CN104151945A

CN104151945A - 一种具有可逆性温致变色的水性内墙涂料

Info

Publication number: CN104151945A
Application number: CN201410405170.8A
Authority: CN
Inventors: 吴少勇
Original assignee: SHENZHEN ELI HOME ECO BUILDING MATERIALS Co Ltd
Current assignee: SHENZHEN ELI HOME ECO BUILDING MATERIALS Co Ltd
Priority date: 2014-08-14
Filing date: 2014-08-14
Publication date: 2014-11-19
Anticipated expiration: 2034-08-14
Also published as: CN104151945B

Abstract

本发明提供了一种具有可逆性温致变色的水性内墙涂料，它是采用可逆感温微胶囊水性分散液、5040分散剂、2,2,4-三甲基1,3-戊二醇单异丁酸酯、聚丙烯酸酯增稠剂、2-氨基-2-甲基-1-丙醇、碳酸钙、高岭土、云母粉、辛基酚聚氧乙烯醚、钛白粉、705型EVA乳液、AGITAN-208型消泡剂、卡松和水等原料复配而成。本发明的可逆感温微胶囊有一阶可逆感温微胶囊和二阶可逆感温微胶囊，制备的一阶可逆温致变色涂料涂刷在墙壁上，可实现颜色为有色与白色的互变，二阶可逆温致变色涂料涂刷在墙壁上，可实现颜色为一种颜色与另一种颜色的互变。

Description

一种具有可逆性温致变色的水性内墙涂料

技术领域

本发明涉及建筑材料领域，特别涉及一种具有可逆性温致变色的水性内墙涂料。

背景技术

可逆性温致变色材料是一种可随温度上升或下降而反复改变颜色的材料，它一般由电子转移型有机化合物制备，在特定温度下因电子转移使该有机物的分子结构发生变化，从而实现颜色的转变。微胶囊化的可逆感温变色材料是平均直径为2~7微米的球状颗粒，其内部是变色物质，外部是一层厚约0.2~0.5微米既不会溶解也不会融化的透明外壳，它可保护变色物质免受其他化学物质的侵蚀。

可逆性温致变色材料应用的范围很广，如塑胶、油墨、涂料等。以应用在涂料中为例，大部分可逆性温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，应用在墙壁上的变色涂料很少，而且主要应用在外墙涂料中，目前应用在内墙涂料中很少见。

在现代的内墙装饰材料中，人们已不能满足内墙涂料仅有的装饰功能，功能多样化与个性化是发展趋势。将可逆性温致变色材料引入内墙涂料，它可达到很多用途，例如：人们可根据室内颜色的变化大致判断室内的温度、通过颜色的调节可改变人们的心情、通过人体（尤其是儿童）接触墙壁可使墙壁颜色发生变化从而达到增加趣味性、通过技术方法使墙壁颜色变成不同图案或造型从而增加墙壁的艺术感等。

国家知识产权局授权了一个申请号为200580017119.9，专利名称为《变色的涂料组合物》，该产品可应用在汽车、桥梁和建筑物内部与外部，它是采用醇酸树脂为溶剂，它是一种有机溶剂，相对于水性溶剂来说不环保，此外，它是将可变色颜料直接添加在涂料中，当产品使用后，由于可变色颜料直接接触到外部环境，产品的稳定性相对于采用了微胶囊技术的要差。

国家知识产权局还授权了一个申请号为201110443941.9，专利名称为《一种温敏变色涂料》，该产品可应用在建筑物外部，它是具有当外部温度较高时墙壁颜色为白色，当外部温度较低时墙壁颜色为透明色的功能，它是将温度敏感性高分子材料及其他助剂直接添加在溶剂中，然而，温度敏感性高分子材料本身就是一种不稳定化合物，而应用在建筑外墙，可变色颜料直接接触到外部环境，产品的稳定性相对于采用了微胶囊技术的要差。

针对以上情况，研究一种将可逆感温变色材料微胶囊化，具有可逆性温致变色的水性内墙涂料就具有重要意义。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种将可逆感温变色材料微胶囊化，具有可逆性温致变色的水性内墙涂料。

本发明解决上述技术问题的技术方案是：本发明所述的一种具有可逆性温致变色的水性内墙涂料中的一阶可逆性温致变色的水性内墙涂料是采用以下重量百分比配方。

一阶可逆感温微胶囊水性分散液 10~30%， 5040分散剂 0.5~2%， 2,2,4-三甲基1,3-戊二醇单异丁酸酯 0.5~2%，聚丙烯酸酯增稠剂 0.2~0.5%， 2-氨基-2-甲基-1-丙醇 0.1~0.5%，碳酸钙15~30%，高岭土5~10%，云母粉 5~10%，辛基酚聚氧乙烯醚1~3%，钛白粉 2~8%， 705型EVA乳液 10~20%， AGITAN-208型消泡剂0.1~0.3%，卡松0.1~0.3%，水余量。

本发明所述的所述的一阶可逆感温微胶囊水性分散液的微胶囊平均粒径为3~10μm，分散液的固含量为40~50%，变色温度范围为30~33℃，外部温度高于变色温度范围上限时颜色为无色，外部温度低于变色温度范围下限时显示颜色，可显示的颜色为红色、绿色、黄色、蓝色中的一种。

本发明解决上述技术问题的另一种技术方案是：本发明所述的一种具有可逆性温致变色的水性内墙涂料中的二阶可逆性温致变色的水性内墙涂料是采用以下重量百分比配方。

二阶可逆感温微胶囊水性分散液 10~30%， 5040分散剂 0.5~2%， 2,2,4-三甲基1,3-戊二醇单异丁酸酯 0.5~2%，聚丙烯酸酯增稠剂 0.2~0.5%， 2-氨基-2-甲基-1-丙醇 0.1~0.5%，碳酸钙15~30%，高岭土5~10%，云母粉 5~10%，辛基酚聚氧乙烯醚1~3%，钛白粉 2~8%， 705型EVA乳液 10~20%， AGITAN-208型消泡剂0.1~0.3%，卡松0.1~0.3%，水余量。

所述的二阶可逆感温微胶囊水性分散液的微胶囊平均粒径为3~10μm，分散液的固含量为40~50%，变色温度范围为30~33℃，它可随温度的变化由一种颜色变成另外一种颜色，可变色的颜色为绿色与黄色间变化、蓝色与粉红色间变化、绿色与天蓝色间变化、紫色与蓝色间变化中的一种。

本发明的制备方法包括如下步骤。

按比例在搅拌釜中加入水，再加入5040分散剂、2,2,4-三甲基1,3-戊二醇单异丁酸酯、辛基酚聚氧乙烯醚、2-氨基-2-甲基-1-丙醇、AGITAN-208型消泡剂和卡松，并搅拌均匀。

按比例称取碳酸钙、高岭土、云母粉和钛白粉，并添加在上一步的分散液中继续分散。

按比例称取705型EVA乳液在分散液中继续分散，最后加入聚丙烯酸酯增稠剂调节稠度，搅拌均匀后加入感温微胶囊水性分散液，最后灌装、包装。

本发明通过采用微胶囊技术，将具有温变的颜料装入胶囊中，可隔绝与外界的接触，因而它具有性能稳定，不易受干扰等优点。同时，将感温微胶囊制备成分散液，可以让感温微胶囊在水性涂料中均匀地分散，并形成性质稳定的涂料体系，从而解决了感温微胶囊直接添加在涂料中时分散不均匀、不稳定且易分层的问题。本发明制备的一阶可逆温致变色涂料涂刷在墙壁上，可实现墙壁颜色为有色与白色的互变，二阶可逆温致变色涂料涂刷在墙壁上，可实现墙壁颜色为一种颜色与另一种颜色的互变。

为了验证本发明产品的是否符合GB/T 9756-2009《合成树脂乳液内墙涂料》的标准要求，本发明人将发明样品送往第三方检测机构进行检测，测试结果汇总如下。

序号	检测项目	标准要求	检测结果	单项结论
					1	容器中状态	无硬块，搅拌后呈均匀状态	无硬块，搅拌后呈均匀状态	合格
2	施工性	刷涂二道无障碍	刷涂二道无障碍	合格
					3	低温稳定性（3次循环）	不变质	不变质	合格
4	涂膜外观	正常	正常	合格
					5	干燥时间（表干）	≤2h	＜1h	合格
6	对比率（白色和浅色）	≥0.90	0.94	合格
					7	耐碱性（24h）	无异常	无异常	合格
8	耐洗刷性	≥300次	1000次不露底	合格

通过第三方检测结果可知，本发明样品符合GB/T 9756-2009《合成树脂乳液内墙涂料》的标准要求。

为了验证本发明产品的是否符合GB 18582-2008《室内装饰装修材料内墙涂料中有害物质限量》的标准要求，本发明人将发明样品送往第三方检测机构进行检测，测试结果汇总如下。

通过第三方检测结果可知，本发明样品符合GB 18582-2008《室内装饰装修材料内墙涂料中有害物质限量》的标准要求。

具体实施方式

实施例1

在搅拌釜中加入18份水、0.5份5040分散剂、0.5份2,2,4-三甲基1,3-戊二醇单异丁酸酯、3份辛基酚聚氧乙烯醚、0.1份2-氨基-2-甲基-1-丙醇、0.3份AGITAN-208型消泡剂和0.1份卡松，并搅拌均匀。再称取15份碳酸钙、10份高岭土、10份云母粉和2份钛白粉，并添加在上一步的分散液中继续分散。按比例称取10份705型EVA乳液在分散液中继续分散，最后加入0.5份聚丙烯酸酯增稠剂调节稠度，搅拌均匀后加入30份一阶红色可逆感温微胶囊水性分散液，最后灌装、包装，即本实施例1。

用实施例1制备的样品涂刷在墙壁之后，当温度低于30℃时，墙壁的颜色为红色，当温度从30℃升高33℃时，墙壁的红色逐渐变浅，当温度超过33℃时，墙壁变成白色。用实施例1制备的样品涂刷在墙壁之后，它变色也具有可逆性，即当温度超过33℃时，墙壁为白色，当温度从33℃降低至30℃时，墙壁颜色由白色逐渐变红，当温度低于30℃时，墙壁的颜色为红色。

实施例2

在搅拌釜中加入22份水、1份5040分散剂、1份2,2,4-三甲基1,3-戊二醇单异丁酸酯、2份辛基酚聚氧乙烯醚、0.2份2-氨基-2-甲基-1-丙醇、0.2份AGITAN-208型消泡剂和0.2份卡松，并搅拌均匀。再称取20份碳酸钙、8份高岭土、8份云母粉和4份钛白粉，并添加在上一步的分散液中继续分散。按比例称取13份705型EVA乳液在分散液中继续分散，最后加入0.4份聚丙烯酸酯增稠剂调节稠度，搅拌均匀后加入20份一阶绿色可逆感温微胶囊水性分散液，最后灌装、包装，即本实施例2。

用实施例2制备的样品涂刷在墙壁之后，当温度低于30℃时，墙壁的颜色为绿色，当温度从30℃升高33℃时，墙壁的绿色逐渐变浅，当温度超过33℃时，墙壁变成白色。用实施例2制备的样品涂刷在墙壁之后，它变色也具有可逆性，即当温度超过33℃时，墙壁为白色，当温度从33℃降低至30℃时，墙壁颜色由白色逐渐变绿，当温度低于30℃时，墙壁的颜色为绿色。

实施例3

在搅拌釜中加入23份水、1.5份5040分散剂、1份2,2,4-三甲基1,3-戊二醇单异丁酸酯、1.5份辛基酚聚氧乙烯醚、0.3份2-氨基-2-甲基-1-丙醇、0.2份AGITAN-208型消泡剂和0.2份卡松，并搅拌均匀。再称取25份碳酸钙、5份高岭土、5份云母粉和6份钛白粉，并添加在上一步的分散液中继续分散。按比例称取16份705型EVA乳液在分散液中继续分散，最后加入0.3份聚丙烯酸酯增稠剂调节稠度，搅拌均匀后加入15份一阶黄色可逆感温微胶囊水性分散液，最后灌装、包装，即本实施例3。

用实施例3制备的样品涂刷在墙壁之后，当温度低于30℃时，墙壁的颜色为黄色，当温度从30℃升高33℃时，墙壁的黄色逐渐变浅，当温度超过33℃时，墙壁变成白色。用实施例3制备的样品涂刷在墙壁之后，它变色也具有可逆性，即当温度超过33℃时，墙壁为白色，当温度从33℃降低至30℃时，墙壁颜色由白色逐渐变黄，当温度低于30℃时，墙壁的颜色为黄色。

实施例4

在搅拌釜中加入15.9份水、2份5040分散剂、2份2,2,4-三甲基1,3-戊二醇单异丁酸酯、1份辛基酚聚氧乙烯醚、0.5份2-氨基-2-甲基-1-丙醇、0.1份AGITAN-208型消泡剂和0.3份卡松，并搅拌均匀。再称取30份碳酸钙、5份高岭土、5份云母粉和8份钛白粉，并添加在上一步的分散液中继续分散。按比例称取20份705型EVA乳液在分散液中继续分散，最后加入0.2份聚丙烯酸酯增稠剂调节稠度，搅拌均匀后加入10份一阶蓝色可逆感温微胶囊水性分散液，最后灌装、包装，即本实施例4。

用实施例4制备的样品涂刷在墙壁之后，当温度低于30℃时，墙壁的颜色为蓝色，当温度从30℃升高33℃时，墙壁的蓝色逐渐变浅，当温度超过33℃时，墙壁变成白色。用实施例4制备的样品涂刷在墙壁之后，它变色也具有可逆性，即当温度超过33℃时，墙壁为白色，当温度从33℃降低至30℃时，墙壁颜色由白色逐渐变蓝，当温度低于30℃时，墙壁的颜色为蓝色。

实施例5

在搅拌釜中加入18份水、0.5份5040分散剂、0.5份2,2,4-三甲基1,3-戊二醇单异丁酸酯、3份辛基酚聚氧乙烯醚、0.1份2-氨基-2-甲基-1-丙醇、0.3份AGITAN-208型消泡剂和0.1份卡松，并搅拌均匀。再称取15份碳酸钙、10份高岭土、10份云母粉和2份钛白粉，并添加在上一步的分散液中继续分散。按比例称取10份705型EVA乳液在分散液中继续分散，最后加入0.5份聚丙烯酸酯增稠剂调节稠度，搅拌均匀后加入30份二阶绿色变黄色可逆感温微胶囊水性分散液，最后灌装、包装，即本实施例5。

用实施例5制备的样品涂刷在墙壁之后，当温度低于30℃时，墙壁的颜色为绿色，当温度从30℃升高33℃时，墙壁的绿色逐渐变为黄色，当温度超过33℃时，墙壁变成黄色。用实施例5制备的样品涂刷在墙壁之后，它变色也具有可逆性，即当温度超过33℃时，墙壁为黄色，当温度从33℃降低至30℃时，墙壁颜色由黄色逐渐变绿，当温度低于30℃时，墙壁的颜色为绿色。

实施例6

在搅拌釜中加入22份水、1份5040分散剂、1份2,2,4-三甲基1,3-戊二醇单异丁酸酯、2份辛基酚聚氧乙烯醚、0.2份2-氨基-2-甲基-1-丙醇、0.2份AGITAN-208型消泡剂和0.2份卡松，并搅拌均匀。再称取20份碳酸钙、8份高岭土、8份云母粉和4份钛白粉，并添加在上一步的分散液中继续分散。按比例称取13份705型EVA乳液在分散液中继续分散，最后加入0.4份聚丙烯酸酯增稠剂调节稠度，搅拌均匀后加入20份二阶蓝色变粉红色可逆感温微胶囊水性分散液，最后灌装、包装，即本实施例6。

用实施例6制备的样品涂刷在墙壁之后，当温度低于30℃时，墙壁的颜色为蓝色，当温度从30℃升高33℃时，墙壁的蓝色逐渐变为粉红色，当温度超过33℃时，墙壁变成粉红色。用实施例6制备的样品涂刷在墙壁之后，它变色也具有可逆性，即当温度超过33℃时，墙壁为粉红色，当温度从33℃降低至30℃时，墙壁颜色由粉红色逐渐变蓝，当温度低于30℃时，墙壁的颜色为蓝色。

实施例7

在搅拌釜中加入23份水、1.5份5040分散剂、1份2,2,4-三甲基1,3-戊二醇单异丁酸酯、1.5份辛基酚聚氧乙烯醚、0.3份2-氨基-2-甲基-1-丙醇、0.2份AGITAN-208型消泡剂和0.2份卡松，并搅拌均匀。再称取25份碳酸钙、5份高岭土、5份云母粉和6份钛白粉，并添加在上一步的分散液中继续分散。按比例称取16份705型EVA乳液在分散液中继续分散，最后加入0.3份聚丙烯酸酯增稠剂调节稠度，搅拌均匀后加入15份二阶绿色变天蓝色可逆感温微胶囊水性分散液，最后灌装、包装，即本实施例7。

用实施例7制备的样品涂刷在墙壁之后，当温度低于30℃时，墙壁的颜色为绿色，当温度从30℃升高33℃时，墙壁的绿色逐渐变为天蓝色，当温度超过33℃时，墙壁变成天蓝色。用实施例7制备的样品涂刷在墙壁之后，它变色也具有可逆性，即当温度超过33℃时，墙壁为天蓝色，当温度从33℃降低至30℃时，墙壁颜色由天蓝色逐渐变绿，当温度低于30℃时，墙壁的颜色为绿色。

实施例8

在搅拌釜中加入15.9份水、2份5040分散剂、2份2,2,4-三甲基1,3-戊二醇单异丁酸酯、1份辛基酚聚氧乙烯醚、0.5份2-氨基-2-甲基-1-丙醇、0.1份AGITAN-208型消泡剂和0.3份卡松，并搅拌均匀。再称取30份碳酸钙、5份高岭土、5份云母粉和8份钛白粉，并添加在上一步的分散液中继续分散。按比例称取20份705型EVA乳液在分散液中继续分散，最后加入0.2份聚丙烯酸酯增稠剂调节稠度，搅拌均匀后加入10份二阶紫色变蓝色可逆感温微胶囊水性分散液，最后灌装、包装，即本实施例8。

用实施例8制备的样品涂刷在墙壁之后，当温度低于30℃时，墙壁的颜色为紫色，当温度从30℃升高33℃时，墙壁的紫色逐渐变蓝，当温度超过33℃时，墙壁变成蓝色。用实施例8制备的样品涂刷在墙壁之后，它变色也具有可逆性，即当温度超过33℃时，墙壁为蓝色，当温度从33℃降低至30℃时，墙壁颜色由蓝色逐渐变紫，当温度低于30℃时，墙壁的颜色为紫色。

Claims

1.一种具有可逆性温致变色的水性内墙涂料，其特征在于，它是采用以下重量百分比配方：一阶可逆感温微胶囊水性分散液10~30%，5040分散剂0.5~2%，2,2,4-三甲基1,3-戊二醇单异丁酸酯0.5~2%，聚丙烯酸酯增稠剂0.2~0.5%，2-氨基-2-甲基-1-丙醇0.1~0.5%，碳酸钙15~30%，高岭土5~10%，云母粉5~10%，辛基酚聚氧乙烯醚1~3%，钛白粉2~8%，705型EVA乳液10~20%，AGITAN-208型消泡剂0.1~0.3%，卡松0.1~0.3%，水余量。

2.根据权利要求1所述的一种具有可逆性温致变色的水性内墙涂料，其特征在于，所述的一阶可逆感温微胶囊水性分散液的微胶囊平均粒径为3~10μm，分散液的固含量为40~50%，变色温度范围为30~33℃，外部温度高于变色温度范围上限时颜色为无色，外部温度低于变色温度范围下限时显示颜色，可显示的颜色为红色、绿色、黄色、蓝色中的一种。

3.一种具有可逆性温致变色的水性内墙涂料，其特征在于，它是采用以下重量百分比配方：二阶可逆感温微胶囊水性分散液10~30%，5040分散剂0.5~2%，2,2,4-三甲基1,3-戊二醇单异丁酸酯0.5~2%，聚丙烯酸酯增稠剂0.2~0.5%，2-氨基-2-甲基-1-丙醇0.1~0.5%，碳酸钙15~30%，高岭土5~10%，云母粉5~10%，辛基酚聚氧乙烯醚1~3%，钛白粉2~8%，705型EVA乳液10~20%，AGITAN-208型消泡剂0.1~0.3%，卡松0.1~0.3%，水余量。

4.根据权利要求3所述的一种具有可逆性温致变色的水性内墙涂料，其特征在于，所述的二阶可逆感温微胶囊水性分散液的微胶囊平均粒径为3~10μm，分散液的固含量为40~50%，变色温度范围为30~33℃，它可随温度的变化由一种颜色变成另外一种颜色，可变色的颜色为绿色与黄色间变化、蓝色与粉红色间变化、绿色与天蓝色间变化、紫色与蓝色间变化中的一种。