CN112724808B - 光致变色涂料及其制备方法 - Google Patents
光致变色涂料及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112724808B CN112724808B CN202011556505.8A CN202011556505A CN112724808B CN 112724808 B CN112724808 B CN 112724808B CN 202011556505 A CN202011556505 A CN 202011556505A CN 112724808 B CN112724808 B CN 112724808B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- photochromic
- powder
- mixture
- stirring
- coating
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000576 coating method Methods 0.000 title claims abstract description 75
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 title claims abstract description 71
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title abstract description 11
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 110
- 239000003094 microcapsule Substances 0.000 claims abstract description 44
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 35
- 150000002910 rare earth metals Chemical class 0.000 claims abstract description 35
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M Acrylate Chemical compound [O-]C(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 32
- 239000011941 photocatalyst Substances 0.000 claims abstract description 29
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 29
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 claims abstract description 28
- MYWOJODOMFBVCB-UHFFFAOYSA-N 1,2,6-trimethylphenanthrene Chemical compound CC1=CC=C2C3=CC(C)=CC=C3C=CC2=C1C MYWOJODOMFBVCB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 27
- XLXOGJYARRBRPZ-UHFFFAOYSA-N [2,3-di(prop-2-enoyloxy)-3-propoxypropyl] prop-2-enoate Chemical compound CCCOC(OC(=O)C=C)C(OC(=O)C=C)COC(=O)C=C XLXOGJYARRBRPZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 26
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 91
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 65
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 65
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 52
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 23
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 20
- 238000005303 weighing Methods 0.000 claims description 13
- -1 alkylbenzene ketone Chemical class 0.000 claims description 11
- 229910000164 yttrium(III) phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 11
- UXBZSSBXGPYSIL-UHFFFAOYSA-K yttrium(iii) phosphate Chemical compound [Y+3].[O-]P([O-])([O-])=O UXBZSSBXGPYSIL-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 11
- 239000003973 paint Substances 0.000 claims description 5
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 claims description 4
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 claims description 4
- 239000012965 benzophenone Substances 0.000 claims description 4
- TYAVIWGEVOBWDZ-UHFFFAOYSA-K cerium(3+);phosphate Chemical compound [Ce+3].[O-]P([O-])([O-])=O TYAVIWGEVOBWDZ-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 4
- LQFNMFDUAPEJRY-UHFFFAOYSA-K lanthanum(3+);phosphate Chemical compound [La+3].[O-]P([O-])([O-])=O LQFNMFDUAPEJRY-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 4
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N titanium dioxide Inorganic materials O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- VCMLCMCXCRBSQO-UHFFFAOYSA-N 3h-benzo[f]chromene Chemical compound C1=CC=CC2=C(C=CCO3)C3=CC=C21 VCMLCMCXCRBSQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N SnO2 Inorganic materials O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- DMLAVOWQYNRWNQ-UHFFFAOYSA-N azobenzene Chemical compound C1=CC=CC=C1N=NC1=CC=CC=C1 DMLAVOWQYNRWNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- WURBFLDFSFBTLW-UHFFFAOYSA-N benzil Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(=O)C(=O)C1=CC=CC=C1 WURBFLDFSFBTLW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 150000001988 diarylethenes Chemical class 0.000 claims description 3
- 125000005520 diaryliodonium group Chemical group 0.000 claims description 3
- RWCCWEUUXYIKHB-UHFFFAOYSA-N benzophenone Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(=O)C1=CC=CC=C1 RWCCWEUUXYIKHB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- YRHRIQCWCFGUEQ-UHFFFAOYSA-N thioxanthen-9-one Chemical compound C1=CC=C2C(=O)C3=CC=CC=C3SC2=C1 YRHRIQCWCFGUEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 abstract description 10
- 238000001723 curing Methods 0.000 abstract description 5
- 238000005034 decoration Methods 0.000 abstract description 4
- 230000003750 conditioning effect Effects 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 238000000016 photochemical curing Methods 0.000 abstract description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 21
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 14
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 11
- KWVGIHKZDCUPEU-UHFFFAOYSA-N 2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(OC)(OC)C(=O)C1=CC=CC=C1 KWVGIHKZDCUPEU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000002775 capsule Substances 0.000 description 10
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 description 10
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 10
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 9
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 238000003795 desorption Methods 0.000 description 5
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N Acrylonitrile Chemical compound C=CC#N NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920002799 BoPET Polymers 0.000 description 2
- CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-M Methacrylate Chemical compound CC(=C)C([O-])=O CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- ZTHYODDOHIVTJV-UHFFFAOYSA-N Propyl gallate Chemical compound CCCOC(=O)C1=CC(O)=C(O)C(O)=C1 ZTHYODDOHIVTJV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 2
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 2
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 2
- 238000005191 phase separation Methods 0.000 description 2
- FSDNTQSJGHSJBG-UHFFFAOYSA-N piperidine-4-carbonitrile Chemical compound N#CC1CCNCC1 FSDNTQSJGHSJBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 2
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 2
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 2
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- DTGKSKDOIYIVQL-WEDXCCLWSA-N (+)-borneol Chemical compound C1C[C@@]2(C)[C@@H](O)C[C@@H]1C2(C)C DTGKSKDOIYIVQL-WEDXCCLWSA-N 0.000 description 1
- SPSPIUSUWPLVKD-UHFFFAOYSA-N 2,3-dibutyl-6-methylphenol Chemical compound CCCCC1=CC=C(C)C(O)=C1CCCC SPSPIUSUWPLVKD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RZVINYQDSSQUKO-UHFFFAOYSA-N 2-phenoxyethyl prop-2-enoate Chemical compound C=CC(=O)OCCOC1=CC=CC=C1 RZVINYQDSSQUKO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004101 4-Hexylresorcinol Substances 0.000 description 1
- WFJIVOKAWHGMBH-UHFFFAOYSA-N 4-hexylbenzene-1,3-diol Chemical compound CCCCCCC1=CC=C(O)C=C1O WFJIVOKAWHGMBH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000019360 4-hexylresorcinol Nutrition 0.000 description 1
- FIHBHSQYSYVZQE-UHFFFAOYSA-N 6-prop-2-enoyloxyhexyl prop-2-enoate Chemical compound C=CC(=O)OCCCCCCOC(=O)C=C FIHBHSQYSYVZQE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GHKOFFNLGXMVNJ-UHFFFAOYSA-N Didodecyl thiobispropanoate Chemical compound CCCCCCCCCCCCOC(=O)CCSCCC(=O)OCCCCCCCCCCCC GHKOFFNLGXMVNJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003508 Dilauryl thiodipropionate Substances 0.000 description 1
- 206010016807 Fluid retention Diseases 0.000 description 1
- 238000012695 Interfacial polymerization Methods 0.000 description 1
- DTGKSKDOIYIVQL-MRTMQBJTSA-N Isoborneol Natural products C1C[C@@]2(C)[C@H](O)C[C@@H]1C2(C)C DTGKSKDOIYIVQL-MRTMQBJTSA-N 0.000 description 1
- 239000005909 Kieselgur Substances 0.000 description 1
- QAQJMLQRFWZOBN-LAUBAEHRSA-N L-ascorbyl-6-palmitate Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCC(=O)OC[C@H](O)[C@H]1OC(=O)C(O)=C1O QAQJMLQRFWZOBN-LAUBAEHRSA-N 0.000 description 1
- 239000011786 L-ascorbyl-6-palmitate Substances 0.000 description 1
- PEEHTFAAVSWFBL-UHFFFAOYSA-N Maleimide Chemical compound O=C1NC(=O)C=C1 PEEHTFAAVSWFBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 1
- 239000004113 Sepiolite Substances 0.000 description 1
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BGNXCDMCOKJUMV-UHFFFAOYSA-N Tert-Butylhydroquinone Chemical compound CC(C)(C)C1=CC(O)=CC=C1O BGNXCDMCOKJUMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QYKIQEUNHZKYBP-UHFFFAOYSA-N Vinyl ether Chemical compound C=COC=C QYKIQEUNHZKYBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 description 1
- HVVWZTWDBSEWIH-UHFFFAOYSA-N [2-(hydroxymethyl)-3-prop-2-enoyloxy-2-(prop-2-enoyloxymethyl)propyl] prop-2-enoate Chemical compound C=CC(=O)OCC(CO)(COC(=O)C=C)COC(=O)C=C HVVWZTWDBSEWIH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MPIAGWXWVAHQBB-UHFFFAOYSA-N [3-prop-2-enoyloxy-2-[[3-prop-2-enoyloxy-2,2-bis(prop-2-enoyloxymethyl)propoxy]methyl]-2-(prop-2-enoyloxymethyl)propyl] prop-2-enoate Chemical compound C=CC(=O)OCC(COC(=O)C=C)(COC(=O)C=C)COCC(COC(=O)C=C)(COC(=O)C=C)COC(=O)C=C MPIAGWXWVAHQBB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 150000004996 alkyl benzenes Chemical class 0.000 description 1
- 229910001583 allophane Inorganic materials 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052586 apatite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 235000010385 ascorbyl palmitate Nutrition 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 150000008366 benzophenones Chemical class 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- CKDOCTFBFTVPSN-UHFFFAOYSA-N borneol Natural products C1CC2(C)C(C)CC1C2(C)C CKDOCTFBFTVPSN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CQEYYJKEWSMYFG-UHFFFAOYSA-N butyl acrylate Chemical compound CCCCOC(=O)C=C CQEYYJKEWSMYFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000010354 butylated hydroxytoluene Nutrition 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 235000019304 dilauryl thiodipropionate Nutrition 0.000 description 1
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002845 discoloration Methods 0.000 description 1
- DTGKSKDOIYIVQL-UHFFFAOYSA-N dl-isoborneol Natural products C1CC2(C)C(O)CC1C2(C)C DTGKSKDOIYIVQL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005281 excited state Effects 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- IVJISJACKSSFGE-UHFFFAOYSA-N formaldehyde;1,3,5-triazine-2,4,6-triamine Chemical compound O=C.NC1=NC(N)=NC(N)=N1 IVJISJACKSSFGE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960003258 hexylresorcinol Drugs 0.000 description 1
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 1
- CYPPCCJJKNISFK-UHFFFAOYSA-J kaolinite Chemical compound [OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[Al+3].[Al+3].[O-][Si](=O)O[Si]([O-])=O CYPPCCJJKNISFK-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 1
- 229910052622 kaolinite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 1
- 239000004611 light stabiliser Substances 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- YDKNBNOOCSNPNS-UHFFFAOYSA-N methyl 1,3-benzoxazole-2-carboxylate Chemical compound C1=CC=C2OC(C(=O)OC)=NC2=C1 YDKNBNOOCSNPNS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010422 painting Methods 0.000 description 1
- VSIIXMUUUJUKCM-UHFFFAOYSA-D pentacalcium;fluoride;triphosphate Chemical compound [F-].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O VSIIXMUUUJUKCM-UHFFFAOYSA-D 0.000 description 1
- WXZMFSXDPGVJKK-UHFFFAOYSA-N pentaerythritol Chemical compound OCC(CO)(CO)CO WXZMFSXDPGVJKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 1
- 229910001392 phosphorus oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 1
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 239000005373 porous glass Substances 0.000 description 1
- VMJLKERPLGRIQJ-UHFFFAOYSA-N propane-1,1,1-triol;prop-2-enoic acid Chemical compound OC(=O)C=C.OC(=O)C=C.OC(=O)C=C.CCC(O)(O)O VMJLKERPLGRIQJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000010388 propyl gallate Nutrition 0.000 description 1
- 239000000473 propyl gallate Substances 0.000 description 1
- 229940075579 propyl gallate Drugs 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 230000003578 releasing effect Effects 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 238000006748 scratching Methods 0.000 description 1
- 230000002393 scratching effect Effects 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 229910052624 sepiolite Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019355 sepiolite Nutrition 0.000 description 1
- 239000011856 silicon-based particle Substances 0.000 description 1
- 238000001694 spray drying Methods 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 239000004250 tert-Butylhydroquinone Substances 0.000 description 1
- 235000019281 tert-butylhydroquinone Nutrition 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 239000011800 void material Substances 0.000 description 1
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D167/00—Coating compositions based on polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Coating compositions based on derivatives of such polymers
- C09D167/06—Unsaturated polyesters having carbon-to-carbon unsaturation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
- C09D5/29—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes for multicolour effects
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
- C09D7/40—Additives
- C09D7/60—Additives non-macromolecular
- C09D7/61—Additives non-macromolecular inorganic
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
- C09D7/40—Additives
- C09D7/70—Additives characterised by shape, e.g. fibres, flakes or microspheres
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
- C08K3/20—Oxides; Hydroxides
- C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
- C08K2003/2231—Oxides; Hydroxides of metals of tin
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
- C08K3/20—Oxides; Hydroxides
- C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
- C08K2003/2237—Oxides; Hydroxides of metals of titanium
- C08K2003/2241—Titanium dioxide
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
- C08K3/20—Oxides; Hydroxides
- C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
- C08K2003/2296—Oxides; Hydroxides of metals of zinc
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/32—Phosphorus-containing compounds
- C08K2003/321—Phosphates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K2201/00—Specific properties of additives
- C08K2201/002—Physical properties
- C08K2201/005—Additives being defined by their particle size in general
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Paints Or Removers (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
本发明揭示了一种光致变色涂料，包括以下原料组分，按重量百分比组成：季戊四醇四丙烯酸酯15～25％；四官能基聚酯丙烯酸酯10～20％；3(丙氧基)丙三醇三丙烯酸酯20～35％；光致变色微囊0.5～5％；稀土粉体5～15％；多孔粉体10～20％；光引发剂0.2～3％；光催化剂0.5～2％；水5～10％。本发明还提供了一种光致变色涂料的制备方法。本发明提供的光致变色涂料不仅稳定性、附着力和硬度佳，而且具有生成负离子和调湿的功能，并且通过光致变色微囊的添加还可以获得光致变色的效果；同时，该光致变色涂料的制备方法简单，采用光固化具有很快的固化速度，适合大批量生产，能够广泛应用于建筑和装饰领域。
Description
技术领域
本发明属于涂料技术领域，具体涉及一种光致变色涂料及其制备方法。
背景技术
对特定光产生反应而变色的现象被称为光致变色，而引起这种光致变色的材料被称为光致变色材料(Photochromic，光可逆变色化合物或光致变色化合物)。光致变色化合物大致分为颜料形式和染料形式或无机物形式和有机物形式。当溶液或分散液形式的光致变色化合物暴露于太阳光或紫外线下时，从无色变为特定颜色，而当置于黑暗中或没有强紫外线照射的情况下，恢复到原来颜色。
可逆性光致变色材料的应用范围很广，如塑胶、油墨、涂料等。以应用在涂料中为例，大部分可逆性光致变色材料应用在油性涂料中，涂刷的范围一般是塑胶、金属等。在现有技术中，应用在墙壁和家具上的光致变色涂料很少，而且现有的光致变色涂料大多仅具有装饰功能，无法满足人们的更多需求。
因此，针对上述技术问题，有必要提供一种新的光致变色涂料及其制备方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能应用于墙壁和家具上且功能多样光致变色涂料及其制备方法，以解决现有技术中的问题。
为了实现上述目的，本发明提供的技术方案如下：
一种光致变色涂料，包括以下原料组分，按重量百分比组成：
其中，所述稀土粉体为磷酸钇、磷酸镧和磷酸铈中的至少一种。
进一步地，所述光致变色微囊的粒径介于0.5～5μm之间。
进一步地，所述光致变色微囊包括囊壁和包裹于所述囊壁中的囊芯，所述囊芯包括光致变色材料和抗氧化剂。
进一步地，所述光致变色材料包括萘并吡喃类光致变色化合物、二芳基乙烯类光致变色化合物、偶氮苯类光致变色化合物、俘精酸酐类光致变色化合物、螺吡喃类光致变色化合物、螺噁嗪类光致变色化合物中的一种或几种。
进一步地，所述稀土粉体的粒径介于1～10μm之间。
进一步地，所述多孔粉体的粒径介于5～20μm之间。
进一步地，所述多孔粉体包括微孔粉体和介孔粉体，所述微孔粉体比表面积为350～800m2/g，所述介孔粉体的比表面积为30～70m2/g。
进一步地，所述多孔粉体中的微孔粉体和介孔粉体的质量比为(0.8～2):1。
进一步地，所述光引发剂为苯偶酰类、烷基苯酮类、酰基磷氧化物、二苯甲酮类、硫杂蒽酮类、二芳基碘鎓盐和异丙苯茂铁六氟磷酸盐中的一种或几种；和/或所述光催化剂为纳米TiO2、ZnO和SnO2中的一种或几种。
一种光致变色涂料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：称取光致变色涂料各原料组分；
步骤2：将稀土粉体和光催化剂混合均匀后，再加入到季戊四醇四丙烯酸酯中混合搅拌均匀，得到混合物A；
步骤3：将光致变色微囊加入到四官能基聚酯丙烯酸酯中混合搅拌均匀，得到混合物B；
步骤4：将多孔粉体加入到3(丙氧基)丙三醇三丙烯酸酯中混合搅拌均匀，得到混合物C；
步骤5：将混合物A、混合物B和混合物C混合搅拌均匀后，再加入光引发剂和水搅拌均匀，即制得所述光致变色涂料。
本发明有益效果：
与现有技术相比，本发明提供的光致变色涂料不仅稳定性、附着力和硬度佳，而且具有生成负离子和调湿的功能，并且通过光致变色微囊的添加还可以获得光致变色的效果；同时，该光致变色涂料的制备方法简单，采用光固化具有很快的固化速度，适合大批量生产，能够广泛应用于建筑和装饰领域。
具体实施方式
为了更充分理解本发明的技术内容，下面通过具体实施例对本发明的技术方案作进一步介绍和说明。
需要说明的是，以下的说明中，表示量的“％”和“份”只要无特别说明，则为重量基准。除非另外指明，否则本说明书和权利要求中使用的表示特征尺寸、数量和物理特性的所有数字均应该理解为在所有情况下均是由术语“约”来修饰的。因此，除非有相反的说明，否则上述说明书和所附权利要求书中列出的数值参数均是近似值，本领域的技术人员能够利用本文所公开的教导内容寻求获得的所需特性，适当改变这些近似值。用端点表示的数值范围的使用包括该范围内的所有数字以及该范围内的任何范围，例如，1至5包括1、1.2、1.4、1.55、2、2.75、3、3.80、4和5等等。
还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素；术语“优选”指的是较优的选择方案，但不只限于所选方案。
本发明提供了一种光致变色涂料，包括以下原料组分，按重量百分比组成：季戊四醇四丙烯酸酯15～25％；四官能基聚酯丙烯酸酯10～20％；3(丙氧基)丙三醇三丙烯酸酯20～35％；光致变色微囊0.5～5％；稀土粉体5～15％；多孔粉体10～20％；光引发剂0.2～3％；光催化剂0.5～2％；水5～10％。
其中，四官能基聚酯丙烯酸酯可以选用美源特殊化工株式会社的MiramerPS1000、Miramer PS420、Miramer PS4500，沙多玛化学公司的CN2262、CN294E、CN2261和广州瀚东贸易有限公司的6325-100、63553中的一种或几种。
光致变色微囊包括囊壁和包裹于所述囊壁中的囊芯，所述囊芯包括光致变色材料、抗氧化剂和光稳定剂。囊壁的材质为透明的树脂聚合物，可以选自丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯、含有丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯的环氧树脂、丙烯腈、乙烯基苯、乙烯基醚或马来酰亚胺低聚物；优选为丙烯腈、丙烯酸丁酯、三羟基丙烷三丙烯酸酯、四丙烯酸季戊四醇酯、三丙烯酸季戊四醇酯、四甲基四丙烯酸季戊四醇酯、三缩二丙二醇二丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、异冰片丙烯酸酯、苯氧乙基丙烯酸酯、丙烯酸环氧树脂、聚酯丙烯酸酯、二缩/三缩丙二醇双丙烯酸酯、双季戊四醇六丙烯酸酯、聚乙二醇双(甲基)丙烯酸酯中的一种或几种。
囊芯中的光致变色材料可以选自萘并吡喃类光致变色化合物、二芳基乙烯类光致变色化合物、偶氮苯类光致变色化合物、俘精酸酐类光致变色化合物、螺吡喃类光致变色化合物、螺噁嗪类光致变色化合物中的一种或几种。抗氧化剂选自为叔丁基羟基茴香醚、二丁基羟基甲苯、叔丁基对苯二酚、没食子酸丙酯、抗坏血酸棕榈酸酯、硫代二丙酸二月桂酸酯、4-己基间苯二酚等中的一种或几种。
光致变色微囊的粒径优选为介于0.5～5μm之间。当光致变色微囊的粒径低于0.5μm时，会降低其显色性能；当光致变色微囊的粒径大于5μm时，会影响其在光致变色涂料中的分散性。光致变色微囊在光致变色涂料中的含量为0.5～5％wt％，当光致变色微囊含量过低时，颜色密度降低而无法很好地显示颜色；当光致变色微囊含量过高时，会影响光致变色涂料的稳定性。
光致变色微囊的制备方法没有特别的限定，可以是界面聚合方法、基于三聚氰胺-福尔马林等的原位聚合方法、液中固化涂覆方法、来自水溶液的相位分离方法、来自有机溶剂的相位分离方法、可溶性分散冷却方法、空气悬浮涂覆方法、喷雾干燥方法等。在本发明中所使用的光致变色微囊为公开号是CN109876743A的专利中所公布的光敏微胶囊。
稀土粉体为磷酸钇、磷酸镧和磷酸铈中的至少一种。稀土粉体的粒径优选为介于1～10μm之间，如果超出该粒径范围将会影响其在光致变色涂料涂中的分散性和稳定性。
稀土具有丰富的电子能级，在紫外线和可见光照射下，其外层电子能够跃迁到多个激发态的能级，于是在材料内部发生电荷分离，所产生的空穴使吸附在颗粒表面的水分子氧化生成羟基自由基，羟基自由基发生氧化反应后能够形成羟基负离子，然后与空气中的水分子结合形成水合羟基负离子。其中，光催化剂优选为纳米TiO2、ZnO和SnO2中的一种或几种。
多孔粉体的粒径优选为介于5～20μm之间。多孔粉体的粒径过小时，会使得多孔粉体在制备得到的光致变色涂料中的填充率增加，这将会降低光致变色涂料的吸水性。多孔粉体的粒径过大时，会增加纳米二氧化硅颗粒间的空隙，这会使光致变色涂料表面的空隙开口变大，变得难以保水，会导致光致变色涂料的保水性降低。
具体地，多孔粉体包括微孔粉体(孔径小于2nm)和介孔粉体(孔径为5～20nm)，微孔粉体比表面积为350～800m2/g，介孔粉体的比表面积为30～70m2/g。其中，微孔粉体和介孔粉体的质量比为(0.8～2):1。通过将微孔粉体和介孔粉体的质量比设置在前述范围内，可以使制得的光致变色涂料具有较宽的调湿范围和较快的调湿速度。
多孔粉体可以选自二氧化硅、沸石、多孔质玻璃、磷灰石、硅藻土、高岭石、海泡石、水铝英石、伊毛缟石、活性白土、二氧化硅-氧化铝复合氧化物、二氧化硅-二氧化钛复合氧化物等。
光引发剂并未特别限定，可以选用现有公知的光引发剂。例如，可以是苯偶酰类、烷基苯酮类、酰基磷氧化物、二苯甲酮类、硫杂蒽酮类、二芳基碘鎓盐和异丙苯茂铁六氟磷酸盐中的一种或几种。
本发明还提供了一种光致变色涂料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：称取光致变色涂料各原料组分；
步骤2：将稀土粉体和光催化剂混合均匀后，再加入到季戊四醇四丙烯酸酯中混合搅拌均匀，得到混合物A；
步骤3：将光致变色微囊加入到四官能基聚酯丙烯酸酯中混合搅拌均匀，得到混合物B；
步骤4：将多孔粉体加入到3(丙氧基)丙三醇三丙烯酸酯中混合搅拌均匀，得到混合物C；
步骤5：将混合物A、混合物B和混合物C混合搅拌均匀后，再加入光引发剂和水搅拌均匀，即制得所述光致变色涂料。
实施例1
称取季戊四醇四丙烯酸酯20重量份、四官能基聚酯丙烯酸酯(广州瀚东贸易有限公司，6325-100)15重量份、3(丙氧基)丙三醇三丙烯酸酯30重量份、光致变色微囊2.5重量份、稀土粉体(粒径为3～8μm的磷酸钇颗粒)10重量份、多孔粉体(粒径为3～8μm的二氧化硅颗粒，其中微孔粉体和介孔粉体的质量比为1.2:1)15重量份、光引发剂(苯偶酰二甲基缩酮)0.5重量份、光催化剂(纳米TiO2)1重量份和水6重量份。
将稀土粉体和光催化剂混合均匀后，再加入到季戊四醇四丙烯酸酯中混合搅拌均匀，得到混合物A。将光致变色微囊加入到四官能基聚酯丙烯酸酯中混合搅拌均匀，得到混合物B。将多孔粉体加入到3(丙氧基)丙三醇三丙烯酸酯中混合搅拌均匀，得到混合物C。
将混合物A、混合物B和混合物C混合搅拌均匀后，再加入光引发剂和水搅拌均匀，即制得光致变色涂料。
实施例2
称取季戊四醇四丙烯酸酯15重量份、四官能基聚酯丙烯酸酯(美源特殊化工株式会社，Miramer PS1000)15重量份、3(丙氧基)丙三醇三丙烯酸酯35重量份、光致变色微囊2.5重量份、稀土粉体(粒径为3～8μm的磷酸镧颗粒)5重量份、多孔粉体(粒径为3～8μm的二氧化硅颗粒，其中微孔粉体和介孔粉体的质量比为1.2:1)20重量份、光引发剂(苯偶酰二甲基缩酮)0.5重量份、光催化剂(纳米ZnO)1重量份和水6重量份。
将稀土粉体和光催化剂混合均匀后，再加入到季戊四醇四丙烯酸酯中混合搅拌均匀，得到混合物A。将光致变色微囊加入到四官能基聚酯丙烯酸酯中混合搅拌均匀，得到混合物B。将多孔粉体加入到3(丙氧基)丙三醇三丙烯酸酯中混合搅拌均匀，得到混合物C。
将混合物A、混合物B和混合物C混合搅拌均匀后，再加入光引发剂和水搅拌均匀，即制得光致变色涂料。
实施例3
称取季戊四醇四丙烯酸酯25重量份、四官能基聚酯丙烯酸酯(美源特殊化工株式会社，Miramer PS4500)20重量份、3(丙氧基)丙三醇三丙烯酸酯20重量份、光致变色微囊2.5重量份、稀土粉体(粒径为3～8μm的磷酸铈颗粒)15重量份、多孔粉体(粒径为3～8μm的二氧化硅颗粒，其中微孔粉体和介孔粉体的质量比为1.2:1)10重量份、光引发剂(苯偶酰二甲基缩酮)0.5重量份、光催化剂(纳米SnO2)1重量份和水6重量份。
将稀土粉体和光催化剂混合均匀后，再加入到季戊四醇四丙烯酸酯中混合搅拌均匀，得到混合物A。将光致变色微囊加入到四官能基聚酯丙烯酸酯中混合搅拌均匀，得到混合物B。将多孔粉体加入到3(丙氧基)丙三醇三丙烯酸酯中混合搅拌均匀，得到混合物C。
将混合物A、混合物B和混合物C混合搅拌均匀后，再加入光引发剂和水搅拌均匀，即制得光致变色涂料。
实施例4
称取季戊四醇四丙烯酸酯22重量份、四官能基聚酯丙烯酸酯(沙多玛化学公司，CN2262)10重量份、3(丙氧基)丙三醇三丙烯酸酯32重量份、光致变色微囊2.5重量份、稀土粉体(粒径为3～8μm的磷酸钇颗粒)12重量份、多孔粉体(粒径为3～8μm的二氧化硅颗粒，其中微孔粉体和介孔粉体的质量比为1.2:1)13重量份、光引发剂(苯偶酰二甲基缩酮)0.5重量份、光催化剂(纳米TiO2)1重量份和水6重量份。
将稀土粉体和光催化剂混合均匀后，再加入到季戊四醇四丙烯酸酯中混合搅拌均匀，得到混合物A。将光致变色微囊加入到四官能基聚酯丙烯酸酯中混合搅拌均匀，得到混合物B。将多孔粉体加入到3(丙氧基)丙三醇三丙烯酸酯中混合搅拌均匀，得到混合物C。
将混合物A、混合物B和混合物C混合搅拌均匀后，再加入光引发剂和水搅拌均匀，即制得光致变色涂料。
实施例5
称取季戊四醇四丙烯酸酯18重量份、四官能基聚酯丙烯酸酯(广州瀚东贸易有限公司，6325-100)18重量份、3(丙氧基)丙三醇三丙烯酸酯25重量份、光致变色微囊2.5重量份、稀土粉体(粒径为3～8μm的磷酸钇颗粒)11重量份、多孔粉体(粒径为3～8μm的二氧化硅颗粒，其中微孔粉体和介孔粉体的质量比为1.2:1)18重量份、光引发剂(苯偶酰二甲基缩酮)0.5重量份、光催化剂(纳米TiO2)1重量份和水6重量份。
将稀土粉体和光催化剂混合均匀后，再加入到季戊四醇四丙烯酸酯中混合搅拌均匀，得到混合物A。将光致变色微囊加入到四官能基聚酯丙烯酸酯中混合搅拌均匀，得到混合物B。将多孔粉体加入到3(丙氧基)丙三醇三丙烯酸酯中混合搅拌均匀，得到混合物C。
将混合物A、混合物B和混合物C混合搅拌均匀后，再加入光引发剂和水搅拌均匀，即制得光致变色涂料。
实施例6
称取季戊四醇四丙烯酸酯20重量份、四官能基聚酯丙烯酸酯(广州瀚东贸易有限公司，6325-100)15重量份、3(丙氧基)丙三醇三丙烯酸酯30重量份、光致变色微囊2.5重量份、稀土粉体(粒径为3～8μm的磷酸钇颗粒)10重量份、多孔粉体(粒径为3～8μm的二氧化硅颗粒，其中微孔粉体和介孔粉体的质量比为0.8:1)15重量份、光引发剂(苯偶酰二甲基缩酮)0.5重量份、光催化剂(纳米TiO2)1重量份和水6重量份。
将稀土粉体和光催化剂混合均匀后，再加入到季戊四醇四丙烯酸酯中混合搅拌均匀，得到混合物A。将光致变色微囊加入到四官能基聚酯丙烯酸酯中混合搅拌均匀，得到混合物B。将多孔粉体加入到3(丙氧基)丙三醇三丙烯酸酯中混合搅拌均匀，得到混合物C。
将混合物A、混合物B和混合物C混合搅拌均匀后，再加入光引发剂和水搅拌均匀，即制得光致变色涂料。
实施例7
称取季戊四醇四丙烯酸酯20重量份、四官能基聚酯丙烯酸酯(广州瀚东贸易有限公司，6325-100)15重量份、3(丙氧基)丙三醇三丙烯酸酯30重量份、光致变色微囊2.5重量份、稀土粉体(粒径为3～8μm的磷酸钇颗粒)10重量份、多孔粉体(粒径为3～8μm的二氧化硅颗粒，其中微孔粉体和介孔粉体的质量比为2:1)15重量份、光引发剂(苯偶酰二甲基缩酮)0.5重量份、光催化剂(纳米TiO2)1重量份和水6重量份。
将稀土粉体和光催化剂混合均匀后，再加入到季戊四醇四丙烯酸酯中混合搅拌均匀，得到混合物A。将光致变色微囊加入到四官能基聚酯丙烯酸酯中混合搅拌均匀，得到混合物B。将多孔粉体加入到3(丙氧基)丙三醇三丙烯酸酯中混合搅拌均匀，得到混合物C。
将混合物A、混合物B和混合物C混合搅拌均匀后，再加入光引发剂和水搅拌均匀，即制得光致变色涂料。
对比例1
称取季戊四醇四丙烯酸酯20重量份、四官能基聚酯丙烯酸酯(广州瀚东贸易有限公司，6325-100)15重量份、3(丙氧基)丙三醇三丙烯酸酯30重量份、光致变色微囊2.5重量份、稀土粉体(粒径为3～8μm的磷酸钇颗粒)11重量份、多孔粉体(粒径为3～8μm的二氧化硅颗粒，其中微孔粉体和介孔粉体的质量比为0.8:1)15重量份、光引发剂(苯偶酰二甲基缩酮)0.5重量份和水6重量份。
将稀土粉体和光催化剂混合均匀后，再加入到季戊四醇四丙烯酸酯中混合搅拌均匀，得到混合物A。将光致变色微囊加入到四官能基聚酯丙烯酸酯中混合搅拌均匀，得到混合物B。将多孔粉体加入到3(丙氧基)丙三醇三丙烯酸酯中混合搅拌均匀，得到混合物C。
将混合物A、混合物B和混合物C混合搅拌均匀后，再加入光引发剂和水搅拌均匀，即制得光致变色涂料。
对比例2
称取季戊四醇四丙烯酸酯20重量份、四官能基聚酯丙烯酸酯(广州瀚东贸易有限公司，6325-100)15重量份、3(丙氧基)丙三醇三丙烯酸酯30重量份、光致变色微囊2.5重量份、稀土粉体(粒径为3～8μm的磷酸钇颗粒)10重量份、微孔粉体(粒径为3～8μm的二氧化硅颗粒)15重量份、光引发剂(苯偶酰二甲基缩酮)0.5重量份、光催化剂(纳米TiO2)1重量份和水6重量份。
将稀土粉体和光催化剂混合均匀后，再加入到季戊四醇四丙烯酸酯中混合搅拌均匀，得到混合物A。将光致变色微囊加入到四官能基聚酯丙烯酸酯中混合搅拌均匀，得到混合物B。将多孔粉体加入到3(丙氧基)丙三醇三丙烯酸酯中混合搅拌均匀，得到混合物C。
将混合物A、混合物B和混合物C混合搅拌均匀后，再加入光引发剂和水搅拌均匀，即制得光致变色涂料。
对比例3
称取季戊四醇四丙烯酸酯20重量份、四官能基聚酯丙烯酸酯(广州瀚东贸易有限公司，6325-100)15重量份、3(丙氧基)丙三醇三丙烯酸酯30重量份、光致变色微囊2.5重量份、稀土粉体(粒径为3～8μm的磷酸钇颗粒)10重量份、介孔粉体(粒径为3～8μm的二氧化硅颗粒)15重量份、光引发剂(苯偶酰二甲基缩酮)0.5重量份、光催化剂(纳米TiO2)1重量份和水6重量份。
将稀土粉体和光催化剂混合均匀后，再加入到季戊四醇四丙烯酸酯中混合搅拌均匀，得到混合物A。将光致变色微囊加入到四官能基聚酯丙烯酸酯中混合搅拌均匀，得到混合物B。将多孔粉体加入到3(丙氧基)丙三醇三丙烯酸酯中混合搅拌均匀，得到混合物C。
将混合物A、混合物B和混合物C混合搅拌均匀后，再加入光引发剂和水搅拌均匀，即制得光致变色涂料。
性能测试
将上述实施例和对比例所制得的光致变色涂料涂布于PET薄膜的一面上，涂布厚度为5μm，通过紫外灯对其进行光固化形成涂层，然后对得到的涂层进行性能测试。
涂料稳定性测试：将制得的光致变色涂料放置于25℃、60％RH的环境下放置6个月后，观察涂料是否稳定，有无沉降现象；如果无沉降现象记为“○”，否则记为“×”。
涂层附着力测试：涂层表面用百格刀或美工刀划成100个网格，每个网格的尺寸为1mm×1mm，然后将专用测试胶带(美国3M公司，3M-600)粘附到涂层表面并以2kg的力来回辊压两次，再以180°角将测试胶带从涂层表面剥离，根据留在PET薄膜上的涂层网格数目对附着力进行评价，计为“××/100”。
涂层硬度测试：根据标准GB/T6739-1996的方法，利用通过铅笔刮擦的涂膜硬度测试仪测量涂层的铅笔硬度。
负离子浓度测试：将上述涂层切割成1m×1m的片状密封于容积为1m3的密闭仓中24小时后，用AlphaLab有限公司产的AIC-1000负离子检测仪测定密闭仓中的负离子浓度(ions/cm3)。
吸湿性测试：将上述涂层切割成20cm×20cm的片状，放在温度为25℃，相对湿度为25％的恒温恒湿箱中，直至其重量恒定后，保持25℃的温度不变，将相对湿度调为85％，使涂层吸湿2小时，然后根据以下公式计算其吸湿性：吸湿性＝(吸湿后重量-吸湿前重量)÷吸湿前重量×100％。
放湿性测试：在涂层完成吸湿性测试后，保持恒温恒湿箱中25℃的温度不变，立即将相对湿度调整到25％，使涂层放湿2小时，然后根据以下公式计算其放湿性：放湿性＝(放湿前重量-放湿后重量)÷(放湿前重量-吸湿前重量)×100％。
测试结果如下表所示：
| 稳定性 | 附着力 | 硬度 | 负离子浓度 | 吸湿性 | 放湿性 | |
| 实施例1 | ○ | 100/100 | 2H | 3086 | 36％ | 94％ |
| 实施例2 | ○ | 100/100 | H | 2668 | 41％ | 92％ |
| 实施例3 | ○ | 100/100 | H | 3564 | 33％ | 95％ |
| 实施例4 | ○ | 100/100 | 2H | 3219 | 33％ | 93％ |
| 实施例5 | ○ | 100/100 | H | 3206 | 38％ | 93％ |
| 实施例6 | ○ | 100/100 | 2H | 3027 | 35％ | 92％ |
| 实施例7 | ○ | 100/100 | 2H | 2985 | 36％ | 93％ |
| 对比例1 | ○ | 100/100 | 2H | 1923 | 38％ | 92％ |
| 对比例2 | ○ | 100/100 | 2H | 3133 | 25％ | 81％ |
| 对比例3 | ○ | 100/100 | 2H | 2941 | 23％ | 95％ |
根据上表，结合实施例1～7和对比例1～3可知，本发明提供的光致变色涂料的存储稳定性佳，能够在长时间的存储下保持涂料的稳定性；而且该光致变色涂料固化形成的涂层具有良好的附着力和硬度，不容易脱落和划伤。
结合实施例1和对比例1可知，本发明提供的光致变色涂料通过添加稀土粉体，能够使光致变色涂料获得生成负离子的功能，而且光催化剂的添加能够大幅提高负离子生成效率。
结合实施例1和对比例2、3可知，当光致变色涂料中的多孔粉体全部采用微孔粉体时，吸湿性和放湿性都有较明显的降低，这是因为虽然微孔粉体的比表面积大能够增加吸湿量，但是其吸放湿速度较慢无法在短时间内完成调湿；而当光致变色涂料中的多孔粉体全部采用介孔粉体时，吸湿性有较明显的降低，这是因为介孔粉体虽然能快速的吸放湿，但是它的比表面积小导致吸湿量不足。
综上所述，本发明提供的光致变色涂料不仅稳定性、附着力和硬度佳，而且具有生成负离子和调湿的功能，并且通过光致变色微囊的添加还可以获得光致变色的效果；同时，该光致变色涂料的制备方法简单，采用光固化具有很快的固化速度，适合大批量生产，能够广泛应用于建筑和装饰领域。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施例加以描述，但并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (5)
1.一种光致变色涂料，其特征在于，包括以下原料组分，按重量百分比组成：
季戊四醇四丙烯酸酯 15~25%；
四官能基聚酯丙烯酸酯 10~20%；
3(丙氧基)丙三醇三丙烯酸酯 20~35%；
光致变色微囊 0.5~5%；
稀土粉体 5~15%；
多孔粉体 10~20%；
光引发剂 0.2~3%；
光催化剂 0.5~2%；
水 5~10%；
其中，所述稀土粉体为磷酸钇、磷酸镧和磷酸铈中的至少一种；所述光致变色微囊的粒径介于0.5~5μm之间；所述稀土粉体的粒径介于1~10μm之间；所述多孔粉体的粒径介于5~20μm之间，所述多孔粉体包括微孔粉体和介孔粉体，所述微孔粉体比表面积为350~800m2/g，所述介孔粉体的比表面积为30~70m2/g，且所述多孔粉体中的微孔粉体和介孔粉体的质量比为(0.8~2) : 1。
2.根据权利要求1所述的光致变色涂料，其特征在于，所述光致变色微囊包括囊壁和包裹于所述囊壁中的囊芯，所述囊芯包括光致变色材料和抗氧化剂。
3.根据权利要求2所述的光致变色涂料，其特征在于，所述光致变色材料包括萘并吡喃类光致变色化合物、二芳基乙烯类光致变色化合物、偶氮苯类光致变色化合物、俘精酸酐类光致变色化合物、螺吡喃类光致变色化合物、螺噁嗪类光致变色化合物中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的光致变色涂料，其特征在于，所述光引发剂为苯偶酰类、烷基苯酮类、酰基磷氧化物、二苯甲酮类、硫杂蒽酮类、二芳基碘鎓盐和异丙苯茂铁六氟磷酸盐中的一种或几种；和/或所述光催化剂为纳米TiO2、ZnO和SnO2中的一种或几种。
5.一种光致变色涂料的制备方法，用于制备如权利要求1所述的光致变色涂料，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：称取光致变色涂料各原料组分；
步骤2：将稀土粉体和光催化剂混合均匀后，再加入到季戊四醇四丙烯酸酯中混合搅拌均匀，得到混合物A；
步骤3：将光致变色微囊加入到四官能基聚酯丙烯酸酯中混合搅拌均匀，得到混合物B；
步骤4：将多孔粉体加入到3(丙氧基)丙三醇三丙烯酸酯中混合搅拌均匀，得到混合物C；
步骤5：将混合物A、混合物B和混合物C混合搅拌均匀后，再加入光引发剂和水搅拌均匀，即制得所述光致变色涂料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011556505.8A CN112724808B (zh) | 2020-12-25 | 2020-12-25 | 光致变色涂料及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011556505.8A CN112724808B (zh) | 2020-12-25 | 2020-12-25 | 光致变色涂料及其制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN112724808A CN112724808A (zh) | 2021-04-30 |
| CN112724808B true CN112724808B (zh) | 2022-03-15 |
Family
ID=75615667
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202011556505.8A Active CN112724808B (zh) | 2020-12-25 | 2020-12-25 | 光致变色涂料及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN112724808B (zh) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115572513A (zh) * | 2022-10-18 | 2023-01-06 | 中机铸材科技（福建）有限公司 | 一种俘精酸酐类光致变色外墙涂料及其制备方法 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1861251A (zh) * | 2005-05-12 | 2006-11-15 | 马变三 | 纳米空气净化负离子涂膜 |
| KR20070096329A (ko) * | 2006-03-23 | 2007-10-02 | 주식회사 엘지화학 | 이중 경화형 광변색성 코팅 조성물, 이를 이용한 광변색성폴리우레탄 코팅막, 및 이를 포함하는 광변색성 광학제품 |
| CN106390922A (zh) * | 2016-09-22 | 2017-02-15 | 中国矿业大学(北京) | 一种氧化铝/硅藻土复合调湿材料及其制备方法 |
| CN107325603A (zh) * | 2017-07-14 | 2017-11-07 | 张家港康得新光电材料有限公司 | 一种水性光致变色涂料、指甲油及装饰材料 |
| CN109876743A (zh) * | 2019-03-05 | 2019-06-14 | 上海甘田光学材料有限公司 | 一种含有光敏变色材料的光敏微胶囊及其制备方法与应用 |
| CN111138701A (zh) * | 2019-12-20 | 2020-05-12 | 南京汉旗新材料股份有限公司 | 一种设置在两层透明光学镜片中间的偏光眼镜专用的变色偏光复合膜及其制备方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11168223B2 (en) * | 2017-09-28 | 2021-11-09 | Sdc Technologies, Inc. | Photochromic article |
| JP6963514B2 (ja) * | 2018-01-24 | 2021-11-10 | 株式会社トクヤマ | （メタ）アクリレート化合物、及び該（メタ）アクリレート化合物を含むフォトクロミック硬化性組成物 |
-
2020
- 2020-12-25 CN CN202011556505.8A patent/CN112724808B/zh active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1861251A (zh) * | 2005-05-12 | 2006-11-15 | 马变三 | 纳米空气净化负离子涂膜 |
| KR20070096329A (ko) * | 2006-03-23 | 2007-10-02 | 주식회사 엘지화학 | 이중 경화형 광변색성 코팅 조성물, 이를 이용한 광변색성폴리우레탄 코팅막, 및 이를 포함하는 광변색성 광학제품 |
| CN106390922A (zh) * | 2016-09-22 | 2017-02-15 | 中国矿业大学(北京) | 一种氧化铝/硅藻土复合调湿材料及其制备方法 |
| CN107325603A (zh) * | 2017-07-14 | 2017-11-07 | 张家港康得新光电材料有限公司 | 一种水性光致变色涂料、指甲油及装饰材料 |
| CN109876743A (zh) * | 2019-03-05 | 2019-06-14 | 上海甘田光学材料有限公司 | 一种含有光敏变色材料的光敏微胶囊及其制备方法与应用 |
| CN111138701A (zh) * | 2019-12-20 | 2020-05-12 | 南京汉旗新材料股份有限公司 | 一种设置在两层透明光学镜片中间的偏光眼镜专用的变色偏光复合膜及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN112724808A (zh) | 2021-04-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP3257901B1 (en) | Preparation method and application of electron beam curable paint and electron beam curable coating | |
| CN103436111B (zh) | 一种基于ZnO量子点的水性紫外屏蔽涂料的制备方法 | |
| CN107325603B (zh) | 一种水性光致变色涂料、指甲油及装饰材料 | |
| CN101815614B (zh) | 光催化涂料 | |
| CN105885679A (zh) | 一种基于微胶囊型自修复水性超疏水涂层及其制备方法 | |
| EP2726563B1 (en) | Liquid tint materials and films made therefrom | |
| JP5077950B2 (ja) | 分散液、透明導電膜形成用組成物、透明導電膜及びディスプレイ | |
| CN102369107A (zh) | 表面保护薄膜 | |
| CN112724808B (zh) | 光致变色涂料及其制备方法 | |
| CN101952050A (zh) | 光催化涂料组合物 | |
| Li et al. | Fabrication of smart wood with reversible thermoresponsive performance | |
| CN104603208A (zh) | 光半导体分散树脂组合物及其制造方法以及抗菌性部件 | |
| TW200427743A (en) | Antistatic-coated moulding and process for its production | |
| Ding et al. | Formation of supra-amphiphilic self-cleaning surface through sun-illumination of titania-based nanocomposite coatings | |
| CN105689006A (zh) | 一种纳米光触媒及其制备方法 | |
| Do Truc et al. | ZnO− Ag Hybrid Nanoparticles Used in the Antimicrobial Solvent‐Based Coatings: Antibacterial Studies in the Darkness and Under Visible‐Light Irradiation | |
| WO1997028223A1 (fr) | Composition de revetement absorbant les rayons thermiques et traitement permettant de conferer un pouvoir d'absorption de rayons thermiques | |
| CN108288085A (zh) | 石墨烯浆料、制备方法及其应用 | |
| CN114752297B (zh) | 一种特殊光感涂料及其制备方法 | |
| JP4696098B2 (ja) | 黒色材料と黒色材料分散液および黒色遮光膜並びに黒色遮光膜付基材 | |
| JPH09208864A (ja) | 紫外線遮蔽性塗料及び紫外線遮蔽膜付き加工品 | |
| CN106398353A (zh) | 一种涂层组合物及其制备方法 | |
| JP2018053097A (ja) | 塗料、塗膜 | |
| CN115572513A (zh) | 一种俘精酸酐类光致变色外墙涂料及其制备方法 | |
| KR20190006817A (ko) | 셀룰로우즈를 포함하는 태양열 차단 코팅용 조성물 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| EE01 | Entry into force of recordation of patent licensing contract | ||
| EE01 | Entry into force of recordation of patent licensing contract |
Application publication date: 20210430 Assignee: Shanghai Kale New Materials Co.,Ltd. Assignor: SHANGHAI GANTIAN OPTICAL MATERIALS Co.,Ltd. Contract record no.: X2024310000140 Denomination of invention: Photochromic coatings and their preparation methods Granted publication date: 20220315 License type: Common License Record date: 20240910 |