本發(fā)明涉及一種水性樹(shù)脂，特別涉及一種具有熒光效果的水性環(huán)氧分散體及其制備方法。

背景技術(shù)：

具有熒光特性的涂料，給傳統(tǒng)的涂料帶來(lái)了新的功能與特點(diǎn)。熒光涂料的亮度可達(dá)一般油漆的三倍左右，是其他油漆無(wú)法比擬的，同時(shí)顏色特別鮮艷、色純度高。使其可在裝飾裝潢，標(biāo)記警報(bào)等方面得到較多的應(yīng)用。

熒光漆所發(fā)出光的波長(zhǎng)范圍寬，傳統(tǒng)的熒光漆是通過(guò)在樹(shù)脂中加入熒光粉以實(shí)現(xiàn)其發(fā)光行為。一般熒光粉主要包括無(wú)機(jī)熒光粉與有機(jī)熒光粉。無(wú)機(jī)熒光化合物發(fā)光效率高、熱穩(wěn)定好，但其來(lái)源有限且在有機(jī)聚合物中的分散性較差；較難加工塑型，且熒光粉末易脫落。而對(duì)于有機(jī)熒光粉末，在固態(tài)狀態(tài)下，由于聚集誘導(dǎo)猝滅效應(yīng)，導(dǎo)致起其熒光特性急劇下降甚至消失。這些都限制了熒光涂料的研究以及發(fā)展。有必要合成一種樹(shù)脂，使其直接具有熒光效果，一方面減少熒光粉末摻雜的步驟，從而簡(jiǎn)化了工藝；另一方面，克服傳統(tǒng)熒光分子在固態(tài)狀態(tài)下而出現(xiàn)的猝滅效應(yīng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，本發(fā)明的目的是提供一種水性樹(shù)脂，特別涉及一種具有熒光效果的水性環(huán)氧分散體及其制備方法。將具有聚集誘導(dǎo)發(fā)光效應(yīng)的熒光分子通過(guò)化學(xué)鍵，與環(huán)氧樹(shù)脂連段連接。利用聚合物鏈段的包裹束縛作用，抑制熒光分子的分子內(nèi)苯環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使其吸收的紫外光線的能量主要通過(guò)熒光方式釋放，實(shí)現(xiàn)光致發(fā)光效果。

為了達(dá)到上述技術(shù)效果，本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種具有熒光效果的水性環(huán)氧分散體以質(zhì)量百分比計(jì)，制備所述水性環(huán)氧分散體的原料包括：

其中，所述4-甲基丙烯酸四苯基乙烯酯的結(jié)構(gòu)式為：

優(yōu)選的，所述環(huán)氧樹(shù)脂的環(huán)氧值范圍為0.11～0.51mol/100g。

進(jìn)一步的，本案還提供一種制備上述具有熒光效果的水性環(huán)氧分散體的方法，通過(guò)以下步驟制得：

步驟一，將環(huán)氧樹(shù)脂溶解于丙二醇單異丙醚，升溫至80～110℃，以500轉(zhuǎn)/分～1500轉(zhuǎn)/分的速度范圍攪拌5～20分鐘，使其充分溶解；

步驟二，將丙烯酸單體混合物與熒光分子4-甲基丙烯酸四苯基乙烯酯、過(guò)氧化苯甲酰混合，利用恒壓滴液漏斗，逐步將其滴加入環(huán)氧樹(shù)脂的丙二醇單異丙醚溶劑中，滴加時(shí)間控制在2～6小時(shí)之間，滴加時(shí)體系溫度控制在90℃～110℃，然后再在100℃～130℃的范圍內(nèi)，保溫2～6小時(shí)，通過(guò)溶液聚合將單體與熒光分子接枝于環(huán)氧樹(shù)脂連段上。

步驟三，將反應(yīng)體系溫度降溫至40℃～90℃，稱(chēng)量定量的二甲氨基乙醇，中和反應(yīng)1～3小時(shí)，得到的樹(shù)脂趁熱快速倒入分散于去離子水中，以1000轉(zhuǎn)/分鐘～2500轉(zhuǎn)/分鐘的速度，快速攪拌5～30分鐘，得到均勻的具有熒光效果的水性環(huán)氧分散體。

本發(fā)明的有益效果是：

1.直接合成的熒光樹(shù)脂，避免了制備熒光涂料過(guò)程中需要摻雜熒光粉末的過(guò)程，一方面簡(jiǎn)化了生產(chǎn)熒光涂料的制備工藝，另一方面，避免了由于熒光粉末分散性差而導(dǎo)致的涂層掉粉、材料力學(xué)性能差等問(wèn)題；

2.利用聚集誘導(dǎo)發(fā)光效應(yīng)，克服了傳統(tǒng)熒光分子在固態(tài)下熒光易猝滅的問(wèn)題，制備的涂層具有較強(qiáng)的熒光效果；

3.利用溶液接枝聚合制備改性的具有熒光特性的環(huán)氧樹(shù)脂，在使其成鹽后分散在水相體系中，從而得到環(huán)保的水性體系樹(shù)脂，反應(yīng)簡(jiǎn)單，有效可控，制備得到的樹(shù)脂，符合環(huán)保要求。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書(shū)所限定的范圍。

實(shí)施例一

一種具有熒光效果的水性環(huán)氧分散體，以質(zhì)量百分比計(jì)，制備該水性環(huán)氧分散體的原料包括：

其中，所述4-甲基丙烯酸四苯基乙烯酯的結(jié)構(gòu)式為：

優(yōu)選的，所述環(huán)氧樹(shù)脂的環(huán)氧值為0.11mol/100g。

制備上述具有熒光效果的水性環(huán)氧分散體的具體步驟如下：

步驟一，將環(huán)氧樹(shù)脂溶解于丙二醇單異丙醚，升溫至110℃，以1500轉(zhuǎn)/分的速度范圍攪拌20分鐘，使其充分溶解；

步驟二，將丙烯酸單體混合物與熒光分子4-甲基丙烯酸四苯基乙烯酯、過(guò)氧化苯甲?；旌?，利用恒壓滴液漏斗，逐步將其滴加入環(huán)氧樹(shù)脂的丙二醇單異丙醚溶劑中，滴加時(shí)間控制在2小時(shí)，滴加時(shí)體系溫度控制在110℃，然后再在130℃下，保溫2小時(shí)，通過(guò)溶液聚合將單體與熒光分子接枝于環(huán)氧樹(shù)脂連段上。

步驟三，將反應(yīng)體系溫度降溫至90℃，稱(chēng)量定量的二甲氨基乙醇，中和反應(yīng)1小時(shí)，得到的樹(shù)脂趁熱快速倒入分散于去離子水中，以2500轉(zhuǎn)/分鐘的速度，快速攪拌5分鐘，得到均勻的具有熒光效果的水性環(huán)氧分散體。

實(shí)施例二

一種具有熒光效果的水性環(huán)氧分散體，以質(zhì)量百分比計(jì)，制備該水性環(huán)氧分散體的原料包括：

其中，所述4-甲基丙烯酸四苯基乙烯酯的結(jié)構(gòu)式為：

優(yōu)選的，所述環(huán)氧樹(shù)脂的環(huán)氧值為0.20mol/100g。

制備上述具有熒光效果的水性環(huán)氧分散體的具體步驟如下：

步驟一，將環(huán)氧樹(shù)脂溶解于丙二醇單異丙醚，升溫至100℃，以1200轉(zhuǎn)/分的速度范圍攪拌15分鐘，使其充分溶解；

步驟二，將丙烯酸單體混合物與熒光分子4-甲基丙烯酸四苯基乙烯酯、過(guò)氧化苯甲?；旌希煤銐旱我郝┒?，逐步將其滴加入環(huán)氧樹(shù)脂的丙二醇單異丙醚溶劑中，滴加時(shí)間控制在3小時(shí)，滴加時(shí)體系溫度控制在105℃，然后再在120℃下，保溫3小時(shí)，通過(guò)溶液聚合將單體與熒光分子接枝于環(huán)氧樹(shù)脂連段上。

步驟三，將反應(yīng)體系溫度降溫至80℃，稱(chēng)量定量的二甲氨基乙醇，中和反應(yīng)1.5小時(shí)，得到的樹(shù)脂趁熱快速倒入分散于去離子水中，以2000轉(zhuǎn)/分鐘的速度，快速攪拌15分鐘，得到均勻的具有熒光效果的水性環(huán)氧分散體。

實(shí)施例三

一種具有熒光效果的水性環(huán)氧分散體，以質(zhì)量百分比計(jì)，制備該水性環(huán)氧分散體的的原料包括：

其中，所述4-甲基丙烯酸四苯基乙烯酯的結(jié)構(gòu)式為：

優(yōu)選的，所述環(huán)氧樹(shù)脂的環(huán)氧值為0.44mol/100g。

制備上述具有熒光效果的水性環(huán)氧分散體的的具體步驟如下：

步驟一，將環(huán)氧樹(shù)脂溶解于丙二醇單異丙醚，升溫至100℃，以800轉(zhuǎn)/分的速度范圍攪拌10分鐘，使其充分溶解；

步驟二，將丙烯酸單體混合物與熒光分子4-甲基丙烯酸四苯基乙烯酯、過(guò)氧化苯甲?；旌希煤銐旱我郝┒?，逐步將其滴加入環(huán)氧樹(shù)脂的丙二醇單異丙醚溶劑中，滴加時(shí)間控制在4小時(shí)，滴加時(shí)體系溫度控制在95℃，然后再在110℃下，保溫5小時(shí)，通過(guò)溶液聚合將單體與熒光分子接枝于環(huán)氧樹(shù)脂連段上。

步驟三，將反應(yīng)體系溫度降溫至60℃，稱(chēng)量定量的二甲氨基乙醇，中和反應(yīng)2小時(shí)，得到的樹(shù)脂趁熱快速倒入分散于去離子水中，以1500轉(zhuǎn)/分鐘的速度，快速攪拌20分鐘，得到均勻的具有熒光效果的水性環(huán)氧分散體。

實(shí)施例四

一種具有熒光效果的水性環(huán)氧分散體，以質(zhì)量百分比計(jì)，制備該水性環(huán)氧分散體的原料包括：

其中，所述4-甲基丙烯酸四苯基乙烯酯的結(jié)構(gòu)式為：

優(yōu)選的，所述環(huán)氧樹(shù)脂的環(huán)氧值為0.51mol/100g。

制備上述具有熒光效果的水性環(huán)氧分散體的具體步驟如下：

步驟一，將環(huán)氧樹(shù)脂溶解于丙二醇單異丙醚，升溫至80℃，以500轉(zhuǎn)/分的速度范圍攪拌5分鐘，使其充分溶解；

步驟二，將丙烯酸單體混合物與熒光分子4-甲基丙烯酸四苯基乙烯酯、過(guò)氧化苯甲?；旌?，利用恒壓滴液漏斗，逐步將其滴加入環(huán)氧樹(shù)脂的丙二醇單異丙醚溶劑中，滴加時(shí)間控制在6小時(shí)，滴加時(shí)體系溫度控制在90℃，然后再在100℃下，保溫6小時(shí)，通過(guò)溶液聚合將單體與熒光分子接枝于環(huán)氧樹(shù)脂連段上。

步驟三，將反應(yīng)體系溫度降溫至40℃，稱(chēng)量定量的二甲氨基乙醇，中和反應(yīng)3小時(shí)，得到的樹(shù)脂趁熱快速倒入分散于去離子水中，以1000轉(zhuǎn)/分鐘的速度，快速攪拌30分鐘，得到均勻的具有熒光效果的水性環(huán)氧分散體。

按照實(shí)施例1～4，合成具有熒光效果的水性環(huán)氧分散體，加入10％wt的水性氨基樹(shù)脂固化劑。本發(fā)明選用中國(guó)三木集團(tuán)的5717W固化劑。加入固化劑的涂料涂覆于底材表面，進(jìn)過(guò)130℃的烘烤固化，即得到具有熒光效果的涂層。

盡管本發(fā)明的實(shí)施方案已公開(kāi)如上，但其并不僅限于說(shuō)明書(shū)和實(shí)施方式中所列運(yùn)用，它完全可以被適用于各種適合本發(fā)明的領(lǐng)域，對(duì)于熟悉本領(lǐng)域的人員而言，可容易地實(shí)現(xiàn)另外的修改，因此在不背離權(quán)利要求及等同范圍所限定的一般概念下，本發(fā)明并不限于特定的細(xì)節(jié)。