CN107936666A - 一种新型绿色环保热敏涂料的制备方法 - Google Patents

一种新型绿色环保热敏涂料的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种新型绿色环保热敏涂料的制备方法，具体包括以下步骤：首先在制备热敏变色微胶囊材料，然后将无水乙醇、去离子水混合搅拌均匀，然后依次加入聚丙烯酸酯、聚乙二醇、双酚A、乳化剂、分散剂，5000rpm的转速下搅拌混合1‑3h，然后加入上述制得的热敏变色微胶囊材料、消泡剂、增稠剂，搅拌混合均匀，制得热敏涂料。本发明制得的热敏涂料稳定性好，无毒环保，易于储存，耐候性好，且制备方法简单，成本低。

Description

一种新型绿色环保热敏涂料的制备方法
技术领域：
本发明涉及涂料的制备领域，具体的涉及一种新型绿色环保热敏涂料的制备方法。
背景技术：
变色涂料是一种能随外部条件变化改变颜色的涂料。变色涂料的发展在国外已有五六十年的历史，在我国也有近三十年的历史。早期随着炼油工业的发展，炼油装置需要超温报警涂料，变色涂料便应运而生。以后随着航天等工业的进步，促使变色涂料进一步发展。但变色涂料用于纺织品的变色加工，虽然研究开发已有一二十年，但真正使用，近几年才开始。由于变色涂料逐渐向低温发展，拓宽了变色温度，而且变色涂料的加工技术，如微胶囊化，也得到了发展，使变色涂料用于纺织品加工成为可能。
变色涂料分为可逆变色涂料和不可逆变色涂料两种。纺织品变色加工所用变色涂料都是可逆的。变色涂料产生变色的方法主要有三种:光敏变色、湿敏变色、热敏变色。其中光敏变色原料少价格昂贵，日光下视觉效果差，难应用于纺织品变色加工：湿敏变色虽然成本较低，变色体来源较大，但因其对环境的湿度和温度要求较高，受季节的影响大，主要适用湿热的地区，也使其应用受到了限制。现在国内外开发的变色涂料基本上都是热敏变色涂料。
发明内容：
本发明的目的是提供一种新型绿色环保热敏涂料的制备方法，该方法制得的涂料稳定性好，耐老化性能优异，不受环境影响变质发色，易于保存。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种新型绿色环保热敏涂料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将铜盐和无水乙醇混合搅拌至固体溶解，制得溶液A；将氯化二乙基铵和异丙醇混合在30-40℃下搅拌至固体溶解，制得溶液B，然后将溶液A逐滴加入到溶液B中，滴加完毕后继续在30-40℃下搅拌30min；然后加入活化的3A分子筛，搅拌混合，用水冷却，然后迅速过滤，得到的沉淀用异丙醇洗涤，干燥后，制得热敏变色材料；
(2)将三聚氰胺和质量浓度为37％的甲醛溶液混合，然后采用三乙醇胺调节其pH为8-9，搅拌升温至60℃，继续搅拌至固体溶解，然后加入去离子水稀释，水的用量与甲醛溶液的体积相同，继续搅拌10min，得到溶液C；
(3)将吐温80和去离子水混合搅拌均匀，然后加入步骤(1)制得的热敏变色材料，100Hz频率，60℃下超声处理15-20min，得到乳液，然后加入步骤(2)制得的溶液C、黄原胶水溶液搅拌混合，然后采用盐酸溶液调节体系pH为4-5，在70℃下，480r/min的条件下搅拌2-3h，搅拌结束后冷却至室温，过滤，得到的固体采用去离子水洗涤，干燥，得到热敏变色微胶囊材料；
(4)将无水乙醇、去离子水混合搅拌均匀，然后依次加入聚丙烯酸酯、聚乙二醇、双酚A、乳化剂、分散剂，5000rpm的转速下搅拌混合1-3h，然后加入上述制得的热敏变色微胶囊材料、消泡剂、增稠剂，搅拌混合均匀，制得热敏涂料。
作为上述技术方案的优选，步骤(1)中，所述铜盐为氯化铜、二水氯化铜的一种。
作为上述技术方案的优选，步骤(1)中，所述铜盐和无水乙醇的用量比为(0.5-1)g：(2-4)mL。
作为上述技术方案的优选，步骤(1)中，所述氯化二乙基铵与异丙醇的用量比为(1-2)g：(6-8)mL。
作为上述技术方案的优选，步骤(1)中，所述铜盐和氯化二乙基铵的质量比为1:2。
作为上述技术方案的优选，步骤(2)中，所述三聚氰胺和甲醛溶液的用量比为1g：(2-4)mL。
作为上述技术方案的优选，步骤(3)中，所述溶液C、热敏变色材料、黄原胶水溶液的质量比为10：(3-5)：0.5。
作为上述技术方案的优选，步骤(3)中，所述黄原胶水溶液的质量浓度为0.5％。
作为上述技术方案的优选，所述氯化二乙基铵、吐温80的质量比为1:0.7。
作为上述技术方案的优选，步骤(4)中，各组分的用量以重量份计分别为：无水乙醇5-11份、去离子水10-20份、聚丙烯酸酯40-50份、聚乙二醇3-8份、双酚A30-60份、乳化剂5份、分散剂1-3份、热敏变色微胶囊材料5-10份、消泡剂3份、增稠剂3份。
本发明具有以下有益效果：
本发明通过合理的条件制备热敏微胶囊材料，其操作简单，对人体和环境影响小，变色褪色快，其用于热敏涂料中，与基体的相容性好，而且本发明制得的热敏涂料受环境影响变质发色小，稳定性好，附着性能优异，耐候性能佳。
具体实施方式：
为了更好的理解本发明，下面通过实施例对本发明进一步说明，实施例只用于解释本发明，不会对本发明构成任何的限定。
实施例1
一种新型绿色环保热敏涂料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将铜盐和无水乙醇混合搅拌至固体溶解，制得溶液A；将氯化二乙基铵和异丙醇混合在30-40℃下搅拌至固体溶解，制得溶液B，然后将溶液A逐滴加入到溶液B中，滴加完毕后继续在30-40℃下搅拌30min；然后加入活化的3A分子筛，搅拌混合，用水冷却，然后迅速过滤，得到的沉淀用异丙醇洗涤，干燥后，制得热敏变色材料；其中，铜盐和无水乙醇的用量比为0.5g：2mL；氯化二乙基铵与异丙醇的用量比为1g：6mL；
(2)将三聚氰胺和质量浓度为37％的甲醛溶液混合，然后采用三乙醇胺调节其pH为8-9，搅拌升温至60℃，继续搅拌至固体溶解，然后加入去离子水稀释，水的用量与甲醛溶液的体积相同，继续搅拌10min，得到溶液C；其中，三聚氰胺和甲醛溶液的用量比为1g：2mL；
(3)将吐温80和去离子水混合搅拌均匀，然后加入步骤(1)制得的热敏变色材料，100Hz频率，60℃下超声处理15-20min，得到乳液，然后加入步骤(2)制得的溶液C、黄原胶水溶液搅拌混合，然后采用盐酸溶液调节体系pH为4-5，在70℃下，480r/min的条件下搅拌2h，搅拌结束后冷却至室温，过滤，得到的固体采用去离子水洗涤，干燥，得到热敏变色微胶囊材料；其中，溶液C、热敏变色材料、黄原胶水溶液的质量比为10：3：0.5；
(4)将无水乙醇、去离子水混合搅拌均匀，然后依次加入聚丙烯酸酯、聚乙二醇、双酚A、乳化剂、分散剂，5000rpm的转速下搅拌混合1-3h，然后加入上述制得的热敏变色微胶囊材料、消泡剂、增稠剂，搅拌混合均匀，制得热敏涂料；其中，各组分的用量以重量份计分别为：无水乙醇5份、去离子水10份、聚丙烯酸酯40份、聚乙二醇3份、双酚A30份、乳化剂5份、分散剂1份、热敏变色微胶囊材料5份、消泡剂3份、增稠剂3份。
实施例2
一种新型绿色环保热敏涂料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将铜盐和无水乙醇混合搅拌至固体溶解，制得溶液A；将氯化二乙基铵和异丙醇混合在30-40℃下搅拌至固体溶解，制得溶液B，然后将溶液A逐滴加入到溶液B中，滴加完毕后继续在30-40℃下搅拌30min；然后加入活化的3A分子筛，搅拌混合，用水冷却，然后迅速过滤，得到的沉淀用异丙醇洗涤，干燥后，制得热敏变色材料；其中，铜盐和无水乙醇的用量比为1g：4mL；氯化二乙基铵与异丙醇的用量比为2g：8mL；
(2)将三聚氰胺和质量浓度为37％的甲醛溶液混合，然后采用三乙醇胺调节其pH为8-9，搅拌升温至60℃，继续搅拌至固体溶解，然后加入去离子水稀释，水的用量与甲醛溶液的体积相同，继续搅拌10min，得到溶液C；其中，三聚氰胺和甲醛溶液的用量比为1g：4mL；
(3)将吐温80和去离子水混合搅拌均匀，然后加入步骤(1)制得的热敏变色材料，100Hz频率，60℃下超声处理15-20min，得到乳液，然后加入步骤(2)制得的溶液C、黄原胶水溶液搅拌混合，然后采用盐酸溶液调节体系pH为4-5，在70℃下，480r/min的条件下搅拌3h，搅拌结束后冷却至室温，过滤，得到的固体采用去离子水洗涤，干燥，得到热敏变色微胶囊材料；其中，溶液C、热敏变色材料、黄原胶水溶液的质量比为10：5：0.5；
(4)将无水乙醇、去离子水混合搅拌均匀，然后依次加入聚丙烯酸酯、聚乙二醇、双酚A、乳化剂、分散剂，5000rpm的转速下搅拌混合3h，然后加入上述制得的热敏变色微胶囊材料、消泡剂、增稠剂，搅拌混合均匀，制得热敏涂料；其中，各组分的用量以重量份计分别为：无水乙醇11份、去离子水20份、聚丙烯酸酯50份、聚乙二醇8份、双酚A 60份、乳化剂5份、分散剂3份、热敏变色微胶囊材料10份、消泡剂3份、增稠剂3份。
实施例3
一种新型绿色环保热敏涂料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将铜盐和无水乙醇混合搅拌至固体溶解，制得溶液A；将氯化二乙基铵和异丙醇混合在30-40℃下搅拌至固体溶解，制得溶液B，然后将溶液A逐滴加入到溶液B中，滴加完毕后继续在30-40℃下搅拌30min；然后加入活化的3A分子筛，搅拌混合，用水冷却，然后迅速过滤，得到的沉淀用异丙醇洗涤，干燥后，制得热敏变色材料；其中，铜盐和无水乙醇的用量比为0.6g：3mL；氯化二乙基铵与异丙醇的用量比为1.2g：6mL；
(2)将三聚氰胺和质量浓度为37％的甲醛溶液混合，然后采用三乙醇胺调节其pH为8-9，搅拌升温至60℃，继续搅拌至固体溶解，然后加入去离子水稀释，水的用量与甲醛溶液的体积相同，继续搅拌10min，得到溶液C；其中，三聚氰胺和甲醛溶液的用量比为1g：2.5mL；
(3)将吐温80和去离子水混合搅拌均匀，然后加入步骤(1)制得的热敏变色材料，100Hz频率，60℃下超声处理15-20min，得到乳液，然后加入步骤(2)制得的溶液C、黄原胶水溶液搅拌混合，然后采用盐酸溶液调节体系pH为4-5，在70℃下，480r/min的条件下搅拌2-3h，搅拌结束后冷却至室温，过滤，得到的固体采用去离子水洗涤，干燥，得到热敏变色微胶囊材料；其中，溶液C、热敏变色材料、黄原胶水溶液的质量比为10：3.5：0.5；
(4)将无水乙醇、去离子水混合搅拌均匀，然后依次加入聚丙烯酸酯、聚乙二醇、双酚A、乳化剂、分散剂，5000rpm的转速下搅拌混合1-3h，然后加入上述制得的热敏变色微胶囊材料、消泡剂、增稠剂，搅拌混合均匀，制得热敏涂料；其中，各组分的用量以重量份计分别为：无水乙醇7份、去离子水13份、聚丙烯酸酯43份、聚乙二醇4份、双酚A 40份、乳化剂5份、分散剂1.5份、热敏变色微胶囊材料6份、消泡剂3份、增稠剂3份。
实施例4
一种新型绿色环保热敏涂料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将铜盐和无水乙醇混合搅拌至固体溶解，制得溶液A；将氯化二乙基铵和异丙醇混合在30-40℃下搅拌至固体溶解，制得溶液B，然后将溶液A逐滴加入到溶液B中，滴加完毕后继续在30-40℃下搅拌30min；然后加入活化的3A分子筛，搅拌混合，用水冷却，然后迅速过滤，得到的沉淀用异丙醇洗涤，干燥后，制得热敏变色材料；其中，铜盐和无水乙醇的用量比为0.7g：3mL；氯化二乙基铵与异丙醇的用量比为1.5g：7mL；
(2)将三聚氰胺和质量浓度为37％的甲醛溶液混合，然后采用三乙醇胺调节其pH为8-9，搅拌升温至60℃，继续搅拌至固体溶解，然后加入去离子水稀释，水的用量与甲醛溶液的体积相同，继续搅拌10min，得到溶液C；其中，三聚氰胺和甲醛溶液的用量比为1g：3mL；
(3)将吐温80和去离子水混合搅拌均匀，然后加入步骤(1)制得的热敏变色材料，100Hz频率，60℃下超声处理15-20min，得到乳液，然后加入步骤(2)制得的溶液C、黄原胶水溶液搅拌混合，然后采用盐酸溶液调节体系pH为4-5，在70℃下，480r/min的条件下搅拌2.5h，搅拌结束后冷却至室温，过滤，得到的固体采用去离子水洗涤，干燥，得到热敏变色微胶囊材料；其中，溶液C、热敏变色材料、黄原胶水溶液的质量比为10：4：0.5；
(4)将无水乙醇、去离子水混合搅拌均匀，然后依次加入聚丙烯酸酯、聚乙二醇、双酚A、乳化剂、分散剂，5000rpm的转速下搅拌混合2h，然后加入上述制得的热敏变色微胶囊材料、消泡剂、增稠剂，搅拌混合均匀，制得热敏涂料；其中，各组分的用量以重量份计分别为：无水乙醇8份、去离子水16份、聚丙烯酸酯45份、聚乙二醇6份、双酚A50份、乳化剂5份、分散剂2份、热敏变色微胶囊材料7份、消泡剂3份、增稠剂3份。
实施例5
一种新型绿色环保热敏涂料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将铜盐和无水乙醇混合搅拌至固体溶解，制得溶液A；将氯化二乙基铵和异丙醇混合在30-40℃下搅拌至固体溶解，制得溶液B，然后将溶液A逐滴加入到溶液B中，滴加完毕后继续在30-40℃下搅拌30min；然后加入活化的3A分子筛，搅拌混合，用水冷却，然后迅速过滤，得到的沉淀用异丙醇洗涤，干燥后，制得热敏变色材料；其中，铜盐和无水乙醇的用量比为1.8g：3.5mL；氯化二乙基铵与异丙醇的用量比为1.5g：8mL；
(2)将三聚氰胺和质量浓度为37％的甲醛溶液混合，然后采用三乙醇胺调节其pH为8-9，搅拌升温至60℃，继续搅拌至固体溶解，然后加入去离子水稀释，水的用量与甲醛溶液的体积相同，继续搅拌10min，得到溶液C；其中，三聚氰胺和甲醛溶液的用量比为1g：3.5mL；
(3)将吐温80和去离子水混合搅拌均匀，然后加入步骤(1)制得的热敏变色材料，100Hz频率，60℃下超声处理15-20min，得到乳液，然后加入步骤(2)制得的溶液C、黄原胶水溶液搅拌混合，然后采用盐酸溶液调节体系pH为4-5，在70℃下，480r/min的条件下搅拌2.5h，搅拌结束后冷却至室温，过滤，得到的固体采用去离子水洗涤，干燥，得到热敏变色微胶囊材料；其中，溶液C、热敏变色材料、黄原胶水溶液的质量比为10：4.5：0.5；
(4)将无水乙醇、去离子水混合搅拌均匀，然后依次加入聚丙烯酸酯、聚乙二醇、双酚A、乳化剂、分散剂，5000rpm的转速下搅拌混合2h，然后加入上述制得的热敏变色微胶囊材料、消泡剂、增稠剂，搅拌混合均匀，制得热敏涂料；其中，各组分的用量以重量份计分别为：无水乙醇10份、去离子水15份、聚丙烯酸酯45份、聚乙二醇7份、双酚A 55份、乳化剂5份、分散剂2.5份、热敏变色微胶囊材料8份、消泡剂3份、增稠剂3份。

Claims (10)

1.一种新型绿色环保热敏涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将铜盐和无水乙醇混合搅拌至固体溶解，制得溶液A；将氯化二乙基铵和异丙醇混合在30-40℃下搅拌至固体溶解，制得溶液B，然后将溶液A逐滴加入到溶液B中，滴加完毕后继续在30-40℃下搅拌30min；然后加入活化的3A分子筛，搅拌混合，用水冷却，然后迅速过滤，得到的沉淀用异丙醇洗涤，干燥后，制得热敏变色材料；
(2)将三聚氰胺和质量浓度为37％的甲醛溶液混合，然后采用三乙醇胺调节其pH为8-9，搅拌升温至60℃，继续搅拌至固体溶解，然后加入去离子水稀释，水的用量与甲醛溶液的体积相同，继续搅拌10min，得到溶液C；
(3)将吐温80和去离子水混合搅拌均匀，然后加入步骤(1)制得的热敏变色材料，100Hz频率，60℃下超声处理15-20min，得到乳液，然后加入步骤(2)制得的溶液C、黄原胶水溶液搅拌混合，然后采用盐酸溶液调节体系pH为4-5，在70℃下，480r/min的条件下搅拌2-3h，搅拌结束后冷却至室温，过滤，得到的固体采用去离子水洗涤，干燥，得到热敏变色微胶囊材料；
(4)将无水乙醇、去离子水混合搅拌均匀，然后依次加入聚丙烯酸酯、聚乙二醇、双酚A、乳化剂、分散剂，5000rpm的转速下搅拌混合1-3h，然后加入上述制得的热敏变色微胶囊材料、消泡剂、增稠剂，搅拌混合均匀，制得热敏涂料。
2.如权利要求1所述的一种新型绿色环保热敏涂料的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，所述铜盐为氯化铜、二水氯化铜的一种。
3.如权利要求1所述的一种新型绿色环保热敏涂料的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，所述铜盐和无水乙醇的用量比为(0.5-1)g：(2-4)mL。
4.如权利要求1所述的一种新型绿色环保热敏涂料的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，所述氯化二乙基铵与异丙醇的用量比为(1-2)g：(6-8)mL。
5.如权利要求1所述的一种新型绿色环保热敏涂料的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，所述铜盐和氯化二乙基铵的质量比为1:2。
6.如权利要求1所述的一种新型绿色环保热敏涂料的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，所述三聚氰胺和甲醛溶液的用量比为1g：(2-4)mL。
7.如权利要求1所述的一种新型绿色环保热敏涂料的制备方法，其特征在于：步骤(3)中，所述溶液C、热敏变色材料、黄原胶水溶液的质量比为10：(3-5)：0.5。
8.如权利要求1所述的一种新型绿色环保热敏涂料的制备方法，其特征在于：步骤(3)中，所述黄原胶水溶液的质量浓度为0.5％。
9.如权利要求1所述的一种新型绿色环保热敏涂料的制备方法，其特征在于：所述氯化二乙基铵、吐温80的质量比为1:0.7。
10.如权利要求1所述的一种新型绿色环保热敏涂料的制备方法，其特征在于，步骤(4)中，各组分的用量以重量份计分别为：无水乙醇5-11份、去离子水10-20份、聚丙烯酸酯40-50份、聚乙二醇3-8份、双酚A30-60份、乳化剂5份、分散剂1-3份、热敏变色微胶囊材料5-10份、消泡剂3份、增稠剂3份。
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CN113698867A (zh) * 2021-10-13 2021-11-26 国网浙江省电力有限公司检修分公司 一种电力设备用高温热敏变色涂料及其制备方法

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