本发明专利技术提供了一种自监测型丙烯酸酯及其制备方法和应用，属于丙烯酸酯涂料技术领域，本发明专利技术制备了一种具有自监测性能的水性丙烯酸树脂和涂料，将含有聚集诱导发光效应基因的分子四苯基乙烯接枝到丙烯酸酯上，制备得到丙烯酸树脂，当材料产生裂纹时，由于裂纹处分子聚集态的变化，材料的荧光强度大幅提高，进而产生自监测的效果。本发明专利技术的自监测型水性丙烯酸树脂涂料制备成本低，不改变原有涂料的各项性能，可以达到自检测的目的，可以广泛运用于各种高端易磨损设备或金属材料中，方便识别设备或金属材料的磨损程度，保证设备和使用者的安全，有广阔的市场前景。有广阔的市场前景。有广阔的市场前景。
【技术实现步骤摘要】
一种自监测型丙烯酸酯及其制备方法和应用
[0001]本专利技术属于丙烯酸树脂材料
，具体涉及一种自监测型丙烯酸酯及其制备方法和一种具有自检测功能的水性丙烯酸树脂涂料及其制备方法。
技术介绍
[0002]丙烯酸树脂是丙烯酸、甲基丙烯酸及其衍生物聚合物的总称。丙烯酸树脂涂料就是以(甲基)丙烯酸酯、苯乙烯为主体，同其他丙烯酸酯共聚所得丙烯酸树脂制得的热塑性或热固性树脂涂料或丙烯酸辐射涂料。
[0003]水性丙烯酸树脂通常通过乳液聚合制备，具有绿色环保、化学稳定性好、制备工艺成熟的优点，常用于水性涂料，在建筑涂料市场占有重要的比重，同时在先进涂料领域也有广泛的应用。然而，当丙烯酸树脂使用后，很多情况会由于人为或环境原因微裂纹的产生，无法及时修补，使得裂纹增长，涂层损坏，因而这类树脂在高精尖(精密仪器涂料)领域的应用仍存在问题。
[0004]因此，从分子结构出发，设计一种具有自监测功能的水性丙烯酸树脂，在产生微裂纹后可以产生荧光，使人可以快速识别从而能够进行有效修补，在高端涂料领域尤为重要。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的是在于制备一种具有自监测性能的水性丙烯酸树脂，将含有聚集诱导发光效应基因的分子四苯基乙烯接枝到丙烯酸酯上，制备得到丙烯酸树脂，当材料产生裂纹时，由于裂纹处分子聚集态的变化，材料的荧光强度大幅提高，进而产生自监测的效果。
[0006]本专利技术的具体
技术实现思路
如下：
[0007]一种自监测型丙烯酸酯，其结构中至少包括一种如下结构通式的有机物，所述有机物化学结构通式如图1所示。其中烷烃链n为2，4，6，8。
[0008]一种自监测型丙烯酸酯的制备方法，所述自监测型丙烯酸酯由过量二羟基化四苯基乙烯与丙烯酸酯在160
±
1℃，质量分数大于或等于70％的硫酸水溶液催化下反应18～36h，之后通过柱层析得到四苯基乙烯单丙烯酸酯；将四苯基乙烯单丙烯酸酯分别于1,6
‑
二溴代己烷在K2CO3催化下反应10～15h，之后柱层析分离得到自监测丙烯酸酯。
[0009]其中，所述1,6
‑
二溴代己烷或为1,8
‑
二溴代辛烷或为1,10二溴代癸烷或为1,12
‑
二溴代十二烷。
[0010]一种具有自监测性能的水性丙烯酸树脂涂料，所述树脂制备通过甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、自监测型丙烯酸酯、交联剂、乳化剂、自由基聚合引发剂和水组成，所述自监测型水性丙烯酸树脂涂料的制备方法为：
[0011]①
按照质量分数称取甲基丙烯酸甲酯80～120份，丙烯酸丁酯150～300份，混合配置单体混合物A；
[0012]②
称取乳化剂0.5～2份溶于80份去离子水，机械搅拌直至乳化剂完全溶解，之后
加入质量百分比20～30％的单体混合物A，并在70
±
5℃条件下搅拌，得到乳液体系；
[0013]③
将3～4份过硫酸铵溶解在10份去离子水中，配置引发剂水溶液B，随后将质量百分比20～30％的溶液B滴加至步骤
②
中所述制备完成的乳液体系中；之后，将剩余的70～80％混合物A与70～80％溶液B用同时滴加至上述体系，滴加完成后，升温至90
±
3℃并保温处理，得到预聚物水溶液；
[0014]④
将2～8份自监测型丙烯酸酯与8～2份双丙烯酸乙酯搅拌均匀，配置成交联剂混合物C。随后将混合物C滴加入步骤
③
中制备得到的预聚物水溶液中，保持油浴温度90
±
3℃；滴加完全后，保温20～30min，得到自监测型水性丙烯酸树脂涂料。
[0015]其中，所述乳化剂为阴离子型乳化剂，包括十二烷基苯磺酸钠、月桂基磺酸钠和十二烷基磺酸钠。
[0016]其中，所述滴加速率为1～2滴每秒。
[0017]其中，所述搅拌时间30～60min。
[0018]其中，所述搅拌速率200～300r/min。
[0019]有益效果
[0020]本专利技术将含有聚集诱导发光效应基因的分子四苯基乙烯接枝到丙烯酸酯上，制备得到自监测型水性丙烯酸树脂涂料，当材料产生裂纹时，由于裂纹处分子聚集态的变化，材料的荧光强度大幅提高，进而其涂料的颜色发生变化，而经过检测发现，自监测丙烯酸酯对水性丙烯酸树脂涂料的各方面的特性几乎没有什么影响，此水性丙烯酸树脂涂料适用于各种对损伤要求较高的高科技领域，当涂料产生磨损的时候，其外部的颜色会发生变化，当其颜色改变超过预设的阀值时，就需要检测其内部结构的形变及磨损，防止出现事故，达到自监测的效果。
[0021]本专利技术的自监测型水性丙烯酸树脂涂料制备成本低，不改变原有涂料的各项性能，可以达到自检测的目的，可以广泛运用于各种高端易磨损设备或金属材料中，方便识别设备或金属材料的磨损程度，保证设备和使用者的安全，有广阔的市场前景。
附图说明
[0022]图1：本专利技术采用的自监测型丙烯酸酯结构通式图；
[0023]图2：二羟基化四苯基乙烯的结构式图；
[0024]图3：四苯基乙烯单丙烯酸酯的结构式图。
具体实施方式
[0025]通过以下实施例对本专利技术进行详细说明。各实施例中，涂料硬度通过铅笔硬度法进行测试；抗冲击强度按照GB/T 1732
‑
93标准测定；通过摆锤击打后结合扫描电子显微镜观察，确定微裂纹平均尺寸，随后通过照相机对材料进行拍照，通过图片软件读取材料受损处灰度值，评价材料表面颜色变化，该过程涂料均在铝板上进行涂覆。
[0026]实施例1
[0027]本实施例提供了一种自监测丙烯酸酯的制备方法，制备方法如下：
[0028]将过量二羟基化四苯基乙烯(图2)与丙烯酸酯在160
±
1℃，质量分数大于或等于70％的硫酸水溶液催化下反应18～36h，之后通过柱层析得到四苯基乙烯单丙烯酸酯(图
3)。
[0029]将四苯基乙烯单丙烯酸酯(图3)分别与1,6
‑
二溴代己烷(1,8
‑
二溴代辛烷、1,10二溴代癸烷、1,12
‑
二溴代十二烷)在K2CO3催化下反应10～15h，之后柱层析分离得到自监测丙烯酸酯(图1)。
[0030]实施例2
[0031]本实施例中，甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、交联剂双丙烯酸乙酯、乳化剂十二烷基磺酸钠、引发剂过硫酸钾均从北京伊诺凯试剂有限公司购买。
[0032]本实施例包含自监测型水性丙烯酸树脂涂料的制备方法，包括以下步骤：
[0033](1)预乳化。
[0034]使用电子天平称取甲基丙烯酸甲酯80份(相对质量，以下相同)，丙烯酸丁酯150份，混合配置单体混合物A；随后称取乳化剂十二烷基磺酸钠1份溶于80份去离子水，机械搅拌30min直至乳化剂完全溶解，搅拌速率220r/min；之后加入20％的单体混合物A，并本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种自监测型丙烯酸酯，其特征在于：所述自监测型丙烯酸酯的结构中至少包括一种如下结构通式的有机物，结构式中，烷烃链n为2，4，6，8。2.一种权利要求1自监测型丙烯酸酯的制备方法，其特征在于：所述自监测型丙烯酸酯由过量二羟基化四苯基乙烯与丙烯酸酯在160
±
1℃，质量分数大于或等于70％的硫酸水溶液催化下反应18～36h，之后通过柱层析得到四苯基乙烯单丙烯酸酯；将四苯基乙烯单丙烯酸酯分别于1,6
‑
二溴代己烷在K2CO3催化下反应10～15h，之后柱层析分离得到自监测丙烯酸酯。3.根据权利要求2所述的自监测型丙烯酸酯的制备方法，其特征在于：所述1,6
‑
二溴代己烷或为1,8
‑
二溴代辛烷或为1,10二溴代癸烷或为1,12
‑
二溴代十二烷。4.一种权利要求1所述的自监测型丙烯酸酯的应用，其特征在于：所述自监测型丙烯酸酯用于制备自监测型水性丙烯酸树脂涂料。5.根据权利要求4所述的自监测型丙烯酸酯的应用，其特征在于：所述自监测型水性丙烯酸树脂涂料的制备材料还包括甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、交联剂、乳化剂、自由基聚合引发剂和水。6.根据权利要求4所述的自监测型丙烯酸酯的应用，其特征在于：所述自监测型水性丙烯酸树脂涂料的制备方法为：
①
按照质量分数称取甲基丙烯酸甲酯80～120份，丙烯酸丁酯150～300份，混合配置单体混合物A；
②...
【专利技术属性】
技术研发人员：高先银，杨磊，
申请(专利权)人：安徽科润美新材料科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。