[發明專利]一種納米纖維素基光致變色微膠囊的制備方法及其涂層材料

在審

• 申請號: 202110604317.6
• 申請日: 2021-05-31
• 公開（公告）號: CN114367249A
• 公開（公告）日: 2022-04-19
• 發明（設計）人: 張帆;王洋;宋冰瑤;陶浩然;王夢楠
• 申請（專利權）人: 西安工程大學
• 主分類號: B01J13/14
• 分類號: B01J13/14;C09D5/29;C09D7/63;C09D7/65;D06M15/05;D06M23/12
• 代理公司: 西安尚睿致誠知識產權代理事務所(普通合伙) 61232
• 代理人: 何凱英

本發明公開了一種納米纖維素基光致變色微膠囊的制備方法，包括以下步驟：步驟1，制備改性納米纖維素；步驟2，將所述改性納米纖維素溶解于去離子水中，得到改性納米纖維素溶液；步驟3，將有機光致變色化合物溶解于溶劑中，得到有機光致變色化合物混合液；步驟4，以改性納米纖維素溶液為水相、以有機光致變色化合物混合液為油相，通過Pickering乳液模板法得到納米纖維素基光致變色微膠囊。將本發明的納米纖維素基光致變色微膠囊用于連續涂層材料，能夠有效延長光致變色材料的使用壽命，進一步提高光致變色高分子材料的實際應用。

技術領域

本發明涉及一種光致變色微膠囊的制備方法，具體涉及一種納米纖維素基光致變色微膠囊的制備方法及其涂層材料，屬于光致變色高分子材料技術領域。

背景技術

有機光致變色材料具有變色靈敏，色彩鮮艷的特點，因而在光電信息存儲、傳感器以及眼鏡、印刷、防偽、裝潢等工業和民用領域發展迅速，受到研究者的廣泛關注。然而大多數光致變色染料容易受溶劑、pH、光照、溫度等因素影響，使得其耐疲勞性和光穩定性下降。目前，光致變色材料微膠囊化是研究最多且有效的途徑。經微膠囊包覆，有效保護了變色組分中的敏感成份，從而提高其耐疲勞性和光穩定性。

然而，光致變色微膠囊的壁材常用合成高分子材料，在制備過程中存在甲醛問題。納米纖維素是一種新興的綠色天然高分子材料，它具有可生物降解、生物相容性好、比表面積大、長徑比高、強度高、剛性大和易于表面功能化等優異特性，這些優異性能為其在復合材料、能源、電子、醫藥、造紙、食品、紡織等領域的發展以及應用開拓了新的道路。目前，關于納米纖維素基光致變色微膠囊的研究鮮見公開報道。

發明內容

本發明的目的在于提供一種納米纖維素基光致變色微膠囊的制備方法，采用該方法制備的納米纖維素基光致變色微膠囊能夠有效延長光致變色材料的使用壽命，賦予基材良好的光穩定性和耐疲勞性，進一步提高光致變色高分子材料的實際應用。本發明的另一個目的在于提供一種納米纖維素基光致變色微膠囊產品，將該產品作為涂層材料應用于基材，可使基材具有良好的光穩定性和耐疲勞性。

技術方案一：

一種納米纖維素基光致變色微膠囊的制備方法，包括以下步驟：

步驟1，制備改性納米纖維素；步驟2，將所述改性納米纖維素溶解于去離子水中，得到改性納米纖維素溶液；步驟3，將有機光致變色化合物溶解于溶劑中，得到有機光致變色化合物混合液；步驟4，以改性納米纖維素溶液為水相、以有機光致變色化合物混合液為油相，通過Pickering乳液模板法得到納米纖維素基光致變色微膠囊。本發明的特點和進一步的改進還在于：

優選的，步驟1包括：將2～10份納米纖維素溶解到80～96份乙醇與去離子水的混合液中，乙醇與去離子水比例為1:9～9:1，超聲處理10～30min，獲得納米纖維素溶液；然后將所述納米纖維素溶液升溫至40～80℃，向其中滴加2～10份疏水化改性劑，滴加完畢后保溫攪拌90～130min，冷卻，干燥，制得所述改性納米纖維素。

進一步優選的，疏水化改性劑為甲基丙烯酸縮水甘油酯、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、乙烯基三乙氧基硅烷、3-氨丙基三乙氧基硅烷或γ―(2,3-環氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷中任意一種。

優選的，步驟2中，所述改性納米纖維素為1.0～3.0份，所述去離子水為20～60份。

優選的，步驟3中，所述有機光致變色化合物為螺吡喃類、螺噁嗪類、偶氮類或二芳基乙烯類化合物中的任意一種。

優選的，步驟3中，所述有機光致變色化合物為20.0～60.0份，所述有機光致變色化合物混合液的質量濃度為0.5g/mL。

優選的，步驟3中，溶劑為二氯甲烷、三氯甲烷、四氫呋喃和丙酮中任意一種。