[發(fā)明專利]一種具有結(jié)構(gòu)色且可應(yīng)力誘導(dǎo)變色的材料及其制備方法

有效

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• 申請日: 2015-09-24
• 公開（公告）號: CN105182567B
• 公開（公告）日: 2017-11-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 彭慧勝;孫雪梅;張靜
• 申請（專利權(quán)）人: 復(fù)旦大學(xué)
• 主分類號: G02F1/00
• 分類號: G02F1/00
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司31200
• 代理人: 陸飛,盛志范

1.一種具有結(jié)構(gòu)色且可應(yīng)力誘導(dǎo)變色的材料的制備方法，其特征在于具體步驟如下：

（1）首先合成具有核殼結(jié)構(gòu)聚合物微球，然后通過稀釋或者濃縮得到濃度合適的聚合物微球的分散液；

（2）將基底物體直接浸入到核殼結(jié)構(gòu)聚合物微球分散液中，待物體表面浸涂上一層核殼結(jié)構(gòu)聚合物微球的分散液后，取出；

或者將基底物體通過一個電機傳送，使其連續(xù)不斷地浸入到核殼結(jié)構(gòu)聚合物微球分散液中，待物體表面浸涂上一層核殼結(jié)構(gòu)聚合物微球的分散液后，由另一個電機收集涂上核殼結(jié)構(gòu)聚合物微球分散液的物體；

（3）將浸涂有核殼結(jié)構(gòu)聚合物微球分散液的物體揮發(fā)掉其中的溶劑，即得到具有結(jié)構(gòu)色且可應(yīng)力誘導(dǎo)變色的材料。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于：所述的核殼結(jié)構(gòu)聚合物微球具有單分散性好和粒徑均一的特點；并且，該聚合物微球中，其內(nèi)核為相對較硬的聚合物，選自二氧化硅、聚苯乙烯、聚丙烯酸甲酯或者聚甲基丙烯酸甲酯，外殼為較軟的聚合物，選自聚丙烯酸乙酯、聚丙烯酸丁酯或者聚丙烯酸異辛酯；硬核與軟殼的厚度比例為1:99-99:1；核殼結(jié)構(gòu)聚合物微球的粒徑范圍為100-400納米。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于：所述的核殼結(jié)構(gòu)聚合物微球的合成采用乳液聚合法或沉淀聚合法。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于：所述的核殼結(jié)構(gòu)聚合物微球分散液中，其溶劑是可以分散聚合物微球且與基底材料不發(fā)生反應(yīng)的；分散液中的溶劑為水、乙腈或者乙醇；核殼結(jié)構(gòu)聚合物微球分散液的質(zhì)量濃度為1%-90%。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于：所述的基底物體為纖維狀、膜狀，或其他三維立體物體。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于：浸涂方法可以直接用于物體著色，也適用于連續(xù)制備，連續(xù)制備采用兩個電機來控制物體的浸涂過程與收集過程，一個電機勻速地將大量物體連續(xù)經(jīng)過核殼型聚合物微球分散液，另一個電機勻速收集浸涂上核殼型聚合物微球分散液的物體；兩個電機的轉(zhuǎn)動速度相同；且電機轉(zhuǎn)動的速度勻速可調(diào)；浸涂時間控制在5秒-60分鐘之間；揮發(fā)溶劑的時間為5秒-60分鐘。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于：最終，物體上浸涂的聚合物微球有序地排列在物體的表面而產(chǎn)生結(jié)構(gòu)色，浸涂上的聚合物微球的厚度為1-200 μm。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于：通過調(diào)節(jié)聚合物微球的粒徑可以制備具有一系列顏色的光子晶體結(jié)構(gòu)色，包括紅外、紅色、橙色、黃色、綠色、藍(lán)色、紫色、紫外。

9.一種由權(quán)利要求2所述的制備方法制備的得到的具有結(jié)構(gòu)色且可應(yīng)力誘導(dǎo)變色的材料，其特征在于：該材料在應(yīng)力作用下，其結(jié)構(gòu)色能夠快速的改變；當(dāng)外界施加的應(yīng)力消失后，其顏色恢復(fù)；并且，這種顏色可逆轉(zhuǎn)變的循環(huán)性能非常穩(wěn)定。

10.一種如權(quán)利要求9所述的具有結(jié)構(gòu)色且可應(yīng)力誘導(dǎo)變色的材料在顯示器、敏感材料、紡織業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用。