一种高性能的纳米储能水性发光涂料制造技术

本发明专利技术涉及一种高性能的纳米储能水性发光涂料，由氟硅聚氨酯改性丙烯酸水性树脂、颜填料、无机发光材料、有机发光材料、纳米功能材料、助剂和去离子水组成。本发明专利技术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。

【技术实现步骤摘要】
一种高性能的纳米储能水性发光涂料
本专利技术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

技术介绍
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；本专利技术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。
技术实现思路
本专利技术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。本专利技术提供一种高性能的纳米储能水性发光涂料。本专利技术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，本专利技术采取以下技术方案：本专利技术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％、润湿分散剂2～5％，余量为去离子水。其中，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)、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，然后加入端羟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；然后将丙烯酸软单体、丙烯酸硬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、六氟异丙醇，在65～70℃下继续反应1.0～2.0h，反应过程1h后开始取样，以后每0.5h取样，当检测的NCO值达到3-6％时为止，加入异丙醇，然后在搅拌下将温度降至40℃以下，得到氟硅聚氨酯改性丙烯酸预聚物；c)、向反应釜中加入丙烯酸、过硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠，搅拌下加热至70-90℃，然后向其中逐滴滴加氟硅聚氨酯改性丙烯酸预聚物溶液，3-4h滴加完毕继续保温2-3h，然后加入二甲基乙醇胺至pH为7-8，冷却后得所述的氟硅聚氨酯改性丙烯酸水性树脂。更进一步的，所述的多元醇、低聚物多元醇、多异氰酸酯、二月桂酸二丁基锡、端羟基聚硅氧烷、二羟甲基丙酸、丙烯酸软单体、丙烯酸硬单体、丙烯酸羟乙酯、六氟异丙醇、异丙醇、丙烯酸、过硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、二甲基乙醇胺的重量份数比为：(2-4)：(5-12)：(8-15)：(0.01-0.1)：(1-3)：(3-5)：(5-8)：(4-9)：(2-4)：(1-3)：(3-5)：(2-4)：(0.2-0.6)：(0.1-0.3)：(5-7)。也就是，按重量份数计，其制备步骤如下：a)、将2-4份多元醇、5-12份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8-15份多异氰酸酯和0.01-0.1份二月桂酸二丁基锡，通入N2，置换出釜内氧气，然后加入1-3份端羟基聚硅氧烷和3-5份二羟甲基丙酸，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；然后将5-8份丙烯酸软单体、4-9份丙烯酸硬单体加入到反应物中至粘度适中，降温至65～70℃，加入2-4份丙烯酸羟乙酯、1-3份六氟异丙醇，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3-6％时为止，加入3-5份异丙醇，然后在搅拌下将温度降至40℃以下，得到氟硅聚氨酯改性丙烯酸预聚物；c)、向反应釜中加入2-4份丙烯酸、0.2-0.6份过硫酸钠、0.1-0.3份十二烷基苯磺酸钠，搅拌下加热至70-90℃，然后向其中逐滴滴加氟硅聚氨酯改性丙烯酸预聚物溶液，3-4h滴加完毕继续保温2-3h，然后加入5-7份二甲基乙醇胺至pH为7-8，冷却后得所述的氟硅聚氨酯改性丙烯酸水性树脂。所述无机发光材料为铝酸锶、钼酸锶中的至少一种；所述有机发光材料为稀土离子镧、铈、钕、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥中的一种或两种与邻菲罗啉组成的配合物。所述助溶剂为乙二醇单丁醚、乙二醇二丁醚、醇酯十二、乙二醇单甲醚中的至少一种。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。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。所述的润湿分散剂为有机硅润湿分散剂、有机氟润湿分散剂、聚羧酸润湿分散剂、聚醚型润湿分散剂中的至少一种。所述的多元醇为二甘醇、季戊四醇、三羟甲基丙烷中的至少一种；所述的低聚物多元醇为聚乙二醇200、聚乙二醇400、聚四氢呋喃二元醇600中的至少一种；所述的多异氰酸酯为TDI、MDI、HDI中的至少一种；所述的丙烯酸硬单体为甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯中的至少一种；所述的丙烯酸软单体为丙烯酸异辛酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸羟丙酯中的至少一种。本专利技术制得的一种高性能的纳米储能水性发光涂料，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本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高性能的纳米储能水性发光涂料，其特征在于，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％、润湿分散剂2～5％，余量为去离子水。

【技术特征摘要】
1.一种高性能的纳米储能水性发光涂料，其特征在于，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％、润湿分散剂2～5％，余量为去离子水。2.根据权利要求1所述的高性能的纳米储能水性发光涂料，其特征在于，所述氟硅聚氨酯改性丙烯酸水性树脂，其制备步骤如下：a)、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，然后加入端羟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；然后将丙烯酸软单体、丙烯酸硬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、六氟异丙醇，在65～70℃下继续反应1.0～2.0h，反应过程1h后开始取样，以后每0.5h取样，当检测的NCO值达到3-6％时为止，加入异丙醇，然后在搅拌下将温度降至40℃以下，得到氟硅聚氨酯改性丙烯酸预聚物；c)、向反应釜中加入丙烯酸、过硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠，搅拌下加热至70-90℃，然后向其中逐滴滴加氟硅聚氨酯改性丙烯酸预聚物溶液，3-4h滴加完毕继续保温2-3h，然后加入二甲基乙醇胺至pH为7-8，冷却后得所述的氟硅聚氨酯改性丙烯酸水性树脂。3.根据权利要求1所述的高性能的纳米储能水性发光涂料，其特征在于，所述无机发光材料为铝酸锶、钼酸锶中的至少一种；所述有机发光材料为稀土离子镧、铈、钕、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥中的一种或两种与邻菲罗啉组成的配合物。4.根据权利要求1所述的高性能的纳米储能水性发光涂料，其特征在于，所述助溶剂为乙二醇单丁醚、乙二醇二丁醚、醇酯十二、乙二醇单甲醚...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘鹏，
申请(专利权)人：刘鹏，
类型：发明
国别省市：湖南,43