一种耐磨光致变色涂料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种耐磨光致变色涂料及其制备方法，该方法包括以下步骤：（1）将成膜物溶解于溶剂中，混合均匀后制得成膜物溶液；（2）取10~20份抗菌/负离子混合料加入1/3成膜物溶液中，高速分散60~90min，得到抗菌/负离子分散液；（3）取10~20份光致变色复合物加入1/3成膜物溶液中，高速分散60~90min，得到光致变色分散液;（4）将抗菌/负离子分散液、光致变色分散液加入1/3成膜物溶液中，高速分散60~90min，再依次加入3~5份分散剂、1~5份流平剂、1~3份消泡剂及1~5份防沉剂，高速分散均匀后制得耐磨光致变色涂料。本发明专利技术涂料具有优异抗菌、净化空气及耐磨性能，还具有光致变色特性。

Wear resistant photochromic paint and preparation method thereof

The invention discloses a wear-resistant photochromic coating and a preparation method thereof. The method comprises the following steps: (1) the film dissolved in the solvent, mixing the prepared film solution; (2) the 10~20 antibacterial / negative ion mixture into the 1/3 film solution. The high speed dispersion of 60~90min, obtain the antibacterial / negative ion dispersion; (3) 10~20 a photochromic compound with 1/3 film solution, high dispersion 60~90min, obtain photochromic dispersion; (4) the antibacterial / negative ion dispersion, photochromic dispersion into 1/3 film in the solution of high speed dispersion 60~90min, sequentially adding 3~5 dispersing agent, 1~5 leveling agent, defoaming agent and 1~3 1~5 anti settling agent, high-speed dispersion prepared after the photochromic coating wear resistance. The coating of the present invention has excellent antibacterial property, air purification and wear resistance, and photochromic properties.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及了涂料
，特别是涉及了一种耐磨光致变色涂料及其制备方法。
技术介绍
对于电子电器设备的金属表面外壳，或各类散热器的表面金属外壳，由于长期暴露在空气中，很容易受空气中氧气和水份的侵蚀，而发生腐败生锈，金属表面外壳的生锈影响着这些电子电器设备，或各类散热器等的正常工作和外观美观。因此需要对其金属外壳进行涂料的包覆保护。然而，传统普通涂料通常是电阻率较高的绝缘体涂料，使得此电子电器设备或散热器表面壳体在日常使用过程中会慢慢累计静电，在与表面金属外壳接触一侧的涂料上的静电能很快传导到表面金属外壳上，再通过接地传输到地下，而与空气接触一侧的涂料，则由于涂料的绝缘性，很难将静电传导并消散，只能慢慢积累，越积愈多，最后甚至会出现放电现象，如此会影响电子电器设备的正常使用和使用者的安全。市场常见的传统涂料是天然树脂或合成树脂为基料，再加入各种颜料、各种填料、助剂溶剂经机械加工制造而成。有些树脂的耐磨性差及一些在使用环境中存在磨擦，使用常常造成漆膜磨损，而失去功能；再因环境湿热环境等会造成漆膜的酶菌丛生。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供了一种耐磨光致变色涂料及其制备方法。本专利技术所要解决的技术问题通过以下技术方案予以实现：一种耐磨光致变色涂料的制备方法，其包括以下步骤：（1）将成膜物溶解于溶剂中，混合均匀后制得成膜物溶液；所述成膜物是饱和聚酯树脂或聚氨酯树脂；（2）取10~20份抗菌/负离子混合料加入1/3成膜物溶液中，高速分散60~90min，得到抗菌/负离子分散液；所述抗菌/负离子混合料由抗菌复合材料和负离子复合物按重量比2~4:1~2混合而得；（3）取10~20份光致变色复合物加入1/3成膜物溶液中，高速分散60~90min，得到光致变色分散液；（4）将抗菌/负离子分散液、光致变色分散液加入1/3成膜物溶液中，高速分散60~90min，再依次加入3~5份分散剂、1~5份流平剂、1~3份消泡剂及1~5份防沉剂，高速分散均匀后制得耐磨光致变色涂料。在本专利技术中，所述消泡剂是有机硅树脂类消泡剂、改性有机硅树 脂类消泡剂和二氧化硅与有机硅树脂的混合物类消泡剂的至少两种；所述防沉剂是蜡类防沉剂、二氧化硅类防沉剂和聚脲类防沉剂的至少一种；所述流平剂是溶剂类流平剂、丙烯酸 类流平剂和有机硅类流平剂的至少一种。所述分散剂是天然高分子类分散剂、合成高分子类分散剂、多价羧酸类分散剂、嵌段高分子共聚物类分散剂和特殊乙烯类聚合物类分散剂的至少一种；所述溶剂为酯类溶剂与酮类溶剂的混合物，所述酯类溶剂是醋酸乙酯或醋酸丁酯，所述酮类溶剂是环已酮、N-甲基吡咯烷酮、甲乙酮或甲基异丁基酮。在本专利技术中，所述光致变色复合物制备方法如下：氮气环境下，将浓度为0.05~0.5mol/L的质子酸溶液和浓度为0.05~0.5mol/L的十二烷基苯磺酸以体积比3:1~3混合，同时加入光致变色粉，磁力搅拌60~120min后加入苯胺，光之变色粉与苯胺质量比为1:5~10；持续搅拌60~90min后，逐滴滴加过硫酸铵，苯胺与过硫酸铵摩尔比为1:1；20℃～30℃下反应12~36h；丙酮、去离子水洗涤数次后真空干燥，碾磨得纳米聚苯胺/光致变色粉复合物；将1~10g纳米聚苯胺/光致变色粉复合物超声搅拌分散于水溶液中；之后加入体积比4:1的水和氨水，搅拌均匀后加入正硅酸乙酯，调节pH值为9~10，反应温度为20~25℃，反应60~90min；进行离心并依次用丙酮和去离子水清洗获得沉淀；将该沉淀在90℃下干燥3h，以得到纳米聚苯胺/光致变色粉复合物/SiO2；将纳米聚苯胺/光致变色粉复合物/SiO2置于氩气气氛下进行800~1000℃热处理1~2h，去除聚苯胺，光致变色粉/多孔SiO2，即光致变色复合物。所述光致变色粉为稀土氧化物，所述稀土氧化物为Nd2O3、Er2O3、Pr2O3、CeO2、Sm2O3、La2O3、Y2O3、Yb2O3中至少一种。在本专利技术中，所述负离子复合物制备方法如下：取1~10g负离子粉分散于100~200ml超纯水中，水浴超声1~2h获得均匀和稳定的分散液；加入1~3g多孔碳，超声搅拌1~2h，让纳米材料充分进入多孔碳孔隙中，多次抽滤清洗，置于密闭空间内，进行抽真空→加热加压循环3~8次，得负离子复合物；其中，负离子粉制备方法如下：将5~10%珊瑚化石、10~15%电气石、20~30%蛋白石、1~3%蛇纹石、5~10%麦饭石、3~5%奇冰石、3~5%北投石、1~5%医王石、5~10%贝壳、10~15%硅藻土、1~3%三氧化二铁、1~3%三氧化二铝、3~8%氧化锆和1~4%磷酸锆混合均匀，加入碾磨设备中进行超细粉碎，直至颗粒直径分布在50~80nm，过筛，干燥，即可制得负离子粉。在本专利技术中，一种抗菌复合材料的制备方法包括以下步骤：（1）制备石墨烯量子点悬浮液：称取0.5~0.8g C60粉末，量取50~100ml质量分数为98％的浓硫酸，将C60粉末和浓硫酸在烧杯中混合，烧杯放在冰水浴中，同时以300~500rpm的速度搅拌，得混合液；称取0.5~3g 高锰酸钾粉末，缓慢的加入上述混合液中；移去冰水浴，换成水浴，保持水浴温度30~40℃，反应5~8h；快速加入100~200ml纯水，过滤，然后用截留分子量为1000的透析袋透析3天，得石墨烯量子点悬浮液；100rpm速度搅拌石墨烯量子点悬浮液，同时激光辐照30~60min，激光辐照功率为1~2W。（2）称取氧化锌量子点（粒径约2~5nm）配制成浓度为0.5~1mg/ml的分散液，溶剂为水；超声搅拌（500~1000W超声功率，600~800rpm搅拌速度）80~100ml氧化锌分散液，滴加步骤（1）制得的一半石墨烯量子点悬浮液，继续超声搅拌30~60min；离心，清洗，烘干，得到负载氧化锌的石墨烯量子点。（3）负载氧化锌的石墨烯量子点的表面处理：将0.005~0.01g氧化石墨加入到5~10mL的分散剂（DMSO）中，超声搅拌（300~500W超声功率，200~300rpm搅拌速度）并加入0.1~0.3g负载氧化锌的石墨烯量子点，继续超声搅拌10~30min，移至内衬为聚四氟乙烯的微波水热反应釜（50 mL）中，密封后置于微波辅助水热合成仪中，微波功率为200~400W，200~240℃下反应60~90min；冷却，过滤，烘干得表面处理的负载氧化锌的石墨烯量子点。（4）制备负载银的石墨烯量子点：超声搅拌（300~500W超声功率，200~300rpm搅拌速度）另一半石墨烯量子点悬浮液，滴加浓度为0.001~0.005mol/L硝酸银溶液，控制反应温度为45~60℃，滴加浓度为0.01～0.08mol/L二水合柠檬酸三钠，继续超声搅拌60~120min；陈化，清洗，烘干得负载银的石墨烯量子点；石墨烯量子点悬浮液、硝酸银溶液与二水合柠檬酸三钠的体积比为3~4:2~3:1~2。（5）将0.1~0.5g负载银的石墨烯量子点超声搅拌（500~1000W超声功率，300~500rpm搅拌速度）分散于乙醇中；之后加入体积比3~5:1的水和氨水，搅拌均匀后加入正硅酸乙酯（与负载银的石墨烯量子点的质量比为 1~2:1，调节pH值为9~10，反应本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种耐磨光致变色涂料的制备方法，其包括以下步骤：（1）将40~50份成膜物溶解于20~30份溶剂中，混合均匀后制得成膜物溶液；（2）取10~20份抗菌/负离子混合料加入1/3成膜物溶液中，高速分散60~90min，得到抗菌/负离子分散液；所述抗菌/负离子混合料由抗菌复合材料和负离子复合物按重量比2~4:1~2混合而得；（3）取10~20份光致变色复合物加入1/3成膜物溶液中，高速分散60~90min，得到光致变色分散液；（4）将抗菌/负离子分散液、光致变色分散液加入1/3成膜物溶液中，高速分散60~90min，再依次加入3~5份分散剂、1~5份流平剂、1~3份消泡剂及1~5份防沉剂，高速分散均匀后制得耐磨光致变色涂料。

【技术特征摘要】
1.一种耐磨光致变色涂料的制备方法，其包括以下步骤：（1）将40~50份成膜物溶解于20~30份溶剂中，混合均匀后制得成膜物溶液；（2）取10~20份抗菌/负离子混合料加入1/3成膜物溶液中，高速分散60~90min，得到抗菌/负离子分散液；所述抗菌/负离子混合料由抗菌复合材料和负离子复合物按重量比2~4:1~2混合而得；（3）取10~20份光致变色复合物加入1/3成膜物溶液中，高速分散60~90min，得到光致变色分散液；（4）将抗菌/负离子分散液、光致变色分散液加入1/3成膜物溶液中，高速分散60~90min，再依次加入3~5份分散剂、1~5份流平剂、1~3份消泡剂及1~5份防沉剂，高速分散均匀后制得耐磨光致变色涂料。2.根据权利要求1所述的耐磨光致变色涂料的制备方法，其特征在于，所述成膜物是饱和聚酯树脂或聚氨酯树脂。3.根据权利要求1所述的耐磨光致变色涂料的制备方法，其特征在于，所述光致变色复合物制备方法如下：氮气环境下，将浓度为0.05~0.5mol/L的质子酸溶液和浓度为0.05~0.5mol/L的十二烷基苯磺酸以体积比3:1~3混合，同时加入光致变色粉，磁力搅拌60~120min后加入苯胺，光之变色粉与苯胺质量比为1:5~10；持续搅拌60~90min后，逐滴滴加过硫酸铵，苯胺与过硫酸铵摩尔比为1:1；20℃～30℃下反应12~36h；丙酮、去离子水洗涤数次后真空干燥，碾磨得纳米聚苯胺/光致变色粉复合物；将1~10g纳米聚苯胺/光致变色粉复合物超声搅拌分散于水溶液中；之后加入体积比4:1的水和氨水，搅拌均匀后加入正硅酸乙酯，调节pH值为9~10，反应温度为20~25℃，反应60~90min；进行离心并依次用丙酮和去离子水清洗获得沉淀；将该沉淀在90℃下干燥3h，以得到纳米聚苯胺/光致变色粉复合物/SiO2；将纳米聚苯胺/光致变色粉复合物/SiO2置于氩气气氛下进行800~1000℃热处理1~2h，去除聚苯胺，光致变色粉/多孔SiO2，即光致变色复合物。4.根据权利要求1所述的耐磨光致变色涂料的制备方法，其特征在于，所述负离子复合物制备方法如下：取1~10g负离子粉分散于100~200ml超纯水中，水浴超声1~2h获得均匀和稳定的分散液；加入1~3g多孔碳，超声搅拌1~2h，让纳米材料充分进入多孔碳孔隙中，多次抽滤清洗，置于密闭空间内，进行抽真空→加热加压循环3~8次，得负离子复合物；其中，负离子粉制备方法如下：将5~10%珊瑚化石、10~15%电气石、20~30%蛋白石、1~3%蛇纹石、5~10%麦饭石、3~5%奇冰石、3~5%北投石、1~5%医王石、5~10%贝壳、10~15%硅藻土、1~3%三氧化二铁、1~3%三氧化二铝、3~8%氧化锆和1~4%磷酸锆混合均匀，加入碾磨设备中进行超细粉碎，直至颗粒直径分布在50~80nm，过筛，干燥，即可制得负离子粉。5.根据权利要求1所述的耐磨光致变色涂料的制备方法，其特征在于，所述抗菌复合材料的制备方法如下：（1）制备石墨烯量子点悬浮液：100rpm速度搅拌石墨烯量子点悬浮液，同时激光辐照30~60min，激光辐照功率为1~2W；（2）称取氧化锌量子点配制成浓度为0.5~1mg/ml的分散液，溶剂为水；超声搅拌80~100ml氧化锌分散液，滴加步骤（1）制得的一半石墨烯量子点悬浮液，继续超声搅拌30~60min；离心，清洗，烘干，得到负载氧化锌的石墨烯量子点；（3）负载氧化锌的石墨烯量子点的表面处理；（4）制备负载银的石墨烯量子点：超声搅拌另一半石墨烯量子点悬浮液，滴加硝酸银溶液，控制反应温度为45~60℃，滴加二水合柠...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆庚，
申请(专利权)人：佛山市高明区尚润盈科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44