[發明專利]一種光致變色丙烯酸聚氨酯清漆及其制備方法

無效

• 申請號: 201210080387.7
• 申請日: 2012-03-24
• 公開（公告）號: CN102627910A
• 公開（公告）日: 2012-08-08
• 發明（設計）人: 王立艷
• 申請（專利權）人: 吉林建筑工程學院
• 主分類號: C09D175/06
• 分類號: C09D175/06;C09D5/22;C08G18/42;C08G18/62
• 代理公司: 吉林長春新紀元專利代理有限責任公司 22100
• 代理人: 魏征驥

技術領域

本發明屬于功能涂料技術領域。

背景技術

???光致變色化合物在光化學反應中，許多物理化學特性發生明顯的瞬態變化，如折射率、相對介電常數、幾何構型等，而且這些變化是可逆的。這些特性的變化使光致變色化合物在很多領域具有潛在的應用前景，如光信息存儲材料、光開關、光濾波器、顯示器、非線性光學材料、液晶材料等高科技領域；光致變色玻璃、光致變色眼鏡、光致變色涂料、光致變色紡織品、光致變色油墨等防護、裝飾和防偽材料領域。八十年代以來，關于光致變色材料的研究較為活躍，主要集中在其合成方法及性能研究方面。目前，關于螺噁嗪類光致變色化合物的合成技術方法報道較多，如王立艷的博士論文“共聚和摻雜螺噁嗪聚合物的制備及其光致變色性能研究”中對其合成方法給出了詳細報道。近年來，光致變色材料的應用研究越來越備受關注，尤其是光致變色材料在涂料領域的應用研究成為最新的研究課題，相關報道很少。目前，在光致變色涂料研究中存在以下問題：涂料產品光敏性較差，即呈色和褪色的速率較慢，抗疲勞性不高，即經過一定時期的呈色褪色可逆變化后，光致變色性能消失，也稱為耐老化性或光穩定性較差。

發明內容

本發明提供一種光致變色丙烯酸聚氨酯清漆的制備方法，以解決涂料產品光敏性較差，即呈色和褪色的速率較慢，抗疲勞性不高，即經過一定時期的呈色褪色可逆變化后，光致變色性能消失，也稱為耐老化性或光穩定性較差的問題。

本發明采取的技術方案是：包括下列配方及制備方法：

配方是由下列質量份數的原料組成：

1,3,3-三甲基-3H-螺吲哚啉萘并噁嗪0.5-3份，

羥基丙烯酸樹脂，其中羥基3.0%；固含量65%，60-70份，

高羥基飽和聚酯樹脂，其中固含量80%，羥基4.5%，8.0-12.0份，

脲/氨基甲酸酯液體觸變劑，其中固含量48%-55%，0.1-0.3份，

丙烯酸流平劑，0.2-0.4份，

有機硅流平劑，0.2-0.4份，

乙酸丁酯，0-20.0份，

固化劑：六亞甲基二異氰酸酯三聚體，其中固含量90%，21.5-28.0份；

制備方法：

????取配方中的1,3,3-三甲基-3H-螺吲哚啉萘并噁嗪、羥基丙烯酸樹脂、高羥基飽和聚酯樹脂、脲/氨基甲酸酯液體觸變劑、丙烯酸流平劑、有機硅流平劑，配制漆料，過濾出料、或過濾出料加入乙酸丁酯溶劑稀釋，將該漆料與固化劑組分六亞甲基二異氰酸酯三聚體按配方比例配成光致變色丙烯酸聚氨酯清漆。

本發明技術方案關鍵是配方選擇高羥基飽和聚酯樹脂和羥基丙烯酸樹脂為樹脂基料，以耐黃變的六亞甲基二異氰酸酯三聚體為固化劑，另外，摻加了1,3,3-三甲基-3H-螺吲哚啉萘并噁嗪（簡稱螺噁嗪）光致變色化合物。本發明的主要創新點有二：一是以高羥基飽和聚酯樹脂改性的羥基丙烯酸樹脂為基料，與二異氰酸酯固化劑反應后，形成更加致密的交聯空間網狀結構，脂肪族固化劑的使用使漆膜硬度提高，螺噁嗪小分子在交聯空間網絡保護下抗疲勞性能顯著提高；二是螺噁嗪化合物不僅使丙烯酸聚氨酯清漆涂料具有可逆的光致變色性能，還可以代替紫外線吸收劑，預防涂料老化，在紫外光輻射下，螺噁嗪化合物分子吸收紫外光，發生化學鍵斷裂，分子異構化反應，紫外光輻射減弱或消失，螺噁嗪化合物重新變為原來的分子結構，這種結構變化是循環可逆的。而且，螺噁嗪小分子這種可逆的結構變化不受交聯的空間網絡限制，呈色和褪色的速率均較快。

本發明的積極效果是：利用少量高羥基含量的聚酯樹脂改性丙烯酸樹脂作為主要成膜物質，采用自制的螺噁嗪化合物為光致變色功能材料，再加入各種助劑和混合溶劑，制備了綜合性能優良的雙組份光致變色丙烯酸聚氨酯清漆。該清漆涂料不僅具有常規丙烯酸聚氨酯清漆的優異性能，還具有優良可逆的光致變色性能，具有優異的光敏性，即呈色和褪色速率較快，而且該清漆涂料的抗疲勞性能較高。