[發(fā)明專利]一種強(qiáng)度增強(qiáng)型低角度依存結(jié)構(gòu)色材料及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711328357.2
• 申請日: 2017-12-13
• 公開（公告）號: CN108059829B
• 公開（公告）日: 2021-01-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 唐炳濤;劉芳芳;高占明;張淑芬
• 申請（專利權(quán)）人: 大連理工大學(xué)
• 主分類號: C08L83/04
• 分類號: C08L83/04;C08L75/04;C08L81/04;C08L9/00;C08K3/22;C08J5/18
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責(zé)任公司 21212
• 代理人: 李娜;李馨

本發(fā)明涉及一種強(qiáng)度增強(qiáng)型低角度依存結(jié)構(gòu)色材料及其制備方法，特別涉及強(qiáng)度增強(qiáng)以及低角度依存結(jié)構(gòu)色材料的制備方法，屬于生色材料的制備領(lǐng)域。一種強(qiáng)度增強(qiáng)型低角度依存結(jié)構(gòu)色材料，所述材料由反蛋白光子晶體及填充于反蛋白光子晶體反蛋白結(jié)構(gòu)孔隙中的彈性體組成，其中，所述彈性體為聚二甲基硅氧烷、聚氨酯、聚硫橡膠、聚丁二烯橡膠。該方法成本低廉、簡單易行，為結(jié)構(gòu)色材料在實(shí)際應(yīng)用中提供了更多的可能，尤其是在建筑、包裝材料的著色領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種強(qiáng)度增強(qiáng)型低角度依存結(jié)構(gòu)色材料及其制備方法，特別涉及強(qiáng)度增強(qiáng)以及低角度依存結(jié)構(gòu)色材料的制備方法，屬于生色材料的制備領(lǐng)域。

背景技術(shù)

光子晶體分為蛋白石結(jié)構(gòu)和反蛋白石結(jié)構(gòu)。反蛋白石結(jié)構(gòu)由于其比表面積大、電荷傳輸能力強(qiáng)以及尺寸可控，取材更廣泛而得到更多研究學(xué)者的注意。通常，反蛋白石結(jié)構(gòu)通過模板法制得，以蛋白石結(jié)構(gòu)為模板，將前驅(qū)體填充到蛋白石結(jié)構(gòu)的孔隙中，然后去除模板，即可得到相應(yīng)的反蛋白石結(jié)構(gòu)。基于反蛋白石結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)，能夠滿足更多的應(yīng)用領(lǐng)域，例如如，吉林大學(xué)的宋宏偉研究制備Au修飾的In₂O₃反蛋白結(jié)構(gòu)用于檢測糖尿病。(R.Xing,Q.Li,L.Xia,J.Song,L.Xu,J.Zhang,Y.Xie,and H.Song, Au-modified three-dimensional In₂O₃inverseopals:synthesis and improved performance foracetonesensing toward diagnosis of diabetes,Nanoscale,2015,7,13051-13060)；英國劍橋大學(xué)的Jeremy J.Baumberg等人通過將Al摻雜的ZnO反蛋白石結(jié)構(gòu)引入到BiVO₄光電極中來提高水氧化的效率(L.Zhang,E.Reisner,and J.J.Baumberg,Al-doped ZnO inverse opalnetworks as efficient electron collectors in BiVO₄photoanodes for solar wateroxidation,Energy Environ.Sci.,2014,7,1402-1408)。

與蛋白石結(jié)構(gòu)相似，反蛋白石結(jié)構(gòu)同樣具有周期性結(jié)構(gòu)。通過其微觀結(jié)構(gòu)與光的相互作用，如干涉、衍射、散射等而產(chǎn)生顏色。反蛋白結(jié)構(gòu)的周期性結(jié)構(gòu)，使得其具有光子禁帶，落在光子禁帶內(nèi)的光不能夠向任何方向傳播，因此可觀察到顏色。結(jié)構(gòu)色與色素色產(chǎn)生機(jī)制的不同，相比之下結(jié)構(gòu)色具有明顯的優(yōu)勢。結(jié)構(gòu)色在微觀結(jié)構(gòu)不被破壞的前提下，能夠保持顏色的永久性，且具有環(huán)境友好性。雖然結(jié)構(gòu)色具有上述優(yōu)勢，但是由于其物理強(qiáng)度的限制，使得其很難滿足于實(shí)際的需要。因此提高結(jié)構(gòu)色的物理強(qiáng)度，顯得至關(guān)重要。

發(fā)明內(nèi)容

為了更好的利用光子晶體結(jié)構(gòu)色，本發(fā)明提供一種強(qiáng)度增強(qiáng)型低角度依存結(jié)構(gòu)色材料，此種材料將彈性體材料充分填充在反蛋白光子晶體材料中，有效提高結(jié)構(gòu)色材料的物理強(qiáng)度，同時(shí)賦予復(fù)合材料低角度依存的特性。該方法成本低廉、簡單易行，具有廣闊的應(yīng)用前景。

一種強(qiáng)度增強(qiáng)型低角度依存結(jié)構(gòu)色材料，所述材料由反蛋白光子晶體及填充于反蛋白光子晶體反蛋白結(jié)構(gòu)孔隙中的彈性體組成，

其中，所述彈性體為聚二甲基硅氧烷、聚氨酯、聚硫橡膠、聚丁二烯橡膠。

本發(fā)明所述強(qiáng)度增強(qiáng)型低角度依存結(jié)構(gòu)色材料由反蛋白光子晶體與彈性體復(fù)合所得，其中反蛋白光子晶體做為支撐材料，彈性體材料作為填充材料貫穿在反蛋白結(jié)構(gòu)中。

本發(fā)明所述反蛋白光子晶體優(yōu)選為二氧化錫反蛋白光子晶體、二氧化鈦反蛋白光子晶體、氧化鋅反蛋白光子晶體、氧化鋯反蛋白光子晶體、氧化鈰反蛋白光子晶體、五氧化二鉭反蛋白光子晶體、氧化鈮反蛋白光子晶體。

進(jìn)一步地，所述反蛋白光子晶體反蛋白結(jié)構(gòu)孔隙的孔徑為150～250nm。。