一种水性光致变色涂料的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种水性光致变色涂料的制备方法，获得的变色涂层的变色效果较为均匀，变色、复色效果明显，光致变色重复性较好。光致变色重复性较好。光致变色重复性较好。

【技术实现步骤摘要】
一种水性光致变色涂料的制备方法


[0001]本专利技术属于涂料
，具体涉及一种水性光致变色涂料的制备方法，该无机光致变色材料用于水性丙烯酸涂料及其制备领域。

技术介绍

[0002]涂料涂装在被涂物表面，起保护和美观装饰的作用，广泛应用于机械制造、交通运输、海洋船舰、轻工、化工、建筑等行业，是不可或缺的重要功能性表面材料。性涂料采用水作稀释剂，与溶剂型涂料相比，它具有不易燃、不易爆、VOC含量较低、无异味等优点，能较好地保护环境。但是丙烯酸树脂涂料自身存在的一些缺点：耐水性和耐溶剂性差、硬度低、光泽和丰满度差及干燥速度慢等限制了它进一步发展，为了更好地利用丙烯酸涂料的优越性能，扩大其应用范围，人们不断地对涂料进行改性研究，利用多种成膜树脂调配的方式，可提高涂层综合性能，提高施工时涂膜的适应性。
[0003]水性丙烯酸涂料作为一种低 VOC（挥发性有机化合物）环保型涂料逐渐兴起，水性丙烯酸乳液具有以下六大特点：1.高附着力：水性丙烯酸乳液的丙烯酸结构有助于分子链在基材表面的流动和润湿性，使得涂层与基材分子间紧密接触，达到高附着力。
[0004]2.颜填料高承载性，可以显著降低成本。水性丙烯酸乳液拥有优异的填充性，涂料配方总固含可以达到 60%。其中，树脂与填料的比例可以达到 1:2，显著降低水性木器漆配方和使用成本。
[0005]3.零 VOC 安全环保（排放）：水性聚丙烯酸乳液没有 VOC 排放，且无需涂膜助剂即可在室温下涂膜，采用这样配方的涂料的 VOC 含量可以为零。
[0006]4.良好的耐水性。水性丙烯酸乳液不含普通丙烯酸乳液所使用的表面活性剂，并拥有特殊设计的憎水基团。因此，水性丙烯酸乳液具有卓越的耐湿性，可以在涂膜干燥后防止水分子对基材的渗透，达到防水防潮的效果。
[0007]5.耐候性好。水性丙烯酸乳液的分子结构均采用紫外线稳定的单体结构，并且乳液经过特别设计，可以使二氧化钛在乳液中充分地均匀分散，减少紫外线对乳液的影响，有效防护基材。
[0008]6.优异的颜料分散性。水性丙烯酸乳液和各种水性色浆的相溶性好，使填料和颜料的功能得到最大发挥，涂料颜色鲜艳。
[0009]变色材料是指随着外界环境条件（温度、光、氧气、pH等）变化而发生颜色变化的物质，作为一种新型功能材料，在示温材料、光信息存储、油墨、伪装、纺织等方面有着非常广泛的应用。变色材料根据其受外界因素刺激方法的差异可以分为电致变色材料、热致变色材料、光致变色材料、酸致变色材料等。
[0010]致变色材料在不同光照条件下颜色发生可逆变化的特性使得其在防伪、光电元器件、光信息存储、光调控、纺织等方面的应用也日益增多，具有广阔的应用前景。
[0011]由于光致变色材料受在不同强度和波长的光照射下可反复循环变色，这一特性可用于信息的存储和调取，可将其制成R
‑
CD光盘、计算机记忆存储元件制等，存储信息量大，速度快，抗疲劳性能好，在光信息存储材料方面有着巨大的研究价值。
[0012]利用光致变色材料的光致变色性，将光致变色材料应用到飞机等，可实现其隐身作用，增强在侦查探测过程中的隐蔽性，侦查安全性提高，可达到出其不意袭敌的效果；光致变色材料对光特别敏感可用于测量电离辐射，探测X射线、紫外线等的剂量，也可以用于制备非银特殊感光胶片，实现信息的快速记录和擦除。
[0013]可将光致变色材料制成涂料、油墨和高分子材料等，通过一定工艺应用到油漆、装饰材料、变色纺织品、眼镜等方面，实现材料的光致变色现象，也可用于在防伪材料，在民生应用领域方面有着巨大的应用前景。

技术实现思路

[0014]本专利技术提供了一种水性光致变色涂料的制备方法，通过模板法，在孔道内电沉积获得尺寸均一、长度40
‑
60μm棒状宏观WO3无定型材料，然后通过水热法在其表面附着20
‑
100nm刺状微观结构，并通过水热获得宏观
‑
微观的六方相WO3结构，所述WO3具有较稳定的优异光致变色性能，并其宏观
‑
微观结构能够较为均匀和高强度的融合在水性涂料中，涂色着色效率高、变色响应速度快、光致变色重复性较好。
[0015]具体如下：一种水性涂料中无机光致变色材料的制备方法，包括如下步骤：（1）在金属导电基材表面设置非导电层。
[0016]（2）局部除去非导电层设置密集微孔获得电极材料。
[0017]（3）以所述电极材料为工作电极，铂片电极为对电极，饱和甘汞电极为参比电极，将其浸入电解液中，并实施超声处理5
‑
10min后，接通电源，施加脉冲电压，电压
‑
0.6V~
‑
0.8V、脉冲频率200
‑
500Hz、占空比10
‑
30％，时间为60
‑
90min，温度为20
‑
24℃，在所述电极材料表面的微孔内沉积无定型氧化钨。
[0018]所述电解液中包括有1.5
‑
2.0g钨酸钠、0.3
‑
0.5g浓度为27.5wt.%双氧水、5
‑
7g丙三醇、0.1
‑
0.2g十二烷基苯磺酸钠、0.05
‑
0.1g P123和60
‑
80g去离子水，并使用盐酸调节pH=1
‑
1.5。
[0019]（4）将工作电极取出，去离子水洗涤，然后放置于丙酮和盐酸混合液中，密闭反应釜，在温度为50
‑
60℃下持续反应30
‑
50min，自然降温，过滤，干燥。
[0020]（5）将1
‑
2g步骤（4）干燥获得的无定型氧化钨和0.7
‑
0.8g钨酸钠导入体积比为(0.2
‑
0.5):1的丙二醇去离子水溶液中，并使用盐酸调节pH=1
‑
1.5，在水热反应釜中，于120
‑
130℃下反应36
‑
48h，自然冷却，去离子水过滤、洗涤、干燥，获得的棒刺状WO3光致变色材料。
[0021]所述金属导电基材选自不锈钢、铝、钛或铜中的一种。
[0022]所述金属导电基材为板状或棒状。
[0023]所述孔道的直径尺寸为5
‑
20μm，深度40
‑
60μm，所述孔道的底部完全漏出金属导电基材。
[0024]丙酮和盐酸混合液为体积比为(2
‑
3):1的丙酮和30wt.%盐酸混合液。
[0025]非导电层选自苯酚树脂、酚醛树脂、烯丙基树脂、环氧树脂或聚酯树脂中的一种。
[0026]将上述制备的WO3用于水性光致变色涂料，其所述涂料包括如下质量份数的组分：水性氟硅改性丙烯酸乳液40～80份，WO3光致变色材料8
‑
16份，分散剂0.1～0.3份，流平剂0本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水性光致变色涂料的制备方法，其特征在于包括如下制备步骤：（1）将去离子水、水性氟硅改性丙烯酸乳液、分散剂、WO3光致变色材料按质量比例混合，高速搅拌均匀，转速800
‑
1000rpm，时间30
‑
50min；（2）加入剩余助剂、高速搅拌...

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