[发明专利]一种用于光致变色涂料的纳米粉体以及由其得到的光致变色涂料

说明书

本发明公开了一种用于光致变色涂料的纳米粉体，按重量份计，包括以下组分：10重量份的环氧封端聚醚胺包覆纳米二氧化硅、1‑5重量份的环氧封端聚醚胺包覆紫砂以及5‑10重量份的改性磺化聚醚胺‑超支化聚吡咙共聚物；所述改性磺化聚醚胺‑超支化聚吡咙共聚物通过聚季铵盐以及氧化石墨烯与磺化聚醚胺‑超支化聚吡咙共聚物反应得到。本发明还公开了使用所述纳米粉体的光致变色涂料。

技术领域

本发明属于纳米粉体技术领域，更具体地，本发明涉及一种用于光致变色涂料的纳米粉体以及由其得到的光致变色涂料。

背景技术

光致变色涂料是一种新型功能性涂料，可呈现良好的指示效果和美化效果，在应急标牌、通道标识、电源开关、搪瓷地名标牌、公路标识、玩具、工艺品、钟表、仪表盘、纺织品、消防设备、军事、野营设施等方面都有广泛的用途。现有的光致变色涂料存在着以下缺点：

(1)产品的耐候性、耐水性一般不能达到要求；

(2)在发生火灾时，这些防火涂料的成膜物质不能承受急剧升高的温度而很快被烧毁，而不能起到防火灾的作用；

(3)防腐、耐酸碱、抗菌等性能差。

因此，本发明希望通过加入纳米粉体，得到耐候性强、耐火性能好且具有防腐、抗菌以及耐酸碱能力的光致变色涂料。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的一个方面提供一种一种用于光致变色涂料的纳米粉体，按重量份计，包括以下组分：

10重量份的环氧封端聚醚胺包覆纳米二氧化硅、1-5重量份的环氧封端聚醚胺包覆紫砂以及5-10重量份的改性磺化聚醚胺-超支化聚吡咙共聚物；

所述改性磺化聚醚胺-超支化聚吡咙共聚物通过聚季铵盐以及氧化石墨烯与磺化聚醚胺-超支化聚吡咙共聚物反应得到。

在一种实施方式中，所述环氧封端聚醚胺包覆纳米二氧化硅由以下方法制备而成：

在3L干燥的三颈瓶中，依次加入100克的环氧树脂E51、0.24mol的苄胺和500克二甲基亚砜，通氮气保护并磁力搅拌；室温搅拌1h后，升温80℃反应4h，降至室温，然后加入500克二甲基亚砜以及300克纳米二氧化硅，升温80℃反应1h，降至室温，并迅速倒入3000mL去离子水中，得到大量固体沉淀；用去离子水反复洗涤该产物后，抽滤并收集聚合物，于真空烘箱中，60℃干燥20 小时，得到环氧封端聚醚胺包覆纳米二氧化硅。

在一种实施方式中，所述纳米二氧化硅的制备方法为：

(1)将微硅粉溶解在氢氧化钠溶液中，离心或过滤去除不溶解的固体残渣，50℃加热下反应10h；

(2)将上清液分别用阳离子交换树脂和阴离子交换树脂去除杂质后，将离子交换树脂与反应溶液分离后；

(3)将步骤(2)处理得到的溶液干燥，即得到纳米二氧化硅；

所述氢氧化钠溶液的浓度为30％～60％；

所述微硅粉与氢氧化钠溶液的重量体积比为：40％～80％g/mL。

在一种实施方式中，所述环氧封端聚醚胺包覆紫砂由以下方法制备而成：

在3L干燥的三颈瓶中，依次加入100克的环氧树脂E51、0.24mol的苄胺和500克二甲基亚砜，通氮气保护并磁力搅拌；室温搅拌1h后，升温80℃反应4h，降至室温，然后加入700克二甲基亚砜以及400克紫砂，升温80℃反应1h，降至室温，并迅速倒入3000mL去离子水中，得到大量固体沉淀；用去离子水反复洗涤该产物后，抽滤并收集聚合物，于真空烘箱中，60℃干燥20 小时，得到环氧封端聚醚胺包覆紫砂。

在一种实施方式中，所述改性磺化聚醚胺-超支化聚吡咙共聚物由以下方法制备而成：