1.本发明涉及颜料生产技术领域，具体涉及一种基于光线变色的新型颜料及其制备方法。


背景技术：

2.世界正因为有了颜色而五光十色，生活正因为有了颜色而变得多姿多彩，这一切都来自于大自然的馈赠和人类的聪明才智。随着科技一日千里，人类已经能用多种方式来表现颜色、应用颜色，其中变色材料的研制和应用给我们带来耳目一新的“多彩”生活。
3.将光致变色色素加入透明树脂中，制成光变色材料，可以用于太阳眼镜片，国内在变色眼镜方面已开始应用。将光致变色色素与高聚物连接在一起，可以制成具有光变色性能的材料，在光电技术和光控装置中很有应用前景。近年来，将光致变色材料用于光信息存储、光调控、光开关、光学器件材料、光信息基因材料、修饰基因芯片材料等领域受到全球范围内的广泛关注。
4.申请号为201710510197.7的专利公开了一种变色涂料及其制备方法，由水性合成树脂乳液、感光变色颜料、润湿分散剂、消泡剂、流平剂、杀菌剂、成膜助剂和去离子水组成，制备所得的涂料对玻璃、金属、陶瓷等附着力强，稳定性强，保光以及保色效果好。
5.申请号为cn201510631402.6的专利公开了一种光学变色防伪颜料，颜料涂层包括反射层，反射层一侧面向外依次循环设置有介质层和半吸收层，制备的环保型光学变色防伪颜料光谱性能稳定，在确保与现有光变防伪结构具有相似的粒度特性、均匀金属效果光泽和随角异色效应的情况下，还独具有环保特性，该材料组合对人体无毒无害，具有良好的环境稳定性，特别适合于与人类健康息息相关的食品、饮品、药品安全防伪包装印刷上。
6.现有变色颜料在使用过程中如果长期处于潮湿环境下易发生霉变，导致产品寿命减少，因此开发一种能够抗霉菌的变色颜料成为研究的热点。


技术实现要素：

7.为了得到一种能够有效抗霉菌的变色颜料，本发明提供了一种基于光线变色的新型颜料及其制备方法，其在光线的改变下能够发生颜色的改变，并具备良好的防霉变效果。
8.本发明解决上述问题的技术方案如下：
9.一种基于光线变色的新型颜料，包括如下重量份的原料：
10.感光变色材料80-100份；
11.改性油酸钠15-20份；
12.湿润剂12-15份；
13.消泡剂4-6份；
14.粘合剂6-8份；
15.助留剂7-9份；
16.去离子水40-60份；
17.所述改性油酸钠的结构式为：
[0018][0019]
本发明具有如下有益效果：
[0020]
1.本发明通过在油酸钠上接枝苯丙烯酸钾得到改性油酸钠，增大了油酸钠的电离度，颜料粒子表面阴离子吸引阳离子能够将整个粒子包围起来，形成静电斥力，有效的防止了颜料的絮凝；
[0021]
2.本发明制备的改性油酸钠在溶解后，在其未电离形式下，可以溶于微生物膜内，进入细胞，有效的抑制霉菌；
[0022]
3.本发明制备的感光材料，通过第一配体、第二配体和稀土离子间的相互配合，使得感光变色材料具有良好的荧光强度。
具体实施方式
[0023]
下面将结合本技术实施例，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0024]
实施例1
[0025]
一种基于光线变色的新型颜料，包括如下重量份的原料：感光变色材料80份；改性油酸钠15份；湿润剂12份；消泡剂4份；粘合剂6份；助留剂7份；去离子水40份。
[0026]
其中改性油酸钠的制备方法为：
[0027]
将25重量份油酸钠放入反应釜中，加热搅拌至熔融状态，加热温度为235℃，加入6重量份催化剂镍，并向其中持续通入氯化氢气体，通入氯化氢气体30min，反应得到中间体i，反应过程如下：
[0028][0029]
将25重量份中间体i、30重量份苯丙烯酸钾和10重量份引发剂过氧化丙甲酰混合，
加热至50℃，发生接枝反应3h，得到改性油酸钠，反应过程如下：
[0030][0031]
其中，感光变色材料的制备方法为：
[0032]
将100重量份氧化铽加入到5mol稀盐酸中，不断搅拌，溶液由浑浊变为透明，用20％的氢氧化钠调节溶液ph至6-7，过滤，干燥得到铽盐；
[0033]
在反应瓶中加入95重量份乙醇酸、40％的氢氧化钠溶液和15重量份催化剂n,n-二甲基环己胺，水浴加热至75℃搅拌，缓慢加入铽盐，恒温搅拌3h，反应得到大量沉淀，将沉淀过滤，去离子水洗涤，加入95重量份邻菲罗啉，升温回流反应5h得到白色沉淀，经过滤、洗涤、干燥得到感光变色材料。
[0034]
其中反应过程如下：
[0035]
tb4o7+hcl
→
tbcl3；
[0036]
coohch2oh+tbcl3+naoh
→
hoch2cootb(oh)2+nacl。
[0037]
其中，湿润剂为十二烷基硫酸钠和丙二醇按重量比1:1混合；消泡剂为乳化硅油，粘合剂为淀粉浆和羧甲基纤维素钠按重量比2:1混合，助留剂为硫酸铝。
[0038]
一种基于光线变色的新型颜料的制备方法，将40重量份去离子水、80重量份感光变色材料、15重量份改性油酸钠进行混合，搅拌速度为300rmp，搅拌45min，得到混合浆料；再将12重量份湿润剂、4重量份消泡剂、6重量份粘合剂和7重量份助留剂依次加入至混合浆料中，搅拌速度为450rmp，搅拌时间40min，得到基于光线变色的新型颜料。
[0039]
实施例2
[0040]
一种基于光线变色的新型颜料，包括如下重量份的原料：感光变色材料100份；改性油酸钠20份；湿润剂15份；消泡剂6份；粘合剂8份；助留剂9份；去离子水60份。
[0041]
其中改性油酸钠的制备方法为：
[0042]
将25重量份油酸钠放入反应釜中，加热搅拌至熔融状态，加热温度为235℃，加入6重量份催化剂镍，并向其中持续通入氯化氢气体，通入氯化氢气体30min，反应得到中间体i；
[0043]
将25重量份中间体i、30重量份苯丙烯酸钾和10重量份过氧化丙甲酰混合，加热至50℃，发生接枝反应3h，得到改性油酸钠。
[0044]
其中，感光变色材料的制备方法为：
[0045]
将100重量份氧化铽加入到5mol稀盐酸中，不断搅拌，溶液由浑浊变为透明，用20％的氢氧化钠调节溶液ph至6-7，过滤，干燥得到铽盐；
[0046]
在反应瓶中加入95重量份乙醇酸、40％的氢氧化钠溶液和15重量份催化剂n,n-二甲基环己胺，水浴加热至75℃搅拌，缓慢加入铽盐，恒温搅拌3h，反应得到大量沉淀，将沉淀过滤，去离子水洗涤，加入95重量份邻菲罗啉，升温回流反应5h得到白色沉淀，经过滤、洗涤、干燥得到感光变色材料。
[0047]
其中，湿润剂为十二烷基硫酸钠和丙二醇按重量比1:1混合；消泡剂为乳化硅油，粘合剂为淀粉浆和羧甲基纤维素钠按重量比2:1混合，助留剂为硫酸铝。
[0048]
一种基于光线变色的新型颜料的制备方法，将60重量份去离子水、100重量份感光变色材料、20重量份改性油酸钠进行混合，搅拌速度为300rmp，搅拌45min，得到混合浆料；再将15重量份湿润剂、6重量份消泡剂、8重量份粘合剂和9重量份助留剂依次加入至混合浆料中，搅拌速度为450rmp，搅拌时间40min，得到基于光线变色的新型颜料。
[0049]
实施例3
[0050]
一种基于光线变色的新型颜料，包括如下重量份的原料：感光变色材料85份；改性油酸钠18份；湿润剂13份；消泡剂5份；粘合剂7份；助留剂8份；去离子水45份。
[0051]
其中改性油酸钠的制备方法为：
[0052]
将25重量份油酸钠放入反应釜中，加热搅拌至熔融状态，加热温度为235℃，加入6重量份催化剂镍，并向其中持续通入氯化氢气体，通入氯化氢气体30min，反应得到中间体i；
[0053]
将25重量份中间体i、30重量份苯丙烯酸钾和10重量份过氧化丙甲酰混合，加热至50℃，发生接枝反应3h，得到改性油酸钠。
[0054]
其中，感光变色材料的制备方法为：
[0055]
将100重量份氧化铽加入到5mol稀盐酸中，不断搅拌，溶液由浑浊变为透明，用20％的氢氧化钠调节溶液ph至6-7，过滤，干燥得到铽盐；
[0056]
在反应瓶中加入95重量份乙醇酸、40％的氢氧化钠溶液和15重量份催化剂n,n-二甲基环己胺，水浴加热至75℃搅拌，缓慢加入铽盐，恒温搅拌3h，反应得到大量沉淀，将沉淀过滤，去离子水洗涤，加入95重量份邻菲罗啉，升温回流反应5h得到白色沉淀，经过滤、洗涤、干燥得到感光变色材料。
[0057]
其中，湿润剂为十二烷基硫酸钠和丙二醇按重量比1:1混合；消泡剂为乳化硅油，粘合剂为淀粉浆和羧甲基纤维素钠按重量比2:1混合，助留剂为硫酸铝。
[0058]
一种基于光线变色的新型颜料的制备方法，将45重量份去离子水、85重量份感光变色材料、18重量份改性油酸钠进行混合，搅拌速度为300rmp，搅拌45min，得到混合浆料；再将13重量份湿润剂、5重量份消泡剂、7重量份粘合剂和8重量份助留剂依次加入至混合浆料中，搅拌速度为450rmp，搅拌时间40min，得到基于光线变色的新型颜料。
[0059]
实施例4
[0060]
一种基于光线变色的新型颜料，包括如下重量份的原料：感光变色材料85份；改性油酸钠18份；湿润剂13份；消泡剂5份；粘合剂7份；助留剂8份；去离子水45份。
[0061]
其中改性油酸钠的制备方法为：
[0062]
将25重量份油酸钠放入反应釜中，加热搅拌至熔融状态，加热温度为235℃，加入6重量份催化剂钯，并向其中持续通入氯化氢气体，通入氯化氢气体40min，反应得到中间体i；
[0063]
将25重量份中间体i、30重量份苯丙烯酸钾和10重量份过氧化丙甲酰混合，加热至50℃，发生接枝反应3h，得到改性油酸钠。
[0064]
其中，感光变色材料的制备方法为：
[0065]
将100重量份氧化铽加入到5mol稀盐酸中，不断搅拌，溶液由浑浊变为透明，用20％的氢氧化钠调节溶液ph至6-7，过滤，干燥得到铽盐；
[0066]
在反应瓶中加入95重量份乙醇酸、40％的氢氧化钠溶液和15重量份催化剂n,n-二甲基环己胺，水浴加热至85℃搅拌，缓慢加入铽盐，恒温搅拌4h，反应得到大量沉淀，将沉淀过滤，去离子水洗涤，加入95重量份邻菲罗啉，升温回流反应5h得到白色沉淀，经过滤、洗涤、干燥得到所述感光变色材料。
[0067]
其中，湿润剂为甘油和丙二醇按重量比1:1混合；消泡剂为聚氧丙烯甘油醚，粘合剂为淀粉浆和羟丙基纤维素按重量比2:1混合，助留剂为硫酸铝。
[0068]
一种基于光线变色的新型颜料的制备方法，将45重量份去离子水、85重量份感光变色材料、18重量份改性油酸钠进行混合，搅拌速度为300rmp，搅拌45min，得到混合浆料；再将13重量份湿润剂、5重量份消泡剂、7重量份粘合剂和8重量份助留剂依次加入至混合浆料中，搅拌速度为450rmp，搅拌时间40min，得到基于光线变色的新型颜料。
[0069]
对比例1
[0070]
与实施例3相比，在制备过程中不对油酸钠进行改性，其他条件不变。
[0071]
一种基于光线变色的新型颜料，包括如下重量份的原料：感光变色材料85份；油酸钠18份；湿润剂13份；消泡剂5份；粘合剂7份；助留剂8份；去离子水45份。
[0072]
其中，感光变色材料的制备方法为：
[0073]
将100重量份氧化铽加入到5mol稀盐酸中，不断搅拌，溶液由浑浊变为透明，用20％的氢氧化钠调节溶液ph至6-7，过滤，干燥得到铽盐；
[0074]
在反应瓶中加入95重量份乙醇酸、40％的氢氧化钠溶液和15重量份催化剂n,n-二甲基环己胺，水浴加热至75℃搅拌，缓慢加入铽盐，恒温搅拌3h，反应得到大量沉淀，将沉淀过滤，去离子水洗涤，加入95重量份邻菲罗啉，升温回流反应5h得到白色沉淀，经过滤、洗涤、干燥得到所述感光变色材料。
[0075]
其中，湿润剂为十二烷基硫酸钠和丙二醇按重量比1:1混合；消泡剂为乳化硅油，粘合剂为淀粉浆和羧甲基纤维素钠按重量比2:1混合，助留剂为硫酸铝。
[0076]
一种基于光线变色的新型颜料的制备方法，将45重量份去离子水、85重量份感光变色材料、18重量份油酸钠进行混合，搅拌速度为300rmp，搅拌45min，得到混合浆料；再将13重量份湿润剂、5重量份消泡剂、7重量份粘合剂和8重量份助留剂依次加入至混合浆料中，搅拌速度为450rmp，搅拌时间40min，得到基于光线变色的新型颜料。
[0077]
对比例2
[0078]
对比例2为市售的水性透明涂料。
[0079]
将实施例1-4和对比例1所制备的基于光线变色的新型颜料分别与市售的水性透明涂料按重量比1:4混合均匀，得到一系类基于光线变色的新型涂料，对所有实施例及对比
例进行性能分析检测，测试结果如表1所示。
[0080]
漆膜外观采用目测进行测量；耐酸性、耐碱性根据国家标准gb/t 1763进行；在进行霉变实验时，将所得一系列基于光线变色的新型涂料置于潮湿环境中3个月后进行观察；在进行变色效果测试时，分别用紫外灯对制备的涂料进行照射，观察其颜色的变化。
[0081]
表1
[0082][0083][0084]
由以上实验结果对比可知，由以上方式制备的涂料其漆膜外观平整光滑，达到了市售涂料的标准，且具有良好的耐酸性、耐碱性。同时本发明制备的涂料在紫外灯的照射下由白色变为了绿色，实现了在不同光线下颜色的变化，且本发明制备的涂料还具有良好的防霉变效果。
[0085]
在本发明中，通过在油酸钠上接枝苯丙烯酸钾得到改性油酸钠，改性油酸钠相比于油酸钠其亲水基增加，且改性油酸钠的电离度加大，由于感光变色材料的制备在碱性条件下进行，颜料粒子表面聚集了大量的阴离子，颜料粒子表面阴离子吸引阳离子能够在距离粒子表面一定范围内形成由过量阳离子组成的包围层，将整个粒子包围起来，能够使颜料粒子间形成静电斥力，有效的防止了颜料的絮凝，使之分散均匀。在改性油酸钠溶解后，会形成在带电、离子形式和未带电、未电离形式之间的平衡，在其未电离形式下，可以溶于微生物膜内，进入细胞，达到抑制霉菌的作用。在制备的感光变色材料中，羧酸类为第一配体，配体吸收的能量由此传递给中心发光离子，邻菲罗啉作为第二配体，吸收的能量传递给羧酸类配体，再由羧酸类配体传递给稀土离子，其之间合适的配比使得制备的感光变色材料具有良好的荧光强度。
[0086]
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备
所固有的要素。
[0087]
尽管已经示出和描述了本技术的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本技术的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本技术的范围由所附权利要求及其等同物限定。