一种光致变色涂料配方的制作方法

本发明涉及涂料，具体为一种光致变色涂料配方。

背景技术：

1、涂料是一种材料，这种材料可以用不同的施工工艺涂覆在物件表面，形成粘附牢固、具有一定强度、连续的固态薄膜。这样形成的膜通称涂膜，又称漆膜或涂层。属于有机化工高分子材料，所形成的涂膜属于高分子化合物类型。按照现代通行的化工产品的分类，涂料属于精细化工产品。现代的涂料正在逐步成为一类多功能性的工程材料，是化学工业中的一个重要行业。

2、光变涂料为涂料中的一种，是一种含有感光变色的微胶囊遇到紫外线产生颜色激发所显示出的颜色，这种变化通常是可逆的，允许涂料在光照条件变化后恢复原始状态。这一特性使得光变涂料在玩具、纺织品、装饰品和高科技产品包装等领域有了广泛的应用，特别是在增加产品的互动性和美观性方面显示出独特的优势。

3、但随着消费者对高性能涂料的需求日益增加，传统涂料的功能性已经不能完全满足市场的需要。特别是在工业、建筑和高端装饰领域，对涂料的功能性要求包括耐候性、自清洁能力、环境适应性以及智能响应等。这些需求推动了功能性涂料的发展。而传统的光致变色涂料其在功能性方面还有所欠缺，其还只是多应用于装饰和艺术领域，在工业或高性能要求的应用中由于功能性的欠缺使用较少。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供了一种光致变色涂料配方，解决了传统光变涂料在耐久性、功能性、可逆性和应用广度上不足的问题。

2、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种光致变色涂料配方，按重量份计，包括聚氨酯树脂23-25份、热固性丙烯酸树脂8-10份、全醚化氨基树脂5-8份、颜料25-30份、溶剂30.5-35.5份、助剂3.0-4.3份、石墨烯纳米片0.1-0.5份、羟基磷灰石纳米粒子0.5-1.0份、超疏水材料1-2份、自愈合微胶囊1-3份和温敏形状记忆聚合物0.5-1.5份。

3、优选的，所述溶剂按重量份计，包括环已酮4.5-5.5份、二甲苯7-8份、丁酯11-12份和甲基异丁基酮8-10份。

4、优选的，所述助剂按重量份计，包括流平剂0.8-1.3份、消泡剂1.5-2.0份和分散剂0.7-1.0份。

5、优选的，所述颜料为电子转移型有机化合物，所述消泡剂为硅类消泡剂，所述分散剂为高分子共聚物烷基铵盐类分散剂。

6、优选的，所述超疏水材料任选改性二氧化硅纳米粒子或氟化物改性有机硅树脂中的一种。

7、优选的，所述自愈合微胶囊任选聚尿烷微胶囊、聚脲微胶囊或含修复剂的环氧树脂微胶囊中的一种。

8、优选的，所述温敏形状记忆聚合物任选聚己内酯二醇或形状记忆聚氨酯中的一种。

9、一种光致变色涂料制备方法，包括以下步骤：

10、s1：预混溶剂和树脂：

11、将环己酮、二甲苯、丁酯和甲基异丁基酮在反应容器中混合，设置温度范围为20-30℃，搅拌速度为450-550rpm，持续搅拌时间为8-12min；

12、s2、树脂溶解：

13、逐步加入聚氨酯树脂、热固性丙烯酸树脂和全醚化氨基树脂到溶剂混合物中，持续搅拌时间为25-35min，温度控制在28-32℃以确保树脂完全溶解；

14、s3：添加功能性纳米材料：

15、纳米材料的分散：

16、使用超声波设备对石墨烯纳米片、羟基磷灰石纳米粒子、选择的超疏水材料进行预处理，设定超声频率为35-45khz，处理时间为12-18min，优化分散性；

17、加入纳米材料至树脂溶液：

18、在低速搅拌250-350rpm下将超声处理后的纳米材料缓慢加入树脂溶液中，搅拌时间为40-50min，温度保持在32-38℃；

19、s4：添加助剂和颜料：

20、助剂加入：

21、将流平剂、消泡剂和分散剂加入到混合液中，设置搅拌速度为550-650rpm，搅拌时间为8-12min，以确保助剂完全均匀分布；

22、颜料添加：

23、加入电子转移型有机化合物颜料，温度设置为38-42℃，持续搅拌时间为50-70min；

24、s5：加入自愈合微胶囊和温敏形状记忆聚合物：

25、自愈合微胶囊：

26、缓慢加入选定的自愈合微胶囊，搅拌时间为15-25min，温度控制在43-47℃；

27、温敏形状记忆聚合物：

28、加入选定的温敏形状记忆聚合物，搅拌时间为25-35min，温度升至48-52℃，促进聚合物与涂料基体的兼容性；

29、s6：涂料成膜与固化：

30、涂料成膜：

31、使用匀膜器在试验板上涂布，膜厚控制在90-210μm，环境室温设为24-26℃相对湿度为48-52％；

32、固化过程：

33、初级固化在55-65℃下进行50-70分钟，二级固化温度为115-125℃，持续100-140min，完成涂料的固化过程。

34、本发明提供了一种光致变色涂料配方。具备以下有益效果：

35、1、本发明通过引入自愈合微胶囊、温敏形状记忆聚合物以及石墨烯和羟基磷灰石等纳米材料，实现了自愈合、温敏变色等多种功能，增加了涂料的用途，适用于高端工业、智能建筑和个性化装饰等多种领域，解决了现有的涂料往往专注于单一功能的问题。

36、2、本发明通过使用改性二氧化硅纳米粒子和氟化物改性有机硅树脂等超疏水材料，增强了涂料的环境稳定性和耐候性，提高了在各种环境下的持久性和保护效果。

37、3、本发明通过引入聚尿烷微胶囊、聚脲微胶囊或含修复剂的环氧树脂微胶囊等自愈合材料，赋予涂料自我修复功能，对微小损伤能自动修复，极大延长了涂层的使用寿命和美观度。

38、4、本发明通过整合形状记忆聚合物和电子转移型有机化合物颜料，使涂料具备温敏变色功能，能在特定温度下改变颜色，用于安全标示、温度警示或装饰艺术，同时这种变化是可逆的，并且可以重复进行。

技术特征：

1.一种光致变色涂料配方，其特征在于，按重量份计，包括聚氨酯树脂23-25份、热固性丙烯酸树脂8-10份、全醚化氨基树脂5-8份、颜料25-30份、溶剂30.5-35.5份、助剂3.0-4.3份、石墨烯纳米片0.1-0.5份、羟基磷灰石纳米粒子0.5-1.0份、超疏水材料1-2份、自愈合微胶囊1-3份和温敏形状记忆聚合物0.5-1.5份。

2.根据权利要求1所述的一种光致变色涂料配方，其特征在于，所述溶剂按重量份计，包括环已酮4.5-5.5份、二甲苯7-8份、丁酯11-12份和甲基异丁基酮8-10份。

3.根据权利要求1所述的一种光致变色涂料配方，其特征在于，所述助剂按重量份计，包括流平剂0.8-1.3份、消泡剂1.5-2.0份和分散剂0.7-1.0份。

4.根据权利要求1所述的一种光致变色涂料配方，其特征在于，所述颜料为电子转移型有机化合物，所述消泡剂为硅类消泡剂，所述分散剂为高分子共聚物烷基铵盐类分散剂。

5.根据权利要求1所述的一种光致变色涂料配方，其特征在于，所述超疏水材料任选改性二氧化硅纳米粒子或氟化物改性有机硅树脂中的一种。

6.根据权利要求1所述的一种光致变色涂料配方，其特征在于，所述自愈合微胶囊任选聚尿烷微胶囊、聚脲微胶囊或含修复剂的环氧树脂微胶囊中的一种。

7.根据权利要求1所述的一种光致变色涂料配方，其特征在于，所述温敏形状记忆聚合物任选聚己内酯二醇或形状记忆聚氨酯中的一种。

8.一种光致变色涂料制备方法，其特征在于，采用上述权利要求1-7任一项所述的一种光致变色涂料配方制备，包括以下步骤：

技术总结本发明涉及涂料技术领域，公开了一种光致变色涂料配方，按重量份计，包括聚氨酯树脂23‑25份、热固性丙烯酸树脂8‑10份、全醚化氨基树脂5‑8份、颜料25‑30份、溶剂30.5‑35.5份、助剂3.0‑4.3份、石墨烯纳米片0.1‑0.5份、羟基磷灰石纳米粒子0.5‑1.0份、超疏水材料1‑2份，还公开了一种光致变色涂料制备方法，包括以下步骤：S1：预混溶剂和树脂：将环己酮、二甲苯、丁酯和甲基异丁基酮在反应容器中混合。通过引入自愈合微胶囊、温敏形状记忆聚合物以及石墨烯和羟基磷灰石等纳米材料，实现了自愈合、温敏变色等多种功能，增加了涂料的用途，适用于高端工业、智能建筑和个性化装饰等多种领域，解决了现有的涂料往往专注于单一功能的问题。技术研发人员：邹宝根,韩述占受保护的技术使用者：东红科技（东莞）有限公司技术研发日：技术公布日：2024/11/14