[發明專利]一種基于聚丙烯酸的結構色彈性體及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202011484144.0
• 申請日: 2020-12-16
• 公開（公告）號: CN112625289B
• 公開（公告）日: 2021-10-26
• 發明（設計）人: 沈慧芳;楊壯剛
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: C08J7/04
• 分類號: C08J7/04;C08L51/00;C08F265/02;C08F220/20;C08F220/06
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 齊鍵

1.一種基于聚丙烯酸的結構色彈性體，其特征在于：所述基于聚丙烯酸的結構色彈性體由聚丙烯酸彈性體層、光子晶體層和聚丙烯酸彈性體層依次層疊而成；所述聚丙烯酸彈性體層由聚丙烯酸、丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸、聚乙二醇二丙烯酸酯和二烯丙基二硫醚通過光聚合得到；所述光子晶體層由聚苯乙烯-聚(甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸)納米粒子、聚乙烯醇和碳納米管組成；所述聚苯乙烯-聚(甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸)納米粒子由苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸通過乳液聚合得到；所述聚丙烯酸的用量為丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸羥乙酯和甲基丙烯酸總質量的75%～85%；所述丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸的質量比為1:0.25～2:0.25～0.5；所述聚乙二醇二丙烯酸酯的用量為丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸羥乙酯和甲基丙烯酸總質量的2%～4%；所述二烯丙基二硫醚的用量為丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸羥乙酯和甲基丙烯酸總質量的0.1%～0.8%。

2.權利要求1所述的基于聚丙烯酸的結構色彈性體的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

1）將聚丙烯酸、丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸、聚乙二醇二丙烯酸酯、二烯丙基二硫醚和光引發劑分散在溶劑中配制成前體液，再取前體液注入模具進行光聚合，得到聚丙烯酸彈性體層；

2）將苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸、乳化劑和pH調節劑分散在水中，再加入引發劑，進行乳液聚合，得到聚苯乙烯-聚(甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸)納米粒子；

3）將聚苯乙烯-聚(甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸)納米粒子、聚乙烯醇和碳納米管混合分散在水中配制成分散液，再將分散液涂覆在聚丙烯酸彈性體層上，進行粒子自組裝和成膜，在聚丙烯酸彈性體層上形成光子晶體層；

4）將步驟1）中的前體液涂覆在光子晶體層上，進行光聚合，在光子晶體層上形成聚丙烯酸彈性體層，即得基于聚丙烯酸的結構色彈性體。

3.根據權利要求2所述的基于聚丙烯酸的結構色彈性體的制備方法，其特征在于：步驟1）所述聚丙烯酸的重均分子量為2000g/mol～4000g/mol。

4.根據權利要求2所述的基于聚丙烯酸的結構色彈性體的制備方法，其特征在于：步驟1）所述聚乙二醇二丙烯酸酯的數均分子量為500g/mol～700g/mol。

5.根據權利要求2所述的基于聚丙烯酸的結構色彈性體的制備方法，其特征在于：步驟2）所述苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸的質量比為1:0.05～0.1:0.05～0.1。

6.根據權利要求2所述的基于聚丙烯酸的結構色彈性體的制備方法，其特征在于：步驟3）所述聚乙烯醇的用量為聚苯乙烯-聚(甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸)納米粒子質量的0.3%～1%；步驟3）所述碳納米管的用量為聚苯乙烯-聚(甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸)納米粒子質量的1%～2%。

7.根據權利要求2、5和6中任意一項所述的基于聚丙烯酸的結構色彈性體的制備方法，其特征在于：步驟3）所述聚乙烯醇的數均分子量為1600g/mol～1800g/mol。

8.根據權利要求2、5和6中任意一項所述的基于聚丙烯酸的結構色彈性體的制備方法，其特征在于：步驟3）所述自組裝在40℃～50℃下進行。

9.權利要求1所述的基于聚丙烯酸的結構色彈性體在制備電線電纜保護套、桌墊、家具裝飾材料、玩具、實體標志中的應用。