[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

摘要

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。

主权项

1.一种用于光致变色涂料的纳米粉体，其特征在于，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；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；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；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：（1）制备聚季铵盐在1000ml干燥的三颈瓶中，加入1,12‑二溴十二烷0.1mol、1,4‑二甲基哌嗪0.092mol以及溶剂二甲基亚砜80ml，50℃下反应5小时后，再加入N‑甲基咪唑0.0025mol以及N‑甲基吗啉0.0025mol，50℃下反应5小时后，减压蒸馏去除溶剂得到聚季铵盐；（2）制备氨基封端聚醚胺在1000mL干燥的三颈瓶中，依次加入95克的环氧树脂E51、0.26mol的苄胺和700克二甲基亚砜，通氮气保护并磁力搅拌；室温搅拌1h后，升温95℃反应6h, 反应结束后，降至室温，并迅速倒入2000mL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，50℃干燥24小时，得到氨基封端聚醚胺；（3）制备超支化聚吡咙在100mL干燥的三颈瓶中，依次加入0.01摩尔的1，3，5‑三(4‑萘氧基‑1，8‑二酸)苯三酐和25ml间甲酚，在氮气保护下搅拌，当三酐完全溶解后，加入0.006摩尔的3，3’‑二氨基联苯胺，在室温下搅拌60min后，加热至80℃，反应4h，再在185℃下，反应10h；反应结束后，降至室温，并迅速倒入2000mL甲醇中，得到大量固体沉淀；用甲醇反复洗涤该产物后，抽滤并收集聚合物，于真空烘箱中，50℃干燥24小时，即得萘酐封端超支化聚吡咙；（4）制备聚醚胺‑超支化聚吡咙共聚物在100mL干燥的三颈瓶中，依次加入1克的所述氨基封端聚醚胺、0.6克的所述萘酐封端超支化聚吡咙、10mL的二甲基亚砜以及10mL的间甲酚，在氮气保护下搅拌60min后，加热至80℃，反应4h，再在185℃下，反应10h；反应结束后，降至室温，并迅速倒入2000mL甲醇中，得到大量固体沉淀；用甲醇反复洗涤该产物后，抽滤并收集聚合物，于真空烘箱中，50℃干燥24小时，即得聚醚胺‑超支化聚吡咙共聚物；（5）制备磺化聚醚胺‑超支化聚吡咙共聚物在100mL干燥的三颈瓶中，依次加入1克的所述聚醚胺‑超支化聚吡咙共聚物以及10mL的质量分数98%的浓硫酸，在氮气保护下，40℃下搅拌180min后，倒入冰水中，用冰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24小时即得磺化聚醚胺‑超支化聚吡咙共聚物；（6）制备改性磺化聚醚胺‑超支化聚吡咙共聚物 在1000ml三颈瓶中，加入步骤（1）得到的聚季铵盐0.2克、氧化石墨烯0.1克、步骤（5）得到的磺化聚醚胺‑超支化聚吡咙共聚物0.5克、己二胺0.2克、氢氧化钠0.05克、去离子水2mL以及N,N‑二甲基甲酰胺50ml，室温下搅拌均匀后；在60℃下反应10小时后，降至室温，并迅速倒入2000mL甲醇中，得到大量固体沉淀；用甲醇反复洗涤该产物后，抽滤并收集聚合物，于真空烘箱中，60℃干燥24小时，得到改性磺化聚醚胺‑超支化聚吡咙共聚物。