交联丙烯酸树脂聚合物包裹颜料黄荧光纳米粒子的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种交联丙烯酸树脂聚合物包裹颜料黄荧光纳米粒子的制备方法：将配置的水相和配置的有机相混合均匀，有机相的质量是水相质量的1‑20％，匀制形成均匀的乳液；在氮气保护下，在均匀的乳液中加入配置的引发剂的水溶液，升温到40‑100℃，保温3‑12h，获得乳液；在乳液中加入水合肼，40‑100℃保温1‑5h，得到水分散液，高速离心分离，索氏提取水洗，烘干，得到所述交联丙烯酸树脂聚合物包裹颜料黄荧光纳米粒子。本发明专利技术的交联丙烯酸树脂聚合物包裹颜料黄荧光纳米粒子的制备方法，无需机械分散颜料的过程，降低控制颜料微胶囊粒径的难度，纳米粒径可控、制备简单、工艺流程短、后处理简单。

Preparation of pigment yellow fluorescence nanoparticles encapsulated by crosslinked acrylic resin

The invention discloses a preparation method of a cross linking acrylic resin polymer coated pigment yellow fluorescent nano particle: the water phase and the organic phase are evenly mixed, and the quality of the organic phase is 1 20% of the water quality, and the homogeneous emulsion is uniformly formed. The water solution of the hair agent is heated to 40 5h 100 degrees, and the insulation is 3 12h, and the emulsion is obtained. Hydrazine hydrate is added to the emulsion, and 40 to 100 degrees centigrade heat preservation is 1 5h. Water dispersions are obtained, centrifugally separated at high speed, washed and dried by Soxhlet extraction, and the crosslinked acrylic resin polymer is coated with yellow yellow fluorescent nanoparticles. The preparation method of cross-linked acrylic resin polymer coated yellow fluorescent nanoparticles does not need the process of mechanical dispersion of pigments, reduces the difficulty of controlling the particle size of pigments microcapsules, and has the advantages of controllable nanoparticle size, simple preparation, short process flow and simple post-treatment.

【技术实现步骤摘要】
交联丙烯酸树脂聚合物包裹颜料黄荧光纳米粒子的制备方法
本专利技术属于有机颜料
，具体地说，涉及一种交联丙烯酸树脂聚合物包裹颜料黄荧光纳米粒子的制备方法。
技术介绍
用于塑料等树脂着色的产品色母粒及色母粉制作的一般过程为：ABS等树脂干燥后加预分散颜料、分散剂和其他助剂在机器的作用下高速搅拌混合，挤出混炼，再造粒或者磨成干粉为色母粒或色母粉，而混合、磨碎的过程耗散大量电能，且产生的色母粉颗粒很大，一般大于1μm，且粒径分布不均匀，在染色的过程中造成染色不均匀等缺点，故而专利技术了这种通过乳液聚合的方法控制聚合物粒径，乳胶粒中包裹着颜料中间体，再加反应物在聚合物乳胶粒中生成颜料的方法，既控制了小粒径(小于1μm甚至100nm)又原位生成颜料，避免了颜料与树脂浑轧分散的过程，提高效率，节约能源。目前，制作微胶囊颜料的主要方法是球磨分散引发聚合的方法，有以下几种：(1)Fu等人通过酞菁蓝中添加可聚合分散剂溶液，调节pH＝9，0.8mmZrO2锆珠球磨0.5-3h得到水相体系，加入引发剂水溶液，再加入可聚合单体丙烯酸丁酯和苯乙烯，高速匀制，得到稳定的油溶性可聚合单体包裹的颜料粒子分散体系，加入引发剂引发单体聚合，形成聚合物胶囊包裹在颜料粒子表面，可聚合表面活性剂聚合在胶囊表面，起到空间的位阻作用和电荷排斥作用，维持微胶囊的稳定性(ProgressinOrganicCoatings73(2012)149-154)。所用的颜料是酞菁蓝：所用的可聚合表面活性剂是DNS-86：(2)YanZhao等人研究了有表面活性的反应型单体交联包裹小分子的可能性，得到了交联聚合物的壳状物，中间包裹着小分子(J.AM.CHEM.SOC.2010,132,10642-10644)。有表面活性的反应型单体为含多个三键有表面活性的分子：交联剂为带有两个叠氮基的分子：包裹的分子是：方法(1)是球磨法控制粒径，而本专利技术是乳液聚合法控制粒径，对于方法(2)，本专利技术是在此基础上更进一步，单体嵌合到聚合物后，再在聚合物里发生反应生成颜料分子，有创新性和拓展性。细乳液聚合是有机相水相在助稳定剂表面活性剂的存在下，匀质机或超声细胞粉碎机的作用下将有机相分散成50-500nm的小液滴，液滴与液滴通过水相分散开来形成单独的微型反应器，助稳定剂和表面活性剂维持反应过程中液滴的稳定性，引发聚合后液滴固化生成固体聚合物粒子，易于控制粒径和粒径分布，且整个体系散热性良好，合成聚合物乳胶粒的过程中无安全隐患，适用于工业大生产，并且适用于对香精香料、防晒剂、变色材料的微胶囊化，减小对皮肤的刺激和副作用，或者减缓材料的变质，在日化和先进材料方面有广阔的应用前景。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种交联丙烯酸树脂聚合物包裹颜料黄荧光纳米粒子的制备方法。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：本专利技术的第一个方面提供了一种交联丙烯酸树脂聚合物包裹颜料黄荧光纳米粒子的制备方法，包括以下步骤：第一步：水相的配置：将水和表面活性剂以质量比为100:(0.5-5)混合配成水相；第二步：有机相的配置：将溶剂、可聚合单体、交联剂、稳定剂、2-羟基萘甲醛混合，配成有机相；第三步：引发剂的水溶液的配置：将引发剂和水以质量比为1:(25-100)配成引发剂的水溶液；第四步：将第一步配置的水相和第二步配置的有机相混合均匀，有机相的质量是水相质量的1-20％，匀制形成均匀的乳液；第五步：在氮气保护下，在第四步获得的均匀的乳液中加入第三步配置的引发剂的水溶液，升温到40-100℃，保温3-12h，获得乳液；第六步：在第五步获得的乳液中加入水合肼，40-100℃保温1-5h，得到水分散液，高速离心分离，索氏提取水洗，烘干除去甲苯及水，得到所述交联丙烯酸树脂聚合物包裹颜料黄荧光纳米粒子。所述表面活性剂为腰果酚聚氧乙烯醚BGF系列，所述BGF源自腰果壳提取物腰果酚，经环氧化反应为腰果酚聚氧乙烯醚，绿色环保无刺激的工业级表面活性剂，具体选自BGF-5、BGF-6、BGF-7、BGF-8、BGF-9、BGF-10、BGF-15、BGF-20等中的至少一种。考虑到液滴及反应过程中的稳定性，优选BGF-8、BGF-10、BGF-15。所述BGF的化学结构如下：式中：R1为直链15个碳饱和/或不饱和烷烃的混合物，结构如下：所述BGF为四种不同R1基团的混合物，BGF系列n值不同，环氧结构个数不同，亲水亲油性不同。所述稳定剂的用量为可聚合单体质量的0.5-25％。考虑到乳胶粒的交联度、硬度和稳定性，所述交联剂为可聚合单体质量的90～300％。所述溶剂与可聚合单体的质量百分比为0.1-10％。所述2-羟基萘甲醛与可聚合单体的质量百分比为70～200％。所述溶剂为甲苯、苯、二甲苯。所述可聚合单体为苯乙烯、丙烯酸酯类化合物中的至少一种，优选为丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯中的至少一种。所述丙烯酸酯类化合物的结构式如下：式中，R2为H或CH3；R3为C1～C10的直链烷基或支链烷基、羟乙基、二甲胺乙基。所述交联剂为二乙烯基胺、三乙烯基胺、二乙烯基苯、三甲基丙烯酰三乙醇胺三酯、三甲基丙烯酰均苯三酚三酯、链状多元醇(甲基)丙烯酰多酯、链状多元胺(甲基)丙烯酰多酯、二甲基丙烯酰乙二醇二酯、1,4-对二乙烯基苯中的至少一种。所述二乙烯基胺的结构式为：所述三乙烯基胺结构式为：所述二乙烯基苯结构式为：所述三甲基丙烯酰三乙醇胺三酯的结构式为：所述三甲基丙烯酰均苯三酚三酯的结构式为：所述链状多元醇(甲基)丙烯酰多酯的结构式为：R4为C2～C16直链烷基或(CH2)n，n＝1～20；R5为H或CH3。所述链状多元胺(甲基)丙烯酰酯的结构式为：R4为C2～C16直链烷基或(CH2)n，n＝1～20；R5为H或CH3。所述稳定剂为十六烷或十六醇中的至少一种。所述引发剂为过硫酸钾KSP或过硫酸铵ASP。所述匀制的过程中乳化转速为10000-25000rpm，单次时间为5-30min，次数为1-4次，每次之间静置间隔5-15min。所述第四步获得的均匀的乳液与第三步配置的引发剂的水溶液的质量比为1：(80-95)。所述水合肼与第五步获得的乳液的体积比为1：(70-90)。所述交联丙烯酸树脂聚合物包裹颜料黄荧光纳米粒子的粒径为100-1300nm。所述交联丙烯酸树脂聚合物包裹颜料黄荧光纳米粒子中包括的颜料黄是Y-101，结构式为：由于采用上述技术方案，本专利技术具有以下优点和有益效果：本专利技术的交联丙烯酸树脂聚合物包裹颜料黄荧光纳米粒子的制备方法，聚合物微球粒径小且分布集中，粒径及粒径分布可控，制备方法操作简单且安全，最后得到小粒径的微球粉末，利于大规模工业生产，可通过控制BGF的量来控制乳液粘度及颗粒粒径；本专利技术的方法制备的微胶囊颜料经简单的离心、洗涤、烘干等步骤即可得到粒径小(100-1000nm)且稳定的类似于色母粉的微粒，无需机械粉碎，易于再分散于水相或树脂中，应用前景可观，并且巧妙的把工业级表面活性剂BGF用于细乳液聚合。本专利技术的交联丙烯酸树脂聚合物包裹颜料黄荧光纳米粒子的制备方法，巧妙地把乳液聚合和颜料黄Y-101的反应结合起来，二者有机结合取代了原始的用球磨机粉碎机打散分散颜料的过程，而且得到的粒径远比机械方法小且分布集中，不本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种交联丙烯酸树脂聚合物包裹颜料黄荧光纳米粒子的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：第一步：水相的配置：将水和表面活性剂以质量比为100:(0.5‑5)混合配成水相；第二步：有机相的配置：将溶剂、可聚合单体、交联剂、稳定剂、2‑羟基萘甲醛混合，配成有机相；第三步：引发剂的水溶液的配置：将引发剂和水以质量比为1:(25‑100)配成引发剂的水溶液；第四步：将第一步配置的水相和第二步配置的有机相混合均匀，有机相的质量是水相质量的1‑20％，匀制形成均匀的乳液；第五步：在氮气保护下，在第四步获得的均匀的乳液中加入第三步配置的引发剂的水溶液，升温到40‑100℃，保温3‑12h，获得乳液；第六步：在第五步获得的乳液中加入水合肼，40‑100℃保温1‑5h，得到水分散液，高速离心分离，索氏提取水洗，烘干，得到所述交联丙烯酸树脂聚合物包裹颜料黄荧光纳米粒子。

【技术特征摘要】
1.一种交联丙烯酸树脂聚合物包裹颜料黄荧光纳米粒子的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：第一步：水相的配置：将水和表面活性剂以质量比为100:(0.5-5)混合配成水相；第二步：有机相的配置：将溶剂、可聚合单体、交联剂、稳定剂、2-羟基萘甲醛混合，配成有机相；第三步：引发剂的水溶液的配置：将引发剂和水以质量比为1:(25-100)配成引发剂的水溶液；第四步：将第一步配置的水相和第二步配置的有机相混合均匀，有机相的质量是水相质量的1-20％，匀制形成均匀的乳液；第五步：在氮气保护下，在第四步获得的均匀的乳液中加入第三步配置的引发剂的水溶液，升温到40-100℃，保温3-12h，获得乳液；第六步：在第五步获得的乳液中加入水合肼，40-100℃保温1-5h，得到水分散液，高速离心分离，索氏提取水洗，烘干，得到所述交联丙烯酸树脂聚合物包裹颜料黄荧光纳米粒子。2.根据权利要求1所述的交联丙烯酸树脂聚合物包裹颜料黄荧光纳米粒子的制备方法，其特征在于：所述表面活性剂为BGF-5、BGF-6、BGF-7、BGF-8、BGF-9、BGF-10、BGF-15、BGF-20中的至少一种，优选BGF-8、BGF-10、BGF-15。3.根据权利要求1所述的交联丙烯酸树脂聚合物包裹颜料黄荧光纳米粒子的制备方法，其特征在于：所述稳定剂的用量为可聚合单体质量的0.5-25％；所述交联剂为可聚合单体质量的90～300％；所述溶剂与可聚合单体的质量百分比为0.1-10％；所述2-羟基萘甲醛与可聚合单体的质量百分比为70～200％。4.根据权利要求1所述的交联丙烯酸树脂聚合物包裹颜料黄荧光纳米粒子的制备方法，其特征在于：所述溶剂为甲苯、苯、二甲苯；所述可聚合单体为苯乙烯、丙烯酸酯类化合物中的至少一种，优选为丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯中的至少一种。...

【专利技术属性】
技术研发人员：王利民，刘升文，田禾，韩建伟，
申请(专利权)人：华东理工大学，
类型：发明
国别省市：上海,31