[發明專利]一種高反射率溫度響應液晶微膠囊的制備方法

有效

• 申請號: 201811267740.6
• 申請日: 2018-10-29
• 公開（公告）號: CN109317065B
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發明（設計）人: 付少海;張麗平;關玉;王冬;王春霞;李琳
• 申請（專利權）人: 江蘇集萃智能液晶科技有限公司
• 主分類號: B01J13/02
• 分類號: B01J13/02;C09K19/58
• 代理公司: 哈爾濱市陽光惠遠知識產權代理有限公司 23211
• 代理人: 張勇

本發明公開了一種高反射率溫度響應液晶微膠囊的制備方法，屬于精細化工和材料科學技術領域。本發明的一種多層微膠囊的制備方法，將左旋或右旋液晶先制備成單層的微膠囊，再在所制備的單層微膠囊表面包覆一層相反旋向的液晶，從而制備的多層液晶微膠囊。本發明方法制備的多層液晶微膠囊粒徑為10?50μm，粒度分布窄，能夠同時反射左旋和右旋的入射光，具有較高的反射率，液晶微膠囊顯色鮮艷，而且具有良好的耐溶劑性和耐水性。

技術領域

本發明屬于精細化工和材料科學技術領域，具體涉及一種高反射率溫度響應液晶微膠囊的制備方法。

背景技術

膽甾相液晶是一種溫度響應可逆變色材料，具有響應速度快、變色靈敏度高、變色層次豐富、耐光穩定性好等優點，因此被廣泛應用于體溫精密測量、液晶顯示、電子紙、液晶激光器、防偽包裝、智能紡織品等領域。膽甾相液晶并沒有發色基團，但它在空間結構上呈螺旋結構，使得膽甾相液晶可以選擇性反射特定波長的光，從而賦予膽甾相液晶特有的光學色彩，并且這種結構可以對溫度做出響應，溫度改變可以改變反射的光的顏色。然而，若直接暴露在空氣中或與其它化學物質接觸，膽甾相液晶容易被污染，從而影響其溫度響應性能。通過微膠囊化處理，能夠有效降低環境對膽甾相液晶的干擾作用，從而擴大其應用。

國內外關于制備液晶微膠囊的方法報道主要有：專利CN201510237158.5、CN201410514834.4均涉及復凝聚法對液晶進行微膠囊化；魏杰等人通過界面聚合法合成了平均粒徑為5μm的膽甾相液晶微膠囊；Hee-Kyung Ju課題組利用原位懸浮聚合法制備出壁材為聚甲基丙烯酸甲酯的膽甾相液晶微膠囊，并采用多種方法進行表征；Lee Burm-Young課題組利用乳液聚合法制備出壁材為魚皮膠聚合物，其芯材為向列相液晶和手性劑混合的混合液晶。

所報道的文獻中制備的微膠囊均采用的是某一種旋向的膽甾相液晶，而膽甾相液晶只能選擇性的反射與其具有相同旋向的圓偏振光，而使得相反旋向的偏振光透過。因此，某一種旋向的膽甾相液晶反射率最多只有50％，實際應用中，經過微膠囊化后膽甾相液晶對圓偏振光的反射率最多達到35％。將左旋和右旋液晶配合使用是提高反射率的一種方法，但是，直接將左旋和右旋的膽甾相液晶混合，可能會導致旋光能力相互抵消，使得膽甾相液晶不再具有選擇性反射的能力，并不能提高反射率。目前在液晶顯示領域中有將液晶分別兩種旋向的液晶膜，再將這兩種液晶膜疊加使用來提高反射率的方法，這種機械疊加的方法雖然能一定程度反射率增長，但效果并不是很顯著，且其液晶膜本身的防護效果并沒有微膠囊好，操作復雜，成本較高。

發明內容

為了解決上述問題，提高反射率，本發明設計一種多層微膠囊的制備方法，將某一旋向液晶先制備成單層的微膠囊，再在所制備的單層微膠囊表面包覆一層相反旋向的液晶，從而制備的多層液晶微膠囊既可以反射右旋圓偏振光又可以反射左旋圓偏振光，從而達到提高反射率的目的。

本發明的第一個目的是提供一種多層結構液晶微膠囊的制備方法，所述方法包括：

(1)利用左旋或右旋液晶和壁材組分在分散劑溶液中反應制備得到內部左旋或右旋液晶微膠囊，反應體系中液晶的質量分數為2-6％(所述反應體系是包括含有液晶和壁材組分的分散劑溶液)；

(2)步驟(1)得到的內部旋向液晶微膠囊與乳化劑、有機單體和引發劑反應，使得內部旋向液晶微膠囊的外層繼續包覆另一旋向液晶微膠囊，進而得到多層結構的液晶微膠囊。

在本發明的一種實施方式中，所述步驟(1)中內部液晶微膠囊中的壁材組分對反應體系的質量分數為2-8％。

在本發明的一種實施方式中，所述的壁材組分包括阿拉伯膠、明膠中的一種或兩種。

在本發明的一種實施方式中，所述步驟(2)中內部微膠囊和外層液晶微膠囊中的液晶重量比例為(0.8-1.2)：(0.8-1.2)，優選1：1。

在本發明的一種實施方式中，所述的左旋液晶包括膽甾型液晶中的兩種或多種組合或者是向列型液晶與左旋手性添加劑組合。