CN109370035A - 一种光致变色高分子复合材料 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种光致变色高分子复合材料，至少包括光变色纤维；本技术方案中，通过在高分子纤维中添加聚甲基丙烯酸甲酯改性光致变色剂，通过聚甲基丙烯酸甲酯的包覆，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无机可逆光致变色剂，其实现了具有良好的紫外光变色性能，提高了纤维对紫外光的防护性能。如果该纤维应用于纺织面料中，能够具有较好的防护紫外线的功能，若是应用于环保领域，其对紫外光所导致的损害也具有较好的防护。

Description

一种光致变色高分子复合材料

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，特别是指一种具有防紫外线并且通过光线的变化，复合材料的颜色进行相应变化的光致变色高分子复合材料。

背景技术

现有技术中，高分子复合材料的种类较多，其用途也非常广泛，包括纺织领域、光纤领域、环保领域、生物领域等各个领域。

这些复合材料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。

应用到环保领域的复合材料，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高分子复合材料，通过对光线的反应，而相应的改变颜色，主要是通过对紫外光及可见光的反应来相应的改变不同的颜色，即能够起到防紫外线的功能，还能根据可见光的照射改变复合材料的透光率，提高利用范围。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种光致变色高分子复合材料，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。

所述甲基丙烯酸甲酯改性光致变色剂中，所述光致变色剂占所述甲基丙烯酸甲酯改性光致变色剂总重量的0.1％-5％。

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。

所述聚甲基丙烯酸甲酯改性光致变色剂的制备方法，包括以下步骤：

1)向反应器中加入甲基丙烯酸甲酯单体及乙醇，经过搅拌后使得所述甲基丙烯酸甲酯完全溶解于乙醇中，加入有机光致变色剂，继续搅拌并升温至60℃-80℃，再加入引发剂BPO乙醇溶液，停止加温并继续保持搅拌1-2小时，逐渐冷却成固体；

2)将上述固体研磨成粉末，得到聚甲基丙烯酸甲酯改性光致变色剂。

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甲基丙烯酸甲酯改性光致变色剂，通过聚甲基丙烯酸甲酯的包覆，实现该光致变色材料在高分子材料中的分布均匀性，并且该光致变色剂为有机可逆光致变色剂，当可见光照射到复合材料上时，会导致按设计添加的有机光致变色剂的颜色变化，改变可见光的透光性能，提高复合材料的用途。

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高分子复合材料，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；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。

聚甲基丙烯酸甲酯改性光致变色剂中，光致变色剂占聚甲基丙烯酸甲酯改性光致变色剂总重量的0.1％-5％。

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。

所述聚甲基丙烯酸甲酯改性光致变色剂的制备方法，包括以下步骤：

1)向反应器中加入甲基丙烯酸甲酯单体及乙醇，经过搅拌后使得所述甲基丙烯酸甲酯完全溶解于乙醇中，加入有机光致变色剂，继续搅拌并升温至60℃-80℃，再加入引发剂BPO乙醇溶液，停止加温并继续保持搅拌1-2小时，逐渐冷却成固体；

2)将上述固体研磨成粉末，得到聚甲基丙烯酸甲酯改性光致变色剂。

聚甲基丙烯酸甲酯改性光致变色剂，为以光致变色剂为核外包覆聚甲基丙烯酸甲酯外壳的壳核结构，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

一种光致变色高分子复合材料，至少包括光变色纤维；

光变色纤维按重量份，其组成为：

有机光致变色剂螺毗喃和偶氮苯按质量比为1：1。

聚甲基丙烯酸甲酯改性光致变色剂中，光致变色剂占聚甲基丙烯酸甲酯改性光致变色剂总重量的0.1％。

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。

所述聚甲基丙烯酸甲酯改性光致变色剂的制备方法，包括以下步骤：

1)向反应器中加入甲基丙烯酸甲酯单体及乙醇，经过搅拌后使得所述甲基丙烯酸甲酯完全溶解于乙醇中，加入螺毗喃和偶氮苯，继续搅拌并升温至60℃，再加入引发剂BPO乙醇溶液，停止加温并继续保持搅拌2小时，逐渐冷却成固体；其中引发剂BPO的用量为甲基丙烯酸甲酯单体重量的0.5％。

2)将上述固体研磨成粉末，得到聚甲基丙烯酸甲酯改性光致变色剂。

实施例2

一种光致变色高分子复合材料，至少包括光变色纤维；

光变色纤维按重量份，其组成为：

有机光致变色剂螺毗喃和偶氮苯按质量比为1：1。

聚甲基丙烯酸甲酯改性光致变色剂中，光致变色剂占聚甲基丙烯酸甲酯改性光致变色剂总重量的5％。

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。

所述聚甲基丙烯酸甲酯改性光致变色剂的制备方法，包括以下步骤：

1)向反应器中加入甲基丙烯酸甲酯单体及乙醇，经过搅拌后使得所述甲基丙烯酸甲酯完全溶解于乙醇中，加入螺毗喃和偶氮苯，继续搅拌并升温至80℃，再加入引发剂BPO乙醇溶液，停止加温并继续保持搅拌1小时，逐渐冷却成固体；其中引发剂BPO的用量为甲基丙烯酸甲酯单体重量的0.4％。

2)将上述固体研磨成粉末，得到聚甲基丙烯酸甲酯改性光致变色剂。

实施例3

一种光致变色高分子复合材料，至少包括光变色纤维；

光变色纤维按重量份，其组成为：

有机光致变色剂螺毗喃和偶氮苯按质量比为1：1。

聚甲基丙烯酸甲酯改性光致变色剂中，光致变色剂占聚甲基丙烯酸甲酯改性光致变色剂总重量的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。

所述聚甲基丙烯酸甲酯改性光致变色剂的制备方法，包括以下步骤：

1)向反应器中加入甲基丙烯酸甲酯单体及乙醇，经过搅拌后使得所述甲基丙烯酸甲酯完全溶解于乙醇中，加入螺毗喃和偶氮苯，继续搅拌并升温至70℃，再加入引发剂BPO乙醇溶液，停止加温并继续保持搅拌2小时，逐渐冷却成固体；其中引发剂BPO的用量为甲基丙烯酸甲酯单体重量的0.4％。

2)将上述固体研磨成粉末，得到聚甲基丙烯酸甲酯改性光致变色剂。

实施例4

一种光致变色高分子复合材料，至少包括光变色纤维；

光变色纤维按重量份，其组成为：

有机光致变色剂螺毗喃和偶氮苯按质量比为1：1。

聚甲基丙烯酸甲酯改性光致变色剂中，光致变色剂占聚甲基丙烯酸甲酯改性光致变色剂总重量的3％。

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。

所述聚甲基丙烯酸甲酯改性光致变色剂的制备方法，包括以下步骤：

1)向反应器中加入甲基丙烯酸甲酯单体及乙醇，经过搅拌后使得所述甲基丙烯酸甲酯完全溶解于乙醇中，加入螺毗喃和偶氮苯，继续搅拌并升温至60℃，再加入引发剂BPO乙醇溶液，停止加温并继续保持搅拌2小时，逐渐冷却成固体；其中引发剂BPO的用量为甲基丙烯酸甲酯单体重量的0.4％。

2)将上述固体研磨成粉末，得到聚甲基丙烯酸甲酯改性光致变色剂。

实施例5

一种光致变色高分子复合材料，至少包括光变色纤维

光变色纤维按重量份，其组成为：

有机光致变色剂螺毗喃和偶氮苯按质量比为1：1。

聚甲基丙烯酸甲酯改性光致变色剂中，光致变色剂占聚甲基丙烯酸甲酯改性光致变色剂总重量的2％。

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。

所述聚甲基丙烯酸甲酯改性光致变色剂的制备方法，包括以下步骤：

1)向反应器中加入甲基丙烯酸甲酯单体及乙醇，经过搅拌后使得所述甲基丙烯酸甲酯完全溶解于乙醇中，加入螺毗喃和偶氮苯，继续搅拌并升温至60℃，再加入引发剂BPO乙醇溶液，停止加温并继续保持搅拌2小时，逐渐冷却成固体；其中引发剂BPO的用量为甲基丙烯酸甲酯单体重量的0.5％。

2)将上述固体研磨成粉末，得到聚甲基丙烯酸甲酯改性光致变色剂。

实施例6

一种光致变色高分子复合材料，至少包括光变色纤维；

光变色纤维按重量份，其组成为：

有机光致变色剂螺毗喃和偶氮苯按质量比为1：1。

聚甲基丙烯酸甲酯改性光致变色剂中，光致变色剂占聚甲基丙烯酸甲酯改性光致变色剂总重量的0.5％。

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。

所述聚甲基丙烯酸甲酯改性光致变色剂的制备方法，包括以下步骤：

1)向反应器中加入甲基丙烯酸甲酯单体及乙醇，经过搅拌后使得所述甲基丙烯酸甲酯完全溶解于乙醇中，加入螺毗喃和偶氮苯，继续搅拌并升温至60℃，再加入引发剂BPO乙醇溶液，停止加温并继续保持搅拌2小时，逐渐冷却成固体；其中引发剂BPO的用量为甲基丙烯酸甲酯单体重量的0.4％。

2)将上述固体研磨成粉末，得到聚甲基丙烯酸甲酯改性光致变色剂。

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 (5)

1.一种光致变色高分子复合材料，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所述的光致变色高分子复合材料，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。

3.根据权利要求1所述的光致变色高分子复合材料，其特征在于，所述甲基丙烯酸甲酯改性光致变色剂中，所述光致变色剂占所述甲基丙烯酸甲酯改性光致变色剂总重量的0.1％-5％。

4.根据权利要求1所述的光致变色高分子复合材料，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所述的光致变色高分子复合材料，其特征在于，所述聚甲基丙烯酸甲酯改性光致变色剂的制备方法，包括以下步骤：

1)向反应器中加入甲基丙烯酸甲酯单体及乙醇，经过搅拌后使得所述甲基丙烯酸甲酯完全溶解于乙醇中，加入有机光致变色剂，继续搅拌并升温至60℃-80℃，再加入引发剂BPO乙醇溶液，停止加温并继续保持搅拌1-2小时，逐渐冷却成固体；

2)将上述固体研磨成粉末，得到聚甲基丙烯酸甲酯改性光致变色剂。