[發(fā)明專利]用于3D打印的磁響應(yīng)變色光子晶體墨水及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110088419.7
• 申請日: 2021-01-22
• 公開（公告）號: CN112812565B
• 公開（公告）日: 2021-10-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 汪長春;方怡權(quán)
• 申請（專利權(quán)）人: 復(fù)旦大學;珠海復(fù)旦創(chuàng)新研究院
• 主分類號: C08L83/04
• 分類號: C08L83/04;C08K3/22;C08K3/36;B33Y70/10
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司 31200
• 代理人: 陸飛;陸尤

1.一種用于3D打印的磁響應(yīng)變色光子晶體墨水，其特征在于，由如下制備方法得到：

（1）制備超順磁性的膠體粒子，并將超順磁性的膠體粒子分散于極性溶劑中，得到磁響應(yīng)變色光子晶體溶液；

（2）將該晶體溶液與可固化的聚合物前驅(qū)體混合乳化，得到油包水的乳液；

（3）在上述乳液中加入觸變劑或樹脂增強劑，得到磁響應(yīng)變色光子晶體墨水;

步驟（1）中所述超順磁性的膠體粒子是粒徑在50-300 nm的四氧化三鐵納米簇，采用溶劑熱法制備得到；該四氧化三鐵納米簇具有化學或物理修飾的殼層，該殼層可為碳、聚（4-苯乙烯磺酸-共聚-馬來酸）鈉鹽、聚乙烯基吡咯烷酮、聚丙烯酸、檸檬酸鈉通過水解有機硅烷制備的功能性SiO₂中的一種或者多種。

2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于3D打印的磁響應(yīng)變色光子晶體墨水，其特征在于，步驟（1）中獲得的磁響應(yīng)變色光子晶體溶液的濃度為5-20 mg/ml，其在200-2000 Gs的磁場下顯現(xiàn)出鮮艷的結(jié)構(gòu)色，其最大反射率不低于30%；在可見光譜波段，其結(jié)構(gòu)色隨磁場增強波長發(fā)生藍移，隨磁場減弱發(fā)生紅移，具有良好的變色可逆性。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于3D打印的磁響應(yīng)變色光子晶體墨水，其特征在于，步驟（1）中使用的極性溶劑為水、乙醇或乙二醇。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于3D打印的磁響應(yīng)變色光子晶體墨水，其特征在于，步驟（2）中所述可固化的聚合物前驅(qū)體選自聚二甲基硅氧烷類、丙烯酸樹脂類、環(huán)氧樹脂類聚合物前驅(qū)體中的一種或多種。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于3D打印的磁響應(yīng)變色光子晶體墨水，其特征在于，步驟（2）中所述混合過程中選擇性添加適量的油包水型乳化劑。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于3D打印的磁響應(yīng)變色光子晶體墨水，其特征在于，步驟（3）中所述的觸變劑或樹脂增強劑選自硅氧化物粉末、金屬氧化物粉末、短切玻璃纖維中的一種或多種，添加量為乳液質(zhì)量的3%-10%。

7.一種權(quán)利要求1-6之一所述的磁響應(yīng)變色光子晶體墨水應(yīng)用，使用商用3D打印機在常溫下進行自定義打印，固化成型后可響應(yīng)于外加磁場的強弱，改變自身的結(jié)構(gòu)色，實現(xiàn)按需設(shè)計并制造各種宏觀形態(tài)的磁響應(yīng)變色器件。