一种蓄能发光涂料的制作方法

文档序号:12609212阅读:255来源:国知局
本发明属于涂料
技术领域
,更具体地,本发明涉及一种蓄能发光涂料。
背景技术
:蓄能发光涂料是一种新型功能性涂料,在暗处可呈现良好的指示效果和美化效果,在应急标牌、通道标识、电源开关、搪瓷地名标牌、公路标识、玩具、工艺品、钟表、仪表盘、纺织品、消防设备、军事、野营设施等方面都有广泛的用途。现有的蓄能发光涂料存在着以下缺点:(1)产品的耐候性、耐水性一般不能达到要求;(2)在发生火灾时,这些防火涂料的成膜物质不能承受急剧升高的温度而很快被烧毁,而不能起到防火灾的作用;(3)防腐、耐酸碱等性能差。因此,非常需要通过配方的改进,得到耐候性强、耐火性能好且具有防腐、以及耐酸碱能力的蓄能发光涂料。技术实现要素:为了解决上述问题,本发明的一个方面提供一种蓄能发光涂料,按重量份计,包括以下组分:3~14重量份的凹凸棒、3~15重量份的铝酸锶、3~12重量份的纳米二氧化钛、3~11重量份的紫砂、5~10重量份的轻质碳酸钙、1~5重量份的KH-560、1~5重量份的KH-550、5~10重量份的环氧封端聚醚胺、8~10重量份的β-环糊精改性氨基封端磺化聚苯并咪唑、4~6重量份的1,4,5,8-萘四甲酸酐、1~4重量份的8-萘胺-1-磺酸、3~5重量份的1,5-萘二磺酸、5~10重量份的十二烷二酸、20~50重量份的二甲基亚砜以及50~100重量份的去离子水;优选地,所述的蓄能发光涂料,按重量份计,包括以下组分:14重量份的凹凸棒、11重量份的铝酸锶、12重量份的纳米二氧化钛、9重量份的紫砂、8重量份的轻质碳酸钙、3重量份的KH-560、5重量份的KH-550、8重量份的环氧封端聚醚胺、9重量份的β-环糊精改性氨基封端磺化聚苯并咪唑、5重量份的1,4,5,8-萘四甲酸酐、3重量份的8-萘胺-1-磺酸、4重量份的1,5-萘二磺酸、8重量份的十二烷二酸、30重量份的二甲基亚砜以及70重量份的去离子水。在一种实施方式中,所述环氧封端聚醚胺由以下方法制备而成:在1000mL干燥的三颈瓶中,依次加入100克的环氧树脂E51、0.24mol的苄胺和500克二甲基亚砜,通氮气保护并磁力搅拌;室温搅拌1h后,升温80℃反应4h,反应结束后,降至室温,并迅速倒入150mL去离子水中,得到大量固体沉淀;用去离子水反复洗涤该产物后,抽滤并收集聚合物,于真空烘箱中,60℃干燥20小时,得到环氧封端聚醚胺。在一种实施方式中,所述β-环糊精改性氨基封端磺化聚苯并咪唑由以下方法制备而成:将0.11摩尔的3,3’-二氨基联苯胺先溶解在含有86wt%五氧化二磷的1000克多聚磷酸中,然后将0.02摩尔的5-氨基间苯二甲酸以及0.08摩尔的5-磺酸基间苯二甲酸加入到反应液中,氮气保护并在210℃反应15小时后,降至室温,沉析到水中,然后用氨水中和,过滤并收集产物,于120℃下真空干燥10小时,得到氨基封端磺化聚苯并咪唑;在500毫升三颈瓶中,依次加入0.2克β-环糊精、0.05克氢氧化钠、0.05克环氧氯丙烷、13克上述得到的氨基封端磺化聚苯并咪唑、100毫升甲醇以及200毫升二甲基亚砜,氮气保护并在80℃反应2小时后,降至室温,沉析到氯仿中,过滤并收集产物,于60℃下真空干燥20小时,得到β-环糊精改性氨基封端磺化聚苯并咪唑。与现有技术相比,本发明的有益效果为:1、环氧封端聚醚胺含有大量羟基,可以大大提高涂料与基材的粘结力,提高涂料的耐老化能力,此外,其还可与氨基反应,提高交联密度和固化速率,此外侧链上大量刚性苯环的引入,可以提高分子链的距离,提高阻燃效果。2、聚苯并咪唑具有优异的耐候性,耐老化能力和耐火性能,通过磺化以及β-环糊精改性既可以大大提高其与体系的相容性,又可以大大提高体系的交联密度,提高黏结力和强度,从而提供了本发明的有益技术效果。3、1,4,5,8-萘四甲酸酐可以与氨基反应,大大提高体系的交联速度,缩短固化时间,从而提供了本发明的有益技术效果。4、8-萘胺-1-磺酸以及1,5-萘二磺酸的加入可进一步提高体系的刚性,并同时与咪唑基团发生离子交联,提高体系的交联密度,进一步提高黏结力和强度,从而提供了本发明的有益技术效果。具体实施方式原料:所有四胺、二酸均购自CTI,SigmaAldrich,AlfaAesar或SCRC,并且直接使用,无需进一步纯化。环氧硅烷偶联剂KH-560以及氨基硅烷偶联剂KH-550购自国药集团化学试剂有限公司。凹凸棒(粒径800目)、铝酸锶(粒径5微米)、纳米二氧化钛(粒径100nm)、紫砂(粒径500目)及轻质碳酸钙(粒径500目)购自国药集团化学试剂有限公司,其他原料均购自阿拉丁试剂有限公司。实施例1将14重量份的凹凸棒、11重量份的铝酸锶、12重量份的纳米二氧化钛、9重量份的紫砂、8重量份的轻质碳酸钙、3重量份的KH-560、5重量份的KH-550、8重量份的环氧封端聚醚胺、9重量份的β-环糊精改性氨基封端磺化聚苯并咪唑、5重量份的1,4,5,8-萘四甲酸酐、3重量份的8-萘胺-1-磺酸、4重量份的1,5-萘二磺酸、8重量份的十二烷二酸、30重量份的二甲基亚砜以及70重量份的去离子水加入无重力搅拌机中,打开飞刀,以避免出现粘合,防止搅拌不均,搅拌时间为10分钟,出料。所述环氧封端聚醚胺由以下方法制备而成:在1000mL干燥的三颈瓶中,依次加入100克的环氧树脂E51、0.24mol的苄胺和500克二甲基亚砜,通氮气保护并磁力搅拌;室温搅拌1h后,升温80℃反应4h,反应结束后,降至室温,并迅速倒入150mL去离子水中,得到大量固体沉淀;用去离子水反复洗涤该产物后,抽滤并收集聚合物,于真空烘箱中,60℃干燥20小时,得到环氧封端聚醚胺;所述β-环糊精改性氨基封端磺化聚苯并咪唑由以下方法制备而成:将0.11摩尔的3,3’-二氨基联苯胺先溶解在含有86wt%五氧化二磷的1000克多聚磷酸中,然后将0.02摩尔的5-氨基间苯二甲酸以及0.08摩尔的5-磺酸基间苯二甲酸加入到反应液中,氮气保护并在210℃反应15小时后,降至室温,沉析到水中,然后用氨水中和,过滤并收集产物,于120℃下真空干燥10小时,得到氨基封端磺化聚苯并咪唑;在500毫升三颈瓶中,依次加入0.2克β-环糊精、0.05克氢氧化钠、0.05克环氧氯丙烷、13克上述得到的氨基封端磺化聚苯并咪唑、100毫升甲醇以及200毫升二甲基亚砜,氮气保护并在80℃反应2小时后,降至室温,沉析到氯仿中,过滤并收集产物,于60℃下真空干燥20小时,得到β-环糊精改性氨基封端磺化聚苯并咪唑。实施例2将14重量份的凹凸棒、11重量份的铝酸锶、12重量份的纳米二氧化钛、9重量份的紫砂、8重量份的轻质碳酸钙、3重量份的KH-560、5重量份的KH-550、8重量份的环氧封端聚醚胺、9重量份的氨基封端磺化聚苯并咪唑、5重量份的1,4,5,8-萘四甲酸酐、3重量份的8-萘胺-1-磺酸、4重量份的1,5-萘二磺酸、8重量份的十二烷二酸、30重量份的二甲基亚砜以及70重量份的去离子水加入无重力搅拌机中,打开飞刀,以避免出现粘合,防止搅拌不均,搅拌时间为10分钟,出料。所述环氧封端聚醚胺由以下方法制备而成:在1000mL干燥的三颈瓶中,依次加入100克的环氧树脂E51、0.24mol的苄胺和500克二甲基亚砜,通氮气保护并磁力搅拌;室温搅拌1h后,升温80℃反应4h,反应结束后,降至室温,并迅速倒入150mL去离子水中,得到大量固体沉淀;用去离子水反复洗涤该产物后,抽滤并收集聚合物,于真空烘箱中,60℃干燥20小时,得到环氧封端聚醚胺;所述氨基封端磺化聚苯并咪唑由以下方法制备而成:将0.11摩尔的3,3’-二氨基联苯胺先溶解在含有86wt%五氧化二磷的1000克多聚磷酸中,然后将0.02摩尔的5-氨基间苯二甲酸以及0.08摩尔的5-磺酸基间苯二甲酸加入到反应液中,氮气保护并在210℃反应15小时后,降至室温,沉析到水中,然后用氨水中和,过滤并收集产物,于120℃下真空干燥10小时,得到氨基封端磺化聚苯并咪唑。实施例3将14重量份的凹凸棒、11重量份的铝酸锶、12重量份的纳米二氧化钛、9重量份的紫砂、8重量份的轻质碳酸钙、3重量份的KH-560、5重量份的KH-550、9重量份的β-环糊精改性氨基封端磺化聚苯并咪唑、5重量份的1,4,5,8-萘四甲酸酐、3重量份的8-萘胺-1-磺酸、4重量份的1,5-萘二磺酸、8重量份的十二烷二酸、30重量份的二甲基亚砜以及70重量份的去离子水加入无重力搅拌机中,打开飞刀,以避免出现粘合,防止搅拌不均,搅拌时间为10分钟,出料。所述β-环糊精改性氨基封端磺化聚苯并咪唑由以下方法制备而成:将0.11摩尔的3,3’-二氨基联苯胺先溶解在含有86wt%五氧化二磷的1000克多聚磷酸中,然后将0.02摩尔的5-氨基间苯二甲酸以及0.08摩尔的5-磺酸基间苯二甲酸加入到反应液中,氮气保护并在210℃反应15小时后,降至室温,沉析到水中,然后用氨水中和,过滤并收集产物,于120℃下真空干燥10小时,得到氨基封端磺化聚苯并咪唑;在500毫升三颈瓶中,依次加入0.2克β-环糊精、0.05克氢氧化钠、0.05克环氧氯丙烷、13克上述得到的氨基封端磺化聚苯并咪唑、100毫升甲醇以及200毫升二甲基亚砜,氮气保护并在80℃反应2小时后,降至室温,沉析到氯仿中,过滤并收集产物,于60℃下真空干燥20小时,得到β-环糊精改性氨基封端磺化聚苯并咪唑。实施例4将14重量份的凹凸棒、11重量份的铝酸锶、12重量份的纳米二氧化钛、9重量份的紫砂、8重量份的轻质碳酸钙、3重量份的KH-560、5重量份的KH-550、8重量份的环氧封端聚醚胺、5重量份的1,4,5,8-萘四甲酸酐、3重量份的8-萘胺-1-磺酸、4重量份的1,5-萘二磺酸、8重量份的十二烷二酸、30重量份的二甲基亚砜以及70重量份的去离子水加入无重力搅拌机中,打开飞刀,以避免出现粘合,防止搅拌不均,搅拌时间为10分钟,出料。所述环氧封端聚醚胺由以下方法制备而成:在1000mL干燥的三颈瓶中,依次加入100克的环氧树脂E51、0.24mol的苄胺和500克二甲基亚砜,通氮气保护并磁力搅拌;室温搅拌1h后,升温80℃反应4h,反应结束后,降至室温,并迅速倒入150mL去离子水中,得到大量固体沉淀;用去离子水反复洗涤该产物后,抽滤并收集聚合物,于真空烘箱中,60℃干燥20小时,得到环氧封端聚醚胺。实施例5将14重量份的凹凸棒、11重量份的铝酸锶、12重量份的纳米二氧化钛、9重量份的紫砂、8重量份的轻质碳酸钙、3重量份的KH-560、5重量份的KH-550、8重量份的环氧封端聚醚胺、9重量份的β-环糊精改性氨基封端磺化聚苯并咪唑、5重量份的1,4,5,8-萘四甲酸酐、8重量份的十二烷二酸、30重量份的二甲基亚砜以及70重量份的去离子水加入无重力搅拌机中,打开飞刀,以避免出现粘合,防止搅拌不均,搅拌时间为10分钟,出料;所述环氧封端聚醚胺由以下方法制备而成:在1000mL干燥的三颈瓶中,依次加入100克的环氧树脂E51、0.24mol的苄胺和500克二甲基亚砜,通氮气保护并磁力搅拌;室温搅拌1h后,升温80℃反应4h,反应结束后,降至室温,并迅速倒入150mL去离子水中,得到大量固体沉淀;用去离子水反复洗涤该产物后,抽滤并收集聚合物,于真空烘箱中,60℃干燥20小时,得到环氧封端聚醚胺;所述β-环糊精改性氨基封端磺化聚苯并咪唑由以下方法制备而成:将0.11摩尔的3,3’-二氨基联苯胺先溶解在含有86wt%五氧化二磷的1000克多聚磷酸中,然后将0.02摩尔的5-氨基间苯二甲酸以及0.08摩尔的5-磺酸基间苯二甲酸加入到反应液中,氮气保护并在210℃反应15小时后,降至室温,沉析到水中,然后用氨水中和,过滤并收集产物,于120℃下真空干燥10小时,得到氨基封端磺化聚苯并咪唑;在500毫升三颈瓶中,依次加入0.2克β-环糊精、0.05克氢氧化钠、0.05克环氧氯丙烷、13克上述得到的氨基封端磺化聚苯并咪唑、100毫升甲醇以及200毫升二甲基亚砜,氮气保护并在80℃反应2小时后,降至室温,沉析到氯仿中,过滤并收集产物,于60℃下真空干燥20小时,得到β-环糊精改性氨基封端磺化聚苯并咪唑。实施例6将14重量份的凹凸棒、11重量份的铝酸锶、12重量份的纳米二氧化钛、9重量份的紫砂、8重量份的轻质碳酸钙、3重量份的KH-560、5重量份的KH-550、8重量份的环氧封端聚醚胺、9重量份的β-环糊精改性氨基封端磺化聚苯并咪唑、3重量份的8-萘胺-1-磺酸、4重量份的1,5-萘二磺酸、8重量份的十二烷二酸、30重量份的二甲基亚砜以及70重量份的去离子水加入无重力搅拌机中,打开飞刀,以避免出现粘合,防止搅拌不均,搅拌时间为10分钟,出料。所述环氧封端聚醚胺由以下方法制备而成:在1000mL干燥的三颈瓶中,依次加入100克的环氧树脂E51、0.24mol的苄胺和500克二甲基亚砜,通氮气保护并磁力搅拌;室温搅拌1h后,升温80℃反应4h,反应结束后,降至室温,并迅速倒入150mL去离子水中,得到大量固体沉淀;用去离子水反复洗涤该产物后,抽滤并收集聚合物,于真空烘箱中,60℃干燥20小时,得到环氧封端聚醚胺;所述β-环糊精改性氨基封端磺化聚苯并咪唑由以下方法制备而成:将0.11摩尔的3,3’-二氨基联苯胺先溶解在含有86wt%五氧化二磷的1000克多聚磷酸中,然后将0.02摩尔的5-氨基间苯二甲酸以及0.08摩尔的5-磺酸基间苯二甲酸加入到反应液中,氮气保护并在210℃反应15小时后,降至室温,沉析到水中,然后用氨水中和,过滤并收集产物,于120℃下真空干燥10小时,得到氨基封端磺化聚苯并咪唑;在500毫升三颈瓶中,依次加入0.2克β-环糊精、0.05克氢氧化钠、0.05克环氧氯丙烷、13克上述得到的氨基封端磺化聚苯并咪唑、100毫升甲醇以及200毫升二甲基亚砜,氮气保护并在80℃反应2小时后,降至室温,沉析到氯仿中,过滤并收集产物,于60℃下真空干燥20小时,得到β-环糊精改性氨基封端磺化聚苯并咪唑。实施例7将14重量份的凹凸棒、11重量份的铝酸锶、12重量份的纳米二氧化钛、9重量份的紫砂、8重量份的轻质碳酸钙、3重量份的KH-560、5重量份的KH-550、8重量份的环氧封端聚醚胺、9重量份的β-环糊精改性氨基封端磺化聚苯并咪唑、8重量份的十二烷二酸、30重量份的二甲基亚砜以及70重量份的去离子水加入无重力搅拌机中,打开飞刀,以避免出现粘合,防止搅拌不均,搅拌时间为10分钟,出料。所述环氧封端聚醚胺由以下方法制备而成:在1000mL干燥的三颈瓶中,依次加入100克的环氧树脂E51、0.24mol的苄胺和500克二甲基亚砜,通氮气保护并磁力搅拌;室温搅拌1h后,升温80℃反应4h,反应结束后,降至室温,并迅速倒入150mL去离子水中,得到大量固体沉淀;用去离子水反复洗涤该产物后,抽滤并收集聚合物,于真空烘箱中,60℃干燥20小时,得到环氧封端聚醚胺;所述β-环糊精改性氨基封端磺化聚苯并咪唑由以下方法制备而成:将0.11摩尔的3,3’-二氨基联苯胺先溶解在含有86wt%五氧化二磷的1000克多聚磷酸中,然后将0.02摩尔的5-氨基间苯二甲酸以及0.08摩尔的5-磺酸基间苯二甲酸加入到反应液中,氮气保护并在210℃反应15小时后,降至室温,沉析到水中,然后用氨水中和,过滤并收集产物,于120℃下真空干燥10小时,得到氨基封端磺化聚苯并咪唑;在500毫升三颈瓶中,依次加入0.2克β-环糊精、0.05克氢氧化钠、0.05克环氧氯丙烷、13克上述得到的氨基封端磺化聚苯并咪唑、100毫升甲醇以及200毫升二甲基亚砜,氮气保护并在80℃反应2小时后,降至室温,沉析到氯仿中,过滤并收集产物,于60℃下真空干燥20小时,得到β-环糊精改性氨基封端磺化聚苯并咪唑。测试条件将实施例1-7所得的蓄能发光涂料涂覆在道路上,并测试性能。耐摩性能:按标准GB/T1768—79(89,测试方法是用酒精耐磨测试仪,加500g重的砝码,以白色棉布浸润99.7%浓度的酒精,来回摩擦,记录油墨开始破坏时的次数。其它性能,按照GA98-2005标准测试,具体为:1、表干时间应≤24h2、粘结强度≥0.1Mpa3、耐水性:经720h后,涂层不开裂、起层、脱落4、耐酸性:经360h后,涂层不开裂、起层、脱落5、耐碱性:经360h后,涂层不开裂、起层、脱落6、耐冻融循环实验(次):经15次后,涂层不开裂、起层、脱落7、耐火性能:涂层厚度为20mm,耐火极限不低于2h测试结果见表1。表1测试项目实施例1实施例2实施例3实施例4实施例5实施例6实施例7干燥时间,表干/h1.86.99.511.84.53.853粘结强度/Mpa0.530.150.080.080.390.370.26耐水性/h>1000<100<380<200>1000>1000>1000耐酸性/h>1000<100<360>1000>1000>1000>1000耐碱性/h>800<100<360>800>800>800>800耐冻融循环/次数>40<15<15<15>40>40>40耐火极限/h4.90.80.90.93.24.52.2耐摩擦次数132421919011212091112987以上数据可以看出,与不使用环氧封端聚醚胺、β-环糊精改性氨基封端磺化聚苯并咪唑、1,4,5,8-萘四甲酸酐、8-萘胺-1-磺酸以及1,5-萘二磺酸的涂料相比,本发明的涂料具有明显更好的性能,因此提供了本发明的有益技术效果。当前第1页1 2 3 
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