[發(fā)明專利]一種含有光敏變色材料的光敏微膠囊及其制備方法與應用

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910162272.4
• 申請日: 2019-03-05
• 公開（公告）號: CN109876743A
• 公開（公告）日: 2019-06-14
• 發(fā)明（設計）人: 趙敏;甘家安;程毅
• 申請（專利權(quán)）人: 上海甘田光學材料有限公司
• 主分類號: B01J13/02
• 分類號: B01J13/02;A45D34/00
• 代理公司: 上海順華專利代理有限責任公司 31203
• 代理人: 李鴻儒

本發(fā)明公開了一種含有光敏變色材料的光敏微膠囊，是由囊壁和囊芯組成，所述囊壁的材料為囊壁聚合物，是由光聚合或者光交聯(lián)反應的單體通過光照聚合形成，所述囊芯的材料為光致變色高分子材料或光致變色聚合物。本發(fā)明的含有光敏變色材料的光敏微膠囊具有良好的熱穩(wěn)定性，在受熱時不產(chǎn)生形變和拉伸，具有良好的機械性能，在外力沖擊下保持囊體的完整和彈性保護囊芯物質(zhì)并且與外部環(huán)境隔離；同時具有良好的透光性能，使紫外光或日光能夠無阻礙地透過囊壁并照射到囊芯變色材料促使其發(fā)生光敏效應。

技術(shù)領域

本發(fā)明屬于高分子材料技術(shù)領域，具體地說，涉及一種含有光敏變色材料的光敏微膠囊及其制備方法與應用。

背景技術(shù)

光致變色現(xiàn)象指的是某些化學物質(zhì)在受到光激發(fā)后，在兩個具有不同顏色的狀態(tài)間的可逆轉(zhuǎn)變過程。例如：偶氮苯類、俘精酸酐類、螺吡喃類、螺噁嗪類、二芳基乙烯類和幾種新型有機光致變色材料的光致變色反應，并比較了其優(yōu)缺點包括穩(wěn)定性和抗疲勞性，其中，二芳基乙烯體系由于具有極高的熱穩(wěn)定性、優(yōu)異的抗疲勞度以及不同異構(gòu)體狀態(tài)間顯著的物理化學性能差異，是目前最有應用前景的光致變色體系之一。光致變色材料歸屬于新材料領域中的光敏材料。早在19世紀就有科學家對光致變色材料進行過報道，而光致變色材料真正開始受到關(guān)注是在1956年，Hirshberg提出光致變色材料可以應用于光記憶存儲器件方面。步入21世紀，隨著信息現(xiàn)代化水平的不斷提高，人們對高信息存儲容量和高速傳輸?shù)男枨笈c日俱增，而作為傳統(tǒng)的磁盤信息存儲方式由于信息存儲容量有限，存儲速度過慢，將不可避免的會被新一代存儲材料所代替，而光致變色材料很可能會成為替代材料。

有機光致變色材料作為光致變色材料中的重要一員，近年來已成為科學家們追逐的熱點。因為有機光致變色材料的存儲方式屬于光子存儲模式，在可見光或紫外光的作用下，介質(zhì)可以通過捕獲光子來改變自身的化學結(jié)構(gòu)以改變自身的物理化學性能，從而達到信息存儲的目的。這種存儲方式具有存儲密度高，存儲速度快和超高存儲分辨率等特點。此外，有機光致變色材料還可應用于變色玻璃及軍事領域方面，在提高人們生活水平和保障國家安全方面的意義日益增長。

有機光致變色材料主要應用于三大方面：光記憶信息存儲方面、日用化學品行業(yè)方面和軍事領域方面。

光致變色現(xiàn)象指一個化合物(A)受一定波長(λ₁)光的照射，進行特定化學反應生成產(chǎn)物(B)，其吸收光譜發(fā)生明顯的變化；在另一波長(λ₂)的光照射下或熱的作用下，又恢復到原來的形式。

光致變色是一種可逆的化學反應，這是一個重要的判斷標準。在光作用下發(fā)生的不可逆反應，也可導致顏色的變化，只屬于一般的光化學范疇，而不屬于光致變色范疇。光致變色化合物大致可分為兩類：無機光致變色化合物和有機光致變色化合物，其中有機光致變色化合物是一類分子中含有光致變色官能團的化合物，它們的光致變色性能來自于分子中含有的光致變色基團。有機光致變色化合物可分為偶氮苯類、俘精酸酐類、螺吡喃類、螺噁嗪類和二芳基乙烯類等。

美國專利US4399209、US4416906、US4440846，分別公開了一類利用輻射敏感組分的光硬化微膠囊材料。這種材料的特點是將包含可發(fā)生光硬化反應的微膠囊的涂層在特定波長光線下曝光，使得微膠囊內(nèi)部的光硬化組分根據(jù)不同程度的曝光量發(fā)生相應的光硬化反應，隨后對涂層施加一定的壓力，使得未曝光部分的微膠囊破裂，微膠囊內(nèi)部的染色前體與微膠囊外部的顯色物質(zhì)接觸發(fā)生化學反應，形成可見影像使信息留存。

美國專利US4682194、US4446376、US4411979、US4742043申請公開一種微膠囊包覆熱敏信息材料的技術(shù)。它的特點在于染料前體形成微膠囊，囊壁采用聚氨酯，囊芯不含有引發(fā)劑和反應單體，使含有染料的微膠囊與顯色劑及其他添加劑形成涂層，使用包括熱打印頭在內(nèi)的熱源對于成像層選擇性的加熱，通過溫度的變化調(diào)節(jié)微膠囊壁的滲透能力用于顯影。當溫度降低后，微膠囊壁重新硬化不再有滲透能力由此提高影像的穩(wěn)定性。