CN108004790A - 一种光致变色微胶囊杂化二氧化硅溶胶及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种光致变色微胶囊杂化二氧化硅溶胶及其制备方法，它涉及一种光致变色涂层织物的制备方法。本发明的目的是要解决现有光致变色微胶囊直接上染或印花的纺织品摩擦牢度、水洗牢度欠佳，容易剥离，手感硬，光化学耐日晒疲劳度和使用寿命差的问题。一种光致变色微胶囊杂化二氧化硅溶胶由双壳聚氨酯‑壳聚糖光致变色微胶囊和疏水性改性二氧化硅溶胶制成；制备方法：以双壳聚氨酯‑壳聚糖光致变色微胶囊和疏水性改性二氧化硅溶胶为原料，经过磁力搅拌混合得到光致变色微胶囊杂化二氧化硅溶胶。优点：实现着色或固色，实现了疏水疏油、抗菌、防紫外线等功能。本发明主要用于制备光致变色微胶囊杂化改性二氧化硅溶胶。

Description

一种光致变色微胶囊杂化二氧化硅溶胶及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种光致变色涂层织物的制备方法。
背景技术
中国已公开专利《一种光致变色微胶囊的制备方法》(申请号：200810057392.X)中将光致变色材料溶解在有机溶剂中，制得光致变色溶液；将乳化剂完全溶解后加入光致变色溶液，将共混溶液乳化得到乳液；向乳液中加入密胺树脂预聚物，并调节pH值为3-6，再加入分散剂，清洗、干燥得到光致变色微胶囊。本方法可提高光致变色材料的耐酸碱性及耐疲劳性，延长使用寿命。但是以密胺树脂预聚物作为微胶囊壁材存在着甲醛问题。中国已公开专利《一种光敏微胶囊及其制备方法》(申请号：200810227368.6)中公开内容：光敏微胶囊壁材为含有双键的聚脲-聚氨酯共聚物，芯材由光引发剂、显色剂、有机溶剂、活性稀释剂和光固化树脂组成；光敏微胶囊可用于信息记录，微胶囊壁材机械强度高，不会因为渗透而产生灰雾，信息记录图像质量高，容量大。然而该专利含有双键的聚脲-聚氨酯共聚物存在着甲醛问题，对人体健康存在致癌隐患，对环境有污染。
美国公开专利《光致变色纳米胶囊的制备》(申请号：US20030086978A1)，光致变色二芳基乙烯化合物由聚合物包覆形成核壳结构的光致变色纳米胶囊。在聚合过程中，光致变色化合物、一种单体或者单体混合物，乳化剂、引发剂被乳化并且在事先确定好的温度下进行聚合反应。所制备的微胶囊的尺寸从微米级减少到纳米级，并且具有优良的热稳定性、透光率和光致变色性能，使其可以在光学材料，如光敏记录材料和光学开关等。
虽然光致变色化合物已经成为研究热点，但是它在纺织品应用上还存在一些限制，例如单一功能的光致变色化合物在织物表面的耐水洗、耐湿摩擦等的效果不够理想。所以光致变色微胶囊经染料直接上染或印花的纺织品经常存在色牢度低的问题。染色时表面颗粒容易受外力脱落，织物耐摩擦牢度较低。而且活性染料不耐酸，在光照下褪色明显，直接染料容易受水分影响，所以耐水洗和湿摩擦牢度也比较低。
纺织行业是劳动密集型产业，当前特别是染整后整理加工所面临的污染严重、能源消耗大的问题越来越突出。为此，纺织行业不断对整理加工提出通过精简工艺，提高效率，使用环保原料的要求来实现节能减排、绿色生产的目的。因此，探索新工艺新技术迫在眉睫。而现有光致变色微胶囊直接上染或印花的纺织品虽然能与织物结合，并且具备良好的光致变色性能，但是摩擦牢度、水洗牢度欠佳，容易剥离，手感硬，光化学耐日晒疲劳度和使用寿命差的问题。
发明内容
本发明的目的是要解决现有光致变色微胶囊直接上染或印花的纺织品摩擦牢度、水洗牢度欠佳，容易剥离，手感硬，光化学耐日晒疲劳度和使用寿命差的问题，而提供一种光致变色微胶囊杂化二氧化硅溶胶及其制备方法。
一种光致变色微胶囊杂化二氧化硅溶胶，它由双壳聚氨酯-壳聚糖光致变色微胶囊和疏水性改性二氧化硅溶胶制成，所述双壳聚氨酯-壳聚糖光致变色微胶囊与疏水性改性二氧化硅溶胶的体积比为1:(5～20)。
一种光致变色微胶囊杂化二氧化硅溶胶的制备方法，具体是按以下步骤完成的：
将双壳聚氨酯-壳聚糖光致变色微胶囊与疏水性改性二氧化硅溶胶混合，所述双壳聚氨酯-壳聚糖光致变色微胶囊与疏水性改性二氧化硅溶胶的体积比为1:(5～20)，在室温下磁力搅拌混匀，得到光致变色微胶囊杂化二氧化硅溶胶。
本发明原理：本发明采用的有机-无机原位修饰杂化技术，将双壳聚氨酯-壳聚糖光致变色微胶囊杂化到疏水性改性二氧化硅溶胶中，改变了织物先着色后整理的传统工艺。织物经溶胶杂化改性，一方面实现了着色或固色，另一方面实现了疏水疏油、抗菌、防紫外线等功能，使多步湿加工处理一步完成。
本发明优点：
一、本发明采用的疏水性改性二氧化硅溶胶通过Sol-Gel法制备，该疏水性改性二氧化硅溶胶与双壳聚氨酯-壳聚糖光致变色微胶囊制成光致变色微胶囊杂化二氧化硅溶胶，将光致变色微胶囊杂化二氧化硅溶胶上染或印花的织物，与光致变色微胶囊制备的色浆涂层相比，经光致变色微胶囊杂化二氧化硅溶胶处理好的纤维表面覆盖有连续薄膜，纤维原有的沟槽结构消失，织物接触角达到144.5°，而光致变色微胶囊制备的色浆涂层处理好的织物接触角仅为47°。
二、本发明制备的光致变色微胶囊杂化二氧化硅溶胶的吸光度性能提高，整理在织物上后，织物具有良好的光响应变色性能和热稳定性，且水洗色牢度能达到2～3级。经过对比实验，发现不同溶胶粘度和不同织物结构对织物整理的颜色性能有很大关系：当都是纯棉织物时，达到变色稳定状态时斜纹织物需要6.8s，平纹织物需要7.2s，而使用光致变色微胶囊制备的色浆涂层整理的纯棉织物达到变色稳定状态时斜纹织物需要10.5s，平纹织物需要10.8s；斜纹结构比平纹结构赋予更高效持久的光响应变色性能，变色更快，光致变色微胶囊杂化二氧化硅溶胶整理的纯棉织物比光致变色微胶囊色浆涂层整理的纯棉织物变色更快，光致变色性能提高。
三、本发明制备的光致变色微胶囊杂化二氧化硅溶胶在156.73mPa·s的低粘度状态下对织物进行改性杂化整理，表征染色颜色性能深度的K/S值达到2.85，红绿调值a*为9.06偏红，黄蓝调值b*为-19.37偏蓝，根据三原色配色原理，此时棉织物的光变紫色效果比较深。
具体实施方式
具体实施方式一：本实施方式是一种光致变色微胶囊杂化二氧化硅溶胶，它由双壳聚氨酯-壳聚糖光致变色微胶囊和疏水性改性二氧化硅溶胶制成，所述双壳聚氨酯-壳聚糖光致变色微胶囊与疏水性改性二氧化硅溶胶的体积比为1:(5～20)。
溶胶在织物表面形成的纳米氧化物薄膜透明、粘附性强，通过杂化进改性物质，将改性物质转移到纺织品上从而实现纺织品的功能性。为了解决现有光致变色微胶囊直接上染或印花的纺织品摩擦牢度、水洗牢度欠佳，容易剥离，手感硬，光化学耐日晒疲劳度和使用寿命差的问题，本发明发现光致变色微胶囊与溶胶杂化改性，整体提高变色织物的颜色和色牢度性能；通过两种光致变色化合物的结合能形成一个稳定的多态体系等，这种性能更加优越的光致变色材料必将有很广阔的发展前景。因此本发明对溶胶进行深入的研究。
溶胶-凝胶法制备二氧化硅溶胶的方法主要有单质硅水解法和硅醇盐水解法两种。最早通过水解单质硅来制备SiO2溶胶，这种硅溶胶粒径小分散性较好，但是对单质硅表面处理的过程太繁琐，表面氧化物含量比较难控制。1968年Stober利用报道了利用氨水催化正硅酸乙酯(TEOS)可以合成单分散性较好、粒径可控、表面易功能化的纳米SiO2粒球。后来，杨靖等在《二氧化硅溶胶的制备及性能研究》(辽宁化工期刊，2007)中研究表明，酸作催化剂也能制备出稳定的SiO2溶胶，溶胶的粒径随着共溶剂乙醇含量的增加逐渐减小。
以乙醇做为共溶剂，TEOS在催化剂作用下水解生成硅酸分子，随后硅酸分子大量脱水或醇生成Si-O-Si缩合物，缩合物达到饱和后突然凝聚成初级SiO2粒子，由于其表面还有硅酸分子和缩合物不断反应控制其生长，最终长成稳定的SiO2纳米粒子。整个过程实际上就是水解、凝聚、胶粒生长三者间的复杂竞争。胶粒粒径的影响因素主要是体系中的电介质浓度和pH值，所以在Stober法中只要调节氨水浓度就能控制粒径大小，而杨靖等的实验中影响粒径的主要是酸和乙醇的量。酸碱催化剂的催化机理不一样，同一体系制备出的缩聚物结构、形态也不一样。研究表明，碱催化促进水解，溶胶形成主要发生缩聚反应，生成的大分子聚合物有较高的交联度，所以碱催化溶胶结构疏松，呈半透明泛蓝光或不透明泛蓝光。酸催化促进缩聚，水解完全前缩聚反应就已经开始，所以缩聚物交联度低，所得凝胶结构致密，呈现透明状态。
根据溶胶与改性物质之间的作用性质，溶胶改性分为物理改性和化学改性。物理改性指的是改性物质多悬浮、分散于溶胶中，只依靠范德华力、氢键等作用力结合在溶胶上。金属颗粒、有机涂料、无机粒子常用于硅溶胶的物理改性。而化学反应则是改性剂在溶胶制备过程中发生水解反应，并以共价键的形式与硅氧化物结合，比较常见的化学改性剂是硅烷偶联剂和聚有机硅氧烷。
硅烷偶联剂分子链中含有能与无机材料结合的水解基团-OR，还有能与有机材料结合的有机官能团-OX。在硅溶胶的改性中，-OR参与体系的前驱体发生水解缩合反应生成Si-O-Si缩聚物，-X则与其他有机材料结构发生化学结合，赋予有机材料各种功能性。因此硅烷偶联剂在此充当了化学桥梁的作用，将硅溶胶和有机分子连接在一起，构成一个有机-无机杂化体系。如果硅烷偶联剂的有机侧链-X是含氟烷基链或长链烷基时就能赋予溶胶疏水性。聚有机硅氧烷的改性原理与硅烷偶联剂相似，通过改性结构修饰或化学枝接，将溶胶纳米键入有机硅聚合物主/侧链，并固化在纤维表面基质层上，从而形成兼具耐久性和柔软的超疏水表面。
本发明光致变色微胶囊杂化二氧化硅溶胶过程可以说是合成有机-无机杂化复合材料的过程。其机理是：以纳米级的聚合物乳胶粒(采用原位聚合法制备双壳光致变色微胶囊是以聚氨酯为内壁材，壳聚糖为外壁材)或纳米SiO2作为模板，通过对粒子表面进行改性修饰来控制模板表面发生原位聚合反应(或SiO-烷烃基的水解-缩合反应)，或使模板表面通过静电作用发生自组装，从而得到杂化纳米粒子。Ni在水包油(O/W)的乳液体系中，使正十六烷(HD)液滴表面同时进行γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷(MPS)的水解-缩合反应和苯乙烯的自由基聚合反应，合成了聚苯乙烯/硅氧聚合物杂化壳胶囊，二者之间正是通过共价键连接。
所以，将光致变色微胶囊均匀混合入二氧化硅溶胶载体中，溶胶经过一段时间陈化然后凝胶，最终由于范德华力、氢键等物理吸附作用，变色材料被束缚在硅溶胶载体上。当纤维浸染在杂化溶胶中，溶胶在纤维表面发生缩合反应形成一层致密透明的三维网状凝胶网络，“栖息”在这个凝胶网络上的微胶囊就这样被着色在纤维表面，从而具有光致变色的性能。
用聚有机硅氧烷改性溶胶制备拒水织物，对棉织物处理前后的K/S值的波长并未发生太大变化，酸催化的改性硅溶胶处理的棉织物在自然光下观察会有轻微泛黄，碱性催化的改性溶胶对织物的白度没有影响。出现泛黄可能由于棉织物耐碱不耐酸，在酸性条件中织物受到破坏，而且整理时需要一定高温焙烘，才造成白度下降，但是这个影响属于实验可控范围。将染色后织物用溶胶处理，理论上溶胶会在织物表面形成一层薄膜，这层薄膜能降低纤维表面光折射率，从而起到物理增深作用，但是实际上织物经改性溶胶杂化微胶囊处理后，增深效果比较明显。可能是因为溶胶-凝胶法形成的致密网状结构对光致变色微胶囊有包覆作用引起。此外，由于凝胶的粒子性质和微胶囊的结构，改性溶胶对微胶囊上染织物的增深作用表现出一定的选择性。
经染料直接上染或印花的纺织品经常存在色牢度低的问题。染色时表面颗粒容易受外力脱落，织物耐摩擦牢度较低。而且活性染料不耐酸，在光照下褪色明显，直接染料容易受水分影响，所以耐水洗和湿摩擦牢度也比较低。利用二氧化硅溶胶的成膜性好的特点，将其用于改性染色织物或将其与染料杂化后再进行织物染色，可以使染料固定在溶胶上，抵抗日晒、水洗、外界摩擦和酸碱影响等能力增强。光致变色微胶囊杂化硅溶胶制得的薄膜，可以改变溶胶在可见光区的相关性能，增强改性织物在高温处理后纤维和溶胶薄膜之间的附着力，提高了改性织物的K/S值和色牢度的双重性能。
溶胶优势在于其形成很稳定的溶胶体系，粘度近似于水，能轻易渗透进织物中，并在纤维的内外表面形成致密的牢固粘合的凝胶网络，表现出良好的耐久性。另外，溶胶-凝胶技术采用无机物作为前驱体形成的溶胶涂膜机械性能良好、稳定耐高温，对织物的手感影响很小。因此，溶胶-凝胶技术非常适用于纺织品功能后整理。本发明采用的疏水性改性二氧化硅溶胶由于具有特殊的分子结构和小的表面张力，经其整理的织物拒水性好，手感良好，透气性佳，是良好的纺织品整理剂。
本发明采用的有机-无机原位修饰杂化技术，将双壳聚氨酯-壳聚糖光致变色微胶囊杂化到疏水性改性二氧化硅溶胶中，改变了织物先着色后整理的传统工艺。织物经溶胶杂化改性，一方面实现了着色或固色，另一方面实现了疏水疏油、抗菌、防紫外线等功能，使多步湿加工处理一步完成。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一的不同点是：所述疏水性改性二氧化硅溶胶的制备过程如下：
将聚二甲基硅氧烷与含氢聚硅氧烷混合均匀，得到混合物，所述聚二甲基硅氧烷与含氢聚硅氧烷的质量比为7:3，向混合物加入有机酸进行乳化，得到硅乳共混液，所述有机酸与混合物的体积比为1:14；将硅乳共混液加入二氧化硅溶胶中，再加入催化剂，然后密封，在室温密封条件磁力搅拌10min～20min，得到疏水性改性二氧化硅溶胶；所述硅乳共混液与二氧化硅溶胶的体积比为1:40；所述催化剂与二氧化硅溶胶的质量比为(1×10-3～2×10-3):100。
其他与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式二的不同点是：所述催化剂为二月桂酸二丁基锡。其他与具体实施方式二相同。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式二或三之一不同点是：所述二氧化硅溶胶采用酸催化制备而成，具体制备过程如下：
将正硅酸乙酯、无水乙醇和去离子水依次加入容器中，在搅拌速度为500rpm的搅拌条件下逐滴加入盐酸，将pH值调至3.8～4.4，然后搅拌回流反应1h～2h，搅拌回流的温度为45℃，再在温度为28℃下冷却陈化12h，得到二氧化硅溶胶；所述正硅酸乙酯与无水乙醇的体积比为22.26:22.13；所述正硅酸乙酯与去离子水的体积比为22.26:11.52。
其他与具体实施方式二或三相同。
具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式二或三之一不同点是：所述二氧化硅溶胶采用氨水催化制备而成，具体制备过程如下：
将正硅酸乙酯、无水乙醇和去离子水依次加入带盖容器中，盖上容器盖，在室温下磁力搅拌均匀，然后逐滴加入氨水，将pH值调至8～10，密封带盖容器，然后在温度为45℃下磁力搅拌反应20min～40min，再在温度为28℃下冷却陈化12h，得到二氧化硅溶胶；所述正硅酸乙酯与无水乙醇的体积比为10:31.24；所述正硅酸乙酯与去离子水的体积比为10:4。
其他与具体实施方式二或三相同。
结合具体实施方式四和五，本发明分别将光致变色微胶囊杂化到酸催化和碱催化硅溶胶中，通过层层组装的方法改性棉纤维来获得具有拒水和光致变色性的功能织物。用空白织物作为空白对照，各织物的最大吸收波长发生较大变化，而且自然光照上色后织物的色光发生偏差，而且溶胶pH越低，颜色变化越明显。但碱性条件更适合制备出粘度较小、比较稳定的硅溶胶，当pH为9时制备的二氧化硅溶胶粘度为157mPa·s,溶胶体系的凝胶时间高达10天。
具体实施方式六：本实施方式是一种光致变色微胶囊杂化二氧化硅溶胶的制备方法，具体是按以下步骤完成的：
将双壳聚氨酯-壳聚糖光致变色微胶囊与疏水性改性二氧化硅溶胶混合，所述双壳聚氨酯-壳聚糖光致变色微胶囊与疏水性改性二氧化硅溶胶的体积比为1:(5～20)，在室温下磁力搅拌混匀，得到光致变色微胶囊杂化二氧化硅溶胶。
具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式六的不同点是：在室温下磁力搅拌8min～30min，得到光致变色微胶囊杂化二氧化硅溶胶。其他与具体实施方式六相同。
具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式六或七之一不同点是：所述疏水性改性二氧化硅溶胶的制备过程如下：
将聚二甲基硅氧烷与含氢聚硅氧烷混合均匀，得到混合物，所述聚二甲基硅氧烷与含氢聚硅氧烷的质量比为7:3，向混合物加入有机酸进行乳化，得到硅乳共混液，所述有机酸与混合物的体积比为1:14；将硅乳共混液加入二氧化硅溶胶中，再加入催化剂，然后密封，在室温密封条件磁力搅拌10min～20min，得到疏水性改性二氧化硅溶胶；所述硅乳共混液与二氧化硅溶胶的体积比为1:40；所述催化剂与二氧化硅溶胶的质量比为(1×10-3～2×10-3):100；所述催化剂为二月桂酸二丁基锡。
其他与具体实施方式六或七相同。
具体实施方式九：本实施方式与具体实施方式八的不同点是：所述二氧化硅溶胶采用酸催化制备而成，具体制备过程如下：
将正硅酸乙酯、无水乙醇和去离子水依次加入容器中，在搅拌速度为500rpm的搅拌条件下逐滴加入盐酸，将pH值调至3.8～4.4，然后搅拌回流反应1h～2h，搅拌回流的温度为45℃，再在温度为28℃下冷却陈化12h，得到二氧化硅溶胶；所述正硅酸乙酯与无水乙醇的体积比为22.26:22.13；所述正硅酸乙酯与去离子水的体积比为22.26:11.52。
其他与具体实施方式八相同。
具体实施方式十：本实施方式与具体实施方式八的不同点是：所述二氧化硅溶胶采用氨水催化制备而成，具体制备过程如下：
将正硅酸乙酯、无水乙醇和去离子水依次加入带盖容器中，盖上容器盖，在室温下磁力搅拌均匀，然后逐滴加入氨水，将pH值调至8～10，密封带盖容器，然后在温度为45℃下磁力搅拌反应20min～40min，再在温度为28℃下冷却陈化12h，得到二氧化硅溶胶；所述正硅酸乙酯与无水乙醇的体积比为10:31.24；所述正硅酸乙酯与去离子水的体积比为10:4。
其他与具体实施方式八相同。
本发明内容不仅限于上述各实施方式的内容，其中一个或几个具体实施方式的组合同样也可以实现发明的目的。
采用下述试验验证本发明效果
实施例1：一种光致变色微胶囊杂化二氧化硅溶胶的制备方法，具体是按以下步骤完成的：
将双壳聚氨酯-壳聚糖光致变色微胶囊与疏水性改性二氧化硅溶胶混合，所述双壳聚氨酯-壳聚糖光致变色微胶囊与疏水性改性二氧化硅溶胶的体积比为1:10，在室温下磁力搅拌20min，得到光致变色微胶囊杂化二氧化硅溶胶。
所述疏水性改性二氧化硅溶胶的制备过程如下：
将聚二甲基硅氧烷与含氢聚硅氧烷混合均匀，得到混合物，所述聚二甲基硅氧烷与含氢聚硅氧烷的质量比为7:3，向混合物加入有机酸进行乳化，得到硅乳共混液，所述有机酸与混合物的体积比为1:14；将硅乳共混液加入二氧化硅溶胶中，再加入催化剂，然后密封，在室温密封条件磁力搅拌15min，得到疏水性改性二氧化硅溶胶；所述硅乳共混液与二氧化硅溶胶的体积比为1:40；所述催化剂与二氧化硅溶胶的质量比为1.5×10-3:100；所述催化剂为二月桂酸二丁基锡。
所述二氧化硅溶胶采用酸催化制备而成，具体制备过程如下：
将正硅酸乙酯、无水乙醇和去离子水依次加入容器中，在搅拌速度为500rpm的搅拌条件下逐滴加入盐酸，将pH值调至3.8，然后搅拌回流反应1.5h，搅拌回流的温度为45℃，再在温度为28℃下冷却陈化12h，得到二氧化硅溶胶；所述正硅酸乙酯与无水乙醇的体积比为22.26:22.13；所述正硅酸乙酯与去离子水的体积比为22.26:11.52。
本实施例制备的光致变色微胶囊杂化二氧化硅溶胶在110℃时重量损失为64.6％，当温度为670℃时重量损失为76.7％。
本实施例制备的光致变色微胶囊杂化二氧化硅溶胶在织物整理后的接触角能达到128°；所述织物为平纹纯棉织物。
本实施例制备的光致变色微胶囊杂化二氧化硅溶胶在织物整理后的耐静水压测试的水柱高度为435mm，以及芯吸性能在30min内无芯吸效应；所述织物为平纹纯棉织物。
本实施例制备的光致变色微胶囊杂化二氧化硅溶胶整理在织物上后，织物具有良好的光响应变色性能和热稳定性，水洗色牢度能达到3级，且摩擦牢度能够达到4级；所述织物为平纹纯棉织物。
实施例2：一种光致变色微胶囊杂化二氧化硅溶胶的制备方法，具体是按以下步骤完成的：
将双壳聚氨酯-壳聚糖光致变色微胶囊与疏水性改性二氧化硅溶胶混合，所述双壳聚氨酯-壳聚糖光致变色微胶囊与疏水性改性二氧化硅溶胶的体积比为1:15，在室温下磁力搅拌20min，得到光致变色微胶囊杂化二氧化硅溶胶。
所述疏水性改性二氧化硅溶胶的制备过程如下：
将聚二甲基硅氧烷与含氢聚硅氧烷混合均匀，得到混合物，所述聚二甲基硅氧烷与含氢聚硅氧烷的质量比为7:3，向混合物加入有机酸进行乳化，得到硅乳共混液，所述有机酸与混合物的体积比为1:14；将硅乳共混液加入二氧化硅溶胶中，再加入催化剂，然后密封，在室温密封条件磁力搅拌15min，得到疏水性改性二氧化硅溶胶；所述硅乳共混液与二氧化硅溶胶的体积比为1:40；所述催化剂与二氧化硅溶胶的质量比为1.5×10-3:100；所述催化剂为二月桂酸二丁基锡。
所述二氧化硅溶胶采用氨水催化制备而成，具体制备过程如下：
将正硅酸乙酯、无水乙醇和去离子水依次加入带盖容器中，盖上容器盖，在室温下磁力搅拌均匀，然后逐滴加入氨水，将pH值调至9，密封带盖容器，然后在温度为45℃下磁力搅拌反应30min，再在温度为28℃下冷却陈化12h，得到二氧化硅溶胶；所述正硅酸乙酯与无水乙醇的体积比为10:31.24；所述正硅酸乙酯与去离子水的体积比为10:4。
本实施例制备的光致变色微胶囊杂化二氧化硅溶胶在110℃时重量损失为64.8％，当温度为698℃时重量损失为79％。
本实施例制备的光致变色微胶囊杂化二氧化硅溶胶在织物整理后的接触角能达到131°；所述织物为平纹纯棉织物。
本实施例制备的光致变色微胶囊杂化二氧化硅溶胶在织物整理后的耐静水压测试的水柱高度为435mm，以及芯吸性能在30min内无芯吸效应；所述织物为平纹纯棉织物。
本实施例制备的光致变色微胶囊杂化二氧化硅溶胶整理在织物上后，织物具有良好的光响应变色性能和热稳定性，水洗色牢度能达到3级，且摩擦牢度能够达到4级；所述织物为平纹纯棉织物。

Claims (10)

1.一种光致变色微胶囊杂化二氧化硅溶胶，其特征在于一种光致变色微胶囊杂化二氧化硅溶胶由双壳聚氨酯-壳聚糖光致变色微胶囊和疏水性改性二氧化硅溶胶制成，所述双壳聚氨酯-壳聚糖光致变色微胶囊与疏水性改性二氧化硅溶胶的体积比为1:(5～20)。
2.根据权利要求1所述的一种光致变色微胶囊杂化二氧化硅溶胶，其特征在于所述疏水性改性二氧化硅溶胶的制备过程如下：
将聚二甲基硅氧烷与含氢聚硅氧烷混合均匀，得到混合物，所述聚二甲基硅氧烷与含氢聚硅氧烷的质量比为7:3，向混合物加入有机酸进行乳化，得到硅乳共混液，所述有机酸与混合物的体积比为1:14；将硅乳共混液加入二氧化硅溶胶中，再加入催化剂，然后密封，在室温密封条件磁力搅拌10min～20min，得到疏水性改性二氧化硅溶胶；所述硅乳共混液与二氧化硅溶胶的体积比为1:40；所述催化剂与二氧化硅溶胶的质量比为(1×10-3～2×10-3):100。
3.根据权利要求2所述的一种光致变色微胶囊杂化二氧化硅溶胶，其特征在于所述催化剂为二月桂酸二丁基锡。
4.根据权利要求2所述的一种光致变色微胶囊杂化二氧化硅溶胶，其特征在于所述二氧化硅溶胶采用酸催化制备而成，具体制备过程如下：
将正硅酸乙酯、无水乙醇和去离子水依次加入容器中，在搅拌速度为500rpm的搅拌条件下逐滴加入盐酸，将pH值调至3.8～4.4，然后搅拌回流反应1h～2h，搅拌回流的温度为45℃，再在温度为28℃下冷却陈化12h，得到二氧化硅溶胶；所述正硅酸乙酯与无水乙醇的体积比为22.26:22.13；所述正硅酸乙酯与去离子水的体积比为22.26:11.52。
5.根据权利要求2所述的一种光致变色微胶囊杂化二氧化硅溶胶，其特征在于所述二氧化硅溶胶采用氨水催化制备而成，具体制备过程如下：
将正硅酸乙酯、无水乙醇和去离子水依次加入带盖容器中，盖上容器盖，在室温下磁力搅拌均匀，然后逐滴加入氨水，将pH值调至8～10，密封带盖容器，然后在温度为45℃下磁力搅拌反应20min～40min，再在温度为28℃下冷却陈化12h，得到二氧化硅溶胶；所述正硅酸乙酯与无水乙醇的体积比为10:31.24；所述正硅酸乙酯与去离子水的体积比为10:4。
6.如权利要求1所述一种光致变色微胶囊杂化二氧化硅溶胶的制备方法，其特征在于一种光致变色微胶囊杂化二氧化硅溶胶的制备方法是按以下步骤完成的：
将双壳聚氨酯-壳聚糖光致变色微胶囊与疏水性改性二氧化硅溶胶混合，所述双壳聚氨酯-壳聚糖光致变色微胶囊与疏水性改性二氧化硅溶胶的体积比为1:(5～20)，在室温下磁力搅拌混匀，得到光致变色微胶囊杂化二氧化硅溶胶。
7.根据权利要求1所述的一种光致变色微胶囊杂化二氧化硅溶胶的制备方法，其特征在于在室温下磁力搅拌8min～30min，得到光致变色微胶囊杂化二氧化硅溶胶。
8.根据权利要求7所述的一种光致变色微胶囊杂化二氧化硅溶胶的制备方法，其特征在于所述疏水性改性二氧化硅溶胶的制备过程如下：
将聚二甲基硅氧烷与含氢聚硅氧烷混合均匀，得到混合物，所述聚二甲基硅氧烷与含氢聚硅氧烷的质量比为7:3，向混合物加入有机酸进行乳化，得到硅乳共混液，所述有机酸与混合物的体积比为1:14；将硅乳共混液加入二氧化硅溶胶中，再加入催化剂，然后密封，在室温密封条件磁力搅拌10min～20min，得到疏水性改性二氧化硅溶胶；所述硅乳共混液与二氧化硅溶胶的体积比为1:40；所述催化剂与二氧化硅溶胶的质量比为(1×10-3～2×10-3):100；所述催化剂为二月桂酸二丁基锡。
9.根据权利要求8所述的一种光致变色微胶囊杂化二氧化硅溶胶的制备方法，其特征在于所述二氧化硅溶胶采用酸催化制备而成，具体制备过程如下：
将正硅酸乙酯、无水乙醇和去离子水依次加入容器中，在搅拌速度为500rpm的搅拌条件下逐滴加入盐酸，将pH值调至3.8～4.4，然后搅拌回流反应1h～2h，搅拌回流的温度为45℃，再在温度为28℃下冷却陈化12h，得到二氧化硅溶胶；所述正硅酸乙酯与无水乙醇的体积比为22.26:22.13；所述正硅酸乙酯与去离子水的体积比为22.26:11.52。
10.根据权利要求8所述的一种光致变色微胶囊杂化二氧化硅溶胶的制备方法，其特征在于所述二氧化硅溶胶采用氨水催化制备而成，具体制备过程如下：
将正硅酸乙酯、无水乙醇和去离子水依次加入带盖容器中，盖上容器盖，在室温下磁力搅拌均匀，然后逐滴加入氨水，将pH值调至8～10，密封带盖容器，然后在温度为45℃下磁力搅拌反应20min～40min，再在温度为28℃下冷却陈化12h，得到二氧化硅溶胶；所述正硅酸乙酯与无水乙醇的体积比为10:31.24；所述正硅酸乙酯与去离子水的体积比为10:4。
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