[發明專利]響應性結構色光學可變防偽涂層的制備方法

在審

• 申請號: 202010875739.2
• 申請日: 2020-08-27
• 公開（公告）號: CN112126322A
• 公開（公告）日: 2020-12-25
• 發明（設計）人: 段宏偉
• 申請（專利權）人: 蘇州宏琦材料科技有限公司
• 主分類號: C09D167/00
• 分類號: C09D167/00;C09D7/61;C23C30/00
• 代理公司: 蘇州佳博知識產權代理事務所(普通合伙) 32342
• 代理人: 唐毅

本發明涉及一種響應性結構色光學可變防偽涂層的制備方法，包括：制備100ml質量分數為10?15％的直徑為150?220nm的SiO₂微球的水分散液，然后往水分散液中加入0.3?0.8mg碳量子點粉末、0.1?0.4mg光致變色聚合物，在室溫下磁力攪拌10?20分鐘充分混合，得到均勻分散的待噴涂分散液；通過使用掩模板噴涂納米顆粒的方法，在基底上構建結構色圖案；然后，在構建的結構色圖案表面鍍金屬膜。本發明通過往噴涂分散液中加入碳量子點，獲得的防偽涂層的變色范圍更寬、復原更加快速；螺吡喃作為變色化合物處于聚酯的交聯結構中，該獨特結構可以使螺吡喃受到性質相對穩定的聚酯保護，使變色化合物免受外界環境影響，光譜響應更趨靈敏，變色效果好。

技術領域

本發明涉及一種響應性結構色光學可變防偽涂層的制備方法。

背景技術

結構色材料在很多領域都表現出獨特的優勢，因此結構色材料在光子領域、顏料、纖維“著色”、傳感、光催化及能量轉換材料等方面有很大的應用潛力，并可將材料的響應性與結構色的光學性能做有機的結合，可得到多種功能性光子晶體結構。

光致變色指的是某些化合物在一定的波長和強度的光作用下，隨著吸收光譜的變化，材料的分子結構改變，從而導致材料吸光度和顏色發生變化。變色化合物光穩定性差、光致變色響應值低、熱穩定性不足等弊端，如：光致變色化合物容易受到pH值、氧化作用、光照強度、溫度、基體環境等的影響而導致其光化學疲勞度變差，并且在受到多次反復輻照后發生降解劣變而失去可逆的光致變色性能，或者變色響應時間延長、色度減弱、褪色恢復時間遲緩等情況。

發明內容

為解決上述問題，本發明的目的為提供一種免受外界環境影響的響應性結構色光學可變防偽涂層的制備方法。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種響應性結構色光學可變防偽涂層的制備方法，包括：制備100ml質量分數為10-15％的直徑為 150-220nm的SiO₂微球的水分散液，然后往水分散液中加入0.3-0.8mg碳量子點粉末、0.1-0.4mg光致變色聚合物，在室溫下磁力攪拌10分鐘充分混合，得到均勻分散的待噴涂分散液；通過使用掩模板噴涂納米顆粒的方法，在基底上構建結構色圖案；然后，在構建的結構色圖案表面鍍金屬膜。

碳量子點的制備方法：稱量天然多糖30-40mg放置于50mL的2％醋酸水溶液中，超聲5-10分鐘，充分攪拌后移至不銹鋼反應釜中，放入烘箱在200-220℃反應30分鐘后取出，待反應液冷卻至室溫后，將釜內產物倒入燒杯中，超聲分散2h，然后將產物在高速離心機中離心三次，取上清液倒入透析膜中在去離子水中透析3天，透析后冷凍干燥2天，得到碳量子點粉末。

天然多糖為殼聚糖、羥甲基纖維素、淀粉、螺旋藻多糖、多聚糖、果膠中的至少兩種。

光致變色聚合物的制備方法：稱取2,2-二羥甲基丙酸20-30g、1,1,1-三羥甲基丙烷18.6-21g加入圓底燒瓶中，N2保護下機械攪拌升溫至140-155℃，加入0.5-0.8g對甲苯磺酸作為催化劑，反應3h；加入3-4g螺吡喃類化合物、 3.6-4.5g N,N-亞甲基雙丙烯酰胺，繼續反應1h，冷卻至室溫，得到含螺吡喃的光致變色聚合物。

金屬膜采用NiFe合金或Al、Fe、Au、Co中的一種或多種材料，所述金屬膜的厚度為10-20微米。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：

通過往噴涂分散液中加入碳量子點，獲得的防偽涂層的變色范圍更寬、復原更加快速；

螺吡喃作為變色化合物處于聚酯的交聯結構中，該獨特結構可以使螺吡喃受到性質相對穩定的聚酯保護，使變色化合物免受外界環境影響，光譜響應更趨靈敏，變色效果好。

具體實施方式