的舒适性，还可以优化人体能源使用效率，减少因排汗和水分蒸发带来的体能消耗，从而更好的提高竞技状态。

4、因此，本发明旨在开发出一种耐老化、高反射、高发射织物丝网印花白色染料，将其用于衣服表面后，为织物赋能辐射制冷功能，提高穿着舒适性。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种织物丝网印花涂料及其制备方法，以至少达到耐老化、高反射、高发射的效果。

2、本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

3、一种耐老化、高反射、高发射织物丝网印花涂料：

4、按重量份计，所述涂料由稀土浆料30份、聚氨酯树脂40份、助剂5-10份和水20-30份组成；

5、按重量份计，所述稀土浆料由氧化铝10-15份、氧化钡10-15份、氧化铌25-36份、稀土氧化物13-20份和氧化钛16-35份组成。

6、进一步的，所述稀土氧化物包括氧化镧和氧化铈；

7、所述助剂包括流平剂和消泡剂。

8、进一步的，所述涂料的制备方法，包括以下步骤：

9、s1：将所述氧化铝、氧化铌、氧化钡、稀土氧化物和氧化钛混合后粉碎；

10、s2：将粉碎后的粉体于高温下进行第一烧结，让后将烧结后的熔融液入冷水淬火，得到粗产品粉体；

11、s3：将所述粗产品粉体加入溶剂进行研磨，分别得到粒度15-25μm的a1浆料、粒度5-10μm的a2浆料、粒度0.3-0.7μm的a3浆料；

12、s4：另取所述粗产品粉体加水研磨，然后进行雾化干燥，于高温下进行第二烧结，得到的粉体在溶剂中分散即为a4浆料；

13、s5：将所述a1浆料、a2浆料、a3浆料和a4浆料混合，得到稀土浆料；

14、s6：将所述稀土浆料、聚氨酯树脂、助剂和水混合，即得。

15、进一步的，步骤s2中，所述粉碎的粉体粒径为30-40目。

16、进一步的，步骤s2中，所述第一烧结的温度为360-1400℃；

17、和/或，所述第一烧结的时间为4-4.5h。

18、进一步的，步骤s3中，所述粒度为中值粒度。

19、进一步的，步骤s4中，所述粗产品粉体研磨后的粒度为1-5μm。

20、进一步的，步骤s4中，所述第二烧结的温度为1230-1250℃；

21、和/或，所述第二烧结的时间为30-50min。

22、进一步的，所述a1浆料、a2浆料、a3浆料和a4浆料重量比为1：0.8-1.3：0.4-0.6：0.1-0.2。

23、进一步的，步骤s4和s5中，所述溶剂包括水或醋酸丁酯；

24、和/或，所述a1浆料、a2浆料、a3浆料和a4浆料的固含量为30-40％。

25、值得注意的是，本专利所用填料材料为具有高折射率的非晶态材料，非晶态材料的好处是所有材料都具有均一的性能，包括折射率，带隙，以及发射率。而现有技术中，通常采用具有不同功能的填料相混合的方式作为填料，然而在实际效果上，不同功能填料存在浓度相互稀释，使其性能出现场此消彼长的结果。

26、而非晶态材料在实际制备过程中，其各组分含量并非随意搭配，只有各组分配料在一定的比例下才能形成均匀的非晶态结构，否则会出现第二相偏析等结果出现。在实际操作中，最直接的检测方式是待原料熔融成均相溶液后，直接取少量熔化的液体直接倒在铁板表面，使其在空气中自然冷却，观察冷却后的液滴样品是否如玻璃般透明。虽然以氧化铝，氧化铌和稀土氧化物为主要原料，可以通过配方调控获得性质均一的非晶态材料，然而，这种材料折射率仅到1.8-2左右，折射率较低。而本发明中，向体系内额外引入钡和钛元素，通过这种方法可以进一步提高折射率，同时保持体系具有较高的带隙。我们通过深入对配方比例调控成功获得了具有高折射率的均一非晶态材料。

27、本发明的有益效果是：

28、1、本发明的非晶态填料中额外添加了钛元素，这种做法有两个好处：一方面，钛元素的加入可以进一步提高材料折射率，从而提高反射效果。另一方面，二氧化钛因其具有优异的紫外吸收性能，可以提高衣物的耐老化和耐黄变性能。

29、2、本发明的染料原料成本低、窗口发射率高、反射率高。本发明的染料的太阳光反射率90％，发射率达0.95，常温下散热功率达120w/m2以上。

30、3、本发明的白色织物用染料绿色环保，涂布在织物表面，日间降温达4℃以上。

技术特征：

1.一种耐老化、高反射、高发射织物丝网印花涂料，其特征在于：

2.根据权利要求1所述的涂料，其特征在于：所述稀土氧化物包括氧化镧和氧化铈；

3.由权利要求1所述涂料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：步骤s2中，所述粉碎的粉体粒径为30-40目。

5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：步骤s2中，所述第一烧结的温度为360-1400℃；

6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：步骤s3中，所述粒度为中值粒度。

7.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：步骤s4中，所述粗产品粉体研磨后的粒度为1-5μm。

8.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：步骤s4中，所述第二烧结的温度为1230-1250℃；

9.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述a1浆料、a2浆料、a3浆料和a4浆料重量比为1：0.8-1.3：0.4-0.6：0.1-0.2。

10.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：步骤s4和s5中，所述溶剂包括水或醋酸丁酯；

技术总结本发明公开了一种耐老化、高反射、高发射织物丝网印花涂料：按重量份计，所述涂料由稀土浆料30份、聚氨酯树脂40份、助剂5‑10份和水20‑30份组成；按重量份计，所述稀土浆料由氧化铝10‑15份、氧化钡10‑15份、氧化铌25‑36份、稀土氧化物13‑20份和氧化钛16‑35份组成。本发明的白色织物用染料绿色环保，涂布在织物表面，日间降温达4℃以上。技术研发人员：邓冰,潘文龙,张俊辉,吴德平,邓杰,颜世强,宋军,张骞受保护的技术使用者：中国地质科学院矿产综合利用研究所技术研发日：技术公布日：2024/5/29