CN103409801A - 一种高强度交联型聚合物光子晶体膜的制备方法 - Google Patents

一种高强度交联型聚合物光子晶体膜的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN103409801A
CN103409801A CN2013103514661A CN201310351466A CN103409801A CN 103409801 A CN103409801 A CN 103409801A CN 2013103514661 A CN2013103514661 A CN 2013103514661A CN 201310351466 A CN201310351466 A CN 201310351466A CN 103409801 A CN103409801 A CN 103409801A
Authority
CN
China
Prior art keywords
polymer
crystal film
photon
high strength
photonic crystal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN2013103514661A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103409801B (zh
Inventor
戴李宗
余世荣
袁丛辉
张龙
钟丽娜
宋存峰
许一婷
曾碧榕
罗伟昂
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Xiamen University
Original Assignee
Xiamen University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Xiamen University filed Critical Xiamen University
Priority to CN201310351466.1A priority Critical patent/CN103409801B/zh
Publication of CN103409801A publication Critical patent/CN103409801A/zh
Priority to US14/911,953 priority patent/US10189981B2/en
Priority to PCT/CN2014/084282 priority patent/WO2015021920A1/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103409801B publication Critical patent/CN103409801B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F212/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an aromatic carbocyclic ring
    • C08F212/02—Monomers containing only one unsaturated aliphatic radical
    • C08F212/04—Monomers containing only one unsaturated aliphatic radical containing one ring
    • C08F212/06—Hydrocarbons
    • C08F212/08—Styrene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F220/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F220/02—Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/04—Acids; Metal salts or ammonium salts thereof
    • C08F220/06—Acrylic acid; Methacrylic acid; Metal salts or ammonium salts thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J3/00—Processes of treating or compounding macromolecular substances
    • C08J3/24—Crosslinking, e.g. vulcanising, of macromolecules
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/18—Manufacture of films or sheets
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L25/00—Compositions of, homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an aromatic carbocyclic ring; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L25/02—Homopolymers or copolymers of hydrocarbons
    • C08L25/04—Homopolymers or copolymers of styrene
    • C08L25/08—Copolymers of styrene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L25/00—Compositions of, homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an aromatic carbocyclic ring; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L25/02—Homopolymers or copolymers of hydrocarbons
    • C08L25/04—Homopolymers or copolymers of styrene
    • C08L25/08—Copolymers of styrene
    • C08L25/14—Copolymers of styrene with unsaturated esters
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D125/00—Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an aromatic carbocyclic ring; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D125/02—Homopolymers or copolymers of hydrocarbons
    • C09D125/04—Homopolymers or copolymers of styrene
    • C09D125/08—Copolymers of styrene
    • C09D125/14—Copolymers of styrene with unsaturated esters
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F220/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F220/02—Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/10—Esters
    • C08F220/26—Esters containing oxygen in addition to the carboxy oxygen
    • C08F220/32—Esters containing oxygen in addition to the carboxy oxygen containing epoxy radicals
    • C08F220/325—Esters containing oxygen in addition to the carboxy oxygen containing epoxy radicals containing glycidyl radical, e.g. glycidyl (meth)acrylate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2325/00—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an aromatic carbocyclic ring; Derivatives of such polymers
    • C08J2325/02—Homopolymers or copolymers of hydrocarbons
    • C08J2325/04—Homopolymers or copolymers of styrene
    • C08J2325/08—Copolymers of styrene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2325/00—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an aromatic carbocyclic ring; Derivatives of such polymers
    • C08J2325/02—Homopolymers or copolymers of hydrocarbons
    • C08J2325/04—Homopolymers or copolymers of styrene
    • C08J2325/08—Copolymers of styrene
    • C08J2325/14—Copolymers of styrene with unsaturated esters

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Graft Or Block Polymers (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Optical Integrated Circuits (AREA)
  • Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Abstract

一种高强度交联型聚合物光子晶体膜的制备，属于胶体光子晶体膜的制备技术领域，尤其涉及核壳结构聚合物微球采用溶剂挥发自组装法制备高强度交联型聚合物光子晶体膜的制备。采用无皂乳液聚合方法制备单分散的核壳结构聚合物微球，将该微球乳液涂抹于平板基体上，伴随水溶剂的挥发，微球实现自组装，自行构筑成长程有序的聚合物光子晶体，并且聚合物微球间通过官能团的相互反应实现自交联，从而大大提高光子晶体膜的强度。而由于该光子晶体膜的组成基元——聚合物微球之间相互交联，使得大尺寸工业级光子晶体膜的制备成为可能，并且极大的拓广了其在诸多采用染料为基底材料（如织物、薄膜等）染色方面的实际应用。

Description

一种高强度交联型聚合物光子晶体膜的制备方法
技术领域
一种高强度交联型聚合物光子晶体膜的制备方法，属于胶体光子晶体膜的制备技术领域，尤其涉及核壳结构聚合物微球采用溶剂挥发自组装法制备高强度交联型聚合物光子晶体膜的制备。
背景技术
1987年，Yab lonovit(Yablonovitch,E.et al.Phys.Rev.Lett.1987,58,2059-2062.)和John(John,S.et al.Phys.Rev.Lett.1987,58,2486-2489.)分别提出了光子晶体(Photonic Crystal)的概念。在此后的近30年里，由于光子晶体的势场中介电常数的差异足够大，在电介质交界面上发生布拉格衍射，从而导致能够使光传播和分散的光子带隙的出现，因此产生了许多新的物理现象，如超棱镜现象、负折射率介质效应等，从而引起了研究者们的极大关注，对光子晶体制备技术进行研究。并且光子晶体作为一类重要的先进光学材料，在光子晶体反射器件、光子晶体滤波器、发光二极管和光子晶体光纤等方面展现出了巨大的应用前景，成为构建光子器件的一种重要材料。
Velev等（O.D.Velev,et al.Science,2000,287,2240-2243.）将高浓度聚苯乙烯纳米微球水溶液滴在氟化油相中，聚合物液滴立于油相液面之上，随着水溶液的挥发聚苯乙烯纳米微球规整排列而成微米级光子晶体球；通过调整聚苯乙烯纳米微球的粒径和微球浓度可获得颜色和形态各异的微米光子晶体球。Velikov等（K.P.Velikov,et al.Science,2002,296,206-109.）以不同粒径的聚苯乙烯纳米微球为自组装基元，采用层-层自组装法构筑了“二进制超晶格”。Wang等（J.Wang,et al.Macromol.Chem.Phys.2006,207,596-604.）合成了一系列粒径不同的核壳结构纳米微球（核为聚苯乙烯，壳为聚（甲基丙烯酸甲酯-co-丙烯酸）），发现这些聚合物纳米微球可在基底上密集且无缝堆积成长程有序的光子晶体，通过调节聚合物纳米微球的粒径，光子晶体可实现从红到蓝的颜色变化。Mihi等（A.Mihi,et al.Adv.Mater.2006,18,2244-2249.）则等将二氧化硅或磺化聚苯乙烯纳米微球分散于挥发性溶剂中，采用旋涂的方法构筑了颜色可调的光子晶体。
在专利文献中王京霞等(CN200510012021.6)利用硬核-软壳的聚合物乳胶粒制备了光子晶体在紫外区聚合物胶体光子晶体膜，但是其聚合物乳胶粒采用三单体制备以及加料和升温程序控制复杂，而且在聚合体系中引入了乳化剂和pH缓冲剂，使得最后产物聚合物乳胶粒不纯净，在水分挥发过程中，其胶体晶体的的形成受到了各种杂质干扰，对晶体膜的大尺寸化受到限制，并且也由于产物的不纯净，使得其最终应用领域受限。关键点是其与本发明相比其光子晶体膜的组成基元——聚合物乳胶粒只是简单的物理堆砌，胶粒之间并没有化学键相互作用，因此本发明所制备的高强度交联型聚合物光子晶体膜的机械强度是其无法比拟的。
自组装法由于工艺简单，并且范德华力、氢键、静电力和表面张力等作为其驱动力可以很好的实现光子晶体的有序排列。因此本发明在自组装基础上，提供了一种更为行之有效的简易制备高强度交联型聚合物光子晶体膜的方法。
发明内容
本发明的目的之一是提供一种简单的高强度交联型聚合物光子晶体膜的制备方法。该制备方法由于采用目的一所述的带有不同官能团的单分散聚合物微球，其实施过程简单易行，只需在常温常压下即可实施，且所得高强度交联型聚合物光子晶体膜呈现不同颜色，并且具有较强的力学性能。
具体操作步骤如下：
（1）常温常压下，将不同种类的单分散聚合物微球分散于水中，得到不同种类和浓度的聚合物微球乳液，所述聚合物微球乳液浓度5～30wt%；
（2）常温常压下，采用步骤（1）中所得不同种聚合物微球乳液，以表面带环氧基的聚合物微球为第一组份自组装基元，以表面带羧基或氨基的聚合物微球为第二组份自组装基元。先后涂抹于平板基体上，第一组分和第二组分的环氧基与羧基或氨基发生化学反应，待水溶剂自然挥发后，聚合物微球自组装构筑成长程有序的聚合物光子晶体膜，两组分的微球之间自交联提高了所得聚合物光子晶体膜的力学强度。
通过调节第一组份和第二组份聚合物微球的比例、球的粒径以及球的排列方式可以实现光子晶体薄膜颜色的可调节。
本发明的目的之二是提供一种单分散的带有不同官能团的核壳结构聚合物微球制备方法。尤其是采用无皂乳液一步法聚合得到核壳结构的聚合物微球，其操作过程简单易行，且产物聚合物微球不含诸如表面活性剂、稳定剂等杂质，产物纯净，并且粒径大小均一可控。使聚合物光子晶体的制备过程简单易操作，聚合物微球能够紧密堆砌、规整排列，可呈现不同颜色的光子晶体。由于所制备的聚合物微球及光子晶体纯净，扩展了其在涂料、染料或颜料、薄膜领域的应用。
具体合成步骤如下：
将亲水单体、疏水单体加入水溶剂中，聚合反应体系维持200～600rpm搅拌速度，使乳液混合均匀，通氮气，反应体系维持65～85℃，再加入引发剂溶液，继续通氮气反应10～26小时后，得到单分散的聚合物微球；微球粒径范围在100nm～2um；
所述亲水单体、疏水单体、水和引发剂溶液按质量百分比的含量为：亲水单体和疏水单体为1%～20%，引发剂为亲水单体和疏水单体总质量的0.1%～5%，其余为溶剂水；所述亲水单体与疏水单体的体积比为1/10～1/3；
所述的亲水单体指甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酰胺、丙烯酸；
所述的疏水单体指苯乙烯；
所述的引发剂溶液为引发剂的水溶液，其溶液浓度为0.1～5wt%；引发剂为过硫酸钾。
本发明中所述的单分散的核壳结构聚合物微球是采用无皂乳液一步合成法制备，具有操作简单易行，所得产物微球形貌以及粒径大小可控的优点，并且由于不添加任何乳化剂以及稳定剂，所得产物微球纯净，后续制备聚合物光子晶体不需任何处理即可使用。采用的无皂乳液一步聚合法，所用为亲水和亲油的两种单体，在聚合过程中，亲水部分趋向于水溶剂体系形成壳层，而亲油组分则向聚合物球体内部迁移形成聚合物微球的内核，在机械搅拌力的共同作用下，形成单分散的核壳结构聚合物微球。其粒径大小可根据需要改变亲水亲油单体量的配比以及改变聚合反应温度和搅拌速度，还可改变引发剂的用量以及所加入引发剂的浓度及加入进程达到控制产物微球粒径的目的。
本发明中所述的制备高强度交联型聚合物光子晶体膜的方法，采用的是先前所述的带有不同官能团的单分散的核壳结构聚合物微球，溶于水后可形成均匀的乳液，将其涂抹于平板基体上，随着水分挥发聚合物微球自组装形成规整堆砌的聚合物光子晶体膜，并且根据不同的颜色需求调节第一组份和第二组份聚合物微球的比例、球的粒径以及球的排列方式可以实现光子晶体膜颜色的可调节，从而制得各种颜色并广泛可调的高强度交联型聚合物光子晶体膜。其所得光子晶体膜的厚度取决于所配聚合物微球乳液的浓度以及涂抹的量。由于先前所制备的聚合物微球严格单分散，使得在微球自组装过程中，很容易形成规整有序的堆砌，并且微球之间化学反应实现自交联最终形成高强度交联型聚合物光子晶体膜，而且由于微球表面纯净，堆砌自组装过程不会形成干扰，更有利于微球之间相互作用紧密规整排列实现自交联。
本发明所制得的高强度交联型聚合物光子晶体膜由于其特殊的结构，独特的光学特性以及较高的力学强度，在许多装饰材料、涂料、薄膜以及太阳能聚光器等应用领域具有相当广阔的应用前景；并且由于该发明所用聚合微球严格单分散且纯净，在环保材料等要求严格的领域具有独特优势。而由于该光子晶体膜的组成基元——聚合物微球之间相互交联，使得大尺寸工业级光子晶体膜的制备成为可能，并且极大的拓广了其在诸多采用染料为基底材料（如织物、薄膜等）染色方面的实际应用。
附图说明：
图1：所制备的单分散核壳结构聚合物微球SEM照片（PS-PAA）
图2：所制备的单分散核壳结构聚合物微球SEM照片（PS-PAM）
图3：所制备的单分散核壳结构聚合物微球SEM照片（PS-PGMA）
图4：采用双组份聚合物纳米微球构筑的二维聚合物光子晶体形态模拟图（A正面图，B截面图）
图5：采用双组份聚合物纳米微球构筑的三维聚合物光子晶体形态模拟图（A正面图，B截面图）
具体实施方式：
下面通过实施例对本发明做进一步说明。
实施例1：
将亲水单体丙烯酸0.6mL，疏水单体苯乙烯2mL加入含有40mL去离子水的三颈瓶中通氮气搅拌10min，然后加入溶有0.08g过硫酸钾引发剂的水溶液，继续通氮气，升温至80℃，反应12h，得到单分散的苯乙烯共聚丙烯酸（PS-PAA）微球乳液。
将亲水单体甲基丙烯酸缩水甘油酯0.8mL，疏水单体苯乙烯2mL加入含有40mL去离子水的三颈瓶中通氮气搅拌10min，然后加入溶有0.08g过硫酸钾引发剂的水溶液，继续通氮气，升温至80℃，反应12h，得到单分散的苯乙烯共聚丙烯酰胺（PS-PGMA）微球乳液。
常温常压下，以表面带环氧基的PS-PGMA聚合物微球为第一组份自组装基元，以表面带羧基的PS-PAA聚合物微球为第二组份自组装基元。先后涂抹于平板基体上，第一组分和第二组分的环氧基与羧基发生化学反应，实现自交联，待水溶剂自然挥发后，聚合物微球自组装构筑成长程有序的高强度交联型聚合物光子晶体膜。
实施例2～6：同实施例1的工艺条件，改变亲水单体丙烯酸的加入量，合成不同粒径的单分散的苯乙烯共聚丙烯酸（PS-PAA）微球乳液，结果见表1。改变亲水单体甲基丙烯酸缩水甘油酯的加入量，合成不同粒径的单分散的苯乙烯共聚丙烯酸（PS-PGMA）微球乳液，结果见表2。
室温下，将实施例2～6所得单分散的表面带环氧基的PS-PGMA聚合物微球为第一组份自组装基元，以表面带羧基的PS-PAA聚合物微球为第二组份自组装基元。先后涂抹于平板基体上，第一组分和第二组分的环氧基与羧基发生化学反应，实现自交联，待水溶剂自然挥发后，聚合物微球自组装构筑成长程有序的高强度交联型聚合物光子晶体膜。
表1
Figure BDA00003660724700051
表2
Figure BDA00003660724700052

Claims (8)

1.一种高强度交联型聚合物光子晶体膜，其特征在于所述的高强度交联型聚合物光子晶体膜由单分散的核壳结构聚合物微球规整堆砌而成，单分散聚合物微球粒径范围在100nm～2um。
2.如权利要求1所述的高强度交联型聚合物光子晶体膜，其特征在于所述的高强度交联型聚合物光子晶体膜的颜色广泛可调，随聚合物微球的粒径的变化，所述光子晶体的颜色呈现不同颜色。
3.如权利要求1所述的高强度交联型聚合物光子晶体膜，其特征在于该光子晶体由不同的组成基元——带有不同官能团的聚合物微球之间通过化学反应相互交联，形成的聚合物光子晶体膜。
4.一种的高强度交联型聚合物光子晶体膜的制备方法，其特征在于所述方法的具体操作步骤如下：
（1）常温常压下，分别制备的不同种类的单分散聚合物微球分散于水中，得到不同种类和浓度的聚合物微球乳液，所述聚合物微球乳液浓度5～30wt%；
（2）常温常压下，采用步骤（1）中所得不同种聚合物微球乳液，以表面带环氧基的聚合物微球为第一组份自组装基元，以表面带羧基或氨基的聚合物微球为第二组份自组装基元；先后涂抹于平板基体上，第一组分和第二组分的环氧基与羧基或氨基发生化学反应，待水溶剂自然挥发后，聚合物微球自组装构筑成长程有序的聚合物光子晶体膜，两组分的微球之间自交联提高了所得聚合物光子晶体膜的力学强度。
5.如权利要求4所述的高强度交联型聚合物光子晶体膜的制备方法，其特征在于所述单分散的核壳结构聚合物微球的具体合成步骤如下：
将亲水单体、疏水单体加入水溶剂中，聚合反应体系维持200～600rpm搅拌速度，使乳液混合均匀，通氮气，反应体系维持65～85℃，再加入引发剂溶液，继续通氮气反应10～26小时后，得到单分散的聚合物微球；微球粒径范围在100nm～2um；
所述亲水单体、疏水单体、水和引发剂溶液按质量百分比的含量为：亲水单体和疏水单体为1%～20%，引发剂为亲水单体和疏水单体总质量的0.1%～5%，其余为溶剂水；所述亲水单体与疏水单体的体积比为1/10～1/3。
6.如权利要求5所述的高强度交联型聚合物光子晶体膜的制备方法，其特征在于所述的亲水单体指甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸羟乙酯、N-异丙基丙烯酰胺、丙烯酰胺、丙烯酸。
7.如权利要求5所述的高强度交联型聚合物光子晶体膜的制备方法，其特征在于所述的疏水单体指苯乙烯。
8.如权利要求5所述的高强度交联型聚合物光子晶体膜的制备方法，其特征在于所述的引发剂溶液为引发剂的水溶液，其溶液浓度为0.2～2wt%；引发剂为过硫酸钾。
CN201310351466.1A 2013-08-13 2013-08-13 一种高强度交联型聚合物光子晶体膜的制备方法 Active CN103409801B (zh)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310351466.1A CN103409801B (zh) 2013-08-13 2013-08-13 一种高强度交联型聚合物光子晶体膜的制备方法
US14/911,953 US10189981B2 (en) 2013-08-13 2014-08-13 High-strength cross-linked polymer photonic crystal film
PCT/CN2014/084282 WO2015021920A1 (zh) 2013-08-13 2014-08-13 一种高强度交联型聚合物光子晶体膜的制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310351466.1A CN103409801B (zh) 2013-08-13 2013-08-13 一种高强度交联型聚合物光子晶体膜的制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103409801A true CN103409801A (zh) 2013-11-27
CN103409801B CN103409801B (zh) 2016-06-08

Family

ID=49602839

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310351466.1A Active CN103409801B (zh) 2013-08-13 2013-08-13 一种高强度交联型聚合物光子晶体膜的制备方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US10189981B2 (zh)
CN (1) CN103409801B (zh)
WO (1) WO2015021920A1 (zh)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015021920A1 (zh) * 2013-08-13 2015-02-19 厦门大学 一种高强度交联型聚合物光子晶体膜的制备方法
CN104693469A (zh) * 2015-03-19 2015-06-10 哈尔滨工业大学 一种高度有序柔性胶体晶体薄膜的制备方法
CN105801730A (zh) * 2016-04-01 2016-07-27 辽宁大学 聚苯乙烯微球及其制备方法和在三维光子晶体中的应用
CN106908898A (zh) * 2015-12-23 2017-06-30 中国科学院化学研究所 一种光子晶体的制备方法以及由该方法制备的光子晶体
CN109851707A (zh) * 2018-12-26 2019-06-07 平湖石化有限责任公司 一种三元杂化光子晶体薄膜及其制备方法
CN110780361A (zh) * 2019-11-29 2020-02-11 大连理工大学 一种双层光子晶体光开关薄膜器件及其制备方法
CN112965268A (zh) * 2021-02-05 2021-06-15 中山蓝宏科技有限公司 具有多角度光致变色效果的柔性光子晶体及其制备方法
CN113024874A (zh) * 2019-12-24 2021-06-25 华中科技大学 一种高灵敏图案化光子晶体传感材料及其制备与应用

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10126471B2 (en) * 2016-08-18 2018-11-13 The Boeing Company Protective material and method for reflecting and dispersing incident energy
CN111688189B (zh) * 2020-06-18 2022-04-19 南京工业大学 基于固着液滴制备结构色三维阵列图案的方法
CN112058606A (zh) * 2020-08-27 2020-12-11 苏州宏琦材料科技有限公司 结构色光学涂层的制备方法
CN112229826A (zh) * 2020-08-31 2021-01-15 广东比派科技有限公司 通用高效多底物检测光子晶体微芯片
CN112362866A (zh) * 2020-09-25 2021-02-12 滁州瑞谷生物技术有限公司 一种高通量、快速的半定量免疫检测方法及检测试剂
CN112305642B (zh) * 2020-10-09 2022-02-18 武汉纺织大学 一种无明显缺陷的六边辐射状光子晶体薄膜及其制备方法
CN114284379B (zh) * 2021-12-29 2023-08-22 明冠新材料股份有限公司 聚丙烯薄膜
CN114324568A (zh) * 2021-12-31 2022-04-12 浙江大学 鸟嘌呤肽核酸自组装纳米球基光子晶体的声场辅助制备方法
CN116515057B (zh) * 2023-02-28 2023-12-08 重庆禾维科技有限公司 自组装热可逆光散热材料的制备方法及具有其的调光板/薄膜和应用

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101091897A (zh) * 2007-06-19 2007-12-26 东南大学 非密堆积胶体晶体微球的制备方法
JP2008083545A (ja) * 2006-09-28 2008-04-10 Nippon Paint Co Ltd フォトニック結晶構造作成用樹脂粒子およびそれから得られるフォトニック結晶膜。
WO2008098339A1 (en) * 2007-02-16 2008-08-21 The Governing Council Of The University Of Toronto Compressible photonic crystal
CN101934267A (zh) * 2010-08-20 2011-01-05 中国科学院化学研究所 自支撑的胶体光子晶体膜的制备方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100381872C (zh) * 2005-01-20 2008-04-16 中国科学院化学研究所 全色胶体光子晶体膜及其制备方法和用途
CN100475885C (zh) * 2005-08-17 2009-04-08 中国科学院化学研究所 具有可控浸润性的聚合物胶体光子晶体膜及其制法和用途
ES2482092T3 (es) * 2007-08-24 2014-08-01 Basf Se Cristales fotónicos a partir de partículas poliméricas con interacción interparticular
CN101168582B (zh) * 2007-10-17 2011-05-18 北京理工大学 高交联单分散聚合物微球的制备方法
CN102691106B (zh) * 2011-03-23 2015-01-21 中国科学院化学研究所 无裂纹光子晶体的制备方法
TW201317281A (zh) * 2011-10-20 2013-05-01 Univ Nat Central 一種核殼結構之次微米顆粒的製備方法
CN103409801B (zh) * 2013-08-13 2016-06-08 厦门大学 一种高强度交联型聚合物光子晶体膜的制备方法
CN103409802B (zh) * 2013-08-13 2016-07-13 厦门大学 一种蛋白石结构聚合物光子晶体的制备方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008083545A (ja) * 2006-09-28 2008-04-10 Nippon Paint Co Ltd フォトニック結晶構造作成用樹脂粒子およびそれから得られるフォトニック結晶膜。
WO2008098339A1 (en) * 2007-02-16 2008-08-21 The Governing Council Of The University Of Toronto Compressible photonic crystal
CN101091897A (zh) * 2007-06-19 2007-12-26 东南大学 非密堆积胶体晶体微球的制备方法
CN101934267A (zh) * 2010-08-20 2011-01-05 中国科学院化学研究所 自支撑的胶体光子晶体膜的制备方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ENTAO TIAN，ET AL.: "Tough Photonic Crystals Fabricated by Photo-Crosslinkage of Latex Spheres", 《MACROMOLECULAR RAPID COMMUNICATIONS》 *
JIANAN ZHANG ET AL.: "Facile fabrication of free-standing colloidal-crystal films by interfacial self-assembly", 《JOURNAL OF COLLOID AND INTERFACE SCIENCE》 *
马锡英: "《光子晶体原理及应用》", 30 June 2010, 科学出版社 *

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015021920A1 (zh) * 2013-08-13 2015-02-19 厦门大学 一种高强度交联型聚合物光子晶体膜的制备方法
CN104693469A (zh) * 2015-03-19 2015-06-10 哈尔滨工业大学 一种高度有序柔性胶体晶体薄膜的制备方法
CN106908898A (zh) * 2015-12-23 2017-06-30 中国科学院化学研究所 一种光子晶体的制备方法以及由该方法制备的光子晶体
CN106908898B (zh) * 2015-12-23 2019-06-21 中国科学院化学研究所 一种光子晶体的制备方法以及由该方法制备的光子晶体
CN105801730A (zh) * 2016-04-01 2016-07-27 辽宁大学 聚苯乙烯微球及其制备方法和在三维光子晶体中的应用
CN109851707A (zh) * 2018-12-26 2019-06-07 平湖石化有限责任公司 一种三元杂化光子晶体薄膜及其制备方法
CN110780361A (zh) * 2019-11-29 2020-02-11 大连理工大学 一种双层光子晶体光开关薄膜器件及其制备方法
CN110780361B (zh) * 2019-11-29 2021-08-17 大连理工大学 一种双层光子晶体光开关薄膜器件及其制备方法
CN113024874A (zh) * 2019-12-24 2021-06-25 华中科技大学 一种高灵敏图案化光子晶体传感材料及其制备与应用
CN113024874B (zh) * 2019-12-24 2022-02-15 华中科技大学 一种高灵敏图案化光子晶体传感材料及其制备与应用
CN112965268A (zh) * 2021-02-05 2021-06-15 中山蓝宏科技有限公司 具有多角度光致变色效果的柔性光子晶体及其制备方法
CN112965268B (zh) * 2021-02-05 2022-07-05 中山蓝宏科技有限公司 具有多角度光致变色效果的柔性光子晶体及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20160194490A1 (en) 2016-07-07
WO2015021920A1 (zh) 2015-02-19
US10189981B2 (en) 2019-01-29
CN103409801B (zh) 2016-06-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103409801A (zh) 一种高强度交联型聚合物光子晶体膜的制备方法
CN109201438B (zh) 一种呈色具有高明亮度低角度依赖性的复合光子结构材料及其制备方法
Xie et al. Carbon dots promoted photonic crystal for optical information storage and sensing
CN105182567B (zh) 一种具有结构色且可应力诱导变色的材料及其制备方法
CN103409802A (zh) 一种蛋白石结构聚合物光子晶体的制备方法
CN101955708B (zh) 一种纳米微胶囊型水性色浆的制备方法
CN104829777A (zh) 一种微米级高交联聚甲基丙烯酸甲酯pmma微球的制备方法
CN103272544B (zh) 对温度/pH双敏感的核-壳型覆盆子状智能复合微球及制备方法
CN103173039A (zh) 一种无角度依存结构色材料的制备方法
CN105131309A (zh) 聚合物/人工合成的硅酸锂镁纳米复合乳胶粒子分散液及其制备方法
CN104194003A (zh) 黑色单分散聚合物微球的制备方法
Liang et al. Efficient synthesis of high solid content emulsions of AIE polymeric nanoparticles with tunable brightness and surface functionalization through miniemulsion polymerization
Liu et al. Bioinspired structural color particles with multi-layer graphene oxide encapsulated nanoparticle components
CN103359746B (zh) 一种双层中空二氧化硅纳米球及其制备方法
CN110527124A (zh) 一种低角度依赖性结构显色薄膜的制备方法
Yu et al. Uniform fluorescent photonic crystal supraballs generated from nanocrystal-loaded hydrogel microspheres
CN103359743A (zh) 一种尺寸与壳层厚度可控的单分散中空二氧化硅纳米球的制备方法
Liu et al. Preparation of carbon fiber substrates with structural colors based on photonic crystals
Yu et al. Patternable structural color prepared by using photonic crystal paints with high solid content
Zhang et al. Preparation of thermosensitive PNIPAM microcontainers and a versatile method to fabricate PNIPAM shell on particles with silica surface
CN103450474A (zh) 一种利用微乳液法制备纳米材料的方法
Fan et al. Construction of photonic crystals with high color stability on white polyester fabrics
Li et al. Rapid preparation of structural color coatings on flexible textiles by simple vacuum-assisted filtration self-assembly
Li et al. Preparation of Janus structural color sheets with flexibility, stability and low angle dependence based on textile
CN103214637A (zh) 一种超支化聚合物纳米缓释材料及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant