一种抗紫外高耐候聚酯涂层及其制备方法与流程

本发明涉及一种电池涂层领域，特别涉及一种抗紫外高耐候聚酯涂层及其制备方法。

背景技术：

1、涂层是一种应用于物体表面的薄膜或涂料，具有保护、装饰、改善功能等多种作用，根据不同的功能和成分，涂层可以分为多种类型，例如，防腐涂层是一种用于防止金属材料腐蚀的涂层，通常由一层或多层涂料组成，可以在金属表面形成一个保护层，防水涂层则用于保护建筑物、屋顶、地下室等结构免受水的侵蚀，通常由聚合物、橡胶和沥青等材料制成，防火涂层用于防止火灾扩散，能在火灾发生时产生化学反应，形成隔热层，减缓火灾的扩散速度，导电涂层则是一种能够传导电流的涂层，由金属或碳纳米管等导电材料制成。

2、抗紫外高耐候聚酯涂层是一种具有优异抗紫外线和耐候性能的涂层材料，其设计和制备旨在应对各种户外环境挑战，尽管抗紫外高耐候聚酯涂层具有较好的颜色稳定性，但在长期暴露于户外环境下，仍可能出现颜色变化或褪色现象，这是由于紫外线、氧化等自然因素的作用导致涂层中的颜料分子发生变化。

3、且现有的抗紫外高耐候聚酯涂层的造价较高，使用成本较高，带来了一定成本增加。

技术实现思路

1、本发明的主要目的在于提供了一种抗紫外高耐候聚酯涂层及其制备方法。

2、为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

3、一种抗紫外高耐候聚酯涂层，包括以硅烷改性聚酯作为涂料基材，引入金红石型纳米tio2作为主要的抗紫外添加剂，其质量分数控制在总分量的3-5％，同时加入总分量3-8％的纳米sio2作为辅助添加剂制备聚酯粉末涂料，通过静电喷涂的方式，并在喷涂完成后高温固化形成聚酯涂层。

4、硅烷改性聚酯因其优异的化学稳定性、机械性能和耐候性，常被用作高性能涂料的基材，它能够为涂层提供坚实的基础，并确保涂层在长期使用过程中保持其性能；

5、金红石型纳米tio2能够有效地吸收和反射紫外线，从而减少紫外线对涂层及其所保护基材的损害；

6、同时加入纳米sio2不仅可以提高涂层的硬度、耐磨性和耐候性，还可以作为增稠剂和流平剂，改善涂料的施工性能。

7、金红石型纳米tio2和纳米sio2在涂层中并非简单叠加，而是存在协同作用。一方面，金红石型纳米tio2能够吸收和散射紫外线，而纳米sio2则能够进一步提高这种效果；另一方面，纳米sio2还能够改善涂层的机械性能和耐候性，为金红石型纳米tio2提供更好的保护。

8、进一步的，所述涂料还包括光稳定剂，抗氧化剂，增塑剂，填料，交联剂和固化剂中的一种或多种的结合。

9、进一步的，所述金红石型纳米tio2和纳米sio2需要进行表面改性处理，且改性后的粒径为20-200nm。

10、进一步的，金红石型纳米tio2表面改性的具体方法为：通过偶联剂与纳米tio2粉末表面的羟基反应，形成化学键合，提高与有机涂料的相容性。

11、进一步的，所述偶联剂包括硅烷偶联剂和钛酸酯偶联剂中的一种或多种的结合。

12、进一步的，所述纳米sio2表面改性的具体方法为：将纳米sio2粉末分散在含有无机物前驱体的溶液中，通过水解反应在sio2表面形成无机物包覆层。

13、进一步的，所述无机物前驱体包括金属醇盐和金属盐中的一种或多种的结合，其中金属醇盐包括钛酸四异丙酯和硅酸乙酯中的一种或多种的结合，金属盐包括硝酸铝和硫酸锆中的一种或多种的结合。

14、进一步的，所述涂料的成分以涂料的总质量为100％计，具体包括：

15、

16、进一步的，一种抗紫外高耐候聚酯涂层的制备方法，其特征在于：包括步骤

17、s1，材料预处理，将金红石型纳米tio2粉末和纳米sio2粉末分别进行表面处理，获得改性后的金红石型纳米tio2粉末和纳米sio2粉末；

18、s2，对改性后的金红石型纳米tio2粉末和纳米sio2粉末进行预分散处理，并进行过滤和除杂；

19、s3，将硅烷改性聚酯粉末与预分散后的金红石型纳米tio2粉末和纳米sio2粉末按照比例混合，并充分搅拌，确保纳米颗粒均匀分散在树脂基材中；

20、s4，分别加入固化剂，无机填料，流平剂，光稳定剂，颜填料和交联剂进行混合和研磨；

21、s5，将混合好的涂料通过熔融挤出机进行熔融挤出，形成均匀的粉末状涂料；

22、s6，使用静电喷涂设备将粉末涂料均匀喷涂在待涂物体表面；

23、s7，喷涂完成后，将待涂物体送入高温固化炉中，在一定温度和时间下进行固化，使涂料形成坚固的聚酯涂层。

24、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

25、本发明使用金红石型纳米tio2作为主要的抗紫外添加剂，金红石型纳米tio2是优良的紫外线屏蔽剂，具有强大的紫外吸收和散射能力，它能够有效地衰减紫外线，从而保护涂层和基材免受紫外线的损害；

26、纳米sio2同样具有对抗紫外线的光学性能，能够进一步提高涂层的抗紫外能力，纳米sio2与金红石型纳米tio2配合使用，能够形成更为完善的抗紫外体系，提高涂层的整体抗紫外性能；

27、金红石型纳米tio2和纳米sio2的添加不仅增强了涂层的抗紫外性能，还改善了涂层的其他性能，纳米sio2能够提高涂料的开罐效果、附着力、耐洗刷性、耐候性、强度硬度、韧性弹性等性能，这些性能的改善使得涂层更加适用于各种复杂的环境条件。

28、金红石型纳米tio2和纳米sio2在涂层中并非简单叠加，而是存在协同作用。一方面，金红石型纳米tio2能够吸收和散射紫外线，而纳米sio2则能够进一步提高这种效果；另一方面，纳米sio2还能够改善涂层的机械性能和耐候性，为金红石型纳米tio2提供更好的保护。

技术特征：

1.一种抗紫外高耐候聚酯涂层，其特征在于：包括以硅烷改性聚酯作为涂料基材，引入金红石型纳米tio2作为主要的抗紫外添加剂，其质量分数控制在总分量的3-5％，同时加入总分量3-8％的纳米sio2作为辅助添加剂制备聚酯粉末涂料，通过静电喷涂的方式，并在喷涂完成后高温固化形成聚酯涂层。

2.根据权利要求1所述的一种抗紫外高耐候聚酯涂层，其特征在于：所述涂料还包括光稳定剂，抗氧化剂，增塑剂，填料，交联剂和固化剂中的一种或多种的结合。

3.根据权利要求1所述的一种抗紫外高耐候聚酯涂层，其特征在于：所述金红石型纳米tio2和纳米sio2需要进行表面改性处理，且改性后的粒径为20-200nm。

4.根据权利要求3所述的一种抗紫外高耐候聚酯涂层，其特征在于：金红石型纳米tio2表面改性的具体方法为：通过偶联剂与纳米tio2粉末表面的羟基反应，形成化学键合，提高与有机涂料的相容性。

5.根据权利要求4所述的一种抗紫外高耐候聚酯涂层，其特征在于：所述偶联剂包括硅烷偶联剂和钛酸酯偶联剂中的一种或多种的结合。

6.根据权利要求3所述的一种抗紫外高耐候聚酯涂层，其特征在于：所述纳米sio2表面改性的具体方法为：将纳米sio2粉末分散在含有无机物前驱体的溶液中，通过水解反应在sio2表面形成无机物包覆层。

7.根据权利要求6所述的一种抗紫外高耐候聚酯涂层，其特征在于：所述无机物前驱体包括金属醇盐和金属盐中的一种或多种的结合，其中金属醇盐包括钛酸四异丙酯和硅酸乙酯中的一种或多种的结合，金属盐包括硝酸铝和硫酸锆中的一种或多种的结合。

8.根据权利要求1所述的一种抗紫外高耐候聚酯涂层，其特征在于：所述涂料的成分以涂料的总质量为100％计，具体包括：

9.根据权利要求1-8之一所述的一种抗紫外高耐候聚酯涂层的制备方法，其特征在于：包括步骤

技术总结本发明公开了一种抗紫外高耐候聚酯涂层，其特征在于：包括以硅烷改性聚酯作为涂料基材，引入金红石型纳米TiO2作为主要的抗紫外添加剂，其质量分数控制在总分量的3‑5％，同时加入总分量3‑8％的纳米SiO2作为辅助添加剂制备聚酯粉末涂料，通过静电喷涂的方式，并在喷涂完成后高温固化形成聚酯涂层，本发明通过在硅烷改性聚酯内加入金红石型纳米TiO2粉末与纳米SiO2粉末，不仅实现更好的抗紫外和耐候性，同时两者起到了相辅相成的做作用提高涂层的寿命，降低了成本。技术研发人员：凌秀军,童依依,肖家乐,江朕国,周煜受保护的技术使用者：浙江旗创新材料科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/11/4