[发明专利]一种紫外光吸收型共嵌段环氧树脂水性涂料及其制法

说明书

本发明涉及紫外光吸收型涂料技术领域，且公开了一种紫外光吸收型共嵌段环氧树脂水性涂料及其制法，包括以下配方原料：环氧树脂、四羟基哌嗪衍亚胺生物、乙烯基三甲氧基硅烷、二乙二醇双丙烯酸酯、丙烯酸、丙烯酸六氟丁酯、引发剂、固化剂。该一种紫外光吸收型共嵌段环氧树脂水性涂料及其制法，加入大量的亲水性基团羟基和亚肼基四羟基哌嗪双亚肼衍生物和含有大量的亲水基团羧基、醚键的氟硅化丙烯酸共聚体作为扩链剂接枝改性环氧乙烷，氟硅化丙烯酸含有在紫外吸收波段产生吸收的C‑F建、Si‑O键及‑CF₃基团，产生n→π和π→π^*键跃迁形成激发态，形成不稳定的烯醇式结构，将紫外光的高能量以热能形式释放出去，完成紫外光吸收和释放过程。

技术领域

本发明涉及紫外光吸收型涂料技术领域，具体为一种紫外光吸收型共嵌段环氧树脂水性涂料及其制法。

背景技术

紫外光是电磁波谱中波长从0.01～0.40um辐射的总称，是可见光紫端到X射线间的辐射，人体长时间接触紫外光会导致紫外线损伤，引发长久性难以治愈的日晒斑、干燥面黄、提前衰老等症状，过量紫外线照射甚至会易诱发皮肤癌，紫外线损伤不仅仅破坏最外层的皮肤细胞，通过表皮到达真皮细胞，导致真皮细胞大量坏死以及人体系统的代谢紊乱，使细胞内杂质无法代谢出去，导致肌肤出现晒斑，变得敏感，甚至引起水肿等皮肤病。

环氧树脂涂料是以环氧树脂为主要成膜物质的涂料，主要分为有溶剂型环氧涂料和无溶剂环氧涂料，具有附着力强、耐化学品性、防腐性能优异、热稳定性高和电绝缘性优良等特点，广泛应用于化工、建筑、汽车、电气绝缘等方面，但是目前普通未改性的环氧树脂涂料亲水性不好，自乳化性能较差，大多数产品需要加入乳化剂，并且环氧树脂涂料不具有吸收紫外光的性能，在户外长时间阳光照射，会导致环氧树脂涂料粉化的现象。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种紫外光吸收型共嵌段环氧树脂水性涂料及其制法，解决未改性的环氧树脂涂料亲水性不好，自乳化性能较差的问题，同时解决了环氧树脂涂料不具有吸收紫外光的性能，在户外长时间阳光照射，会导致涂料粉化的现象。

(二)技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种紫外光吸收型共嵌段环氧树脂水性涂料及其制法，包括以下按重量份数计的配方原料：62-78份环氧树脂、6-10份四羟基哌嗪衍亚胺生物、3-5份乙烯基三甲氧基硅烷、8-10份二乙二醇双丙烯酸酯、1.5-3份丙烯酸、2-5份丙烯酸六氟丁酯、1-3份引发剂、0.5-2份固化剂，制法包括以及以下实验药品：二甲亚砜、水合肼、二环己基碳二亚胺、蒸馏水、乙酸乙酯、N,N-二甲基甲酰胺、无水乙醇。

优选的，所述环氧树脂为低分子量环氧树脂，环氧当量为210-240g/eq。

优选的，所述引发剂为过氧化苯甲酰。

优选的，所述四羟基哌嗪双亚肼衍生物分子式为C₆H₁₄N₆O₄，结构式为其制备方法包括以下步骤：向三颈瓶中通入N₂排出空气，再依次加入200-800mL无水二甲亚砜和7-10份2,3,5,6-四羟基哌嗪-1,4-二甲醛，搅拌均匀后在缓慢加入70-78份水合肼，再缓慢加入加入15-20份脱水剂二环己基碳二亚胺(DCC)，将反应瓶置于恒温油浴锅中加热至130-140℃，在N₂氛围下匀速搅拌回流反应12-18h，反应通过TLC薄层色谱分析法观测反应结果，当2,3,5,6-四羟基哌嗪-1,4-二甲醛反应完全后，停止加热并将物料冷却至室温，然后将溶液转移进分液漏斗中，依次加入蒸馏水和乙酸乙酯进行萃取，将乙酸乙酯有机相通过减压浓缩，然后将浓缩混合物通过硅胶层析柱进行薄层色谱分离，洗脱剂为石油醚:乙酸乙酯＝5-3:1，将薄层色谱分离得到的含有产物的洗脱剂富集，然后使用旋转蒸发仪和油泵抽滤，进行减压浓缩得到四羟基哌嗪双亚肼衍生物，反应方程式如下：