CN105733011A - 一种呈色绚丽的ps胶体晶体彩虹膜的制备方法 - Google Patents

一种呈色绚丽的ps胶体晶体彩虹膜的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN105733011A
CN105733011A CN201610078140.XA CN201610078140A CN105733011A CN 105733011 A CN105733011 A CN 105733011A CN 201610078140 A CN201610078140 A CN 201610078140A CN 105733011 A CN105733011 A CN 105733011A
Authority
CN
China
Prior art keywords
film
colloidal crystal
preparation
gorgeous
emulsion
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.)
Pending
Application number
CN201610078140.XA
Other languages
English (en)
Inventor
王莉丽
王秀锋
于成龙
江红涛
刘派
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.)
Shaanxi University of Science and Technology
Original Assignee
Shaanxi University of Science and Technology
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 Shaanxi University of Science and Technology filed Critical Shaanxi University of Science and Technology
Priority to CN201610078140.XA priority Critical patent/CN105733011A/zh
Publication of CN105733011A publication Critical patent/CN105733011A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • C08J7/00—Chemical treatment or coating of shaped articles made of macromolecular substances
    • C08J7/04—Coating
    • C08J7/06—Coating with compositions not containing macromolecular substances
    • 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
    • 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
    • C08J2325/06—Polystyrene

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Chemically Coating (AREA)
  • Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
  • Surface Treatment Of Glass (AREA)

Abstract

本发明涉及一种呈色绚丽的PS胶体晶体彩虹膜的制备方法，属于光子晶体结构色制备技术领域。取单分散性、均一性良好的平均粒径为340±10nm的PS微球母液，以去离子水为溶剂稀释为PS微球浓度为0.1?0.5wt％的乳液，置于玻璃器皿中超声分散30?60min；将超声清洗过的基片垂直固定在分散的PS乳液中，放入烘箱中缓慢干燥，控制烘干温度为40?65℃；采用真空离子溅射法在组装好的PS胶体晶体膜表面镀厚度为5?10nm的铂金膜，使其对光子禁带的反射强度明显提高，宏观上随入射光角度的变化呈现绚丽的彩虹色。

Description

一种呈色绚丽的PS胶体晶体彩虹膜的制备方法
技术领域
本发明属于光子晶体结构色制备技术领域，特别涉及一种呈色绚丽的聚苯乙烯(PS)胶体晶体彩虹膜的制备方法。
背景技术
一般来说，颜色的来源主要包括两类，一类是通过色素产生化学色，另一类是通过光与微结构产生结构色。色素是会产生颜色的物质，通常它由有机分子和离子组成。自然光入射到色素上，通过有选择性的吸收、反射和透射特定波长的光线从而展现不同的颜色。由于色素对光的吸收和反射没有方向性，所以从各个方向观测到的色素的颜色一致。色素色有个非常致命的缺点，就是不能长时间的保持它的颜色，会发生褪色现象。
结构色是当光线照射到物体表面的时候，通过可见光与物质的物理上的微观结构发生相互作用，产生的对某些波长的选择性反射和透射的效应，导致我们感知到颜色。结构色现象在自然界中并不少见，比如蓝色的天空源自瑞利散射，水面上油渍的颜色源自薄膜干涉，彩虹源自折射等。结构色与物质微结构和材料性质有关，只要产生结构色的微结构极其材料的物理性质不变，结构色永不褪色。结构色是运用结构产生颜色，比色素更环保，所以在替代传统色剂，防伪和装饰领域有着很广阔的应用前景。
PS胶体晶体膜的一个典型用途是在结构色方面的应用。目前，人工合成的PS胶体晶体膜通常呈色微弱，在特定的角度反射出彩虹色，在自然光的条件下，只有有经验的人在特定的角度下才可以察觉到颜色，而且颜色不够绚丽，色饱和度低，因而限制了它应用。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种呈色绚丽的PS胶体晶体彩虹膜的制备方法，以解决目前PS胶体晶体膜呈现微弱的彩虹色，呈色不够绚丽的问题。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种呈色绚丽的PS胶体晶体彩虹膜的制备方法，包括如下步骤：
(1)采用乳液聚合法制备平均粒径为340±10nm的PS微球母液，以去离子水为溶剂，将其稀释为PS微球浓度0.1-0.5wt％的乳液，置于30-100mL玻璃器皿中超声分散30-60min；
(2)用去离子水清洗基片，然后分别在乙醇和去离子水中超声清洗30-90min后烘干备用，将清洗过的基片垂直固定在已超声分散的PS乳液中，放入烘箱中9-12h缓慢烘干得到组装好的PS胶体晶体膜，烘干温度为40-65℃；
(3)将从烘箱中取出的PS胶体晶体膜放入真空离子溅射镀膜机中镀铂金膜，使PS胶体晶体膜表面的铂金膜厚度为5-10nm，即得呈色绚丽的PS胶体晶体彩虹膜。
所述基片为玻璃基片、金属基片、有机基片等。
所述步骤(3)中，通过控制镀膜电流和时间实现对PS胶体晶体膜表面的铂金膜厚度的控制。例如，可设置镀膜电流为10mA,镀膜时间为50-100s。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)本发明所得的PS胶体晶体膜微观上呈现高质量的密排六方结构，由于该胶体晶体膜表面喷涂了铂金膜，使其对光子禁带的反射强度明显提高，在自然光的照射下，随入射光角度的变化呈现绚丽的彩虹色。
(2)本发明所得的呈色绚丽的PS胶体晶体彩虹膜无毒、高亮度、高饱和度、永不退色，是一种环境友好材料，同时，该胶体晶体彩虹膜具有不可复制性，在防伪和装饰领域有着广阔的应用前景。
附图说明
图1是本发明PS胶体晶体彩虹膜的微观形貌图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例详细说明本发明的实施方式。
本发明一种呈色绚丽的PS胶体晶体彩虹膜的制备方法，包括如下步骤：
(1)采用乳液聚合法制备单分散性、均一性良好的平均粒径为340±10nm的PS微球母液，以去离子水为溶剂，将其稀释为PS微球浓度为0.1-0.5wt％的乳液，置于30-100mL玻璃器皿中超声分散30-60min。
(2)用去离子水清洗基片，然后分别在乙醇和去离子水中超声清洗30-90min后烘干备用。将清洗过的基片垂直固定在已超声分散的PS乳液中，放入烘箱中9-12h缓慢烘干得到组装好的PS胶体晶体膜，控制烘干温度为40-65℃。
(3)将从烘箱中取出的已经组装好的PS胶体晶体膜放入真空离子溅射镀膜机中镀铂金膜，设置镀膜电流为10mA,镀膜时间为50-100s，使PS胶体晶体膜表面的铂金膜厚度为5-10nm，即可得到颜色绚丽的PS胶体晶体彩虹膜。
本发明所得的PS胶体晶体膜如图1所示，可见其微观上呈现高质量的密排六方结构。其对光子禁带的反射强度明显提高，宏观上随入射光角度的变化呈现绚丽的彩虹色。

Claims (4)

1.一种呈色绚丽的PS胶体晶体彩虹膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)采用乳液聚合法制备平均粒径为340±10nm的PS微球母液，以去离子水为溶剂，将其稀释为PS微球浓度为0.1-0.5wt％的乳液，置于30-100mL玻璃器皿中超声分散30-60min；
(2)用去离子水清洗基片，然后分别在乙醇和去离子水中超声清洗30-90min后烘干备用，将清洗过的基片垂直固定在已超声分散的PS乳液中，放入烘箱中9-12h缓慢烘干得到组装好的PS胶体晶体膜，烘干温度为40-65℃；
(3)将从烘箱中取出的PS胶体晶体膜放入真空离子溅射镀膜机中镀铂金膜，使PS胶体晶体膜表面的铂金膜厚度为5-10nm，即得呈色绚丽的PS胶体晶体彩虹膜。
2.根据权利要求1所述呈色绚丽的PS胶体晶体彩虹膜的制备方法，其特征在于，所述基片为玻璃基片、金属基片或有机基片。
3.根据权利要求1所述呈色绚丽的PS胶体晶体彩虹膜的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中，通过控制镀膜电流和时间实现对PS胶体晶体膜表面的铂金膜厚度的控制。
4.根据权利要求1所述呈色绚丽的PS胶体晶体彩虹膜的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中，设置镀膜电流为10mA，镀膜时间为50-100s。
CN201610078140.XA 2016-02-03 2016-02-03 一种呈色绚丽的ps胶体晶体彩虹膜的制备方法 Pending CN105733011A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610078140.XA CN105733011A (zh) 2016-02-03 2016-02-03 一种呈色绚丽的ps胶体晶体彩虹膜的制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610078140.XA CN105733011A (zh) 2016-02-03 2016-02-03 一种呈色绚丽的ps胶体晶体彩虹膜的制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN105733011A true CN105733011A (zh) 2016-07-06

Family

ID=56241851

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610078140.XA Pending CN105733011A (zh) 2016-02-03 2016-02-03 一种呈色绚丽的ps胶体晶体彩虹膜的制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105733011A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113913752A (zh) * 2021-09-09 2022-01-11 北京印刷学院 一种基于激光后处理的结构色薄膜颜色调控方法
CN115047617A (zh) * 2020-12-03 2022-09-13 北京航空航天大学 一种智能驱动反射式显示元件及器件

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103243368A (zh) * 2013-03-28 2013-08-14 中国科学院化学研究所 全光谱色彩调控的二维光子晶体结构设计及基于多孔氧化铝材料的制备方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103243368A (zh) * 2013-03-28 2013-08-14 中国科学院化学研究所 全光谱色彩调控的二维光子晶体结构设计及基于多孔氧化铝材料的制备方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
A.N.扎伊德尔: "《真空紫外光谱学》", 30 September 1990 *
王芬 等: "聚苯乙烯光子晶体结构色的制备及其性能研究", 《陕西科技大学学报》 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115047617A (zh) * 2020-12-03 2022-09-13 北京航空航天大学 一种智能驱动反射式显示元件及器件
CN115047617B (zh) * 2020-12-03 2024-02-13 北京航空航天大学 一种智能驱动反射式显示元件及器件
CN113913752A (zh) * 2021-09-09 2022-01-11 北京印刷学院 一种基于激光后处理的结构色薄膜颜色调控方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110449329A (zh) 一种超疏水性非虹彩结构色薄膜的制备方法
CN103288491B (zh) 一种蓝绿色光子晶体结构色薄膜的制备方法
CN109021481B (zh) 一种具有亮丽珠光色泽的彩色反蛋白石结构光子晶体塑料薄膜、其制备方法及应用
Hui et al. Fabrication of smart coatings based on wood substrates with photoresponsive behavior and hydrophobic performance
CN106590028A (zh) 一种基于聚多巴胺的高饱和度结构色颜料及其制备方法
CN105733011A (zh) 一种呈色绚丽的ps胶体晶体彩虹膜的制备方法
CN110780503A (zh) 一种可变色智能窗
CN104692671A (zh) 基于ZnO纳米阵列涂层的超疏水自清洁玻璃的制备方法
CN103753995A (zh) 一种基于彩色喷墨打印制备渐变折射率增透膜的方法
CN108821603A (zh) 一种复合结构色材料的制备方法
CN106045330B (zh) 一种介孔SiO2薄膜的制备方法及其产品和应用
CN105714291A (zh) 一种呈色绚丽的SiO2胶体晶体彩虹膜的制备方法
CN105694085A (zh) 一种降低ps胶体晶体膜呈色角度依赖性的方法
CN105713214A (zh) 一种低角度依赖的红色聚苯乙烯胶体晶体膜的制备方法
CN110467783B (zh) 一种光子颜料的制备方法
CN107144901B (zh) 一种光学浆料薄膜制备方法及光学膜
CN105733009A (zh) 一种改善ps胶体晶体膜呈色角度依赖性和色饱和度的方法
CN105695992A (zh) 一种低角度依赖的蓝色SiO2胶体晶体膜的制备方法
CN105671550A (zh) 一种饱和度可调控的SiO2胶体晶体彩虹膜的制备方法
CN103435268B (zh) 室内可见光照射下具有光催化作用玻璃的制备方法
CN105439462A (zh) 一种紫色空心氧化硅光子晶体结构色薄膜及其制备方法
CN105694086A (zh) 一种调控红色ps胶体晶体膜饱和度的方法
CN105733010A (zh) 一种低角度依赖高饱和度红色ps胶体晶体膜的制备方法
Xu et al. Non-iridescent Structurally Colored Pigments Based on CB@ SiO2@ TiO2 Core–Bishell Nanospheres with Enhanced Color Stability and Excellent Photocatalytic Activity
CN101544475B (zh) 一种弱激发光致变色MoO3空心微球薄膜的制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20160706