[發(fā)明專利]基于溫敏變色微膠囊夾雜的溫敏變色水凝膠材料及其制備方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 202111432305.6 | 申請日： | 2021-11-29 |
| 公開（公告）號： | CN113956510A | 公開（公告）日： | 2022-01-21 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 吳桐昊;楊栩旭;張明琦;曲紹興 | 申請（專利權(quán)）人： | 浙江大學(xué);錢塘科技創(chuàng)新中心 |
| 主分類號： | C08J3/075 | 分類號： | C08J3/075;C08L33/26;C08L51/02;C08F220/56;C08F222/38;C08F251/00;C08F2/48;C08K9/10;C08K5/18 |
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| 地址： | 310058 浙江*** | 國省代碼： | 浙江;33 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 基于 變色 微膠囊 夾雜 凝膠 材料 及其 制備 方法 | ||
本發(fā)明公開了一種基于溫敏變色微膠囊夾雜的溫敏變色水凝膠材料及其制備方法，制備方法包括以下步驟：(1)將溫敏變色微膠囊加入水凝膠單體溶液中，混合均勻；(2)在步驟(1)得到的溫敏變色微膠囊和水凝膠單體的混合液中加入交聯(lián)劑、引發(fā)劑和催化劑，混合均勻，得到前驅(qū)母液；(3)將所述的前驅(qū)母液進行固化，得到所述的溫敏變色水凝膠材料。本發(fā)明的溫敏變色水凝膠材料具有較好的功能重復(fù)性及顏色豐富性，而且具有較快的溫度相應(yīng)速度。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及溫敏變色水凝膠，尤其涉及一種基于溫敏變色微膠囊夾雜的溫敏變色水凝膠材料及其制備方法。
背景技術(shù)
水凝膠因其出色的功能集成性，衍生了各種各樣的功能性水凝膠。在水凝膠體系中摻雜不同的功能性材料，就能夠賦予其相應(yīng)的響應(yīng)能力。再考慮到其良好的生物適應(yīng)性以及力學(xué)性能，功能性水凝膠被廣泛應(yīng)用于醫(yī)療、智能穿戴等等領(lǐng)域。
柔性顯示和偽裝顯示也是集成功能性后的水凝膠的一個重要的發(fā)展領(lǐng)域。目前已經(jīng)有很多關(guān)于變色水凝膠的研究。例如有參考文獻(xiàn)(Wang,W.,et al.,MagnetochromicPhotonic Hydrogel for an Alternating Magnetic Field-Responsive ColorDisplay.Advanced Optical Materials,2018.6(4):p.1701093.)公開了一種磁致變色的水凝膠，該種水凝膠由表面涂覆二氧化硅層的四氧化三鐵顆粒與PNIPAAM水凝膠基體組成，在交變磁場的作用下，由于熱磁效應(yīng)的存在，四氧化三鐵顆粒會發(fā)熱，產(chǎn)生的熱量能夠驅(qū)動溫敏水性膠基體失水從而發(fā)生收縮。由于四氧化三鐵顆粒表面涂覆了二氧化硅，在體系中均勻排列的顆粒可以被認(rèn)為是一種光子晶體。隨著基體的變形，顆粒與顆粒之間的距離變短，帶來了反射波長的改變，從宏觀上看則體現(xiàn)為材料顏色的變化。該種材料的變色范圍廣，但是缺點是對于光子晶體來說顏色的顯示不穩(wěn)定(同一個色面上很難控制顏色的分布，并且從不同角度觀測顏色不一樣)。又比如有參考文獻(xiàn)(Yang,Y.,et al.,Low-Cost,Rapidly Responsive,Controllable,and Reversible Photochromic Hydrogel forDisplay and Storage.ACS applied materialsinterfaces,2018.10(16):p.13975-13984.)公開一種光致變色水凝膠通過將氧化鉬基團交聯(lián)在paam水凝膠的長鏈上，制備出了光致變色水凝膠材料。在紫外光照射下，能夠從深藍(lán)色變成透明。具有比較好的可重復(fù)性和顏色穩(wěn)定性，但是缺點是恢復(fù)時間太長，每次變色后在室溫下需要數(shù)個小時的時間才能夠恢復(fù)到無色狀態(tài)。對于變色材料來說恢復(fù)的效率比較低，并且顏色過于單一，氧化鉬的本色深藍(lán)色決定了該種材料只能顯示深藍(lán)色和無色兩個狀態(tài)。
現(xiàn)有的柔性顯示或者主動變色的軟材料主要有兩種類型：基于無機材料摻雜的變色軟材料和有機復(fù)合的變色軟材料。無機材料的缺點主要是無機材料穩(wěn)定性不足，重復(fù)性差。有機材料的缺點主要是響應(yīng)速度慢，制備復(fù)雜。能夠多次循環(huán)使用，顏色豐富可調(diào)控，變色響應(yīng)速度迅速的柔性變色軟材料還有待開發(fā)。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種基于溫敏變色微膠囊夾雜的溫敏變色水凝膠材料及其制備方法，該溫敏變色水凝膠材料具有較好的功能重復(fù)性及顏色豐富性，而且具有較快的溫度相應(yīng)速度。
本發(fā)明的技術(shù)方案如下：
一種基于溫敏變色微膠囊夾雜的溫敏變色水凝膠材料的制備方法，包括以下步驟：
(1)將溫敏變色微膠囊加入水凝膠單體溶液中，混合均勻；
(2)在步驟(1)得到的溫敏變色微膠囊和水凝膠單體的混合液中加入交聯(lián)劑、引發(fā)劑和催化劑，混合均勻，得到前驅(qū)母液；
(3)將所述的前驅(qū)母液進行固化，得到所述的溫敏變色水凝膠材料。
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