一种荧光漆及其制备方法和应用

本发明属于油漆，具体涉及一种荧光漆及其制备方法和应用。

背景技术：

1、在现代工业中，机械、交通、建筑领域的众多设备和部件均涉及螺栓、螺母、螺帽、螺钉、铆钉等的使用，其主要起连接、紧固等作用。由于机械设备、高铁、地铁、汽车、飞机、风力发电设备等长期运行中面临螺栓等连接部件松动而引起安全隐患问题，因此需要进行定期检修和更换。像高铁这类连接部件数量巨大的交通工具，其检修更加重要。为了便于检修，螺栓防松标识材料应运而生。这类标识材料属于油漆中的一种，通过附着在螺栓连接处表面，经过自然干燥固化后具有一定的强度和颜色显示度，当螺栓等连接部件发生位置偏移或者松动，则标识材料会发生断裂或者出现明显的裂纹，因此检修人员可以通过视觉观察发现连接部件的隐患并予以维修，同时再次涂上标识材料。另外，该类标识材料也可以用于一些重要设备、仪器仪表的关键连接件处，便于目视检查设备是否被拆或者篡改。

2、由于国内工业现代化相对于国外发达国家起步晚，目前市场上的标识材料主要来自于国外产品，国产标识材料产品种类很少，性能上与国外产品相比较，主要缺点在于标识膏材料固化变硬的时间长，与金属的附着力不强，溶剂主要是对人体危害较大的二甲苯等芳香烃类溶剂，同时储存性能不佳，需现配现用；此外，现有的标识材料的耐候性较差，无法在各种高温、高寒、高盐雾运行环境下长期保持物理化学稳定性。

技术实现思路

1、为解决上述问题，本发明提供一种荧光漆及其制备方法和应用。

2、为解决其技术问题所采取的技术方案是，提供一种荧光漆，包括以下重量份的原料：30～60份的改性醇酸树脂、20～40份的有机溶剂、5～9份的补强剂、5～9份的荧光色素、0.1～1份的催干剂、0.5～5份的防结皮剂、0.1～1份的助剂及0.01～0.2份的硅烷偶联剂；助剂为消泡剂及流平剂；

3、改性醇酸树脂包括以下重量份的原料：40～60份的植物油脂肪酸、7～15份的多元醇、10～25份的苯酐、0.1～5份的异氰酸酯、4～8份的溶剂及0.04～0.06份的催化剂。

4、本发明采用上述技术方案的有益效果为：本发明以改性醇酸树脂作为荧光漆的主要高分子成分，该改性醇酸树脂具有较高的分子量，可在催干剂的作用下于空气中快速干燥固化；改性醇酸树脂中异氰酸酯重量份为0.1～5份，可避免异氰酸酯添加量过多造成的改性醇酸树脂结构不稳定、添加量过少无法缩短荧光漆固化时间的问题；以上述组分原料制备的荧光漆长期存放不易发生粘度变化，储存性良好，同时还具有良好的耐候性。

5、优选的，荧光色素包括但不限于荧光红色素、荧光绿色素、荧光橙色素、荧光橘色素、荧光黄色素、荧光蓝色素及荧光紫色素。

6、优选的，硅烷偶联剂为kh550硅烷偶联剂。

7、优选的，植物油脂肪酸为大豆油、亚麻油或葵花籽油；多元醇为季戊四醇；异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、联苯二异氰酸酯、间苯二异氰酸酯、己内酰胺基三异氰酸酯或者脂肪族异氰酸酯；溶剂为二甲苯；催化剂为氢氧化锂。

8、本发明采用优选技术方案的有益效果为：大豆油、亚麻油及葵花籽油来源广泛，具有较多的双键，所合成的醇酸树脂能在常温空气中氧化干燥成膜，且保色性好，易溶于安全、健康和环保标准更高的烷烃类有机溶剂；将异氰酸酯运用于醇酸树脂的改性中，可以显著改善树脂的固化变干速率，提高树脂的玻璃化温度和固化后的硬度；该类型改性醇酸树脂中有丰富的羟基和羧基，附着在金属表面，可以与金属表面有良好的结合力，不易脱落，同时对润滑油具有一定的耐腐蚀性和溶解性。

9、更优选的，植物油脂肪酸为大豆油；异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯。

10、优选的，改性醇酸树脂经过以下步骤制得：

11、(1)在惰性气氛下，将植物油脂肪酸与溶剂混合搅拌40～60min，升温至110～120℃，加入催化剂，得混合溶液1；

12、(2)将混合溶液1升温至235～245℃，加入多元醇反应1.8～2.2h，得混合溶液2；

13、(3)将混合溶液2降温至215～225℃，加入苯酐反应至溶液酸值为8～9mg koh/g，得混合溶液3；

14、(4)将混合溶液3降温至35～45℃，加入异氰酸酯，调节温度为55～65℃反应0.8～1.2h，再调节温度至85～95℃保温1.0～1.5h，即得改性醇酸树脂。

15、本发明采用优选技术方案的有益效果为：通过上述方法制备出的改性醇酸树脂粘度为(40～70)s(格氏管/25℃)，油度50～65％，酸值<10mg koh/g，与金属结合力较强，同时具有较高的玻璃化温度和固化后硬度。

16、优选的，有机溶剂为闪点为30～60℃的烷烃；催干剂为钴、锆、锌或锰的金属有机化合物；防结皮剂为甲乙酮肟。

17、更优选的，催干剂包括但不限于异辛酸钴、异辛酸锆、异辛酸锌及异辛酸锰。

18、优选的，补强剂为硅烷偶联剂处理后的无机填料。

19、本发明采用优选技术方案的有益效果为：利用硅烷偶联剂处理无机填料制备补强剂，有利于改善改性醇酸树脂与补强剂的直接结合力，同时还可以提高补强剂的分散性。

20、更优选的，无机填料由粒径小于100nm、粒径为100～1000nm及粒径为1～20μm的无机物组成；无机物为白炭黑、云母石、高岭土、气相二氧化硅和有机膨润土中的至少一种；三种粒径的无机填料的质量比为50～70:15～25:15～25。

21、本发明采用优选技术方案的有益效果为：多种粒径的无机填料混合使用能显著提高无机填料在树脂中的均匀分散度以及荧光色素的附着力，不易发生色素的沉积及荧光漆的分层。

22、本发明还提供上述荧光漆的制备方法，包括以下步骤：

23、(1)将改性醇酸树脂溶解于有机溶剂中，经过充分的机械搅拌，得改性醇酸树脂溶液；

24、(2)将硅烷偶联剂加入补强剂中，搅拌反应30～40min，得预处理无机填料；

25、(3)向改性醇酸树脂溶液加入助剂、预处理无机填料、荧光色素并继续搅拌混合均匀，得混合物；

26、(4)向混合物中加入催干剂及防结皮剂并继续搅拌混合均匀，得荧光漆。

27、本发明还提供上述荧光漆在金属表面标识材料中的应用。

28、优选的，荧光漆在金属表面标识材料中的应用，包括以下步骤：

29、将荧光漆转移至灌装设备内，在配制有空气加压辅助装置的协助下，准确定量的将30ml荧光漆灌入50ml规格金属软管中，将金属软管尾部通过折尾密封；清理所需标示的螺栓和固件等金属表面锈迹、污渍及油污，拧开金属软管的盖子，管口与金属固件表面紧贴并以30～60°倾斜角度均匀连续挤出荧光漆，完成后停止对软管压力，同时快速与金属固件脱离，待自然固化1～3d即可；在一些狭小空间，可以使用塑料或金属延伸管配合施工；如短期内不在使用，需用盖子密封管口，防止软管内荧光漆与空气接触固化，影响后续使用效果。

30、本发明具有以下有益效果：

31、(1)本发明制备的荧光漆固化时间短，与金属的附着力强且耐候性较好，适用于高温、高寒及高盐雾环境。

32、(2)本发明制备的荧光漆可用于螺栓等金属连接件检修、黑暗或者光线不足场景，所标识的荧光漆在紫外灯辅助照射下会发光，有助于检修人员通过目视法判断金属连接件是否松动、被篡改或被破坏。

33、(3)本发明荧光漆的制备方法简单，原料易得，适合工业化大规模生产。