[发明专利]一种对紫外光有相应特性的高分子水性涂料

说明书

技术领域

本发明涉及一种纳米复合材料，具体涉及一种对紫外UV光具有相应特性的高分子水性涂料。

背景技术

紫外光波长比可见光短，但比X射线长的电磁辐射。紫外光在电磁波谱中范围波长为10-400nm。这范围内开始于可见光的短波极限，而与长波X射线的波长相重叠。紫外光被划分为A射线、B射线和C射线(简称UVA、UVB和UVC)，波长范围分别为400-315nm，315-280nm，280-190nm。杀菌是紫外光最常见的用途功能。由于紫外线对于生物有强大的杀伤力，因此可以用它来对付细菌、病毒。不过要特别注意的是，这些杀菌设备一样会伤害人体，因此在使用的时候一定要特别小心加以预防。发明一种简便而有效的指示标记物，能够及时对紫外光线敏感响应，提醒人们注意紫外辐照产生的危害作用意义非常重大。

螺吡喃分子是一类光响应异构化分子，在紫外光照射下，可以实现紫外-可见光吸收变化，颜色由无色闭环螺吡喃结构转变成为开环部花菁有色结构而呈现出蓝紫色；再经可见光照射或加热作用开环结构则可恢复成为闭环螺吡喃结构。上述两种过程是可逆重复进行的，这种现象为典型的光致变色现象。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种对紫外UV光具有相应特性的高分子水性涂料，以克服现有技术中高分子水性涂料功能单一，以及不能对紫外光相应的问题。

为了实现上述目的或者其它目的，本发明是通过以下技术方案实现的。

本发明公开了一种对紫外光具有相应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组分及重量份：

含螺吡喃光致变色分子基团的纳米聚合物颗粒水分散体      1份

白色水性涂料                                         1～50份

所述白色水性涂料选自丙烯酸酯白色涂料、水性聚氨酯白色涂料或醇酸树脂白色涂料中的一种。

优选地，所述白色水性涂料为20～50份。

更优选地，所述白色水性涂料选自丙烯酸酯白色涂料。

将所述原料组分充分混合即可获得本发明中所述的对紫外光具有相应特性的高分子水性涂料。

优选地，所述含螺吡喃光致变色分子基团的纳米聚合物颗粒水分散体采用细乳液聚合反应工艺合成，包括以下步骤：

1)配制水相：将乳化剂、pH缓冲液和水混合，所述乳化剂为十二烷基磺酸钠、所述pH缓冲剂为碳酸氢钠；

2)配制油相：将单体、交联剂和助稳定剂混合，所述单体选自甲基丙烯酸N-羟乙基螺吡喃酯和甲基丙烯酸甲酯，所述交联剂选自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种，所述助稳定剂为聚苯乙烯；

3)混合和乳化：将所述水相和所述油相混合乳化并均质乳化形成细乳液，乳化温度为30-35℃；

4)细乳液聚合反应：向所述细乳液中加入引发剂反应，反应温度为60～65℃，所述引发剂为水溶性的过硫酸钾水溶液或水溶性的过硫酸铵水溶液中的一种。

优选地，步骤2)中所述聚苯乙烯的分子量为6000～7000。

优选地，步骤2)中所述交联剂选自1,4-丁二醇二丙烯酸酯和二乙烯基苯中的一种。

更优选地，所述甲基丙烯酸N-羟乙基螺吡喃酯与所述甲基丙烯酸甲酯的质量比为1:20。

优选地，步骤3)中混合时所述水相和所述油相的质量比为0.5～2:1。

更优选地，步骤3)中混合时所述水相和所述油相的质量比为1:1。

优选地，所述助稳定剂与所述单体的质量比为1:40～45。

优选地，所述引发剂选自水溶性的过硫酸钾的水溶液。

优选地，步骤4)中所述反应的反应时间为4～6个小时。

优选地，所述水相中所述乳化剂的含量为10～30mmol/L，所述pH缓冲剂的含量为5～20mmol/L。

优选地，步骤2)所述油相中所述甲基丙烯酸N-羟乙基螺吡喃酯与甲基丙烯酸甲酯的质量比为1:20～50；所述单体与所述交联剂的质量比为40～20:1；所述助稳定剂与所述单体的质量比为1:20～50。

优选地，步骤4)中所述水溶性的过硫酸钾或过硫酸铵中的一种的水溶液的浓度为15～25wt％。

更优选地，步骤4)中所述水溶性的过硫酸钾或过硫酸铵中的一种的水溶液的浓度为20wt％。

优选地，步骤4)中引发剂的质量为所述单体质量的1～3wt％。