[发明专利]透明防紫外线玻璃涂料

说明书

技术领域

本发明涉及一种高度透明和良好附着力及硬度的透明防紫外线玻璃涂料。

背景技术

紫外线的能量可引发皮肤老化、甚至容易导致皮肤癌，也可导致各种窗户帘及地板、塑料和印刷品的褪色。照射在地面上的波长范围为290-400nm的紫外线约占太阳总能量的6％，其中，属于290-320nm短波长UV-B范围约占0.5％，属于320-400nmUV-A的波长范围约占5.5％。因此，UV-A占绝大多数。由于在紫外线中UV-A的波长较长，所以UV-A更容易穿过云层和玻璃，对皮肤及物体损害更大，尽管UV-A比UV-B穿透皮肤的深度小，但是UV-B在皮肤表面散射和被皮肤吸收容易使皮肤晒黑，而UV-A可穿透到皮下组织层，在皮肤组织内产生自由基，生成的自由基使皮肤老化产生皱纹，并使皮肤的弹性降低。此外还会对细胞膜和基因造成某些影响。因此人们越来越关注防紫外线照射的危害，特别是汽车前风挡玻璃和居室、办公室等门窗玻璃对人们的生活直接造成危害。

紫外线屏蔽原理大体分为两类。一类是无机化合物，如TiO₂、ZnO、ATO、ITO等，但是透明性和紫外线的吸收、反射能力都非常限，效果不明显。另一类是有机化合物，最典型的是苯并三唑化合物，它们具有UV吸收能力，但是由于效果的持久性和安全方面的问题，使用领域非常有限，因此，目前没有这些问题的，也就是说透明性好、防紫外能力达到99％以上的无机涂料，广泛受到人们的关注。

目前我们能够看到的防紫外线剂或涂料有以下问题，TiO₂在UV-B具有有效的吸收范围，在UV-A波段效果不好，特别是添加到各种树酯中防紫外效果更不理想，也容易团聚，氧化锌在UV-A波段具有较好的吸收效果，但是由于市面上我们能看到的所谓纳米级的ZnO粉体，也不过是20-30内米以上，而且团聚较严重，透明性和防紫外效果都不是很理想，也不能直接使用于汽车挡风玻璃和居家办公室等建筑玻璃上。

中国专利CN1235016A于1999年11月17目公开了一种对UV-A屏蔽能力的高透明度和良好分散性的紫外线吸收剂。该紫外线吸收剂含涂以平均粒径不超过100nm的超细氧化锌粒子的片状基质，该吸收剂任选经有机硅氧烷化合物处理。

中国专利CN1563231A于2005年01月12日公开了一种可涂于玻璃，透明树脂，金属及水泥表面的纳米透明隔热复合涂料。该涂料由聚氨酯树脂、聚硅氧烷树脂、聚丙烯酸树脂、纳米氧化铟锡(ITO)粉体、纳米氧化锡锑(ATO)粉体、涂料助剂和稀释剂等组成。

上述中国专利CN1235016A和CN1563231A虽然采用了无机紫外线吸收剂，但是颗粒大，只注明了100nm以下的片状颗粒溶液，而且没有提到能够涂抹于玻璃的防紫外线涂料，而中国专利CN1563231A是玻璃隔热涂料，采用的主要原料是ATO和ITO的金属氧化物没有涉及到氧化锌，也没有提到防紫外线功能。

发明内容

针对现有技术的上述不足，本发明所要解决的技术问题是提出一种可涂于建筑玻璃、汽车玻璃表面的透明防紫外线玻璃涂料。可见光对该涂料透射率高，该涂料能有效预防强紫外线对人体、对物品的辐射、老化和腿色等问题，且有很好的附着力和表面硬度。

为了解决上述技术问题，本发明提出的透明防紫外线玻璃涂料的组成及重量份如下：

高分子聚氨酯树酯  40-90；

纳米氧化锌浆料    10-30；

涂料助剂          2-5；其中：

高分子聚氨酯树酯为水性聚氨酯树酯或油性高分子聚氨酯树酯；

纳米氧化锌浆料是粒径≤8nm、平均粒径为5nm的片状颗粒的水性纳米氧化锌浆料或油性纳米氧化锌浆料；

涂料助剂为流平剂、消泡剂和固化剂。

水性透明防紫外线玻璃涂料中流平剂为BYK246、消泡剂为902W、固化剂为KH560；油性透明防紫外线玻璃涂料中流平剂为BYKETOL-OK、消泡剂为BYK-053、固化剂为拜尔3390。

本发明透明防紫外线玻璃涂料的制备并无特别之处，只需将各组分均匀混合即可。

本发明上述水性纳米氧化锌浆料的制备包括如下步骤：

(1)称取下述重量份的物料：

20-30nm的氧化锌粉体     10-20份；

去离子水                80-90份；

盐酸                    0.2-1份；

BYK-194                 0.2-1份；