[發明專利]垂直沉積法制備蝶翅/膠體晶體微球復合結構色膜的方法

有效

• 申請號: 201910600237.6
• 申請日: 2019-07-04
• 公開（公告）號: CN110328131B
• 公開（公告）日: 2022-02-18
• 發明（設計）人: 呂偉;趙晉彬;郭鵬飛;閔東;李修;黃敏
• 申請（專利權）人: 深圳勁嘉集團股份有限公司;北京印刷學院
• 主分類號: B05D7/24
• 分類號: B05D7/24;C08J7/12;C08J7/04;C08J7/06;C08J5/18;C08L83/04;C08L25/06;C08L33/12
• 代理公司: 北京市廣友專利事務所有限責任公司 11237
• 代理人: 耿小強

本發明涉及一種垂直沉積法制備蝶翅/膠體晶體微球復合結構色膜的方法，屬于結構色薄膜制備技術領域。選用具有周期性結構的大藍閃蝶蝶翅作為模板，對蝶翅進行表面預處理；配制膠體晶體微球分散液，超聲分散使其處于均勻分散狀態；將大藍閃蝶蝶翅裁剪后，垂直擱置于培養皿中，緩慢加入微球分散液，使其完全浸沒蝶翅，再將培養皿放置于恒溫恒濕箱中，通過垂直沉積法進行組裝，待溶劑完全蒸發后，得到蝶翅/膠體晶體微球復合結構，實現不同觀察方向上具有特定的呈色效果。本發明還公開了上述薄膜的批量制備方法。本發明可實現寬色域、窄帶隙、高亮度以及特殊呈色效果的結構色顯示，不僅具有重要的科研價值，而且具有很大的應用價值。

技術領域

本發明涉及一種復合結構色薄膜的制備方法，具體涉及一種采用垂直沉積法制備具有特殊呈色效果的蝶翅/膠體晶體微球復合結構色薄膜的方法，屬于結構色薄膜制備技術領域。

背景技術

顏色是一種視覺感受，與光的輻射、物體與光的相互作用以及觀察者有密切關系。隨著社會的進步和科技的發展，人類對顏色的追求越來越高，傳統的呈色方式己經不能滿足實際需求。比如，目前廣泛應用于印刷、印染等行業的染料、顏料、油漆等均是由色素色呈色，雖然在人們日常生活中發揮著巨大作用，但同時也存在著一些問題，例如，一些特殊名貴色的獲取是傳統染料色無法實現的；而且，表征彩色感覺的顏色屬性中飽和度與明度是一對矛盾的存在，即同時獲得高亮度和高的飽和度實現起來比較困難；傳統的呈色技術面臨著巨大的挑戰和考驗。結構色材料是由于自然光在材料微觀周期性結構中發生衍射、干涉等產生的顏色，具有高亮度、高飽和度、不褪色等優點，可應用于裝飾裝修、顏料、光子墨水、開關、傳感器、色彩顯示器、藝術以及信息儲存等方面。特別是隨著印刷包裝行業綠色、環保概念的不斷提倡，結構色因其材料環保、呈色種類豐富以及信息易于隱藏等獨特優勢而在防偽印刷領域有著廣泛應用。

因此研究一種可實現寬色域、窄帶隙、高亮度以及特殊呈色效果的結構色膜制備方法，不僅具有重要的科研價值，而且具有很大的應用價值。

發明內容

本發明提供的一種制備寬色域、窄帶隙、高亮度以及特殊呈色效果復合結構色薄膜的方法，以蝴蝶翅膀為基底，然后利用自組裝方法在蝶翅上沉積一定厚度的膠體晶體微球，形成蝶翅/膠體晶體微球的復合結構，實現不同觀察方向上具有特定呈色效果的結構色薄膜的制備。

本發明的上述目的是通過以下技術方案達到的：

一種蝶翅/膠體晶體微球復合結構色薄膜的制備方法，包括如下步驟：

(1)選用具有周期性結構的大藍閃蝶蝶翅作為模板，對蝶翅進行表面預處理；

(2)配制膠體晶體微球分散液，并進行超聲分散，使該分散液處于均勻分散狀態；

(3)將步驟(1)中所述大藍閃蝶蝶翅裁剪為合適尺寸后，垂直擱置于培養皿中，緩慢加入步驟(2)中所述的膠體晶體微球分散液，使其完全浸沒蝶翅，再將培養皿放置于恒溫恒濕箱中，通過垂直沉積法進行自組裝，待分散液中的溶劑完全蒸發后，得到蝶翅/膠體晶體微球復合結構，最終實現不同觀察方向上具有特定的呈色效果。

優選地，步驟(1)中對蝶翅進行表面預處理的具體方法為：

1)脫脂處理：先將蝶翅樣本用生理鹽水反復沖洗，浸泡于戊二醛溶液中固定，同時超聲處理1-4min，去掉表面附著的污物；生理鹽水優選質量濃度為0.65％的Nac1溶液，戊二醛的質量濃度為1-3％；

2)脫水處理：將脫脂后的樣本取出后用乙醇系列脫水，釆用的乙醇體積濃度分別是40％，50％，70％，純乙醇；每個階段各浸泡8-15分鐘，經過自然干燥得到表面預處理的樣品。

優選地，步驟(2)中所述膠體晶體微球為聚苯乙烯微球、聚甲基丙烯酸甲酯或二氧化硅微球等。

優選地，步驟(2)中所述微球粒徑為100-650nm。