CN109504188A - 一种含量子点苯丙乳液涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种含量子点苯丙乳液涂料及其制备方法，属于涂料技术领域。本发明不仅具有提供苯丙乳液涂料炫彩性能，同时还具有判别苯丙乳液涂料施工质量的功能。本发明量子点填充在氨基富勒烯里面，然后与合成具有环氧基团的苯丙乳液进行反应，制备出接枝富勒烯苯丙乳液，其中富勒烯里填充量子点，采用该乳液制备出负离子功能涂料。包括下列组份：量子点，氨基富勒烯，乙烯基环氧、苯乙烯、醋酸乙烯酯、丙烯酸、引发剂、乳化剂,成膜剂、消泡剂、流平剂，增粘剂，防冻剂，憎水剂。本发明的一种负离子功能涂料不但具有具有添加量极少，成本低，性价比高特点，而且涂料炫彩性能优异，具有判别苯丙乳液涂料施工质量的功能等方面性能优异。

Description

一种含量子点苯丙乳液涂料及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种含荧光量子点真石漆及其制备方法，属于涂料技术领域。

背景技术

苯丙乳液(苯乙烯-丙烯酸酯乳液)是由苯乙烯和丙烯酸酯单体经乳液共聚而得。其耐水、耐碱、耐洗擦性能好，而且耐户外老化广泛应用在胶粘剂、涂料等领域。

丙乳液涂料装修后的建筑物，具有防火、防水、耐酸碱、耐污染。无毒、无味、粘接力强，永不褪色等特点，能有效地阻止外界恶劣环境对建筑物侵蚀，延长建筑物的寿命，由于丙乳液涂料具备良好的附着力和耐冻融性能，同时具有装饰功能而得到广泛应用。

苯丙乳液涂料的应用内墙渐渐变得广泛，人们对于高品质苯丙乳液涂料的追求也变得更加严苛，如：色差、涂层开裂、掉砂等问题，如何防止苯丙乳液涂料在涂刷完毕之后保证质量，成为厂家和消费者共同关注的问题。产生上述问题的主要原因是填料过多、分散不均匀，为此开发一种能含标记的苯丙乳液涂料，可以根据标记的分布和密度大小进行准确判断苯丙乳液涂料施工的质量。

目前对量子点苯丙乳液涂料研究好少，中国专利：一种核壳量子点/聚苯乙烯荧光微球的制备方法，专利申请号：CN106519098A，此专利主要是关于一种核壳量子点/聚苯乙烯荧光微球的制备方法，采用乳液聚合成功将大量量子点包覆在聚苯乙烯微球中，保留了包埋法的主要优点并克服了它包覆不均匀，包覆量不够、量子点外漏等问题缺点，制备出了粒径均匀、荧光稳定、荧光强度极高的量子点荧光微球。中国专利：一种基于咔唑发光苯丙乳液制备方法及其应用，专利申请号：CN201610131607.2，此专利采用乙烯基咔唑功能单体与丙烯酸类、丙烯酸酯类、苯乙烯等聚合单体通过乳液共聚，制备得到了一种固含量高、凝胶率低、稳定性好的发光苯丙乳液。

从以上专利可以看出，主要是量子点材料的制备方法，对量子点涂料的应用还是较少。本发明通过制备一种含量子点苯丙乳液涂料及其制备方法，该涂料不仅具有提供苯丙乳液涂料炫彩性能，同时还具有判别苯丙乳液涂料施工质量的功能。

发明内容

本发明采用填充量子点氨基富勒烯，可有效减少涂料对量子点包埋，减少对量子点效果的影响。

利用氨基富勒烯的疏水性，在涂料施工过程中，填充量子点氨基富勒烯裸露在涂料的表层,提高量子点炫彩性能，同时具有杀菌功能。

由于氨基富勒烯与苯丙乳液里的环氧基团反应，将填充量子点氨基富勒烯固定在聚合物的分子链上，在涂料使用过程中不易脱落。添加量极少，成本低，性价比高。

本发明是通过以下技术方案来实现的。

1.量子点填充氨基富勒烯制备

采用尺寸为1-5纳米的量子点材料和氨基富勒烯在95％乙醇溶液里进行超声分散，目的使使量子点进入氨基富勒烯。所用的富勒烯的碳原子数大于60。

选用量子点材料种类有：硅量子点、锗量子点、硫化镉量子点、硒化镉量子点、碲化镉量子点、硒化锌量子点、硫化铅量子点、硒化铅量子点、磷化铟量子点和砷化铟量子点。选用量子点材料尺寸为2-5纳米。

2.带环氧基团的苯丙乳液制备

乙烯基环氧、苯乙烯、丙烯酸丁酯、丙烯酸、引发剂、乳化剂、水在水溶液进行乳液聚合。

将乙烯基环氧、苯乙烯、醋酸乙烯酯、丙烯酸、引发剂、乳化剂、水按一定的比例加入到三颈瓶中，在75-85℃反应4-6小时，反应结束后冷却。得到带环氧基团的苯丙乳液。

所用的引发剂为过硫酸铵、乳化剂为十二烷基磺酸钠和OP-10的混合物。

3.含量子点苯丙乳液涂料的制备

将制备的带环氧基团的苯丙乳液和含有量子点氨基富勒烯，进行反应。后加入涂料助剂(成膜剂、消泡剂、流平剂等)，制备出含量子点苯丙乳液涂料。

带环氧基团的苯丙乳液和含有量子点氨基富勒烯用量是氨基富勒烯与乙烯基环氧的摩尔比为1：1。

4.所用的成膜剂是丙二醇乙醚、二丙二醇乙醚的一种或其组合。

5.分散剂为水性聚醚类(聚丙二醇200)或炔二醇乙氧基化合物类分散剂；所述消泡剂为水性聚醚有机硅聚合物、聚氧乙烯醚或改性聚硅氧烷其中的一种。

6.所采用的超声功率为1-5千瓦，时间为4-8小时，所用分散溶剂为无水乙醇、95％乙醇、乙二醇等。

量子点填充氨基富勒烯制备以及接枝到分子链上示意图如图1

附图说明

图1为氨基富勒烯制备以及接枝到分子链上示意图。

图2为实施案例一在放大1000倍荧光图像

图3为实施案例二在放大1000倍荧光图像

图4为实施案例三在放大1000倍荧光图像

具体实施方式

实施案例一

1.取0.01摩尔氨基富勒烯和10g量子点材料(CdS)(2-5纳米)，加入100ml的95％乙醇溶液里，进行超声分散(超声功率1KW)，超声分散2小时，制备出含纳米负离子粉的氨基富勒烯。

2.取0.01摩尔乙烯基环氧，1摩尔苯乙烯，1摩尔丙烯酸丁酯、0.01摩尔过硫酸铵，0.01摩尔OP-10和0.01摩尔十二烷基磺酸钠，12摩尔水，加入到500ml三颈瓶中，加入至80℃，反应4小时，冷却。制备出含环氧基团的苯丙乳液。

3.将1制备的含量子点的氨基富勒烯与2制备的含环氧基团的苯丙乳液相混合，由于氨基和环氧基团反应条件温和，搅拌2小时，反应完全。后加入适量的填料20g，加入0.1gAMP～95多功能助剂、0.1g分散剂聚丙二醇200,0.2g成膜助剂Texanol、0.1g丙三醇防冻剂、0.1g水性消泡剂、0.1gDOWICIL＊75杀菌剂、0.1gSHP-50憎水剂，制备出一种含量子点苯丙乳液涂料。放大1000倍荧光图像如图2.

实施案例二

1.取0.05摩尔氨基富勒烯和10g量子点材料(CdS)(2-5纳米)，加入100ml的95％乙醇溶液里，进行超声分散(超声功率1KW)，超声分散2小时，制备出含纳米负离子粉的氨基富勒烯。

2取0.05摩尔乙烯基环氧，1摩尔苯乙烯，1摩尔丙烯酸丁酯、0.01摩尔过硫酸铵，0.01摩尔OP-10和0.01摩尔十二烷基磺酸钠，12摩尔水，加入到500ml三颈瓶中，加入至80℃，反应4小时，冷却。制备出含环氧基团的苯丙乳液。

3.将1制备的含量子点的氨基富勒烯与2制备的含环氧基团的真石漆乳液相混合，由于氨基和环氧基团反应条件温和，搅拌2小时，反应完全。后加入适量的填料20g，加入0.2gAMP～95多功能助剂、0.1g分散剂聚丙二醇200,0.6g成膜助剂Texanol、0.1g丙三醇防冻剂、0.1g水性消泡剂、0.1gDOWICIL＊75杀菌剂、0.3gSHP-50憎水剂，制备出一种含量子点真石漆涂料。放大1000倍荧光图像如图3.实施案例三

1.取0.1摩尔氨基富勒烯和10g量子点材料(CdS)(2-5纳米)，加入100ml的95％乙醇溶液里，进行超声分散(超声功率1KW)，超声分散2小时，制备出含纳米负离子粉的氨基富勒烯。

2.取0.1摩尔乙烯基环氧，1摩尔苯乙烯，1摩尔丙烯酸丁酯、0.01摩尔过硫酸铵，0.01摩尔OP-10和0.01摩尔十二烷基磺酸钠，12摩尔水，加入到500ml三颈瓶中，加入至80℃，反应4小时，冷却。制备出含环氧基团的苯丙乳液。

3.将1制备的含量子点的氨基富勒烯与2制备的含环氧基团的真石漆乳液相混合，由于氨基和环氧基团反应条件温和，搅拌2小时，反应完全。后加入适量的填料20g，加入0.3gAMP～95多功能助剂、0.1g分散剂聚丙二醇200,0.6g成膜助剂Texanol、0.1g丙三醇防冻剂、0.1g水性消泡剂、0.1gDOWICIL＊75杀菌剂、0.3gSHP-50憎水剂，制备出一种含量子点真石漆涂料。放大1000倍荧光图像如图4.

以上实施案例，依据国家建材行业标准JC/T 2004-2010规定的方法检测和国家标准GB 6566-2010进行检测。将本发明的实施例的量子点功能涂料施于内墙墙面上，在相同条件下检测涂料的常规性能，检测结果如下表：

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.量子点填充氨基富勒烯制备

采用尺寸为1-5纳米的量子点材料和氨基富勒烯在95％乙醇溶液里进行超声分散，目的使使量子点进入氨基富勒烯。所用的富勒烯的碳原子数大于60。

选用量子点材料种类有：硅量子点、锗量子点、硫化镉量子点、硒化镉量子点、碲化镉量子点、硒化锌量子点、硫化铅量子点、硒化铅量子点、磷化铟量子点和砷化铟量子点。选用量子点材料尺寸为2-5纳米。

2.带环氧基团的苯丙乳液制备

乙烯基环氧、苯乙烯、丙烯酸丁酯、丙烯酸、引发剂、乳化剂、水在水溶液进行乳液聚合。

将乙烯基环氧、苯乙烯、醋酸乙烯酯、丙烯酸、引发剂、乳化剂、水按一定的比例加入到三颈瓶中，在75-85℃反应4-6小时，反应结束后冷却。得到带环氧基团的苯丙乳液。

所用的引发剂为过硫酸铵、乳化剂为十二烷基磺酸钠和OP-10的混合物。

3.含量子点苯丙乳液涂料的制备

将制备的带环氧基团的苯丙乳液和含有量子点氨基富勒烯，进行反应。后加入涂料助剂(成膜剂、消泡剂、流平剂等)，制备出含量子点苯丙乳液涂料。

带环氧基团的苯丙乳液和含有量子点氨基富勒烯用量是氨基富勒烯与乙烯基环氧的摩尔比为1：1。

4.所用的成膜剂是丙二醇乙醚、二丙二醇乙醚的一种或其组合。

5.分散剂为水性聚醚类(聚丙二醇200)或炔二醇乙氧基化合物类分散剂；所述消泡剂为水性聚醚有机硅聚合物、聚氧乙烯醚或改性聚硅氧烷其中的一种。

6.所采用的超声功率为1-5千瓦，时间为4-8小时，所用分散溶剂为无水乙醇、95％乙醇、乙二醇等。