一种隧道专用蓄能发光涂料
技术领域
本发明属于涂料技术领域,更具体地,本发明涉及一种隧道专用蓄能发光涂料。
背景技术
隧道专用蓄能发光涂料是一种新型功能性涂料,在暗处可呈现良好的指示效果和美化效果,在应急标牌、通道标识、电源开关、搪瓷地名标牌、公路标识、玩具、工艺品、钟表、仪表盘、纺织品、消防设备、军事、野营设施等方面都有广泛的用途。现有的隧道专用蓄能发光涂料存在着以下缺点:
(1)产品的耐候性、耐水性一般不能达到要求;
(2)在发生火灾时,这些防火涂料的成膜物质不能承受急剧升高的温度而很快被烧毁,而不能起到防火灾的作用;
(3)防腐、耐酸碱、抗菌等性能差。
因此,非常需要通过配方的改进,得到耐候性强、耐火性能好且具有防腐、抗菌以及耐酸碱能力的隧道专用蓄能发光涂料。
发明内容
为了解决上述问题,本发明的一个方面提供一种隧道专用蓄能发光涂料,按重量份计,包括以下组分:
10~15重量份的凹凸棒、10~15重量份的铝酸锶、5~10重量份的纳米二氧化硅、5~10重量份的紫砂、5~10重量份的蒙脱土、1~5重量份的KH-560、1~5重量份的KH-550、5~10重量份的环氧封端聚醚胺、8~10重量份的聚季铵盐改性磺化聚醚胺-超支化聚吡咙共聚物、4~6重量份的1,4,5,8-萘四甲酸酐、1~4重量份的8-萘胺-1-磺酸、3~5重量份的1,5-萘二磺酸、5~10重量份的十二烷二酸、20~50重量份的二甲基亚砜以及50~100重量份的去离子水;
优选地,所述的隧道专用蓄能发光涂料,按重量份计,包括以下组分:
13重量份的凹凸棒、11重量份的铝酸锶、8重量份的纳米二氧化硅、7重量份的紫砂、8重量份的蒙脱土、3重量份的KH-560、2重量份的KH-550、8重量份的环氧封端聚醚胺、9重量份的聚季铵盐改性磺化聚醚胺-超支化聚吡咙共聚物、5重量份的1,4,5,8-萘四甲酸酐、3重量份的8-萘胺-1-磺酸、4重量份的1,5-萘二磺酸、8重量份的十二烷二酸、30重量份的二甲基亚砜以及70重量份的去离子水。
在一种实施方式中,所述环氧封端聚醚胺由以下方法制备而成:
在1000mL干燥的三颈瓶中,依次加入100克的环氧树脂E51、0.24mol的苄胺和500克二甲基亚砜,通氮气保护并磁力搅拌;室温搅拌1h后,升温80℃反应4h,反应结束后,降至室温,并迅速倒入150mL去离子水中,得到大量固体沉淀;用去离子水反复洗涤该产物后,抽滤并收集聚合物,于真空烘箱中,60℃干燥20小时,得到环氧封端聚醚胺。
在一种实施方式中,所述聚季铵盐改性磺化聚醚胺-超支化聚吡咙共聚物由以下方法制备而成:
(1)制备聚季铵盐
在1000ml干燥的三颈瓶中,加入1,12-二溴十二烷0.1mol、1,4-二甲基哌嗪0.092mol以及溶剂二甲基亚砜80ml,50℃下反应5小时后,再加入N-甲基咪唑0.0025mol以及N-甲基吗啉0.0025mol,50℃下反应5小时后,减压蒸馏去除溶剂得到聚季铵盐;
(2)制备氨基封端聚醚胺
在1000mL干燥的三颈瓶中,依次加入95克的环氧树脂E51、0.26mol的苄胺和700克二甲基亚砜,通氮气保护并磁力搅拌;室温搅拌1h后,升温95℃反应6h,反应结束后,降至室温,并迅速倒入2000mL去离子水中,得到大量固体沉淀;用去离子水反复洗涤该产物后,抽滤并收集聚合物,于真空烘箱中,50℃干燥24小时,得到氨基封端聚醚胺;
(3)制备超支化聚吡咙
在100mL干燥的三颈瓶中,依次加入0.01摩尔的1,3,5-三(4-萘氧基-1,8-二酸)苯三酐和25ml间甲酚,在氮气保护下搅拌,当三酐完全溶解后,加入0.006摩尔的3,3’-二氨基联苯胺,在室温下搅拌60min后,加热至80℃,反应4h,再在185℃下,反应10h;反应结束后,降至室温,并迅速倒入2000mL甲醇中,得到大量固体沉淀;用甲醇反复洗涤该产物后,抽滤并收集聚合物,于真空烘箱中,50℃干燥24小时,即得萘酐封端超支化聚吡咙;
(4)制备聚醚胺-超支化聚吡咙共聚物
在100mL干燥的三颈瓶中,依次加入1克的所述氨基封端聚醚胺、0.6克的所述萘酐封端超支化聚吡咙、10mL的二甲基亚砜以及10mL的间甲酚,在氮气保护下搅拌60min后,加热至80℃,反应4h,再在185℃下,反应10h;反应结束后,降至室温,并迅速倒入2000mL甲醇中,得到大量固体沉淀;用甲醇反复洗涤该产物后,抽滤并收集聚合物,于真空烘箱中,50℃干燥24小时,即得聚醚胺-超支化聚吡咙共聚物;
(5)制备磺化聚醚胺-超支化聚吡咙共聚物
在100mL干燥的三颈瓶中,依次加入1克的所述聚醚胺-超支化聚吡咙共聚物以及10mL的质量分数98%的浓硫酸,在氮气保护下,40℃下搅拌180min后,倒入冰水中,用冰水反复洗涤该产物后,抽滤并收集聚合物,于真空烘箱中,60℃干燥24小时即得磺化聚醚胺-超支化聚吡咙共聚物;
(6)制备聚季铵盐改性磺化聚醚胺-超支化聚吡咙共聚物
在100ml三颈瓶中,加入步骤(1)得到的聚季铵盐0.2克、步骤(5)得到的磺化聚醚胺-超支化聚吡咙共聚物0.5克、己二胺0.2克、氢氧化钠0.05克、去离子水2mL以及N,N-二甲基甲酰胺50ml,室温下搅拌均匀后;在60℃下反应10小时后,降至室温,并迅速倒入2000mL甲醇中,得到大量固体沉淀;用甲醇反复洗涤该产物后,抽滤并收集聚合物,于真空烘箱中,60℃干燥24小时,得到聚季铵盐改性磺化聚醚胺-超支化聚吡咙共聚物。
与现有技术相比,本发明的有益效果为:
1、环氧封端聚醚胺含有大量羟基,可以大大提高涂料与基材的粘结力,提高涂料的耐老化能力,此外,其还可与氨基反应,提高交联密度和固化速率,此外侧链上大量刚性苯环的引入,可以提高分子链的距离,提高阻燃效果。
2、通过单一物质的加入(即聚季铵盐改性磺化聚醚胺-超支化聚吡咙共聚物的加入)既可以提供优异的耐候性,较高的强度、良好的阻燃性能以及优异的抗菌性能,而且又可以起到增塑作用防止体系过脆,还可以大大减少工艺步骤,从而提供了本发明的有益技术效果。
3、1,4,5,8-萘四甲酸酐可以与氨基反应,大大提高体系的交联速度,缩短固化时间,从而提供了本发明的有益技术效果。
4、8-萘胺-1-磺酸以及1,5-萘二磺酸的加入可进一步提高体系的刚性,并同时与咪唑基团发生离子交联,提高体系的交联密度,进一步提高黏结力和强度,从而提供了本发明的有益技术效果。
具体实施方式
原料:
所有四胺、二酸均购自CTI,SigmaAldrich,AlfaAesar或SCRC,并且直接使用,无需进一步纯化。环氧硅烷偶联剂KH-560以及氨基硅烷偶联剂KH-550购自国药集团化学试剂有限公司。凹凸棒(粒径800目)、铝酸锶(粒径5微米)、纳米二氧化硅(粒径100nm)、紫砂(粒径500目)及蒙脱土(粒径500目)购自国药集团化学试剂有限公司,其他原料均购自阿拉丁试剂有限公司。
实施例1
将13重量份的凹凸棒、11重量份的铝酸锶、8重量份的纳米二氧化硅、7重量份的紫砂、8重量份的蒙脱土、3重量份的KH-560、2重量份的KH-550、8重量份的环氧封端聚醚胺、9重量份的聚季铵盐改性磺化聚醚胺-超支化聚吡咙共聚物、5重量份的1,4,5,8-萘四甲酸酐、3重量份的8-萘胺-1-磺酸、4重量份的1,5-萘二磺酸、8重量份的十二烷二酸、30重量份的二甲基亚砜以及70重量份的去离子水加入无重力搅拌机中,打开飞刀,以避免出现粘合,防止搅拌不均,搅拌时间为10分钟,出料。
所述环氧封端聚醚胺由以下方法制备而成:
在1000mL干燥的三颈瓶中,依次加入100克的环氧树脂E51、0.24mol的苄胺和500克二甲基亚砜,通氮气保护并磁力搅拌;室温搅拌1h后,升温80℃反应4h,反应结束后,降至室温,并迅速倒入150mL去离子水中,得到大量固体沉淀;用去离子水反复洗涤该产物后,抽滤并收集聚合物,于真空烘箱中,60℃干燥20小时,得到环氧封端聚醚胺;
所述聚季铵盐改性磺化聚醚胺-超支化聚吡咙共聚物由以下方法制备而成:
(1)制备聚季铵盐
在1000ml干燥的三颈瓶中,加入1,12-二溴十二烷0.1mol、1,4-二甲基哌嗪0.092mol以及溶剂二甲基亚砜80ml,50℃下反应5小时后,再加入N-甲基咪唑0.0025mol以及N-甲基吗啉0.0025mol,50℃下反应5小时后,减压蒸馏去除溶剂得到聚季铵盐;
(2)制备氨基封端聚醚胺
在1000mL干燥的三颈瓶中,依次加入95克的环氧树脂E51、0.26mol的苄胺和700克二甲基亚砜,通氮气保护并磁力搅拌;室温搅拌1h后,升温95℃反应6h,反应结束后,降至室温,并迅速倒入2000mL去离子水中,得到大量固体沉淀;用去离子水反复洗涤该产物后,抽滤并收集聚合物,于真空烘箱中,50℃干燥24小时,得到氨基封端聚醚胺;
(3)制备超支化聚吡咙
在100mL干燥的三颈瓶中,依次加入0.01摩尔的1,3,5-三(4-萘氧基-1,8-二酸)苯三酐和25ml间甲酚,在氮气保护下搅拌,当三酐完全溶解后,加入0.006摩尔的3,3’-二氨基联苯胺,在室温下搅拌60min后,加热至80℃,反应4h,再在185℃下,反应10h;反应结束后,降至室温,并迅速倒入2000mL甲醇中,得到大量固体沉淀;用甲醇反复洗涤该产物后,抽滤并收集聚合物,于真空烘箱中,50℃干燥24小时,即得萘酐封端超支化聚吡咙;
(4)制备聚醚胺-超支化聚吡咙共聚物
在100mL干燥的三颈瓶中,依次加入1克的所述氨基封端聚醚胺、0.6克的所述萘酐封端超支化聚吡咙、10mL的二甲基亚砜以及10mL的间甲酚,在氮气保护下搅拌60min后,加热至80℃,反应4h,再在185℃下,反应10h;反应结束后,降至室温,并迅速倒入2000mL甲醇中,得到大量固体沉淀;用甲醇反复洗涤该产物后,抽滤并收集聚合物,于真空烘箱中,50℃干燥24小时,即得聚醚胺-超支化聚吡咙共聚物;
(5)制备磺化聚醚胺-超支化聚吡咙共聚物
在100mL干燥的三颈瓶中,依次加入1克的所述聚醚胺-超支化聚吡咙共聚物以及10mL的质量分数98%的浓硫酸,在氮气保护下,40℃下搅拌180min后,倒入冰水中,用冰水反复洗涤该产物后,抽滤并收集聚合物,于真空烘箱中,60℃干燥24小时即得磺化聚醚胺-超支化聚吡咙共聚物;
(6)制备聚季铵盐改性磺化聚醚胺-超支化聚吡咙共聚物
在100ml三颈瓶中,加入步骤(1)得到的聚季铵盐0.2克、步骤(5)得到的磺化聚醚胺-超支化聚吡咙共聚物0.5克、己二胺0.2克、氢氧化钠0.05克、去离子水2mL以及N,N-二甲基甲酰胺50ml,室温下搅拌均匀后;在60℃下反应10小时后,降至室温,并迅速倒入2000mL甲醇中,得到大量固体沉淀;用甲醇反复洗涤该产物后,抽滤并收集聚合物,于真空烘箱中,60℃干燥24小时,得到聚季铵盐改性磺化聚醚胺-超支化聚吡咙共聚物。
实施例2
将13重量份的凹凸棒、11重量份的铝酸锶、8重量份的纳米二氧化硅、7重量份的紫砂、8重量份的蒙脱土、3重量份的KH-560、2重量份的KH-550、8重量份的环氧封端聚醚胺、9重量份的聚季铵盐改性聚醚胺-超支化聚吡咙共聚物、5重量份的1,4,5,8-萘四甲酸酐、3重量份的8-萘胺-1-磺酸、4重量份的1,5-萘二磺酸、8重量份的十二烷二酸、30重量份的二甲基亚砜以及70重量份的去离子水加入无重力搅拌机中,打开飞刀,以避免出现粘合,防止搅拌不均,搅拌时间为10分钟,出料。
所述环氧封端聚醚胺由以下方法制备而成:
在1000mL干燥的三颈瓶中,依次加入100克的环氧树脂E51、0.24mol的苄胺和500克二甲基亚砜,通氮气保护并磁力搅拌;室温搅拌1h后,升温80℃反应4h,反应结束后,降至室温,并迅速倒入150mL去离子水中,得到大量固体沉淀;用去离子水反复洗涤该产物后,抽滤并收集聚合物,于真空烘箱中,60℃干燥20小时,得到环氧封端聚醚胺;
所述聚季铵盐改性聚醚胺-超支化聚吡咙共聚物由以下方法制备而成:
(1)制备聚季铵盐
在1000ml干燥的三颈瓶中,加入1,12-二溴十二烷0.1mol、1,4-二甲基哌嗪0.092mol以及溶剂二甲基亚砜80ml,50℃下反应5小时后,再加入N-甲基咪唑0.0025mol以及N-甲基吗啉0.0025mol,50℃下反应5小时后,减压蒸馏去除溶剂得到聚季铵盐;
(2)制备氨基封端聚醚胺
在1000mL干燥的三颈瓶中,依次加入95克的环氧树脂E51、0.26mol的苄胺和700克二甲基亚砜,通氮气保护并磁力搅拌;室温搅拌1h后,升温95℃反应6h,反应结束后,降至室温,并迅速倒入2000mL去离子水中,得到大量固体沉淀;用去离子水反复洗涤该产物后,抽滤并收集聚合物,于真空烘箱中,50℃干燥24小时,得到氨基封端聚醚胺;
(3)制备超支化聚吡咙
在100mL干燥的三颈瓶中,依次加入0.01摩尔的1,3,5-三(4-萘氧基-1,8-二酸)苯三酐和25ml间甲酚,在氮气保护下搅拌,当三酐完全溶解后,加入0.006摩尔的3,3’-二氨基联苯胺,在室温下搅拌60min后,加热至80℃,反应4h,再在185℃下,反应10h;反应结束后,降至室温,并迅速倒入2000mL甲醇中,得到大量固体沉淀;用甲醇反复洗涤该产物后,抽滤并收集聚合物,于真空烘箱中,50℃干燥24小时,即得萘酐封端超支化聚吡咙;
(4)制备聚醚胺-超支化聚吡咙共聚物
在100mL干燥的三颈瓶中,依次加入1克的所述氨基封端聚醚胺、0.6克的所述萘酐封端超支化聚吡咙、10mL的二甲基亚砜以及10mL的间甲酚,在氮气保护下搅拌60min后,加热至80℃,反应4h,再在185℃下,反应10h;反应结束后,降至室温,并迅速倒入2000mL甲醇中,得到大量固体沉淀;用甲醇反复洗涤该产物后,抽滤并收集聚合物,于真空烘箱中,50℃干燥24小时,即得聚醚胺-超支化聚吡咙共聚物;
(5)制备聚季铵盐改性聚醚胺-超支化聚吡咙共聚物
在100ml三颈瓶中,加入步骤(1)得到的聚季铵盐0.2克、步骤(4)得到的聚醚胺-超支化聚吡咙共聚物0.5克、己二胺0.2克、氢氧化钠0.05克、去离子水2mL以及N,N-二甲基甲酰胺50ml,室温下搅拌均匀后;在60℃下反应10小时后,降至室温,并迅速倒入2000mL甲醇中,得到大量固体沉淀;用甲醇反复洗涤该产物后,抽滤并收集聚合物,于真空烘箱中,60℃干燥24小时,得到聚季铵盐改性聚醚胺-超支化聚吡咙共聚物。
实施例3
将13重量份的凹凸棒、11重量份的铝酸锶、8重量份的纳米二氧化硅、7重量份的紫砂、8重量份的蒙脱土、3重量份的KH-560、2重量份的KH-550、9重量份的磺化聚醚胺-超支化聚吡咙共聚物、5重量份的1,4,5,8-萘四甲酸酐、3重量份的8-萘胺-1-磺酸、4重量份的1,5-萘二磺酸、8重量份的十二烷二酸、30重量份的二甲基亚砜以及70重量份的去离子水加入无重力搅拌机中,打开飞刀,以避免出现粘合,防止搅拌不均,搅拌时间为10分钟,出料。
所述磺化聚醚胺-超支化聚吡咙共聚物的制备方法为:
(1)制备氨基封端聚醚胺
在1000mL干燥的三颈瓶中,依次加入95克的环氧树脂E51、0.26mol的苄胺和700克二甲基亚砜,通氮气保护并磁力搅拌;室温搅拌1h后,升温95℃反应6h,反应结束后,降至室温,并迅速倒入2000mL去离子水中,得到大量固体沉淀;用去离子水反复洗涤该产物后,抽滤并收集聚合物,于真空烘箱中,50℃干燥24小时,得到氨基封端聚醚胺;
(2)制备超支化聚吡咙
在100mL干燥的三颈瓶中,依次加入0.01摩尔的1,3,5-三(4-萘氧基-1,8-二酸)苯三酐和25ml间甲酚,在氮气保护下搅拌,当三酐完全溶解后,加入0.006摩尔的3,3’-二氨基联苯胺,在室温下搅拌60min后,加热至80℃,反应4h,再在185℃下,反应10h;反应结束后,降至室温,并迅速倒入2000mL甲醇中,得到大量固体沉淀;用甲醇反复洗涤该产物后,抽滤并收集聚合物,于真空烘箱中,50℃干燥24小时,即得萘酐封端超支化聚吡咙;
(3)制备聚醚胺-超支化聚吡咙共聚物
在100mL干燥的三颈瓶中,依次加入1克的所述氨基封端聚醚胺、0.6克的所述萘酐封端超支化聚吡咙、10mL的二甲基亚砜以及10mL的间甲酚,在氮气保护下搅拌60min后,加热至80℃,反应4h,再在185℃下,反应10h;反应结束后,降至室温,并迅速倒入2000mL甲醇中,得到大量固体沉淀;用甲醇反复洗涤该产物后,抽滤并收集聚合物,于真空烘箱中,50℃干燥24小时,即得聚醚胺-超支化聚吡咙共聚物;
(4)制备磺化聚醚胺-超支化聚吡咙共聚物
在100mL干燥的三颈瓶中,依次加入1克的所述聚醚胺-超支化聚吡咙共聚物以及10mL的质量分数98%的浓硫酸,在氮气保护下,40℃下搅拌180min后,倒入冰水中,用冰水反复洗涤该产物后,抽滤并收集聚合物,于真空烘箱中,60℃干燥24小时即得磺化聚醚胺-超支化聚吡咙共聚物。
实施例4
将13重量份的凹凸棒、11重量份的铝酸锶、8重量份的纳米二氧化硅、7重量份的紫砂、8重量份的蒙脱土、3重量份的KH-560、2重量份的KH-550、8重量份的环氧封端聚醚胺、9重量份的超支化聚吡咙、5重量份的1,4,5,8-萘四甲酸酐、3重量份的8-萘胺-1-磺酸、4重量份的1,5-萘二磺酸、8重量份的十二烷二酸、30重量份的二甲基亚砜以及70重量份的去离子水加入无重力搅拌机中,打开飞刀,以避免出现粘合,防止搅拌不均,搅拌时间为10分钟,出料。
所述环氧封端聚醚胺由以下方法制备而成:
在1000mL干燥的三颈瓶中,依次加入100克的环氧树脂E51、0.24mol的苄胺和500克二甲基亚砜,通氮气保护并磁力搅拌;室温搅拌1h后,升温80℃反应4h,反应结束后,降至室温,并迅速倒入150mL去离子水中,得到大量固体沉淀;用去离子水反复洗涤该产物后,抽滤并收集聚合物,于真空烘箱中,60℃干燥20小时,得到环氧封端聚醚胺。
所述超支化聚吡咙的制备方法为:
在100mL干燥的三颈瓶中,依次加入0.01摩尔的1,3,5-三(4-萘氧基-1,8-二酸)苯三酐和25ml间甲酚,在氮气保护下搅拌,当三酐完全溶解后,加入0.006摩尔的3,3’-二氨基联苯胺,在室温下搅拌60min后,加热至80℃,反应4h,再在185℃下,反应10h;反应结束后,降至室温,并迅速倒入2000mL甲醇中,得到大量固体沉淀;用甲醇反复洗涤该产物后,抽滤并收集聚合物,于真空烘箱中,50℃干燥24小时,即得萘酐封端超支化聚吡咙。
实施例5
将13重量份的凹凸棒、11重量份的铝酸锶、8重量份的纳米二氧化硅、7重量份的紫砂、8重量份的蒙脱土、3重量份的KH-560、2重量份的KH-550、8重量份的环氧封端聚醚胺、5重量份的1,4,5,8-萘四甲酸酐、8重量份的十二烷二酸、30重量份的二甲基亚砜以及70重量份的去离子水加入无重力搅拌机中,打开飞刀,以避免出现粘合,防止搅拌不均,搅拌时间为10分钟,出料;
所述环氧封端聚醚胺由以下方法制备而成:
在1000mL干燥的三颈瓶中,依次加入100克的环氧树脂E51、0.24mol的苄胺和500克二甲基亚砜,通氮气保护并磁力搅拌;室温搅拌1h后,升温80℃反应4h,反应结束后,降至室温,并迅速倒入150mL去离子水中,得到大量固体沉淀;用去离子水反复洗涤该产物后,抽滤并收集聚合物,于真空烘箱中,60℃干燥20小时,得到环氧封端聚醚胺。
实施例6
将13重量份的凹凸棒、11重量份的铝酸锶、8重量份的纳米二氧化硅、7重量份的紫砂、8重量份的蒙脱土、3重量份的KH-560、2重量份的KH-550、3重量份的8-萘胺-1-磺酸、4重量份的1,5-萘二磺酸、8重量份的十二烷二酸、30重量份的二甲基亚砜以及70重量份的去离子水加入无重力搅拌机中,打开飞刀,以避免出现粘合,防止搅拌不均,搅拌时间为10分钟,出料。
实施例7
将13重量份的凹凸棒、11重量份的铝酸锶、8重量份的纳米二氧化硅、7重量份的紫砂、8重量份的蒙脱土、3重量份的KH-560、2重量份的KH-550、8重量份的环氧封端聚醚胺、9重量份的聚季铵盐改性磺化聚醚胺-超支化聚吡咙共聚物、8重量份的十二烷二酸、30重量份的二甲基亚砜以及70重量份的去离子水加入无重力搅拌机中,打开飞刀,以避免出现粘合,防止搅拌不均,搅拌时间为10分钟,出料。
所述环氧封端聚醚胺由以下方法制备而成:
在1000mL干燥的三颈瓶中,依次加入100克的环氧树脂E51、0.24mol的苄胺和500克二甲基亚砜,通氮气保护并磁力搅拌;室温搅拌1h后,升温80℃反应4h,反应结束后,降至室温,并迅速倒入150mL去离子水中,得到大量固体沉淀;用去离子水反复洗涤该产物后,抽滤并收集聚合物,于真空烘箱中,60℃干燥20小时,得到环氧封端聚醚胺;
所述聚季铵盐改性磺化聚醚胺-超支化聚吡咙共聚物由以下方法制备而成:
(1)制备聚季铵盐
在1000ml干燥的三颈瓶中,加入1,12-二溴十二烷0.1mol、1,4-二甲基哌嗪0.092mol以及溶剂二甲基亚砜80ml,50℃下反应5小时后,再加入N-甲基咪唑0.0025mol以及N-甲基吗啉0.0025mol,50℃下反应5小时后,减压蒸馏去除溶剂得到聚季铵盐;
(2)制备氨基封端聚醚胺
在1000mL干燥的三颈瓶中,依次加入95克的环氧树脂E51、0.26mol的苄胺和700克二甲基亚砜,通氮气保护并磁力搅拌;室温搅拌1h后,升温95℃反应6h,反应结束后,降至室温,并迅速倒入2000mL去离子水中,得到大量固体沉淀;用去离子水反复洗涤该产物后,抽滤并收集聚合物,于真空烘箱中,50℃干燥24小时,得到氨基封端聚醚胺;
(3)制备超支化聚吡咙
在100mL干燥的三颈瓶中,依次加入0.01摩尔的1,3,5-三(4-萘氧基-1,8-二酸)苯三酐和25ml间甲酚,在氮气保护下搅拌,当三酐完全溶解后,加入0.006摩尔的3,3’-二氨基联苯胺,在室温下搅拌60min后,加热至80℃,反应4h,再在185℃下,反应10h;反应结束后,降至室温,并迅速倒入2000mL甲醇中,得到大量固体沉淀;用甲醇反复洗涤该产物后,抽滤并收集聚合物,于真空烘箱中,50℃干燥24小时,即得萘酐封端超支化聚吡咙;
(4)制备聚醚胺-超支化聚吡咙共聚物
在100mL干燥的三颈瓶中,依次加入1克的所述氨基封端聚醚胺、0.6克的所述萘酐封端超支化聚吡咙、10mL的二甲基亚砜以及10mL的间甲酚,在氮气保护下搅拌60min后,加热至80℃,反应4h,再在185℃下,反应10h;反应结束后,降至室温,并迅速倒入2000mL甲醇中,得到大量固体沉淀;用甲醇反复洗涤该产物后,抽滤并收集聚合物,于真空烘箱中,50℃干燥24小时,即得聚醚胺-超支化聚吡咙共聚物;
(5)制备磺化聚醚胺-超支化聚吡咙共聚物
在100mL干燥的三颈瓶中,依次加入1克的所述聚醚胺-超支化聚吡咙共聚物以及10mL的质量分数98%的浓硫酸,在氮气保护下,40℃下搅拌180min后,倒入冰水中,用冰水反复洗涤该产物后,抽滤并收集聚合物,于真空烘箱中,60℃干燥24小时即得磺化聚醚胺-超支化聚吡咙共聚物;
(6)制备聚季铵盐改性磺化聚醚胺-超支化聚吡咙共聚物
在100ml三颈瓶中,加入步骤(1)得到的聚季铵盐0.2克、步骤(5)得到的磺化聚醚胺-超支化聚吡咙共聚物0.5克、己二胺0.2克、氢氧化钠0.05克、去离子水2mL以及N,N-二甲基甲酰胺50ml,室温下搅拌均匀后;在60℃下反应10小时后,降至室温,并迅速倒入2000mL甲醇中,得到大量固体沉淀;用甲醇反复洗涤该产物后,抽滤并收集聚合物,于真空烘箱中,60℃干燥24小时,得到聚季铵盐改性磺化聚醚胺-超支化聚吡咙共聚物。
测试条件
将实施例1-7所得的隧道专用蓄能发光涂料涂覆在道路上,并测试性能。
按照GA98-2005标准测试,具体为:
1、表干时间应≤24h
2、粘结强度≥0.1Mpa
3、耐水性:经720h后,涂层不开裂、起层、脱落
4、耐酸性:经360h后,涂层不开裂、起层、脱落
5、耐碱性:经360h后,涂层不开裂、起层、脱落
6、耐冻融循环实验(次):经15次后,涂层不开裂、起层、脱落
7、耐火性能:涂层厚度为20mm,耐火极限不低于2h
测试结果见表1。
表1
测试项目 |
实施例1 |
实施例2 |
实施例3 |
实施例4 |
实施例5 |
实施例6 |
实施例7 |
干燥时间,表干/h |
1.5 |
1.9 |
2.5 |
11.9 |
9.5 |
30 |
2.0 |
粘结强度/Mpa |
0.66 |
0.45 |
0.28 |
0.12 |
0.19 |
0.03 |
0.42 |
耐水性/h |
2120 |
2004 |
1653 |
739 |
654 |
23 |
1555 |
耐酸性/h |
1567 |
1147 |
873 |
402 |
389 |
13 |
890 |
耐碱性/h |
993 |
893 |
551 |
366 |
355 |
10 |
776 |
耐冻融循环/次数 |
65 |
56 |
36 |
17 |
16 |
5 |
41 |
耐火极限/h |
5.3 |
4.9 |
4.5 |
3.0 |
2.2 |
0.5 |
4.4 |
抗菌率 |
99% |
96% |
0 |
0 |
0 |
0 |
97% |
以上数据可以看出,与不使用环氧封端聚醚胺、聚季铵盐改性磺化聚醚胺-超支化聚吡咙共聚物、1,4,5,8-萘四甲酸酐、8-萘胺-1-磺酸以及1,5-萘二磺酸的涂料相比,本发明的涂料具有明显更好的性能,因此提供了本发明的有益技术效果。