CN106978763B - 一种电致变色纸及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及导电材料的制备方法，特别是一种电致变色纸及其制备方法。属于功能纸制品技术领域，该制备方法采用普通白纸做基材，将石墨棒在白纸的上表面涂覆石墨层，石墨层的电阻为1000‑1500Ω，再采用三电极电化学方法在石墨层的表面上镀上导电聚合物，即得到单面有导电聚合物的纸质材料，再在纸质材料的下表面涂覆变温油墨层，即得到电致变色纸。变温油墨层由红色油墨、绿色油墨、蓝色油墨混合而成，本发明制备方法工艺简单，成本低，且过程中无污染。由该制备方法得到的电致变色纸可应用于高级墙纸、灯罩且还可以作为高级包装材料使用等。
Description
技术领域
本发明涉及一种导电材料，特别是一种电致变色纸及其制备方法，属于功能纸制品技术领域。
背景技术
随着人们的生活水平的提高，人们对于生活环境和生活的舒适度的要求也越来越高，因此研发一种可自控的电致变色纸的可以满足人们的需求。中国专利公开号为CN106192576 A，公开日为2016.12.07，发明名称为一种感温变色纸及其制备方法和由其制成的容器。该申请案采用感温变色油墨涂覆在纸基层上制作的变色纸杯，致其只能根据水温的变化来控制颜色的改变。此方法制的纸只能靠外界的变化来改变颜色，在实际生活中的应用受限。
发明内容
针对上述存在问题，本发明的目的在于提供一种电致变色纸及其制备方法。
为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：
一种电致变色纸，所述的电致变色纸由纸、石墨层、导电聚合物层、变温油墨层构成，纸为基材，石墨层涂覆在纸的上表面，导电聚合物层电镀在石墨层上，变温油墨层涂覆在纸的下表面上。
所述的石墨为石墨棒或石墨片中任意一种。
所述的变温油墨为，临界温度35～40℃的红色油墨或临界温度40～45℃的绿色油墨或临界温度45～50℃的蓝色油墨中的一种或两种或三种的混合。
一种电致变色纸的制备方法，其特征在于，所述制备方法按下列步骤进行：
a.用石墨在普通白纸的上表面均匀涂覆石墨层，石墨层的电阻为1000-1500Ω，即得到上表面具有石墨层的纸质材料。
b.将经a步骤得到的涂覆有石墨层的纸质材料采用电镀方式进行电镀，电镀2-4h，涂覆有石墨层的纸质材料作为工作电极，甘汞电极为参比电极，铂电极为对电极，氯化钠和导电聚合物单体的水溶液作为电解质，氯化钠的浓度为50-100g/L，导电聚合物单体的浓度为1-2g/L，得到单面具有导电聚合物的导电纸。
c.再将经b步骤得到的导电纸常温晾干，再在导电纸的下表面涂覆上变温油墨层，即得到电致变色纸。
所述的导电聚合物单体为吡咯或苯胺或噻吩中任意一种。
所述的电镀方式为电位电解库伦法或循环伏安法或脉冲伏安法任意一种。
本发明的有益效果：
1)用石墨在普通白纸的上表面均匀涂覆石墨层，使得纸质材料具有导电性能，使得用电镀的方法即可得到导电纸质材料。
2)利用电化学方法制备导电聚合物导电材料，使得制作成本低、产量高、且导电聚合物在纸面上均匀分纸使得得到的纸质导电材料可以很好的控制在一定的电阻内，很小的电压即可使的变温油墨的颜色的发生变化。
3)用该法制得的电致变色纸的下表面没有任何导电聚合物生成，使得在涂覆变温油墨时，颜色更鲜艳。
4)用该法制得的电致变色纸可广泛的应用于高级墙纸及高级包装材料中。
具体实施方式
下面结合具体实施例，对本发明进一步阐述。
一种电致变色纸，所述的电致变色纸由纸、石墨层、导电聚合物层、变温油墨层构成，纸为基材，石墨层涂覆在纸的上表面，导电聚合物层电镀在石墨层上，变温油墨层涂覆在纸的下表面上。
所述的石墨为石墨棒或石墨片中任意一种。
所述的变温油墨为，临界温度35～40℃的红色油墨或临界温度40～45℃的绿色油墨或临界温度45～50℃的蓝色油墨中的一种或两种或三种的混合。
一种电致变色纸的制备方法，其特征在于，所述制备方法按下列步骤进行：
a.用石墨在普通白纸的上表面均匀涂覆石墨层，石墨层的电阻为1000-1500Ω，即得到上表面具有石墨层的纸质材料。
b.将经a步骤得到的涂覆有石墨层的纸质材料采用电镀方式进行电镀，电镀2-4h，涂覆有石墨层的纸质材料作为工作电极，甘汞电极为参比电极，铂电极为对电极，氯化钠和导电聚合物单体的水溶液作为电解质，氯化钠的浓度为50-100g/L，导电聚合物单体的浓度为1-2g/L，得到单面具有导电聚合物的导电纸。
c.再将经b步骤得到的导电纸常温晾干，再在导电纸的下表面涂覆上变温油墨层，即得到电致变色纸。
所述的导电聚合物单体为吡咯或苯胺或噻吩中任意一种。
所述的电镀方式为电位电解库伦法或循环伏安法或脉冲伏安法任意一种。
具体实施例
实施例1
a.用石墨棒在普通白纸的上表面均匀涂覆石墨层，石墨层的电阻为1000Ω，即得到上表面具有石墨层的纸质材料。
b.将经a步骤得到的涂覆有石墨层的纸质材料采用循环伏安法进行电镀，电镀2h，涂覆有石墨层的纸质材料作为工作电极，甘汞电极为参比电极，铂电极为对电极，氯化钠和吡咯单体的水溶液作为电解质，氯化钠的浓度为50g/L，吡咯单体的浓度为1g/L，得到单面具有导电聚吡咯层的导电纸。
c.再将经b步骤得到单面具有导电聚吡咯层的导电纸常温晾干，再在导电纸的下表面涂覆上临界温度为35℃的红色油墨，即得到电致变色纸。
该电致变色纸在电压小于4V时为红色纸，在电压大于4V为无色纸。
实施例2
a.用石墨片在普通白纸的上表面均匀涂覆石墨层，石墨层的电阻为1500Ω，即得到上表面具有石墨层的纸质材料。
b.将经a步骤得到的涂覆有石墨层的纸质材料采用电位电解库伦法进行电镀，电镀4h，涂覆有石墨层的纸质材料作为工作电极，甘汞电极为参比电极，铂电极为对电极，氯化钠和吡咯单体的水溶液作为电解质，氯化钠的浓度为60g/L，吡咯单体的浓度为1.5g/L，得到单面具有导电聚吡咯层的导电纸。
c.再将经b步骤得到单面具有导电聚吡咯层的导电纸常温晾干，再在导电纸的下表面涂覆上临界温度为45℃的绿色油墨，即得到电致变色纸。
该电致变色纸在电压小于3V为绿色纸，当电压大于3V为无色纸。
实施例3
a.用石墨棒在普通白纸的上表面均匀涂覆石墨层，石墨层的电阻为1500Ω，即得到上表面具有石墨层的纸质材料。
b.将经a步骤得到的涂覆有石墨层的纸质材料采用脉冲伏安法进行电镀，电镀4h，涂覆有石墨层的纸质材料作为工作电极，甘汞电极为参比电极，铂电极为对电极，氯化钠和噻吩单体的水溶液作为电解质，氯化钠的浓度为100g/L，噻吩单体的浓度为2g/L，得到单面具有导电聚噻吩层的导电纸。
c.再将经b步骤得到单面具有导电聚噻吩层的导电纸常温晾干，再在导电纸的下表面涂覆上临界温度为45℃的蓝色油墨，即得到电致变色纸。
该电致变色纸在电压小于3V时为蓝色纸，当电压大于3V为无色纸。
实施例4
a.用石墨片在普通白纸的上表面均匀涂覆石墨层，石墨层的电阻为1500Ω，即得到上表面具有石墨层的纸质材料。
b.将经a步骤得到的涂覆有石墨层的纸质材料采用脉冲伏安法进行电镀，电镀2h，涂覆有石墨层的纸质材料作为工作电极，甘汞电极为参比电极，铂电极为对电极，氯化钠和吡咯单体的水溶液作为电解质，氯化钠的浓度为100g/L，吡咯单体的浓度为2g/L，得到单面具有导电聚吡咯层的导电纸。
c.再将经b步骤得到单面具有导电聚吡咯层的导电纸常温晾干，再在导电纸的下表面涂覆上临界温度为35℃的红色油墨和临界温度为42℃的绿色油墨一比一的混合油墨，即得到电致变色纸。
该电致变色纸在电压小于3V下为黄色纸，在电压为3V-4V之间时为绿色纸，当电压大于4V时为无色纸。
实施例5
a.用石墨棒在普通白纸的上表面均匀涂覆石墨层，石墨层的电阻为1200Ω，即得到上表面具有石墨层的纸质材料。
b.将经a步骤得到的涂覆有石墨层的纸质材料采用循环伏安法进行电镀，电镀2h，涂覆有石墨层的纸质材料作为工作电极，甘汞电极为参比电极，铂电极为对电极，氯化钠和苯胺单体的水溶液作为电解质，氯化钠的浓度为50g/L，苯胺单体的浓度为1g/L，得到单面具有导电聚苯胺层的导电纸。
c.再将经b步骤得到单面具有导电聚苯胺层的导电纸常温晾干，再在导电纸的下表面涂覆上临界温度为35℃的红色油墨和临界温度为48℃的蓝色油墨一比一的混合油墨，即得到电致变色纸。
该电致变色纸在电压小于4V下为紫色纸，在电压为4V-5V之间时为蓝色纸，当电压大于5V时为无色纸。
实施例6
a.用石墨片在普通白纸的上表面均匀涂覆石墨层，石墨层的电阻为1300Ω，即得到上表面具有石墨层的纸质材料。
b.将经a步骤得到的涂覆有石墨层的纸质材料采用脉冲伏安法进行电镀，电镀2h，涂覆有石墨层的纸质材料作为工作电极，甘汞电极为参比电极，铂电极为对电极，氯化钠和苯胺单体的水溶液作为电解质，氯化钠的浓度为100g/L，苯胺单体的浓度为2g/L，得到单面具有导电聚苯胺层的导电纸。
c.再将经b步骤得到单面具有导电聚苯胺层的导电纸常温晾干，再在导电纸的下表面涂覆上临界温度为43℃的绿色油墨和临界温度为50℃的蓝色油墨一比一的混合油墨，即得到电致变色纸。
该电致变色纸在电压小于5V下为青色纸，在电压为4V-5V之间时为蓝色纸，当电压大于5V时为无色纸。
实施例7
a.用石墨棒在普通白纸的上表面均匀涂覆石墨层，石墨层的电阻为1000Ω，即得到上表面具有石墨层的纸质材料。
b.将经a步骤得到的涂覆有石墨层的纸质材料采用电位电解库伦法进行电镀，电镀4h，涂覆有石墨层的纸质材料作为工作电极，甘汞电极为参比电极，铂电极为对电极，氯化钠和噻吩单体的水溶液作为电解质，氯化钠的浓度为50g/L，噻吩单体的浓度为2g/L，得到单面具有导电聚噻吩层的导电纸。
c.再将经b步骤得到单面具有导电聚噻吩层的导电纸常温晾干，再在导电纸的下表面涂覆上临界温度为35℃的红色油墨和临界温度为43℃的绿色油墨和临界温度为50℃的蓝色油墨一比一比一的混合油墨，即得到电致变色纸。
该电致变色纸在电压小于2V下为无色纸，在电压为2V-3V之间时为青色纸，当电压为3V-4V时为蓝色纸，当电压大于4V时为无色纸。
Claims (5)
1.一种电致变色纸的制备方法，其特征在于，所述制备方法按下列步骤进行：
a.用石墨在普通白纸的上表面均匀涂覆石墨层，石墨层的电阻为1000-1500Ω，即得到上表面具有石墨层的纸质材料；
b.将经a步骤得到的涂覆有石墨层的纸质材料采用电镀方式进行电镀，电镀2-4h，涂覆有石墨层的纸质材料作为工作电极，甘汞电极为参比电极，铂电极为对电极，氯化钠和导电聚合物单体的水溶液作为电解质，氯化钠的浓度为50-100g/L，导电聚合物单体的浓度为1-2g/L，得到单面具有导电聚合物的导电纸；
c.再将经b步骤得到的导电纸常温晾干，再在导电纸的下表面涂覆上变温油墨层，即得到电致变色纸。
2.如权利要求1所述的一种电致变色纸的制备方法，其特征在于：所述的石墨为石墨棒或石墨片中任意一种。
3.如权利要求1所述的一种电致变色纸的制备方法，其特征在于：所述的变温油墨为，临界温度35～40℃的红色油墨或临界温度40～45℃的绿色油墨或临界温度45～50℃的蓝色油墨中的一种或两种或三种的混合。
4.根据权利要求1所述的一种电致变色纸的制备方法，其特征在于：所述的导电聚合物单体为吡咯或苯胺或噻吩中任意一种。
5.根据权利要求1所述的一种电致变色纸的制备方法，其特征在于：所述的电镀方式为电位电解库伦法或循环伏安法或脉冲伏安法任意一种。
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Granted publication date: 20181130 |