一种即用即擦防紫外线辐射复合涂料

1.本发明属于材料技术领域，具体涉及一种即用即擦防紫外线辐射复合涂料。


背景技术：

2.太阳紫外辐射对于人的生命活动有着非常重要的意义，同时也影响着疾病的进展与衰老的进程。在体外实验中，研究者们往往需要对体外培养的细胞进行紫外辐照进行光老化、光损伤造模，以此模拟自然照射及损伤的情况；然而，在体外细胞培养实验中，各细胞培养孔之间或需要不同的干预方式，也需进行不同的照射方案，而现行的成品细胞培养板多为透明材质，不能屏蔽紫外线，不能避免相邻细胞培养孔照射方案的相互干扰，影响实验结果的准确性。
3.紫外屏蔽(吸收)剂可提高材料对紫外光的屏蔽和吸收能力，材料中添加紫外屏蔽剂,利用其屏蔽和吸收的性能特点，可极大地减少相邻细胞培养孔照射方案的相互干扰，保证每孔照射方案独立，保证结果的准确性。同时，为适应免疫荧光、震荡切片等后续实验操作，适用于细胞培养板的紫外屏蔽(吸收)剂最好易于以喷涂等形式附着在成品细胞培养板表面且在紫外照射后易于通过非有机溶剂等方式去除、不易残留细碎及薄层涂料，以减少对后续实验操作及结果分析的干扰。因而，开发一种即用即擦防紫外线辐射复合涂料，对实验的规范化、标准化以及结论的可重复化非常有必要。


技术实现要素：

4.基于上述现有技术存在的问题，本发明旨在提出一种即用即擦防紫外线辐射复合涂料。紫外辐射属于短波辐射，紫外屏蔽(吸收)剂可有效减少其透射，起到屏蔽作用。为配合实验者体外细胞培养的实验需要，本发明设计了一种即用即擦防紫外线辐射复合涂料，便于配合细胞培养紫外辐照建模，此涂料具有良好的成膜性能、优越的耐水性能、强紫外吸收性能并且干燥后易整体撕除的特点。
5.此涂料通过喷射的方式易于形成均匀的涂料薄层，在细胞板上凝固成膜后，可以有效屏蔽紫外辐照；同时，实验后，涂料薄层易于整体撕除，不需使用乙醇、丙酮、二甲苯等有机溶剂通过化学手段溶解擦拭，只需徒手撕扯即可完成涂料薄层的剥离。
6.为实现上述目的，本发明采用以下技术方案。
7.一种即用即擦防紫外线辐射复合涂料，包括以下重量份数组分：15～35份聚氨酯-1、15～35份聚丙烯酸、2～8份石墨烯微粒、2～8份苯氧乙醇、0.2～0.4份铅单质微粒、0.2～0.4份镁单质微粒、0.2～0.4份碳酸铝微粒、1～2份乳化剂和60～80份去离子水。
8.进一步地，进行微粒化共聚制备得到，具体的，涡旋1-1.5分钟，静置0.5-1分钟，涡旋1-1.5分钟，如此循环3-5次。
9.进一步地，石墨烯微粒粒径为10～30微米、铅单质微粒粒径为200～400纳米、镁单质微粒粒径为200～400纳米、碳酸铝微粒粒径为300～600纳米。
10.与现有技术相比，本发明的有益效果如下。
11.1、本发明制备的乳化液较以往技术制备的可再分散乳胶粉具有更好的成膜性能、优越的耐水性能及强紫外吸收性能,并且此涂料易干燥，速干后成膜均匀、易整体撕除，可广泛用于屏蔽紫外线功能涂料、零voc环保涂料中，尤其是适用于细胞培养板的抗紫外喷涂。
12.2、聚氨酯-1、聚丙烯酸及苯氧乙醇的配比组合保证了本涂料速干后成膜均匀、膜体耐水、并且结构结实易整体撕除；铅单质、镁单质、碳酸铝微粒的组合有着优异的紫外屏蔽吸收性能；石墨烯微粒不仅可以屏蔽紫外辐射，其强吸光的特性还赋予了涂料吸收可见光的性能。
13.3、现有的涂料干燥后难以去除，不适用于细胞培养板喷涂，尤其是在辐照后喷涂料难以去除；本法设计总结的涂料方案不仅具有易成膜、耐水、强紫外吸收的性能，同时干燥成膜后易撕除，便于体外细胞培养紫外辐射造模的各种需求，尤其是便于后续显微镜的染色观察实验。
具体实施方式
14.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
15.一种即用即擦防紫外线辐射复合涂料，包括以下重量份数组分：15～35份聚氨酯-1、15～35份聚丙烯酸、2～8份石墨烯微粒、2～8份苯氧乙醇、0.2～0.4份铅单质微粒、0.2～0.4份镁单质微粒、0.2～0.4份碳酸铝微粒、1～2份乳化剂和60～80份去离子水。
16.进一步地，进行微粒化共聚制备得到，具体的，涡旋1-1.5分钟，静置0.5-1分钟，涡旋1-1.5分钟，如此循环3-5次。
17.进一步地，石墨烯微粒粒径为10～30微米、铅单质微粒粒径为200～400纳米、镁单质微粒粒径为200～400纳米、碳酸铝微粒粒径为300～600纳米。
18.实施例1。
19.一种即用即擦防紫外线辐射复合涂料，是进行微粒化共聚制备得到，具体步骤为：步骤1、将35份聚氨酯-1、30份聚丙烯酸、4份石墨烯微粒、2份苯氧乙醇、0.4份铅单质微粒、0.2份镁单质微粒、0.2份碳酸铝微粒、1.2份乳化剂和60份去离子水进行混合，得到混合浆料；步骤2、将步骤1得到的混合浆料进行涡旋1分钟，静置0.5分钟，涡旋1分钟，如此循环5次，得到最终即用即擦防紫外线辐射复合涂料。
20.使用即用即擦防紫外线辐射复合涂料（厚度约为0.05mm）喷涂后，灯板+培养皿强度测试，辐照强度均为三次为0 mw/cm2、五次为0.01 mw/cm2；本涂料干燥成膜时间为10s；成膜后涂层均匀与光滑表面附着易于撕除，可适应实验室使用需求，喷涂与去除后使用相差显微镜拍摄条丝状残余涂料造成的背景噪声较传统黑色有机涂料，对拍摄影响更小；同时，在使用荧光显微镜拍摄时，其残存涂料对指标过曝及色卡一致性的影响较传统黑色有机涂料更小。
21.使用实施例1的即用即擦防紫外线辐射复合涂料（厚度约为0.05mm）喷涂并使用有机溶剂（无水乙醇）擦拭去除后，灯板+培养皿强度测试，采用八种不同辐照强度进行照射与
现有的黑色有机涂料进行对比，八组数据如表1所示，其证明涂料结构结实易整体撕除。
22.表1 现有涂料与实施例1涂料擦拭后照射强度对比。
23.实施例2。
24.一种即用即擦防紫外线辐射复合涂料，是进行微粒化共聚制备得到，具体步骤为：步骤1、将30份聚氨酯-1、35份聚丙烯酸、4份石墨烯微粒、4份苯氧乙醇、0.4份铅单质微粒、0.2份镁单质微粒、0.4份碳酸铝微粒、2份乳化剂和75份去离子水进行混合；步骤2、将步骤1得到的混合浆料进行涡旋1分钟，静置1分钟，涡旋1分钟，如此循环5次，得到最终即用即擦防紫外线辐射复合涂料。
25.使用即用即擦防紫外线辐射复合涂料（厚度约为0.03mm）喷涂后，灯板+培养皿强度测试，辐照强度四次为0.01 mw/cm2、四次为0.02 mw/cm2；本涂料干燥成膜时间为15s；成膜后涂层均匀与光滑表面附着易于撕除，可适应实验室使用需求，喷涂与去除后使用相差显微镜拍摄条丝状残余涂料造成的背景噪声较传统黑色有机涂料，对拍摄影响更小；同时，在使用荧光显微镜拍摄时，其残存涂料对指标过曝及色卡一致性的影响较传统黑色有机涂料更小。
26.使用实施例2的即用即擦防紫外线辐射复合涂料（厚度约为0.05mm）喷涂并使用有机溶剂（无水乙醇）擦拭去除后，灯板+培养皿强度测试，采用八种不同辐照强度进行照射与现有的黑色有机涂料进行对比，八组数据如表2所示，其证明涂料结构结实易整体撕除。
27.表2 现有涂料与实施例2涂料擦拭后照射强度对比。
28.实施例3。
29.一种即用即擦防紫外线辐射复合涂料，是进行微粒化共聚制备得到，具体步骤为：步骤1、将25份聚氨酯-1、25份聚丙烯酸、5份石墨烯微粒、6份苯氧乙醇、0.3份铅单质微粒、0.3份镁单质微粒、0.3份碳酸铝微粒、2份乳化剂和70份去离子水进行混合，得到混合浆料；步骤2、将步骤1得到的混合浆料进行涡旋1.5分钟，静置0.5分钟，涡旋1.5分钟，如此循环5次，得到最终即用即擦防紫外线辐射复合涂料。
30.使用即用即擦防紫外线辐射复合涂料（厚度约为0.1mm）喷涂后，灯板+培养皿强度测试，辐照强度均为0 mw/cm2；本涂料干燥成膜时间为10s；成膜后涂层均匀与光滑表面附着易于撕除，可适应实验室使用需求，喷涂与去除后使用相差显微镜拍摄条丝状残余涂料造成的背景噪声较传统黑色有机涂料，对拍摄影响更小；同时，在使用荧光显微镜拍摄时，其残存涂料对指标过曝及色卡一致性的影响较传统黑色有机涂料更小。
31.使用实施例3的即用即擦防紫外线辐射复合涂料（厚度约为0.05mm）喷涂并使用有机溶剂（无水乙醇）擦拭去除后，灯板+培养皿强度测试，采用八种不同辐照强度进行照射与现有的黑色有机涂料进行对比，八组数据如表3所示，其证明涂料结构结实易整体撕除。
32.表3 现有涂料与实施例3涂料擦拭后照射强度对比。
33.对比例1。
34.将30份聚丙烯酸、4份石墨烯微粒、2份苯氧乙醇、0.4份铅单质微粒、0.2份镁单质微粒、0.2份碳酸铝微粒、1.2份乳化剂和60份去离子水进行混合，得到混合浆料，其余步骤与实施例1相同。
35.则涂料成膜不均匀、结构不结实，喷涂与去除后使用相差显微镜拍摄条残余涂料造成的背景噪声增加，对后续拍摄影响增大。同时，在使用荧光显微镜拍摄时，其残存涂料造成指标曝光不均及色卡异质性增大，干扰后续指标分析。
36.对比例2。
37.将25份聚氨酯-1、25份聚丙烯酸、5份石墨烯微粒、0.3份铅单质微粒、0.3份镁单质微粒、0.3份碳酸铝微粒、2份乳化剂和70份去离子水进行混合，得到混合浆料，其余步骤与实施例3相同。
38.其干燥成膜时间延长为为40s；同时，其去除难度增加，撕除后产生残余碎片。
39.对比例3。
40.将35份聚氨酯-1、30份聚丙烯酸、2份苯氧乙醇、0.4份铅单质微粒、0.2份镁单质微粒、0.2份碳酸铝微粒、1.2份乳化剂和60份去离子水进行混合，得到混合浆料；其余步骤与实施例1相同。
41.表4 对比例3与实施例1涂料喷涂后照射强度对比。

技术特征：
1.一种即用即擦防紫外线辐射复合涂料，其特征在于，包括以下重量份数组分：15～35份聚氨酯-1、15～35份聚丙烯酸、2～8份石墨烯微粒、2～8份苯氧乙醇、0.2～0.4份铅单质微粒、0.2～0.4份镁单质微粒、0.2～0.4份碳酸铝微粒、1～2份乳化剂和60～80份去离子水。2.一种即用即擦防紫外线辐射复合涂料，其特征在于，包括以下重量份数组分：35份聚氨酯-1、30份聚丙烯酸、4份石墨烯微粒、2份苯氧乙醇、0.4份铅单质微粒、0.2份镁单质微粒、0.2份碳酸铝微粒、1.2份乳化剂和60份去离子水。3.一种即用即擦防紫外线辐射复合涂料，其特征在于，包括以下重量份数组分：30份聚氨酯-1、35份聚丙烯酸、4份石墨烯微粒、4份苯氧乙醇、0.4份铅单质微粒、0.2份镁单质微粒、0.4份碳酸铝微粒、2份乳化剂和75份去离子水。4.一种即用即擦防紫外线辐射复合涂料，其特征在于，包括以下重量份数组分：25份聚氨酯-1、25份聚丙烯酸、5份石墨烯微粒、6份苯氧乙醇、0.3份铅单质微粒、0.3份镁单质微粒、0.3份碳酸铝微粒、2份乳化剂和70份去离子水。5.根据权利要求1-4任一项所述的即用即擦防紫外线辐射复合涂料，其特征在于，所述复合涂料是采用微粒化共聚制备得到，具体的，涡旋1-1.5分钟，静置0.5-1分钟，涡旋1-1.5分钟，如此循环3-5次。6.根据权利要求1-4任一项所述的即用即擦防紫外线辐射复合涂料，其特征在于，所述石墨烯微粒粒径为10～30微米；所述铅单质微粒粒径为200～400纳米；所述镁单质微粒粒径为200～400纳米；所述碳酸铝微粒粒径为300～600纳米。

技术总结
本发明属于材料技术领域，涉及一种即用即擦防紫外线辐射复合涂料。该复合涂料，包括以下重量份数组分：15～35份聚氨酯-1、15～35份聚丙烯酸、2～8份石墨烯微粒、2～8份苯氧乙醇、0.2～0.4份铅单质微粒、0.2～0.4份镁单质微粒、0.2～0.4份碳酸铝微粒、1～2份乳化剂和60～80份去离子水。本发明设计的即用即擦防紫外线辐射复合涂料，便于配合细胞培养紫外辐照建模，此涂料具有良好的成膜性能、优越的耐水性能、强紫外吸收性能并且干燥后易整体撕除的特点。点。


技术研发人员：齐瑞群 孙茂龄 徐晓倩 牛雪丽 高兴华 陈洪铎
受保护的技术使用者：中国医科大学
技术研发日：2023.08.30
技术公布日：2023/10/20