[發明專利]一種電致加熱變色/變形薄膜及其制備方法

有效

• 申請號: 201910675015.0
• 申請日: 2019-07-25
• 公開（公告）號: CN110389464B
• 公開（公告）日: 2020-11-03
• 發明（設計）人: 方亮;曹亮亮;倪亞茹;陸春華;許仲梓
• 申請（專利權）人: 南京工業大學
• 主分類號: G02F1/01
• 分類號: G02F1/01;D21H19/82;D21H19/66;D21H19/62;D21H19/42;D21H19/38
• 代理公司: 江蘇致邦律師事務所 32230
• 代理人: 郭雪麗

本發明公開了一種電致加熱變色/變形薄膜及其制備方法，該電致加熱變色/變形薄膜包括自下而上依次設置的基底層、電致加熱層、底色層和至少兩層變色層，還包括覆蓋包裹上述各層的封裝層，封裝層上表面設有能夠實現表面圖案變化的變形層；其中，變色層由可逆熱致變色微膠囊構成，其變色溫度為35～80℃；變形層由具有形狀記憶特性的熱固性環氧樹脂經固化并賦予圖案后形成，其變形溫度為40～120℃。該電致加熱變色/變形薄膜的制備方法為：通過抽濾法在基底層上自下而上分別組裝電致加熱層、底色層、變色層和封裝材料的多層結構，并在封裝材料表面構筑變形層。通過電路控制電致加熱層的溫度，可實現該薄膜發生多重可逆顏色變化以及變色與變形同步變化。

技術領域

本發明涉及一種薄膜材料，特別涉及一種電致加熱變色/變形薄膜及其制備方法，屬于智能薄膜材料領域。

背景技術

智能材料是一種能從自身的表層或內部獲取關于環境條件及其變化的信息，并進行判斷、處理和做出反應，以改變自身結構與功能，并使之很好地與外界相協調的具有自適應性的材料系統。就智能變色材料而言，它可以在外界熱量、不同光波照射、電壓等作用下發生可逆顏色變化，在防偽、裝飾等領域擁有廣闊前景。其中，熱致變色微膠囊因其價格低廉、制備工藝簡單，從而成為了廣泛使用的變色原料。

公開號為CN109535691A的中國發明專利申請公開了一種熱致變色薄膜及其制備方法，以聚乙烯醇作為基體材料，為提高其韌性，將其與水性聚氨酯共混，調節兩者的比例，將溫敏變色納米膠囊作為功能添加劑加入成膜基質中，通過流延成膜法制備得到熱致變色薄膜。公告號為CN207274013U的中國實用新型專利公開了一種保溫型熱致變色膜，包括：基材；硬質防刮層，設置于基材表面；熱致變色粘合層，包含粘合性樹脂、熱致變色染料分散于該粘合性樹脂中，設置于遠離所述硬質防刮層的一面；保溫層，設置于所述熱致變色粘合層遠離基材的一面。

目前公開的利用熱致變色微膠囊構筑變色薄膜的方法存在以下缺點：同一區域顏色單一，無法實現同一區域發生三種及以上的顏色變化；未實現加熱時顏色和表面圖案的同時變化。

發明內容

發明目的：針對現有的變色薄膜無法實現同一區域多種顏色變化、無法實現顏色、圖案同時變化的問題，本申請通過一種電致加熱變色/變形薄膜，其在電控加熱下能發生多重顏色變化和表面圖案變化；另外，本發明還提供了一種該電致加熱變色/變形薄膜的制備方法。

技術方案：本發明所述的電致加熱變色/變形薄膜，該薄膜包括自下而上依次設置的基底層、電致加熱層、底色層和至少兩層變色層，還包括覆蓋包裹上述各層的封裝層，封裝層上表面設有能夠實現表面圖案變化的變形層；其中，變色層由可逆熱致變色微膠囊構成，其變色溫度為35～80℃；變形層由具有形狀記憶特性的熱固性環氧樹脂經固化并賦予圖案后形成，其變形溫度為40～120℃。

該電致加熱變色/變形薄膜中，基底層材料可為濾紙、棉布、織物等，如化纖織物，基底層材料具有一定孔徑，可便于后續通過抽濾法得到電致加熱層、底色層、變色層等；電致加熱層由導電材料構成，導電材料可選自碳納米管、石墨烯、石墨、納米金屬粉等；底色層可由有機和/或無機顏填料構成；封裝層可由熱固性環氧樹脂固化形成。

優選的，底色層和/或變色層上通過可逆熱致變色微膠囊構筑有圖案，從而可實現不同顏色圖案的多次變化。

較優的，電致加熱層、底色層、變色層的厚度為10～100μm。變形層的厚度優選為100～150μm。

本發明所述的電致加熱變色/變形薄膜的制備方法，包括如下步驟：

(1)將電致加熱材料、底色顏填料、熱致變色微膠囊分別用水超聲分散均勻；

(2)采用抽濾法，在基底材料上逐層抽濾電致加熱材料分散液、底色顏填料分散液和熱致變色微膠囊分散液，在基底層上依次得到電致加熱層、底色層和變色層；