一种具有易识别特征的耐候性胶衣型复合材料的制作方法

本发明涉及纤维增强材料领域，尤其涉及一种具有易识别特征的耐候性胶衣型复合材料。

背景技术：

1、玻璃纤维增强塑料（glass fiber reinforced plastics,grp或frp）在我国俗称玻璃钢，是当今用量最大的复合材料，具有许多传统建筑材料所不具备的优良特性，如轻质、高强、透电磁波、耐腐蚀、保温和隔声性能好、透光、抗震和成型方便等优良性能，因此越来越多的玻璃纤维增强塑料被应用于建筑领域，在不饱和聚酯树脂为主的玻璃钢中有一种特殊性能的保护层叫胶衣，它是为改善不饱和聚酯树脂基玻璃钢制品的外观质量和保护结构层的材质不受外界环境介质侵蚀而研制开发的，故胶衣的主要作用是对玻璃钢制品的表面装饰和对结构层的保护。

2、现有的胶衣层由于不具备发光性能，使得胶衣层与基体层之间较难区分，因此，需要在胶衣层的制备过程中引入发光材料，而荧光颜料萘酰亚胺、香豆素等如在阳光照射下吸收光能时，可以将所吸收的能量以低频可见光的形式进行发射，从而表现出不同的荧光颜色，将荧光颜料加入到高分子材料中，可以制成独特荧光材料，例如荧光涂层、荧光标记物等，在涂料、指示牌、传感器、生物成像等领域具有广阔的应用前景，专利技术文献cn103482777b公开了含香豆素类衍生物基团的荧光示踪水处理剂及其制备方法，通过以二甲基-4-(7-甲氧基香豆素）-甲基-（丙烯酰氧基）-乙基-溴化铵、丙烯酸、丙烯酰胺等作为反应原料，制备了含香豆素类衍生物基团的丙烯酸酯聚合物，可以作为荧光示踪水处理剂，用该荧光单体用于合成荧光聚合物水处理剂时，不会影响到聚合物本身的性能；但是该荧光聚合物的荧光强度较差，而专利技术文献cn115181121a公开了一种高亮含氮杂环化合物的制备方法及其应用，通过以1,8-萘内酰亚胺和2-乙基-3,3-二甲基哚为原料，合成六元氟硼荧光染料，可以与丙烯酸树脂结合能迅速成膜，表现出优异的光学性质，但是萘酰亚胺类荧光染料分子通过丙烯酸树脂等高分子材料的相容性较差，直接将荧光染料分子加入到材料中，会影响材料的力学性能。

3、因此，针对上述中的相关技术，亟需研发一种具有易识别特征的耐候性胶衣型复合材料。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的在于提出一种具有易识别特征的耐候性胶衣型复合材料，以解决现有技术中胶衣型复合材料荧光性能差的问题。

2、基于上述目的，本发明提供了一种具有易识别特征的耐候性胶衣型复合材料。

3、一种具有易识别特征的耐候性胶衣型复合材料，所述胶衣型复合材料由胶衣层涂覆在基体层上得到；所述胶衣层由以下质量份原料制备得到：不饱和聚酯树脂100-120份、改性荧光聚合物25-30份、触变剂2-6份、消泡剂3-7份、流平剂3-7份、固化剂1-3份、促进剂3-7份、光稳定剂1-2份、抗氧剂1-2份；

4、所述胶衣层的厚度为10-1000μm；

5、所述改性荧光聚合物的制备方法如下：

6、步骤s1.在氮气保护下，将苝-3,4,9,10-四羧酸二酐、丝氨醇加入到咪唑中，于120-140℃搅拌反应12-15h，反应结束后，冷却到室温、水洗、抽滤，再加入10wt%的碳酸钠溶液，搅拌24-36h，水洗、抽滤、真空干燥，得到羟基化的苝衍生物；

7、步骤s2.将羟基化的苝衍生物、2,2-二羟甲基丙酸加入到n，n-二甲基甲酰胺中，再加入n，n’-二环己基碳二亚胺，于0-5℃下搅拌反应6-8h，再加入联苯-4-丙烯酸，继续搅拌30-40min，离心、旋蒸、真空干燥，得到改性荧光聚合物。

8、优选的，步骤s1中所述苝-3,4,9,10-四羧酸二酐、丝氨醇、咪唑和10wt%的碳酸钠溶液的质量比为2-4：1-3：22-26：50-60。

9、优选的，步骤s2中所述羟基化的苝衍生物、2,2-二羟基丙酸、n，n-二甲基甲酰胺、n，n’-二环己基碳二亚胺和联苯-4-丙烯酸的质量比为54-55：13-14：4.1-4.5：20-21：22-23。

10、优选的，所述触变剂为粒径为10-30nm的二氧化硅气凝胶，所述消泡剂为聚乙烯醇、聚硅氧烷、硅油、脂肪醇和脂肪酸盐中的任意一种。

11、优选的，所述流平剂为硅油、聚二甲基硅氧烷和聚醚聚酯改性有机硅氧烷中的任意一种。

12、优选的，所述固化剂为过氧化甲乙酮、异辛酸钴、间苯二甲胺、二甲基苯胺、二乙基苯胺和乙二胺中的任意一种。

13、优选的，所述促进剂为n，n-二甲基苯胺和n，n-二乙基苯胺中的任意一种。

14、优选的，所述光稳定剂为2-羟基二苯酮、2-羟基-4，4’-二甲氧基二苯酮、苯并三唑类化合物、水杨酸苯酯和乙酰水杨酸中的任意一种。

15、优选的，所述抗氧剂为β-（3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸正十八碳醇酯和三[2，4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯中的任意一种。

16、优选的，所述不饱和聚酯树脂为聚甲基丙烯酸酯、聚乙基丙烯酸酯、聚丙烯酸甲酯和聚丙烯酸乙酯中的任意一种。

17、一种具有易识别特征的耐候性胶衣型复合材料的制备方法，包括以下步骤：

18、将不饱和聚酯树脂、改性荧光聚合物、触变剂、消泡剂、流平剂、固化剂、促进剂、光稳定剂和抗氧剂混合，于1500-1800r/min的转速下搅拌20-30min，得到胶衣层混合料，再将胶衣层混合料通过上料泵上料至基体层上，于70-80℃固化，得到具有易识别特征的耐候性胶衣型复合材料。

19、本发明的有益效果：

20、本发明提供的改性荧光聚合物与不饱和聚酯树脂具有优异的相容性，并且该改性荧光聚合物在不饱和聚酯树脂中具有较好的分散性，提高了胶衣型复合材料的力学性能的同时，还能够有效防止由于团聚造成的荧光猝灭。

21、本发明提供的羟基化的苝衍生物可以和2,2-二羟甲基丙酸聚合，再在荧光聚合物外层接枝含烯基基团的联苯-4-丙烯酸，一方面可以防止内部苝衍生物因团聚而荧光猝灭、提高苝衍生物的分散性，而联苯-4-丙烯酸本身在参与固化反应之后由于会聚集而诱导发光，进而提高胶衣型复合材料的荧光强度，另一方面聚合物外层接枝的联苯-4-丙烯酸中的烯基可以参与固化过程，并且其与荧光聚合物之间的自由体积可以为链段运动提供一定的活动空间，使得链段在运动过程中可以吸收更多的冲击能量，进而提高材料的韧性。

技术特征：

1.一种具有易识别特征的耐候性胶衣型复合材料，其特征在于，所述胶衣型复合材料由胶衣层涂覆在基体层上得到；所述胶衣层由以下质量份原料制备得到：不饱和聚酯树脂100-120份、改性荧光聚合物25-30份、触变剂2-6份、消泡剂3-7份、流平剂3-7份、固化剂1-3份、促进剂3-7份、光稳定剂1-2份、抗氧剂1-2份；

2.根据权利要求1所述的一种具有易识别特征的耐候性胶衣型复合材料，其特征在于，所述胶衣层的厚度为10-1000μm，步骤s1中所述苝-3,4,9,10-四羧酸二酐、丝氨醇、咪唑和10wt%的碳酸钠溶液的质量比为2-4：1-3：22-26：50-60。

3.根据权利要求1所述的一种具有易识别特征的耐候性胶衣型复合材料，其特征在于，步骤s2中所述羟基化的苝衍生物、2,2-二羟基丙酸、n，n-二甲基甲酰胺、n，n’-二环己基碳二亚胺和联苯-4-丙烯酸的质量比为54-55：13-14：4.1-4.5：20-21：22-23。

4.根据权利要求1所述的一种具有易识别特征的耐候性胶衣型复合材料，其特征在于，所述触变剂为粒径为10-30nm的二氧化硅气凝胶，所述消泡剂为聚乙烯醇、聚硅氧烷、硅油、脂肪醇和脂肪酸盐中的任意一种，所述流平剂为硅油、聚二甲基硅氧烷和聚醚聚酯改性有机硅氧烷中的任意一种。

5.根据权利要求1所述的一种具有易识别特征的耐候性胶衣型复合材料，其特征在于，所述固化剂为过氧化甲乙酮、异辛酸钴、间苯二甲胺、二甲基苯胺、二乙基苯胺和乙二胺中的任意一种。

6.根据权利要求1所述的一种具有易识别特征的耐候性胶衣型复合材料，其特征在于，所述促进剂为n，n-二甲基苯胺和n，n-二乙基苯胺中的任意一种。

7.根据权利要求1所述的一种具有易识别特征的耐候性胶衣型复合材料，其特征在于，所述光稳定剂为2-羟基二苯酮、2-羟基-4，4’-二甲氧基二苯酮、苯并三唑类化合物、水杨酸苯酯和乙酰水杨酸中的任意一种。

8.根据权利要求1所述的一种具有易识别特征的耐候性胶衣型复合材料，其特征在于，所述抗氧剂为β-（3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸正十八碳醇酯和三[2，4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯中的任意一种。

9.根据权利要求1所述的一种具有易识别特征的耐候性胶衣型复合材料，其特征在于，所述不饱和聚酯树脂为聚甲基丙烯酸酯、聚乙基丙烯酸酯、聚丙烯酸甲酯和聚丙烯酸乙酯中的任意一种。

10.一种根据权利要求1-9任一项所述的具有易识别特征的耐候性胶衣型复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结本发明涉及纤维增强材料领域，具体涉及一种具有易识别特征的耐候性胶衣型复合材料，所述胶衣型复合材料由胶衣层涂覆在基体层上得到；所述胶衣层由以下质量份原料制备得到：不饱和聚酯树脂100‑120份、改性荧光聚合物25‑30份、触变剂2‑6份、消泡剂3‑7份、流平剂3‑7份、固化剂1‑3份、促进剂3‑7份、光稳定剂1‑2份、抗氧剂1‑2份，本发明提供的改性荧光聚合物与不饱和聚酯树脂具有优异的相容性，并且该改性荧光聚合物在不饱和聚酯树脂中具有较好的分散性，并且改性荧光聚合物中还存在有可以为链段运动提供一定活动空间的自由体积，提高了胶衣型复合材料的荧光强度的同时还能够有效提高胶衣型复合材料的力学性能。技术研发人员：史勇杰,李洪林受保护的技术使用者：河北多凯复合材料有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/16