[发明专利]一种白色荧光水性聚氨酯涂料的制备方法

摘要

本发明公开了一种白色荧光水性聚氨酯涂料的制备方法，特征是先制备出红色荧光二元醇和蓝色荧光二元醇，再将它们与绿色荧光二元胺混合得到白色荧光粉；使用该荧光粉与二元醇进行组合，部分或全部替代水性聚氨酯合成过程中使用的二元醇扩链剂，通过与二异氰酸酯、大分子二元醇和亲水扩链剂进行反应，制备出白色荧光水性聚氨酯乳液；然后在该乳液中依次加入消泡剂、流平剂、增稠剂、紫外线吸收剂和去离子水，于拉缸中进行复配，制得白色荧光水性聚氨酯涂料。采用本发明方法，通过对红绿蓝三基色荧光发色团的设计和组合，可使制得的白色荧光水性聚氨酯涂料不仅能发射白色荧光，而且发色团不易迁移，荧光持久性好，色牢度高。

主权项

1.一种白色荧光水性聚氨酯涂料的制备方法，其特征在于：先分别制备出红色荧光二元醇和蓝色荧光二元醇，然后将它们与绿色荧光二元胺复配获得白色荧光粉，再使用该白色荧光粉部分或全部替代二元醇扩链剂，通过与二异氰酸酯、大分子二元醇和亲水扩链剂进行反应，制得白色荧光水性聚氨酯乳液；所述红色荧光二元醇按如下方法制备：将罗丹明B加入二氯甲烷至其完全溶解，按与罗丹明B摩尔比为1.2‑2：1‑2：1‑2：1加入二乙醇胺、三乙胺和O‑苯并三氮唑‑四甲基脲六氟磷酸酯，在搅拌下室温反应10～24小时后，加入按反应液体积1.5‑3倍的二氯甲烷进行稀释，并用0.3‑0.6倍反应液体积的1M氯化钠水溶液清洗2‑5次；有机相用无水硫酸镁干燥后，真空条件下脱去二氯甲烷；粗产物用乙醇重结晶后干燥至恒重，即得到结构式为的红色荧光二元醇；所述蓝色荧光二元醇按如下方法制备：按摩尔比为1：5‑10：1.5‑3将4‑氟二苯甲酮、二乙醇胺和氢氧化钾在搅拌下升温至90～110℃反应12‑24小时后冷却至室温，加入按二乙醇胺体积10‑25倍的水，搅拌至粘稠状沉淀完全析出；除去上层的水，粗产物以乙酸乙酯为洗脱剂采用柱层析分离提纯后干燥至恒重，即得到结构式为的蓝色荧光二元醇；将红色荧光二元醇、蓝色荧光二元醇和绿色荧光二元胺吖啶黄素或吖啶黄G按质量比1：2.5‑4：0.3‑0.6研磨搅拌混合均匀后干燥至恒重，得到白色荧光粉；白色荧光水性聚氨酯乳液的制备：根据制备水性聚氨酯乳液时所采用的亲水基团类型，将所述白色荧光水性聚氨酯乳液分为阳离子型白色荧光水性聚氨酯乳液和阴离子型白色荧光水性聚氨酯乳液两种类型；当采用阳离子型亲水扩链剂N‑甲基二乙醇胺与二异氰酸酯、大分子二元醇、白色荧光粉和小分子二元醇反应，则得到阳离子型白色荧光水性聚氨酯乳液，具体操作步骤如下：以水性聚氨酯中非水性和非溶剂性组分的质量为基准，将按基准质量35‑75％的大分子二元醇在100‑115℃脱水15‑60分钟，加入按基准质量20‑55％的二异氰酸酯于75‑95℃反应1.5‑3小时，然后依次加入按基准质量0.5‑12％的白色荧光粉、0‑10％的二元醇扩链剂、0.01‑0.05％的二月桂酸二丁基锡和10‑60％的丙酮或丁酮，在65‑85℃反应2.5‑5小时，然后降温至30‑40℃，将按基准质量6‑12％的N‑甲基二乙醇胺溶于10‑40％的丙酮或丁酮中后滴入反应体系中，滴完后在50‑60℃反应2‑3小时；然后降温至30‑40℃，加入基准质量3.2‑6.5％的乙酸，反应1‑5分钟后，在2000‑4000转/分转速剪切下加入基准质量200‑300％的水和0‑5％的二元胺扩链剂，搅拌5‑25分钟后，将反应乳液用旋转蒸发仪在40‑50℃真空条件下脱去丙酮或丁酮，即得到阳离子型白色荧光水性聚氨酯乳液；当采用阴离子型亲水扩链剂二羟甲基丙酸(DMPA)或二羟甲基丁酸与二异氰酸酯、大分子二元醇、白色荧光粉和小分子二元醇反应，则得到阴离子型白色荧光水性聚氨酯乳液，具体操作步骤如下：以水性聚氨酯中非水性和非溶剂性组分的质量为基准，将按基准质量35‑75％的大分子二元醇在100‑115℃脱水15‑60分钟，加入按基准质量20‑55％的二异氰酸酯于75‑95℃反应1.5‑3小时，然后依次加入按基准质量4‑8％的阴离子型亲水扩链剂、0.5‑12％的白色荧光粉、0‑10％的二元醇扩链剂、0.01‑0.05％的二月桂酸二丁基锡和20‑100％的丙酮或丁酮，在65‑85℃反应3‑7小时，然后降温至30‑40℃，加入按基准质量3‑6％的三乙胺，反应1‑5分钟后，在2000‑4000转/分转速剪切下加入基准质量200‑300％的水和0‑5％的二元胺扩链剂，搅拌5‑25分钟后，将反应乳液用旋转蒸发仪在40‑50℃真空条件下脱去丙酮或丁酮，即得到阴离子型白色荧光水性聚氨酯乳液；最后按质量份100：(0.1‑0.5)：(0.2‑2)：(0.2‑3)：(1‑5)：(5‑15)将白色荧光水性聚氨酯乳液、消泡剂、流平剂、增稠剂、紫外线吸收剂和去离子水依次加入拉缸中进行复配，在250‑500转/分钟的搅拌速度下搅拌30‑90分钟，制得白色荧光水性聚氨酯涂料。