【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及水性涂料，尤其涉及一种水性多重荧光防伪涂料及其制备方法。
技术介绍
1、随着商品经济的发展和知识产权保护意识的增强，防伪技术在各个领域的应用日益广泛。荧光防伪涂料作为一种重要的防伪手段，因其独特的荧光效果和难以复制的特性，受到市场的广泛关注。传统荧光防伪涂料多基于油性体系，存在环境污染大、施工难度大、成本高等问题。而水性荧光防伪涂料以其环保、易施工、成本低廉等优势逐渐成为研究热点。
2、现有技术中的不足：
3、环保性差：传统油性荧光防伪涂料含有大量有机溶剂，对环境和施工人员健康造成威胁。随着环保法规的日益严格，这类涂料的应用受到限制。
4、防伪手段单一：许多现有荧光防伪涂料仅依赖单一的荧光效果，防伪手段单一，容易被仿制。
5、施工难度大：油性涂料对施工条件要求较高，干燥速度慢，且不易在湿表面或潮湿环境中施工，增加了施工难度和成本。
6、耐久性不足：部分水性荧光防伪涂料在使用过程中容易褪色或荧光效果减弱，影响其防伪效果和使用寿命。
7、荧光性能不稳定：一些荧光物质在长时间放置或暴露于特定环境下，荧光强度衰减较快，导致防伪效果不理想。
8、因此，我们提出了一种水性多重荧光防伪涂料及其制备方法用于解决上述问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种水性多重荧光防伪涂料及其制备方法。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：p>
3、一种水性多重荧光防伪涂料，包括如下重量份数的各组分：聚硅氧烷改性的丙烯酸树脂30～50份、再生纤维素微纤维5～15份、量子点1～10份、荧光纤维1～5份、水性荧光颜料10～30份、交联剂0.5～3份、分散剂0.5～2份、去离子水20～60份。
4、作为优选的技术方案：
5、如上所述的一种水性多重荧光防伪涂料，包括如下重量份数的各组分：聚硅氧烷改性的丙烯酸树脂40份、再生纤维素微纤维7份、量子点3份、荧光纤维2份、水性荧光颜料20份、交联剂2份、分散剂1.5份、去离子水40份。
6、如上所述的一种水性多重荧光防伪涂料，所述荧光纤维为高分子材料基体，高分子材料基体包括涤纶，荧光纤维内部均匀分散有荧光物质，所述荧光物质包括荧光染料及荧光颜料，所述交联剂采用水性封闭型异氰酸酯固化剂，所述分散剂为聚丙烯酸钠、十二烷基苯磺酸钠中的一种，所述量子点选用zns:mn/zns核壳结构量子点，核心为zns:mn，壳层为纯zns，量子点粒径控制在5～10纳米之间，量子点的荧光发射波长集中在520～530纳米之间，半峰宽小于30纳米，所述水性荧光颜料为罗丹明b基荧光颜料，粒径控制在1～5微米。
7、如上所述的一种水性多重荧光防伪涂料，所述聚硅氧烷改性的丙烯酸树脂为带有缩水甘油基的丙烯酸树脂与数均分子量为1000～2000的硅氧烷预聚体通过共聚或接枝方式复合而成，其中丙烯酸树脂与硅氧烷预聚体的重量比为20:80；所述再生纤维素微纤维的直径在0.5～0.8微米，长度为50～100，再生纤维素微纤维的椭圆度小于1.5，再生纤维素微纤维表面经过羧基化处理，羧基含量达到纤维总重量的2％。
8、如上所述的一种水性多重荧光防伪涂料，所述聚硅氧烷改性的丙烯酸树脂含有活性基团，活性基团包括羟基、羧基；
9、所述再生纤维素微纤维的表面经过表面改性剂a处理，表面改性剂a为含有羟基、氨基或环氧基的硅烷偶联剂，该表面改性剂a与所述聚硅氧烷改性的丙烯酸树脂形成氢键或共价键；
10、所述量子点表面包覆一层有机配体，有机配体含有羧基或氨基，该有机配体与所述聚硅氧烷改性的丙烯酸树脂相容，通过外加磁场或电场引导实现所述量子点的线性排列；
11、所述荧光纤维具有三重平行荧光纤维结构，每排纤维表面都经过不同的荧光染料处理，三重平行荧光纤维结构在涂料中呈角度排列，设定第n排荧光纤维与基准线的夹角为
heta_n，则：
12、
heta_n＝
heta_0+(n-1)
imes\de l ta
heta；
13、其中，
heta_0为第一排荧光纤维的基准夹角；n为荧光纤维的排数，从1开始计数；\de l ta
heta为相邻两排荧光纤维之间的夹角增量；
14、所述水性荧光颜料的颜料颗粒表面经过表面改性剂b处理，表面改性剂b为聚乙二醇接枝的羧酸,该表面改性剂b与聚硅氧烷改性的丙烯酸树脂形成强相互作用；
15、所述交联剂选用具有双官能团的交联剂，一端与聚硅氧烷改性的丙烯酸树脂反应，另一端与表面改性剂a反应，形成三维网络结构。
16、本专利技术的第二方面给出了一种水性多重荧光防伪涂料的制备方法，包括以下步骤：
17、s1：选择带有缩水甘油基的丙烯酸树脂作为主体，将丙烯酸树脂与数均分子量为1000～2000的硅氧烷预聚体按20:80的重量比混合，在70～90℃的温度下，通过共聚或接枝方式复合2～4小时，形成聚硅氧烷改性的丙烯酸树脂；
18、s2：对量子点进行表面包覆处理，选择含有羧基或氨基的有机配体作为包覆层，在50～70℃的温度下，通过化学键合作用将配体牢固地连接在量子点表面，反应时间为1～3小时；
19、s3：对荧光纤维进行表面改性处理，选择含有羟基、氨基或环氧基的硅烷偶联剂作为表面改性剂a，在40～60℃的温度下，通过化学反应将改性剂牢固地接枝在纤维表面，反应时间为2～4小时；
20、s4：对水性荧光颜料的颜料颗粒进行表面改性处理，选择聚乙二醇接枝的羧酸作为表面改性剂b，在30～50℃的温度下，通过物理吸附或化学键合作用将改性剂牢固地吸附在颜料颗粒表面，反应时间为1～2小时；
21、s5：将聚硅氧烷改性的丙烯酸树脂作为主体树脂，加入适量的去离子水进行稀释，形成固含量为30％～50％的树脂水溶液；
22、s6：在树脂水溶液中加入经过表面改性的量子点、荧光纤维和水性荧光颜料组成的荧光颗粒，通过超声波分散方法，使荧光颗粒在聚硅氧烷改性的丙烯酸树脂中均匀分散，超声波频率为20～40khz，分散时间为30～60分钟，得到复合树脂溶液；
23、s7：在复合树脂溶液中加入分散剂，进一步保证复合树脂溶液环境的分散性和稳定性；
24、s8：选择具有双官能团的交联剂加入，一端与聚硅氧烷改性的丙烯酸树脂中的活性基团反应，另一端与荧光颗粒表面的改性剂反应，形成三维网络结构，使涂料形成稳定的交联网络结构，得到水性多重荧光防伪涂料。
25、作为优选的技术方案：
26、如上所述的一种水性多重荧光防伪涂料的制备方法，所述s2中，通过外加磁场实现所述量子点的线性排列，将量子点分散在溶剂中，形成稳定的溶液，使用电磁铁或永磁体产生所需的磁场，并调节磁场的方向和强度，将量子点溶液置于磁场中，量子点在磁力作用下逐渐沿着磁场方向排列，实现线性排列，量子点的磁矩本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种水性多重荧光防伪涂料，其特征在于，包括如下重量份数的各组分：聚硅氧烷改性的丙烯酸树脂30～50份、再生纤维素微纤维5～15份、量子点1～10份、荧光纤维1～5份、水性荧光颜料10～30份、交联剂0.5～3份、分散剂0.5～2份、去离子水20～60份。
2.根据权利要求1所述的一种水性多重荧光防伪涂料，其特征在于，包括如下重量份数的各组分：聚硅氧烷改性的丙烯酸树脂40份、再生纤维素微纤维7份、量子点3份、荧光纤维2份、水性荧光颜料20份、交联剂2份、分散剂1.5份、去离子水40份。
3.根据权利要求1或2所述的一种水性多重荧光防伪涂料，其特征在于，所述荧光纤维为高分子材料基体，高分子材料基体包括涤纶，荧光纤维内部均匀分散有荧光物质，所述荧光物质包括荧光染料及荧光颜料，所述交联剂采用水性封闭型异氰酸酯固化剂，所述分散剂为聚丙烯酸钠、十二烷基苯磺酸钠中的一种，所述量子点选用ZnS:Mn/ZnS核壳结构量子点，核心为ZnS:Mn，壳层为纯ZnS，量子点粒径控制在5～10纳米之间，量子点的荧光发射波长集中在520～530纳米之间，半峰宽小于30纳米，所述水性
4.根据权利要求1或2所述的一种水性多重荧光防伪涂料，其特征在于，所述聚硅氧烷改性的丙烯酸树脂为带有缩水甘油基的丙烯酸树脂与数均分子量为1000～2000的硅氧烷预聚体通过共聚或接枝方式复合而成，其中丙烯酸树脂与硅氧烷预聚体的重量比为20:80；所述再生纤维素微纤维的直径在0.5～0.8微米，长度为50～100，再生纤维素微纤维的椭圆度小于1.5，再生纤维素微纤维表面经过羧基化处理，羧基含量达到纤维总重量的2％。
5.根据权利要求1所述的一种水性多重荧光防伪涂料，其特征在于，所述聚硅氧烷改性的丙烯酸树脂含有活性基团，活性基团包括羟基、羧基；
6.一种水性多重荧光防伪涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
7.根据权利要求6所述的一种水性多重荧光防伪涂料的制备方法，其特征在于，所述S2中，通过外加磁场实现所述量子点的线性排列，将量子点分散在溶剂中，形成稳定的溶液，使用电磁铁或永磁体产生所需的磁场，并调节磁场的方向和强度，将量子点溶液置于磁场中，量子点在磁力作用下逐渐沿着磁场方向排列，实现线性排列，量子点的磁矩与磁场梯度的关系为：
8.根据权利要求6所述的一种水性多重荧光防伪涂料的制备方法，其特征在于，所述S3中，所述荧光纤维中具有基础纤维材料，基础纤维材料包括聚酯纤维；
9.根据权利要求6所述的一种水性多重荧光防伪涂料的制备方法，其特征在于，所述S4中，还包括S41：使用高速分散机将再生纤维素微纤维分散在去离子水中，分散速度控制在8000～12000rpm，分散时间10～30分钟，形成均匀的纤维悬浮液，分散过程中，控制悬浮液的温度在20℃～30℃之间。
10.根据权利要求6所述的一种水性多重荧光防伪涂料的制备方法，其特征在于，所述S8中，在50～70℃的温度下，选择具有双官能团的交联剂加入，交联剂的一端与聚硅氧烷改性的丙烯酸树脂中的活性基团反应，另一端与荧光颗粒表面的改性剂反应，形成三维网络结构，交联固化反应的时间为2～6小时，使涂料形成稳定的交联网络结构，得到水性多重荧光防伪涂料。
...【技术特征摘要】
1.一种水性多重荧光防伪涂料，其特征在于，包括如下重量份数的各组分：聚硅氧烷改性的丙烯酸树脂30～50份、再生纤维素微纤维5～15份、量子点1～10份、荧光纤维1～5份、水性荧光颜料10～30份、交联剂0.5～3份、分散剂0.5～2份、去离子水20～60份。
2.根据权利要求1所述的一种水性多重荧光防伪涂料，其特征在于，包括如下重量份数的各组分：聚硅氧烷改性的丙烯酸树脂40份、再生纤维素微纤维7份、量子点3份、荧光纤维2份、水性荧光颜料20份、交联剂2份、分散剂1.5份、去离子水40份。
3.根据权利要求1或2所述的一种水性多重荧光防伪涂料，其特征在于，所述荧光纤维为高分子材料基体，高分子材料基体包括涤纶，荧光纤维内部均匀分散有荧光物质，所述荧光物质包括荧光染料及荧光颜料，所述交联剂采用水性封闭型异氰酸酯固化剂，所述分散剂为聚丙烯酸钠、十二烷基苯磺酸钠中的一种，所述量子点选用zns:mn/zns核壳结构量子点，核心为zns:mn，壳层为纯zns，量子点粒径控制在5～10纳米之间，量子点的荧光发射波长集中在520～530纳米之间，半峰宽小于30纳米，所述水性荧光颜料为罗丹明b基荧光颜料，粒径控制在1～5微米。
4.根据权利要求1或2所述的一种水性多重荧光防伪涂料，其特征在于，所述聚硅氧烷改性的丙烯酸树脂为带有缩水甘油基的丙烯酸树脂与数均分子量为1000～2000的硅氧烷预聚体通过共聚或接枝方式复合而成，其中丙烯酸树脂与硅氧烷预聚体的重量比为20:80；所述再生纤维素微纤维的直径在0.5～0.8微米，长度为50～100，再生纤维素微纤维的椭圆度小于1.5，再生纤维素微纤...
【专利技术属性】
技术研发人员：吕晓正，王勇，严玉，
申请(专利权)人：常州市勤源新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：
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