本发明涉及一种水性发光涂料，尤其涉及到一种高性能的纳米储能水性发光涂料，属于水性功能涂料技术领域。
背景技术：
涂料是一种涂布于物体表面并在一定条件下形成薄膜而起到保护，装饰和特定作用的一类液体或固定材料，随着经济的发展，涂料在工农业、国防、科研和人民生活中得到越来越广泛的应用。国内涂料市场中的夜间发光产品，普遍采用合成树脂乳液多彩喷塑涂料，这种涂料虽然色彩丰富，质感较强，但也存在着一些不足之处，如装饰后的物面呆板无变化、夜间无法显示发光效果，部分原料有毒或易燃易爆、不具环保性能，对生产和施工人员有伤害，有些夜间发光时间短以及生产投资大、成本高等，难以满足市场多样化需求。
中国专利cn104693916a公开了一种发光涂料，其组分为：聚乙烯醇20～30份，铝酸锶(sral2o4，eu^2+，dy^3+)10～20份，甘油5～7份，碳酸钙4～6份，氯化钠5～10份，水玻璃2～4份，燃烧高岭土2～4份；本发明发光涂料在满足耐光性、耐磨性的同时，且无毒、无污染，符合环保要求；但其发光色单一，而且其发光较弱，表面易被污染物污染，持续性较差。
中国专利cn106675247a公开了一种环保发光涂料，主要包括水性丙烯酸树脂20～30、环氧树脂20～30、聚氨酯树脂10～20、铝酸锶铕10～20、铝酸二醇3～5、羟乙基纤维素8～12、沸石粉5～10；所用的稀土铝酸盐作为储光物质，当光照射时持续蓄光，光线暗时自行释放光能，发光亮度高。采用的原料都是环保无毒物质，既保证了涂料的健康环保无污染，又保证发光的亮度和发光时间，是一种经济安全的新型光源涂料；但其环氧树脂虽然能增加其附着力，但其耐候较差，容易黄变，影响外观以及发光亮度。
上述发光涂料吸收紫外线，发出可见光，吸收光线后发出较长波长的光，在光源消失后能继续发光一段时间，发光涂料广泛应用于夜总会等交通、娱乐场所、公共指示牌以及特殊景观外墙，能够很好的调节氛围，但其发光时间短，且粘结性不如常规涂料，且其表面张力较高，污染物易附着于表面，造成其使用寿命短，持久性差。
技术实现要素：
本发明将无机储能材料分散到纳米级低表面张力的乳液中，包裹成纳米微胶囊，能很好地解决相变储能材料的过冷和相分离问题，同时涂层表面张力低，外界污染物难以附着于表面，有效解决储能发光涂料持久性问题。
本发明提供一种高性能的纳米储能水性发光涂料。
本发明采用一种低表面张力的氟硅聚氨酯改性丙烯酸树脂，该树脂分子结构上引入氟和硅单元，氟和硅单元倾向于膜表面聚集，而聚氨酯和丙烯酸酯单元倾向于基材附着，既降低了涂层的表面张力，又提高其附着力，同时改善涂层的疏水性和防污性，这种胶囊结构能保护储能发光材料不受外面物质的干扰，使储能发光材料保持稳定和持久。
本发明采用无机发光材料和有机发光材料复合发光材料，在白天能有效地吸收光能，确保夜晚发光性能稳定、持久和颜色多样性。
为了解决上面所述的技术问题，本发明采取以下技术方案：本发明涉及一种高性能的纳米储能水性发光涂料，按重量百分比计，其组成为：氟硅聚氨酯改性丙烯酸水性树脂50.0～70.0％、助溶剂2.0～10.0％、颜填料10.0～20.0％、无机发光材料1.0～5.0％、有机发光材料1.0～5.0％、纳米功能材料2.0～5.0％、助剂助剂0.5～10.0％、去离子水至100％。
其中，所述氟硅聚氨酯改性丙烯酸水性树脂，为纳米水性分散体，基于申请的发明专利“一种氟硅聚氨酯改性丙烯酸水性树脂及其制备方法”，由多异氰酸酯、多元醇、六氟异丙醇、双羟烷基聚硅氧烷、异丁醇、低聚物多元醇、二羟甲基丙酸、丙烯酸单体通过聚合、中和反应制成。
所述氟硅聚氨酯改性丙烯酸水性树脂，其玻璃化温度tg为30℃～45℃、数均分子量为10000～20000、粒径为150～250nm、ph值为7.5～8.5；其制备步骤如下：
a)、按配方重量比，将多元醇、低聚物多元醇加入到反应釜中，升温至90～105℃下真空脱水1.5～2.0h；
b)、降温至50～60℃加入多异氰酸酯和二月桂酸二丁基锡，通入n2，置换出釜内氧气，然后加入双羟烷基聚硅氧烷和二羟甲基丙酸，在n2保护下搅拌反应1.0～1.5h，升温至76～80℃继续反应3.0～4.0h；按设计配方要求预先配制好丙烯酸软硬混合单体，取其50～60％的混合单体加入到反应物中至粘度适中，降温至65～70℃，加入丙烯酸羟乙酯与六氟异丙醇，在65～70℃下继续反应1.0～2.0h，反应过程中1h后开始取样，以后每0.5h取样，当检测的nco值达到设计值时为止，加入异丁醇以除去剩余的nco；
c)、在搅拌下将温度降至40℃以下，缓慢滴加中和剂的去离子水溶液，继续反应10～20min，加入计算量的去离子水，继续搅拌15min，得到氟硅聚氨酯改性丙烯酸预聚物溶液；
d)、预先配制好5wt％的过硫酸铵水溶液；将20％过硫酸铵水溶液和30％预聚物溶液加入到反应釜中，升温至80～82℃，搅拌0.5h，同时滴加50％过硫酸铵水溶液和70％预聚物溶液，在3～4h内滴加完毕；然后滴加剩下的丙烯酸软硬混合单体和30％过硫酸铵水溶液混合物，在2～3h内滴加完毕；升温至85～88℃，保温反应1.0h，降温至40℃，加入剩余的去离子水，搅拌，过滤，得所述的氟硅聚氨酯改性丙烯酸水性树脂。
所述氟硅聚氨酯改性丙烯酸水性树脂，按重量份计，原料的组分如下：多异氰酸酯8.0～15.0份，多元醇2.0～4.0份，六氟异丙醇1.0～3.0份，双羟烷基聚硅氧烷2.0～5.0份，低聚物多元醇5.0～12.0份，二羟甲基丙酸1.5～3.5份，二月桂酸二丁基锡0.01～0.1份，过硫酸铵0.05～0.2份，丙烯酸羟乙酯2.0～4.0份，异丁醇1.0～2.5份，丙烯酸软硬单体6.0～15.0份，中和剂1.0～2.5份，去离子水45.0～65.0份；所述各原料成分在申请的发明专利“一种氟硅聚氨酯改性丙烯酸水性树脂及其制备方法”中已有记载。
所述无机发光材料为铝酸锶(sral2o4，eu^2+，dy^3+)、钼酸锶(eu，nd)中的至少一种。
所述有机发光材料为稀土离子镧la、铈ce、钕nd、钐sm、铕eu、钆gd、铽tb、镝dy、钬ho、铒er、铥tm与邻菲罗啉组成配合物中的一种或几种的组合。
所述颜填料为磷酸锌、钛白粉、三聚磷酸铝、云母粉、滑石粉、硫酸钡、高岭土的一种或几种的组合。
所述助溶剂为醇类溶剂、醇醚类溶剂中的至少一种。
所述助剂至少包括润湿分散剂、基材润湿剂、消泡剂、流平剂、消光剂、防沉流变剂、偶联剂、防闪锈剂、ph调节剂中的至少两种以上。
所述纳米功能材料为纳米sio2、纳米zno、纳米tio2、纳米al2o3、纳米sno2、纳米zro2中的至少一种。
本发明制得的一种高性能的纳米储能水性发光涂料，具有优异的附着力、疏水性、耐水性、耐腐蚀性、耐磨性、耐盐雾性、耐沾污性、耐老化性，无污染、发光量大、储能发光效果持久，其余辉发光时间长于24h。
具体实施方式
本发明结合以下实施例对高性能的纳米储能水性发光涂料做进一步的描述。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。
实施例1
一种高性能的纳米储能水性发光涂料，按重量份计，其组成为：氟硅聚氨酯改性丙烯酸水性树脂a60份、纳米氧化锆3.0份、云母粉6.0份、滑石粉4.0份、钛白粉3.0份、铝酸锶(sral2o4，eu^2+，dy^3+)3.0份、铕(eu2+)与邻菲罗啉配合物2.0份、聚氨酯增稠流平剂0.6份、分散剂0.5份、消泡剂0.3份、润湿剂0.3份、杀菌剂0.3份、成膜助剂7.0份、去离子水10.0份；
其中，所述氟硅聚氨酯改性丙烯酸水性树脂a为发明专利“一种氟硅聚氨酯改性丙烯酸水性树脂及其制备方法”中的实施例1所述。
实施例2
一种高性能的纳米储能水性发光涂料，按重量份计，其组成为：氟硅聚氨酯改性丙烯酸水性树脂c55份、纳米氧化硅5.0份、高岭土5.0份、硫酸钡5.0份、钛白粉2.0份、铝酸锶(sral2o4，eu^2+，dy^3+)4.0份、铽(tb2+)与邻菲罗啉配合物2.5份、聚氨酯增稠流平剂0.6份、分散剂0.5份、消泡剂0.3份、润湿剂0.3份、杀菌剂0.3份、成膜助剂5.5份、去离子水14.0份；
其中，所述氟硅聚氨酯改性丙烯酸树脂c为发明专利“一种氟硅聚氨酯改性丙烯酸水性树脂及其制备方法”中的实施例3所述。
对本发明实施例中的一种高性能的纳米储能水性发光涂料与市面上的水性发光涂料，按照相关标准进行性能对比，其检测的性能指标如表1所示。
表1：本发明实施例与对比例性能对比技术指标
尽管本发明已作了详细说明并引证了实施例，但对于本领域的普通技术人员，显然可以按照上述说明而做出的各种方案、修改和改动，都应该包括在权利要求的范围之内。