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对传统聚合物树脂进行修饰改性,使制备的涂料在具备防腐和装饰作用的同时,对外界环境的刺激具有实时响应性,使其具有监测性能。为此,科研人员做出了很多探究。荧光材料,作为一种灵敏性强,且可提供实时响应性信号的材料,为传统涂料的智能化提供新的思路。本文从聚集诱导发光(Aggregation-Induced Emission)出发,利用化学共聚,使得荧光分子化学接枝改性聚合物树脂,由于聚合物链段对荧光分子的固定和束缚作用,固化涂层的荧光性质随着外界对聚合物的刺激而发生实时响应,从而赋予涂层新的特性。对此本文的主要研究内容和结果如下:(1)首先将具有聚集诱导发光效应的荧光分子化学改性传统有机-无机复合树脂使其功能化。传统有机-无机复合树脂具有优异的性能,硅溶胶是硅酸多分子聚合物的胶体溶液,具有无毒、硬度高、机械强度好、耐热性佳等特点。本文以硅烷偶联剂γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷作为键接桥梁,将荧光小分子TPE-2CH2NH2化学接支于硅溶胶表面,以改性后的荧光硅溶胶为种子,通过乳液聚合工艺,将丙烯酸乳胶聚合于表面形成壳层,以得到有机-无机复合荧光乳胶。根据分子内旋转受限(RIR)机制,这些聚合物内部的结构变化直接表现为有机-无机复合树脂以及固化涂层荧光强度的增加或降低。据此可以对有机-无机复合树脂的聚合过程,涂层固化和吸水过程进行实时观察。本章的实验结果为研究内部结构与聚合物材料性能之间的关系提供了一种简便的方法。而且扩展AIE现象在实际领域应用的潜力。(2)本文利用荧光特性研究自交联型丙烯酸乳胶,并使其功能化。一般丙烯酸乳胶固化成膜时,乳胶粒子之间没有化学键交联,属于热塑性涂膜,耐水性、耐溶剂性较差、抗沾污能力差、硬度和抗张强度也相对不足。本文用自交联单体双丙酮丙烯酰胺(DAAM)与己二酸二酰肼(ADH)制备自交联乳胶,其在固化过程中能自发交联成三维网状结构,使涂层的力学性能以及耐腐蚀性能得到明显的提高。本研究通过自由基聚合的方式将具有聚集诱导发光效应的荧光分子TPE-2COOCHCH2共聚于自交联乳胶粒子内部,使自交联乳胶及其涂层带有AIE效应。结果表明,可以通过荧光强度的变化,研究自交联荧光乳胶的制备以及固化过程中内部结构的变化。利用荧光的实时响应性,实现对化学气体甲苯和氨气的动态探测。(3)本文通过荧光特性研究高固含量低粘度丙烯酸树脂的结构与性能,并使其功能化。传统的溶剂型丙烯酸树脂固含量较低,存在大量的有机溶剂,随着国家对VOC排放的严格管控,高固含量的丙烯酸树脂成为当前研究的重点。高固低黏丙烯酸树脂固含量达到80%以上,但是由于聚合物分子量较小,不作为单组份涂料使用。本文以甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸环己酯(CAS)、丙烯酸-2-乙基己酯(2-EHA)、丙烯酸羟乙酯(HEA)、丙烯酸(AA)为共聚单体,通过自由基聚合的方式将具有聚集诱导发光效应的荧光分子TPE-2COOCHCH2共聚于丙烯酸树脂内部,使其带有AIE效应。结果表明,可以通过荧光强度的变化,研究丙烯酸树脂的制备以及固化过程中内部结构的变化。利用荧光的实时响应性,实现对环境温度高低的检测以及对有机溶剂甲苯的动态探测。