[发明专利]一种基于聚集诱导发光机理的自交联荧光乳胶及其制备方法

说明书

本发明公开了一种基于聚集诱导发光机理的自交联荧光乳胶及其制备方法，制备该自交联荧光乳胶的原料包括：水、丙烯酸酯反应混合物，阴离子乳化剂、非离子乳化剂、水溶性引发剂，以质量百分比计，制备所述丙烯酸酯反应混合物的原料包括：E‑双‑1,2‑苄胺基苯基‑1，2，‑二苯乙烯，0.05～1wt％；甲基丙烯酸甲酯，30～55wt％；丙烯酸异辛酯，25～35wt％；甲基丙烯酸，5～15wt％；双丙酮丙烯酰胺，1～10wt％；己二酸二酰肼，1～10wt％。根据本发明，其利用交联聚合物链段包裹束缚作用，抑制连接的荧光分子的分子内运动，使实现荧光发光。得到的荧光乳胶可应用于生物或光学领域。

技术领域

本发明涉及功能涂料领域，具体涉及一种基于聚集诱导发光机理的自交联荧光乳胶。

背景技术

涂料，作为涂刷在底材上并对其保护的一种高分子材料。对底材可起到防护与美观的作用。传统的涂料多为有机溶剂型涂料，随着人们对环保意识的加深，有机挥发物(VOC)的限制越来越被人们所重视，降低VOC的排放，成为行业共识。利用乳液聚合制备的乳胶，以水作为主要溶剂，成为一个重要的方向。但是由于乳胶粒子的成膜特性，漆膜致密性相对较差，给漆膜的保护作用带来影响。

随着对涂料功能性要求的提高，使其在保护作用之外还拥有其他特性，成为研究与应用的方向。使涂料带有荧光性质，可使得涂料在起到保护作用之外，在装饰美化、发光警示等方面得到应用。但传统的荧光分子，如恶二唑及其衍生物类、三唑及其衍生物类、罗丹明及其衍生物类、香豆素类衍生物、1,8-萘酰亚胺类衍生物、吡唑啉衍生物、三苯胺类衍生物、卟啉类化合物、咔唑、吡嗪、噻唑类衍生物、苝类衍生物等。由于传统荧光分子一般都具有大共轭公平面的分子结构，分子之间具有较强的分子间作用力即π-π堆叠(类似于H-聚集体作用)，其所产生的分子内部电子跃迁偶极矩现象导致当其处于聚集状态时出现荧光猝灭现象。抑制了荧光涂料的发展。

为此，为了发展新型功能性荧光涂料，设计通过不同的方式进行乳胶成膜，并从新的荧光发光机理出发，抑制固态时荧光猝灭，可使得固化涂层荧光发光。

发明内容

本发明的目的是采用具有聚集诱导发光机制的荧光分子，将其通过化学键与聚合物链接，在水相中，先缩合，然后在乳化剂与引发剂的作用下再乳液聚合，形成荧光乳胶。

为了达到上述技术效果，本发明采用的技术方案是：

一种基于聚集诱导发光机理的自交联荧光乳胶，制备该自交联荧光乳胶的原料包括：水、丙烯酸酯反应混合物，阴离子乳化剂、非离子乳化剂、水溶性引发剂，以质量百分比计，制备所述丙烯酸酯反应混合物的原料包括：

其中，所加入的阴离子乳化剂为相对于丙烯酸酯反应混合物的质量百分比的0.5～1.5wt％，非离子乳化剂为相对于丙烯酸酯反应混合物的质量百分比的0.25～0.5wt％，所使用的水溶性引发剂为相对于丙烯酸酯反应混合物的质量百分比的0.1～1wt％，同时控制体系中水的相对加入量，使得制备得到的水性荧光乳胶的聚合物固含量范围在20～50wt％。

优选的是，所述E-双-1,2-苄胺基苯基-1，2，-二苯乙烯的结构式为：

优选的是，所述阴离子乳化剂为陶氏公司出品的DOWFAX^TM AS-801阴离子型乳化剂，非离子乳化剂为罗地亚公司出品的ABEX 2535非离子型乳化剂，引发剂为过硫酸铵或过硫酸钾。

进一步地，本案公开了一种制备上述基于聚集诱导发光机理的自交联荧光乳胶的方法，包括以下步骤：