[發明專利]一種對紫外光有相應特性的高分子水性涂料

有效

• 申請號: 201410270281.2
• 申請日: 2014-06-17
• 公開（公告）號: CN104004426A
• 公開（公告）日: 2014-08-27
• 發明（設計）人: 張青;張沛怡;張詣卓;周寅寧;羅正鴻
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: C09D133/04
• 分類號: C09D133/04;C09D175/04;C09D167/08;C09D7/12
• 代理公司: 上海光華專利事務所 31219
• 代理人: 梁海蓮

技術領域

本發明涉及一種納米復合材料，具體涉及一種對紫外UV光具有相應特性的高分子水性涂料。

背景技術

紫外光波長比可見光短，但比X射線長的電磁輻射。紫外光在電磁波譜中范圍波長為10-400nm。這范圍內開始于可見光的短波極限，而與長波X射線的波長相重疊。紫外光被劃分為A射線、B射線和C射線(簡稱UVA、UVB和UVC)，波長范圍分別為400-315nm，315-280nm，280-190nm。殺菌是紫外光最常見的用途功能。由于紫外線對于生物有強大的殺傷力，因此可以用它來對付細菌、病毒。不過要特別注意的是，這些殺菌設備一樣會傷害人體，因此在使用的時候一定要特別小心加以預防。發明一種簡便而有效的指示標記物，能夠及時對紫外光線敏感響應，提醒人們注意紫外輻照產生的危害作用意義非常重大。

螺吡喃分子是一類光響應異構化分子，在紫外光照射下，可以實現紫外-可見光吸收變化，顏色由無色閉環螺吡喃結構轉變成為開環部花菁有色結構而呈現出藍紫色；再經可見光照射或加熱作用開環結構則可恢復成為閉環螺吡喃結構。上述兩種過程是可逆重復進行的，這種現象為典型的光致變色現象。

發明內容

鑒于以上所述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供一種對紫外UV光具有相應特性的高分子水性涂料，以克服現有技術中高分子水性涂料功能單一，以及不能對紫外光相應的問題。

為了實現上述目的或者其它目的，本發明是通過以下技術方案實現的。

本發明公開了一種對紫外光具有相應特性的高分子水性涂料，所述的高分子水性涂料包括以下原料組分及重量份：

含螺吡喃光致變色分子基團的納米聚合物顆粒水分散體??????1份

白色水性涂料?????????????????????????????????????????1～50份

所述白色水性涂料選自丙烯酸酯白色涂料、水性聚氨酯白色涂料或醇酸樹脂白色涂料中的一種。

優選地，所述白色水性涂料為20～50份。

更優選地，所述白色水性涂料選自丙烯酸酯白色涂料。

將所述原料組分充分混合即可獲得本發明中所述的對紫外光具有相應特性的高分子水性涂料。

優選地，所述含螺吡喃光致變色分子基團的納米聚合物顆粒水分散體采用細乳液聚合反應工藝合成，包括以下步驟：

1)配制水相：將乳化劑、pH緩沖液和水混合，所述乳化劑為十二烷基磺酸鈉、所述pH緩沖劑為碳酸氫鈉；

2)配制油相：將單體、交聯劑和助穩定劑混合，所述單體選自甲基丙烯酸N-羥乙基螺吡喃酯和甲基丙烯酸甲酯，所述交聯劑選自1,4-丁二醇二丙烯酸酯、二乙烯基苯、1,4-丁二醇二丙烯酸酯和二甲基丙烯酸乙二醇酯中的一種，所述助穩定劑為聚苯乙烯；

3)混合和乳化：將所述水相和所述油相混合乳化并均質乳化形成細乳液，乳化溫度為30-35℃；

4)細乳液聚合反應：向所述細乳液中加入引發劑反應，反應溫度為60～65℃，所述引發劑為水溶性的過硫酸鉀水溶液或水溶性的過硫酸銨水溶液中的一種。

優選地，步驟2)中所述聚苯乙烯的分子量為6000～7000。

優選地，步驟2)中所述交聯劑選自1,4-丁二醇二丙烯酸酯和二乙烯基苯中的一種。

更優選地，所述甲基丙烯酸N-羥乙基螺吡喃酯與所述甲基丙烯酸甲酯的質量比為1:20。

優選地，步驟3)中混合時所述水相和所述油相的質量比為0.5～2:1。

更優選地，步驟3)中混合時所述水相和所述油相的質量比為1:1。

優選地，所述助穩定劑與所述單體的質量比為1:40～45。

優選地，所述引發劑選自水溶性的過硫酸鉀的水溶液。

優選地，步驟4)中所述反應的反應時間為4～6個小時。

優選地，所述水相中所述乳化劑的含量為10～30mmol/L，所述pH緩沖劑的含量為5～20mmol/L。

優選地，步驟2)所述油相中所述甲基丙烯酸N-羥乙基螺吡喃酯與甲基丙烯酸甲酯的質量比為1:20～50；所述單體與所述交聯劑的質量比為40～20:1；所述助穩定劑與所述單體的質量比為1:20～50。

優選地，步驟4)中所述水溶性的過硫酸鉀或過硫酸銨中的一種的水溶液的濃度為15～25wt％。

更優選地，步驟4)中所述水溶性的過硫酸鉀或過硫酸銨中的一種的水溶液的濃度為20wt％。

優選地，步驟4)中引發劑的質量為所述單體質量的1～3wt％。