[發明專利]一種具有雙重圖像功能的復合材料、其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201711445050.0
• 申請日: 2017-12-27
• 公開（公告）號: CN108148331B
• 公開（公告）日: 2019-06-07
• 發明（設計）人: 解孝林;張小梅;彭海炎;陳冠楠;周興平
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: C08L33/24
• 分類號: C08L33/24;C08L39/06;C08L33/26;C08L35/02;C08L33/08;C08L33/14;C08L39/04;C08K9/10;C08K3/16;C09K11/02;C09K11/85
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 許恒恒;李智

1.一種具有雙重圖像功能的復合材料，其特征在于，按照重量份計，包括40-66重量份的聚合物、20-35重量份的液晶和1-30重量份的上轉換納米晶；所述聚合物由可光聚合單體通過光聚合反應生成，所述液晶具有高于1.5的折射率，所述上轉換納米晶表面包覆有有機配體，該復合材料在自然光下能夠觀察到裸眼識別的全息圖像，同時在近紅外激光下能夠觀察到裸眼可見的熒光；

其中，所述上轉換納米晶為鑭系離子摻雜的NaYF₄；所述有機配體為油酸或亞油酸，所述有機配體的質量為所述上轉換納米晶總質量的2-5％；

所述鑭系離子包括Gd³⁺和Yb³⁺，同時至少包括Er³⁺和Tm³⁺中的一種，所述鑭系離子Gd³⁺、Yb³⁺、Er³⁺、Tm³⁺的摩爾量分別為上轉換納米晶中Y³⁺、Gd³⁺、Yb³⁺、Er³⁺、Tm³⁺總摩爾量的15-80％、10-50％、0-15％及0-5％；

所述可光聚合單體包括單官能單體和多官能單體，所述單官能單體為N-乙烯基吡咯烷酮、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、N,N-二甲基丙烯酰胺、丙烯酸異冰片酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸辛酯和N-乙烯基咔唑中的一種或幾種；所述多官能單體為季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧基化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、丙氧基化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、二(三羥甲基丙烷)四丙烯酸酯和商業化的超支化單體6361-100中的一種或幾種。

2.如權利要求1所述的復合材料，其特征在于，所述液晶為商業化P0616A、4-正戊基-4’-氰基聯苯和4-戊氧基-4’-氰基聯苯中的一種或幾種。

3.一種如權利要求1所述的具有雙重圖像功能的復合材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)按照重量份計，將25-50重量份的單官能單體、10-30重量份的多官能單體、20-35重量份的液晶、1-30重量份的上轉換納米晶和0.1-2重量份的光引發劑初步混合，然后在30-55℃下超聲波輔助分散得到均勻分散液；所述上轉換納米晶表面包覆有有機配體；所述有機配體使所述上轉換納米晶均勻分散在所述單官能單體和所述多官能單體中，而不分散在所述液晶中；

(2)待所述均勻分散液冷卻至室溫后，將所述均勻分散液封裝在間隙為10-100μm的透明液晶盒中；

(3)將所述透明液晶盒置于激光干涉場中存儲圖像；通過紫外光后固化，得到具有全息圖像和熒光圖像雙重圖像功能的復合材料。