CN109338509A - 一种光致变色纤维 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种光致变色纤维，至少包括光变色纤维；所述光变色纤维按重量份，其组成为：聚对苯二甲酸乙二醇酯为75份‑100份；聚氨酯为10份‑20份；聚对苯二甲酸乙二醇酯改性光致变色剂为20份‑30份；助剂为1份‑5份。本技术方案通过使用有机光致变色剂，当可见光照射到纤维上时，会导致纤维的颜料变浅，透光性能增加，当可见光减少时，纤维的颜色变深，透光性能降低，保证了纤维的保温性能。

Description

一种光致变色纤维

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，特别是指一种通过光线的变化，纤维的颜色进行相应变化的光致变色纤维。

背景技术

现有技术中，纤维的种类较多，纤维的用途也非常广泛，包括纺织领域、光纤领域、环保领域、生物领域等。

这些纤维虽然具有上述的各自特点，但是在使用中存在一定的使用局限性，即比如在纺织领域中，面料过薄，其遮光性能不好，若是面料过厚，因其遮光性能太好，反而影响光线，特别是吸收光线过多，导致面料的发热，而影响到使用，若是应用到窗帘领域特别是无法通过窗帘来初步判断时间的早晚，而且，遮光性能是通过窗帘面料的厚度及颜色来实现的，这样的面料的使用，影响室内的整体布局并且有一定的压抑感，很难适用于家庭。

应用到环保领域的纤维，则因为其不能对光线进行很好的反应，而导致环保性能不高。

发明内容

本发明的目的是提供一种光致变色纤维，通过纤维对光线的反应，而相应的改变颜色，还能根据可见光的照射改变纤维的透光率，提高纤维的适用性。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种光致变色纤维，至少包括光变色纤维；

所述光变色纤维按重量份，其组成为：

所述光致变色剂为有机光致变色剂；

所述聚对苯二甲酸乙二醇酯改性光致变色剂中，所述光致变色剂占所述聚对苯二甲酸乙二醇酯改性光致变色剂总重量的0.1％-5％。

所述有机光致变色剂包括螺毗喃、螺唔嗓、俘精酸醉、二芳基乙烯或偶氮苯中的一种或两种以上的组合物。

所述助剂包括氧化剂、相容剂、抗老化剂、光稳定剂中的一种或多种组合。

所述聚对苯二甲酸乙二醇酯改性光致变色剂的制备方法，包括以下步骤：

1)向反应器中加入对苯二甲酸、乙二醇，反应器加热升温并进行搅拌，进行酯化反应，生成酯化产物，冷却至固体；

2)将酯化产物研磨成粉末，得到酯化产物粉末；

3)将酯化产物粉末及有机变色剂充分混合后进行真空缩聚反应，制得聚对苯二甲酸乙二醇酯改性光致变色剂。

其中，步骤1)中的反应温度为180-220℃；反应时间为1-4小时。

本发明的有益效果是：

本技术方案中，通过在高分子纤维中添加聚对苯二甲酸乙二醇酯改性的光致变色材料，通过聚对苯二甲酸乙二醇酯的包覆，实现该光致变色材料在高分子纤维中的分布均匀性，并且该光致变色剂为有机光致变色剂，当可见光照射到纤维上时，会导致纤维的颜色变浅，透光性能增加，当可见光的减少，纤维的颜色变深，透光性能降低，保证了纤维的遮挡性能的同时，提高了纤维的保温性能。

具体实施方式

以下通过实施例来详细说明本发明的技术方案，以下的实施例仅是示例性的，仅能用来解释和说明本发明的技术方案，而不能解释为是对本发明技术方案的限制。

本申请提供一种光致变色纤维，至少包括光变色纤维；在本申请的各实施例中，可以根据需要将该光致变色纤维应用到纤维或其它高分子材料的生产中或者与其它的纤维包括植物纤维或其它纤维的混纺以应用于纺织领域。

光变色纤维按重量份，其组成为：

光致变色剂为有机光致变色剂。

聚对苯二甲酸乙二醇酯改性光致变色剂中，光致变色剂占聚对苯二甲酸乙二醇酯改性光致变色剂总重量的0.1％-5％。

有机光致变色剂包括螺毗喃、螺唔嗓、俘精酸醉、二芳基乙烯或偶氮苯中的一种或两种以上的组合物。在本申请的下列各实施例中，对于有机光致变色剂的组成有多个，比如单独使用螺毗喃、单独使用螺唔嗓、单独使用俘精酸醉、单独使用二芳基乙烯、单独使用偶氮苯、使用螺毗喃和螺唔嗓组合、使用螺毗喃和俘精酸醉组合、使用螺毗喃和二芳基乙烯组合、使用螺毗喃和偶氮苯组合、使用螺唔嗓和俘精酸醉组合、使用螺唔嗓和二芳基乙烯组合、使用螺唔嗓和偶氮苯组合、使用俘精酸醉和二芳基乙烯组合、使用俘精酸醉和偶氮苯组合、使用二芳基乙烯和偶氮苯组合、使用螺毗喃、螺唔嗓和俘精酸醉组合、使用螺毗喃、螺唔嗓和二芳基乙烯组合、使用螺毗喃、螺唔嗓和偶氮苯组合、使用螺唔嗓、俘精酸醉和二芳基乙烯组合、使用螺唔嗓、俘精酸醉和偶氮苯组合、使用俘精酸醉、二芳基乙烯和偶氮苯组合、使用螺毗喃、螺唔嗓、俘精酸醉和二芳基乙烯组合、使用螺毗喃、螺唔嗓、俘精酸醉和偶氮苯组合、使用螺唔嗓、俘精酸醉、二芳基乙烯和偶氮苯组合、使用螺毗喃、螺唔嗓、俘精酸醉、二芳基乙烯和偶氮苯组合，但是为了篇幅的原因，本申请的下列实施例仅列出螺毗喃和偶氮苯按质量比为1：1的一种组合，其它组合在说明书中不进行说明，但是这些组合均可以应用于本申请中。

助剂包括氧化剂、相容剂、抗老化剂、光稳定剂中的一种或多种组合。在本申请中，助剂均为现有技术，助剂的使用并不在本申请的改进技术方案中，因此，本申请不对助剂的具体组分进行说明，能够用于本申请中的所助剂均能够适用。

聚对苯二甲酸乙二醇酯改性光致变色剂的制备方法，包括以下步骤：

1)向反应器中加入对苯二甲酸、乙二醇，反应器加热升温并进行搅拌，进行酯化反应，生成酯化产物，冷却至固体；反应温度为180-220℃；反应时间为1-4小时。

2)将酯化产物研磨成粉末，得到酯化产物粉末；

3)将酯化产物粉末及有机变色剂充分混合后进行真空缩聚反应，制得聚对苯二甲酸乙二醇酯改性光致变色剂。在进行真空缩聚反应时，真空在本申请中是保持稳定的，不能采用现有些技术中所采用的前期低真空后期高真空的缩聚条件。

在本申请中，进行真空缩聚时，不使用催化剂，因为产物中使用的稀土元素在反应过程中，起到了替代催化剂的作用，若加入催化剂，会导致影响光变色性能。

经过真空缩聚后的聚对苯二甲酸乙二醇酯改性光致变色剂，为以光致变色剂为核包覆聚对苯二甲酸乙二醇酯外壳的壳核结构，该壳核结构能够保证与高分子纤维之间的稳定结合、并且分布均匀。

实施例1

一种光致变色纤维，至少包括光变色纤维；

光变色纤维按重量份，其组成为：

光致变色剂为有机光致变色剂。

聚对苯二甲酸乙二醇酯改性光致变色剂中，光致变色剂占聚对苯二甲酸乙二醇酯改性光致变色剂总重量的0.1％。

有机光致变色剂包括螺毗喃和偶氮苯的组合物，其中螺毗喃和偶氮苯的质量比1:1。

助剂包括氧化剂、相容剂、抗老化剂、光稳定剂中的一种或多种组合。

聚对苯二甲酸乙二醇酯改性光致变色剂的制备方法，包括以下步骤：

1)向反应器中加入对苯二甲酸、乙二醇反应温度为180℃；反应时间为1小时，反应器加热升温并进行搅拌，进行酯化反应，生成酯化产物，冷却至固体；

2)将酯化产物研磨成粉末，得到酯化产物粉末；

3)将酯化产物粉末、螺毗喃和偶氮苯充分混合后进行真空缩聚反应，制得聚对苯二甲酸乙二醇酯改性光致变色剂。

实施例2

一种光致变色纤维，至少包括光变色纤维；

光变色纤维按重量份，其组成为：

光致变色剂为有机光致变色剂。

聚对苯二甲酸乙二醇酯改性光致变色剂中，光致变色剂占聚对苯二甲酸乙二醇酯改性光致变色剂总重量的5％。

有机光致变色剂包括螺毗喃和偶氮苯的组合物，其中螺毗喃和偶氮苯的质量比1:1。

助剂包括氧化剂、相容剂、抗老化剂、光稳定剂中的一种或多种组合。

聚对苯二甲酸乙二醇酯改性光致变色剂的制备方法，包括以下步骤：

1)向反应器中加入对苯二甲酸、乙二醇反应温度为220℃；反应时间为4小时，反应器加热升温并进行搅拌，进行酯化反应，生成酯化产物，冷却至固体；

2)将酯化产物研磨成粉末，得到酯化产物粉末；

3)将酯化产物粉末、螺毗喃和偶氮苯充分混合后进行真空缩聚反应，制得聚对苯二甲酸乙二醇酯改性光致变色剂。

实施例3

一种光致变色纤维，至少包括光变色纤维；

光变色纤维按重量份，其组成为：

光致变色剂为有机光致变色剂。

聚对苯二甲酸乙二醇酯改性光致变色剂中，光致变色剂占聚对苯二甲酸乙二醇酯改性光致变色剂总重量的1％。

有机光致变色剂包括螺毗喃和偶氮苯的组合物，其中螺毗喃和偶氮苯的质量比1:1。

助剂包括氧化剂、相容剂、抗老化剂、光稳定剂中的一种或多种组合。

聚对苯二甲酸乙二醇酯改性光致变色剂的制备方法，包括以下步骤：

1)向反应器中加入对苯二甲酸、乙二醇反应温度为200℃；反应时间为2小时，反应器加热升温并进行搅拌，进行酯化反应，生成酯化产物，冷却至固体；

2)将酯化产物研磨成粉末，得到酯化产物粉末；

3)将酯化产物粉末、螺毗喃和偶氮苯充分混合后进行真空缩聚反应，制得聚对苯二甲酸乙二醇酯改性光致变色剂。

实施例4

一种光致变色纤维，至少包括光变色纤维；

光变色纤维按重量份，其组成为：

光致变色剂为有机光致变色剂。

聚对苯二甲酸乙二醇酯改性光致变色剂中，光致变色剂占聚对苯二甲酸乙二醇酯改性光致变色剂总重量的3％。

有机光致变色剂包括螺毗喃和偶氮苯的组合物，其中螺毗喃和偶氮苯的质量比1:1。

助剂包括氧化剂、相容剂、抗老化剂、光稳定剂中的一种或多种组合。

聚对苯二甲酸乙二醇酯改性光致变色剂的制备方法，包括以下步骤：

1)向反应器中加入对苯二甲酸、乙二醇反应温度为200℃；反应时间为2小时，反应器加热升温并进行搅拌，进行酯化反应，生成酯化产物，冷却至固体；

2)将酯化产物研磨成粉末，得到酯化产物粉末；

3)将酯化产物粉末、螺毗喃和偶氮苯充分混合后进行真空缩聚反应，制得聚对苯二甲酸乙二醇酯改性光致变色剂。

实施例5

一种光致变色纤维，至少包括光变色纤维；

光变色纤维按重量份，其组成为：

光致变色剂为有机光致变色剂。

聚对苯二甲酸乙二醇酯改性光致变色剂中，光致变色剂占聚对苯二甲酸乙二醇酯改性光致变色剂总重量的2％。

有机光致变色剂包括螺毗喃和偶氮苯的组合物，其中螺毗喃和偶氮苯的质量比1:1。

助剂包括氧化剂、相容剂、抗老化剂、光稳定剂中的一种或多种组合。

聚对苯二甲酸乙二醇酯改性光致变色剂的制备方法，包括以下步骤：

1)向反应器中加入对苯二甲酸、乙二醇反应温度为200℃；反应时间为2小时，反应器加热升温并进行搅拌，进行酯化反应，生成酯化产物，冷却至固体；

2)将酯化产物研磨成粉末，得到酯化产物粉末；

3)将酯化产物粉末、螺毗喃和偶氮苯充分混合后进行真空缩聚反应，制得聚对苯二甲酸乙二醇酯改性光致变色剂。

实施例6

一种光致变色纤维，至少包括光变色纤维；

光变色纤维按重量份，其组成为：

光致变色剂为有机光致变色剂。

聚对苯二甲酸乙二醇酯改性光致变色剂中，光致变色剂占聚对苯二甲酸乙二醇酯改性光致变色剂总重量的0.5％。

有机光致变色剂包括螺毗喃和偶氮苯的组合物，其中螺毗喃和偶氮苯的质量比1:1。

助剂包括氧化剂、相容剂、抗老化剂、光稳定剂中的一种或多种组合。

聚对苯二甲酸乙二醇酯改性光致变色剂的制备方法，包括以下步骤：

1)向反应器中加入对苯二甲酸、乙二醇反应温度为200℃；反应时间为2小时，反应器加热升温并进行搅拌，进行酯化反应，生成酯化产物，冷却至固体；

2)将酯化产物研磨成粉末，得到酯化产物粉末；

3)将酯化产物粉末、螺毗喃和偶氮苯充分混合后进行真空缩聚反应，制得聚对苯二甲酸乙二醇酯改性光致变色剂。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变形，本发明的范围由所附权利要求极其等同限定。

Claims (6)

1.一种光致变色纤维，其特征在于，至少包括光变色纤维；

所述光变色纤维按重量份，其组成为：

所述光致变色剂为有机光致变色剂。

2.根据权利要求1所述的光致变色纤维，其特征在于，所述聚对苯二甲酸乙二醇酯改性光致变色剂中，所述光致变色剂占所述聚对苯二甲酸乙二醇酯改性光致变色剂总重量的0.1％-5％。

3.根据权利要求1所述的光致变色纤维，其特征在于，所述有机光致变色剂包括螺毗喃、螺唔嗓、俘精酸醉、二芳基乙烯或偶氮苯中的一种或两种以上的组合物。

4.根据权利要求1所述的光致变色纤维，其特征在于，所述助剂包括氧化剂、相容剂、抗老化剂、光稳定剂中的一种或多种组合。

5.根据权利要求1所述的光致变色纤维，其特征在于，所述聚对苯二甲酸乙二醇酯改性光致变色剂的制备方法，包括以下步骤：

1)向反应器中加入对苯二甲酸、乙二醇，反应器加热升温并进行搅拌，进行酯化反应，生成酯化产物，冷却至固体；

2)将酯化产物研磨成粉末，得到酯化产物粉末；

3)将酯化产物粉末及有机变色剂充分混合后进行真空缩聚反应，制得聚对苯二甲酸乙二醇酯改性光致变色剂。

6.根据权利要求5所述的光致变色纤维，其特征在于其中，步骤1)中的反应温度为180-220℃；反应时间为1-4小时。