[發明專利]一種基于納米球自組裝的不可克隆防偽材料及其制備方法與應用

有效

• 申請號: 202110969732.1
• 申請日: 2021-08-23
• 公開（公告）號: CN113621110B
• 公開（公告）日: 2022-12-16
• 發明（設計）人: 易國斌;劉曉純;吳建宇;林霄峰;林文靜
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: C08F257/02
• 分類號: C08F257/02;C08F220/58;C08F222/38;C08F265/04;G09F3/00
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 趙崇楊

本發明提供了一種基于納米球自組裝的不可克隆防偽材料，由單分散電負性聚合物納米球作為微晶區的構筑單元，以丙烯酰胺類單體進行聚合反應得到的丙烯酰胺類聚合物作為基體材料，所述單分散電負性聚合物納米球在丙烯酰胺類單體反應體系中通過靜電自組裝構筑微晶光斑。本發明提供的不可克隆防偽材料解決現有防偽材料的可克隆、信息隱蔽性弱、識別設備昂貴、易老化褪色的問題，且其制備成本低廉，可短時間內實現大面積制備，形成的微晶光斑顯色明顯，色彩飽和度高且經久不褪，具有環境友好性和良好的顯示?隱藏可逆性以及高靈敏度，兼具識別簡便和多重防偽的高級安全屬性，在防偽或信息儲存領域具有良好的應用前景。

技術領域

本發明涉及防偽材料技術領域，具體地，涉及一種基于納米球自組裝的不可克隆防偽材料及其制備方法與應用。

背景技術

防偽行業是在規范市場經濟秩序，遏制假冒偽劣產品中不斷發展壯大的，產品防偽在防止產品偽造或假冒、鑒別產品真偽方面發揮著重要的作用。但是，隨著社會信息化的不斷加深，信息的可靠性和安全性受到假冒偽劣市場的挑戰，奢侈品、藥品、化妝品等行業已經是假冒偽劣商品的“重災區”，因此，必須采用更復雜、更高級、更安全的防偽技術對假冒偽劣市場進行打壓，以保持市場經濟的穩定發展。

具有光子帶隙、低光學損耗和熒光增強等光學特性的光子晶體在響應傳感器、光電器件和生物檢測等廣泛應用中引起了廣泛興趣。特別是，由于光子晶體具有可調結構顏色、角度依賴性和不褪色等多重優勢，其在光學編碼和信息加密方面具有吸引力。受天然珍貴蛋白石中隨機形成閃爍微晶的啟發，這種化石中信息存儲的自然策略可以為防偽材料提供一種新型的防偽技術。例如：公布號為CN104672733A公開了一種濕敏變色防偽功能材料及其制備方法和應用，所述濕敏變色防偽功能材料由聚丙烯酰胺及其衍生物的液凝膠以及以自組裝光子晶體組成。然而，光子晶體先通過垂直沉積法、蒸發自組裝法等自組裝方法得到自組裝光子晶體，再將其加入丙烯酰胺單體反應體系中，最后用紫外光引發單體聚合，得到濕敏變色防偽功能材料，這一工藝不僅繁雜，耗時長，且得到的防偽材料在同一濕度下色彩單一，制約了防偽材料的加密性能。隨著現代計算機技術的發展和安全標簽制備技術的透明化，由于光子晶體的確定周期性結構和可預測的編碼/解碼模式，其制備得到的安全標簽仍然可能被克隆和偽造。因此，非常需要開發具有編碼/解碼不可預測和不可復制特性的光子晶體，以突破他們目前存在的克隆和偽造可能性。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術中存在的上述缺陷和不足，提供一種基于納米球自組裝的不可克隆防偽材料。

本發明的第二個目的在于提供上述基于納米球自組裝的不可克隆防偽材料的制備方法。

本發明的上述目的是通過以下技術方案給予實現的：

一種基于納米球自組裝的不可克隆防偽材料，是在丙烯酰胺類單體聚合反應過程中引入單分散電負性聚合物納米球作為微晶區構筑單元，電負性聚合物納米球通過靜電自組裝構筑微晶光斑。

本發明所述基于納米球自組裝的不可克隆防偽材料以單分散電負性聚合物納米球作為微晶區的構筑單元，單分散電負性聚合物納米球在帶正電的丙烯酰胺類單體反應體系中通過內建電場的靜電作用自組裝構筑微晶光斑，在單分散電負性聚合物納米球在自組裝的體系中，電負性聚合物納米球、丙烯酰胺單體、交聯劑和引發劑之間存在排斥力和吸引力的分子間作用力。這些分子間的作用力會影響納米球排列的規整性，不僅影響微晶區的形狀和形成的位置，還影響了微晶區的尺寸大小，因此形成的光斑尺寸較小、形狀無規則，且在同一濕度下能夠呈現出隨機的、不同的顏色的光斑，具有很高的不可克隆性，顯著提升了防偽材料的加密性能。

優選地，所述電負性聚合物納米球包括聚(苯乙烯-甲基丙烯酸)納米球、聚(甲基丙烯酸甲酯-馬來酸)納米球、聚(苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸)納米球、聚(苯乙烯-馬來酸)納米球、聚(苯乙烯-乙酸乙烯酯-馬來酸)納米球、聚(甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸)納米球中的任意一種或多種。