CN113414081B - 一种炫彩材料的涂布组合物、炫彩材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种炫彩材料的涂布组合物、炫彩材料及其制备方法。本发明的炫彩材料的制备方法包括如下步骤：1）将涂布组合物A通过丝棒涂覆于基材上，利用丝棒之间周期性排列的间隙使得在纳米球涂布时穿过此周期性排列的间隙，待溶剂干燥挥发彻底后，纳米球便在高分子基材表面形成了规整周期性排列的形貌；2）将涂布组合物B涂覆于基材上，干燥待溶剂挥发彻底，贴合于得到的涂布组合物A涂层面，进行紫外固化，得到所述炫彩材料。本发明的炫彩材料的制备方法，采用紫外固化，生产效率高，装备简易，可以将纳米球涂布层选择转移到理想任意目的基材，制得的炫彩材料在保证了炫彩效果和各种力学性能效果的同时，具备优异的实用性。

Description

一种炫彩材料的涂布组合物、炫彩材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及炫彩材料技术领域，尤其涉及一种炫彩材料的涂布组合物、炫彩材料及其制备方法。
背景技术
炫彩材料又名七彩材料、彩虹材料等，是指随着肉眼观察角度的变化材料随之呈现不同颜色现象的材料。
就炫彩材料其制备发展技术来看，首先是利用不同折射率构成的多层结构产生的光干涉原理。3M公司利用此原理来实现炫彩效果，即随着人肉眼观察角度的变化，材料可以产生彩虹多彩的变化效果。此技术炫彩效果明显，但明显其工艺复杂，设备成本高，生产效率低；与此同时磁控溅射技术同样也可以构筑不同折射率构成的多层结构，使材料达到同样的炫彩多色效果，同样其工艺复杂，设备和原料价格昂贵，生产效率低。
当人类世界进入了纳米时代后，纳米材料自身的纳米尺度使得自身可以产生区别于宏观物体的“纳米特性”，例如熔点、磁性、光学、导热、导电特性等等。为了完成周期性纳米结构的排列，主流的技术主要分为微纳制备技术或自组装的方法：前者微纳制备技术是利用黄光刻蚀把预先定义的周期结构通过激光刻蚀或者丝网刻蚀等手段达到目的，缺点是耗时费力，生产效率低，设备成本高；后者自组装方法成本低，工艺简单，即利用毛细管作用、重力作用、电场力等，使材料在理想的微纳结构完成周期规整排列生长，但由于自身的局限造成其劣势是生产效率极其低下，良品率低，同时力学性能差不具备实际应用性能(Langmuir 2016, 32, 5862−5869)。
为了克服以上问题，研究人员研究发展出了若干方法：Changchun Wang等人(Journal of Colloid and Interface Science 584 (2021)145-153)首先提出了利用乳液聚合反应经过反复纯化得到核壳结构纳米材料，再利用多次高温挤压将核壳纳米材料与高分子薄膜形成三明治复合炫彩材料，同时，此种方法大大提高了薄膜的力学强度。但是制备核壳纳米材料的制备步骤经过反复离心纯化，过程繁琐，费时费力；同时成膜过程要经过多次高温挤压因而效率低下，能耗高，因此大大限制了此方法应用范围。
CN111363393A提出了一种纳米材料复合炫彩薄膜的制备方法，将由纳米材料和光固化树脂组成的涂层组合物，涂敷在基膜上，并烘干，再覆盖上保护基膜，通过压延，震荡剪切处理，最终经紫外固化得到炫彩薄膜。但是，该方法要通过压延等程序使得原料成本高，过程复杂，生产效率低。
CN110760084A公开了一种高精度色散小的光学树脂透镜的制备方法，包括以下步骤：以2-巯基联苯、2-溴乙醇和丙烯酸作为原材料，添加定量的氢氧化钾溶液以及水至反应瓶内，将反应瓶内搅拌并加热后的物料静置一小时反应后进行降温冷却，然后通过乙酸乙酯进行萃取两次，将最终产品溶于溶剂丁酮中，加入光引发剂后进行搅拌均匀，然后通过丝棒涂抹在片基上并通过UV固化剂进行固化。该发明通过以2-巯基联苯、2-溴乙醇和丙烯酸作为原材料，经过经脱酸、酯化反应后，将其制得的混合树脂通过丝棒涂抹在由PET胶卷通过切片机切片而成的片基上后，制得的树脂透镜折光率高，可达1.59以上，同时色散低，透明度高。但是该发明不涉及纳米球规整排列导致的炫彩效果。
为了进一步简化制程工艺，Cagnani等人(Colloids and Surfaces A. 588,(2020)-124389)提出了一种直接使用线棒涂布工艺在柔性基材上实现纳米材料周期规整性排列来制备炫彩薄膜的高效卷对卷沉积的方法。此方法高效快捷，制备设备简易，成本低，但劣势是该方法制备的涂层机械强度低，附着力差，从而大大限制了实际应用。
综上所述，急需寻找一种高效快捷、低成本，同时兼具实际性能优异的制程工艺。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种炫彩材料的涂布组合物、炫彩材料及其制备方法，本发明的炫彩材料的制备方法，采用紫外固化，生产效率高，装备简易，可以将纳米球涂布层选择转移到理想任意目的基材，制得的炫彩材料在保证了炫彩效果和各种力学性能效果的同时，具备优异的实用性。
本发明的目的之一在于提供一种炫彩材料的制备方法，为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种炫彩材料的制备方法，包括如下步骤：
1）将涂布组合物A通过丝棒涂覆于基材上，利用丝棒之间周期性排列的间隙使得在纳米球涂布时穿过此周期性排列的间隙，待溶剂干燥挥发彻底后，纳米球便在高分子基材表面形成了规整周期性排列的形貌；
2）将涂布组合物B涂覆于基材上，干燥待溶剂挥发彻底，贴合于步骤1）得到的涂布组合物A涂层面，所述涂布组合物A涂层面与所述涂布组合物B涂层面相贴合，进行紫外固化，得到所述炫彩材料。
本发明的炫彩材料的制备方法分为两步制程，第一步为转移层的制备；第二步为完成转移贴合固化成型。与其他制程如Langmuir−Blodget法(Langmuir 2016, 32, 5862−5869)、多次高温挤压法(Journal of Colloid and Interface Science 584 (2021)145-153)，压延震荡剪切法（CN111363393A)等方法相比，本方法有以下优势：
（1）本发明的炫彩材料的制备方法，第一步通过简单的丝棒就可以在高分子基材上完成纳米球的周期性规整排列涂布目的，无需复杂繁琐设备，丝棒设备价格低廉，工艺简易，同时生产效率高。
（2）本发明的炫彩材料的制备方法，第二步转移贴合固化成型，可以将纳米球涂布层选择转移到理想任意目的基材，如有机基材包括如聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）、聚丙烯（PP）、聚碳酸酯（PC）、聚乙烯（PE）、聚酰亚胺（PI）等，有机基材如玻璃等；同时第一步的高分子基材又可以作为产品涂层保护封装。
（3）本发明的炫彩材料的制备方法，设计涂层结构独特，在保证了炫彩效果和各种力学性能效果的同时，具备优异的实用性。
（4）本发明的炫彩材料的制备方法采用紫外固化，生产效率高，装备简易。
步骤1）中，所述丝棒的螺距为1-300 µm，所述螺距即丝棒相邻两条丝之间的间隙，例如为1 µm、5 µm、10 µm、20 µm、30 µm、40 µm、50 µm、60 µm、70 µm、80 µm、90 µm、100 µm、110 µm、120 µm、130 µm、140 µm、150 µm、160 µm、170 µm、180 µm、190 µm、200 µm、210 µm、220 µm、230 µm、240 µm、250 µm、260 µm、270 µm、280 µm、290 µm或300 µm等。
所述涂布组合物A的涂布干厚为1-40 μm，例如为1 μm、2 μm、3 μm、4 μm、5 μm、6 μm、7 μm、8 μm、9 μm、10 μm、11 μm、12 μm、13 μm、14 μm、15 μm、16 μm、17 μm、18 μm、19 μm、20 μm、21 μm、22 μm、23 μm、24 μm、25 μm、26 μm、27 μm、28 μm、29 μm、30 μm、31 μm、32 μm、33 μm、34 μm、35 μm、36 μm、37 μm、38 μm、39 μm或40 μm等。
所述基材为聚酯薄膜或复合板中的一种。
所述聚酯薄膜为聚碳酸酯(PC)薄膜、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)薄膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜、聚酰亚胺（PI）薄膜、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)薄膜中的任意一种或至少两种的复合膜。
步骤2）中，所述涂布组合物B的涂布干厚为5-30 μm，例如为5 μm、10 μm、15 μm、20μm、25 μm或30 μm等。
所述基材为聚酯薄膜或玻璃中的一种。
所述聚酯薄膜为聚碳酸酯薄膜、聚甲基丙烯酸甲酯薄膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜、聚酰亚胺薄膜、聚萘二甲酸乙二醇酯薄膜中的任意一种或至少两种的复合膜。
步骤2）中，所述紫外固化的辐射强度为100-1500 mJ/cm2，例如为100 mJ/cm2、200mJ/cm2、300 mJ/cm2、400 mJ/cm2、500 mJ/cm2、600 mJ/cm2、700 mJ/cm2、800 mJ/cm2、900mJ/cm2、1000 mJ/cm2、1100 mJ/cm2、1200 mJ/cm2、1300 mJ/cm2、1400 mJ/cm2或1500 mJ/cm2等。
进一步优选地，紫外固化的辐射强度为200-400 mJ/cm2。
按重量份计，所述涂布组合物A包含如下组分：
树脂 0-20份
纳米球 5-60份
分散剂 0.01-5份
流变助剂 0-11份
溶剂 涂布组合物A的固含量保持在5-100 wt%构成所需量；
按重量份计，所述涂布组合物B包含如下组分：
单体和/或低聚物 10-60份
光引发剂 0.5-4份
流变助剂 0-10份
附着力促进剂 0-20份
溶剂 涂布组合物B的固含量保持在5-100 wt%构成所需量。
本发明的炫彩材料的涂布组合物，包含涂布组合物A和涂布组合物B，具有优异的成膜性，粘度适中，采用简单的丝棒涂布方式就可以完成纳米球在基材上周期性的排列，可以产生炫彩效果，制程工艺简单，生产效率高；涂布组合物中B含有的丙烯酸类单体和/或低聚物，在紫外光下快速完成交联固化，能保证赋予了涂层的优异的力学性能；同时涂布组合物中含有附着力促进剂可以在涂层和基材之间产生桥接作用，保证了涂层在基材上出众的附着力。基于以上优异的力学性能和出众的附着力保证了该炫彩材料具备了实际应用的性能。
本发明借助纳米材料实现了炫彩现象的目的：由于纳米材料规整的周期性排列，可以阻止光在特定波长的传播，在人类肉眼范围内，即可以观察到生动的彩虹颜色。
具体的，按重量份计，所述涂布组合物A包含如下组分：
树脂的重量份为0-20份，例如为1份、2份、3份、4份、5份、6份、7份、8份、9份、10份、11份、12份、13份、14份、15份、16份、17份、18份、19份或20份等。
纳米球的重量份为5-60份，例如为5份、10份、15份、20份、25份、30份、35份、40份、45份、50份、55份或60份等。
分散剂的重量份为0.01-5份，例如为0.01份、0.02份、0.03份、0.04份、0.05份、0.06份、0.07份、0.08份、0.09份、0.1份、0.2份、0.3份、0.4份、0.5份、0.6份、0.7份、0.8份、0.9份、1份、1.5份、2份、2.5份、3份、3.5份、4份、4.5份、5份等。
流变助剂的重量份为0-11份，例如为0、0.01份、0.02份、0.03份、0.04份、0.05份、0.06份、0.07份、0.08份、0.09份、0.1份、0.2份、0.3份、0.4份、0.5份、0.6份、0.7份、0.8份、0.9份、1份、1.5份、2份、2.5份、3份、3.5份、4份、4.5份、5份、5.5份、6份、7份、8份、9份、10份或11份等。
溶剂的用量为涂布组合物A的固含量保持在5-100 wt%构成所需量。
所述树脂为单体与低聚物的混合物，所述单体与低聚物的质量比为100:0-0:100；其中树脂可以全部为单体，或者全部为低聚物，也可以单体与低聚物的组合物。
进一步优选地，单体与低聚物质量比为1/4-4/1，例如质量比为1/4、1/3、1/2、1/1、1.5/1、2/1、2.5/1、3/1、3.5/1、4/1等。
所述单体为丙烯酸类单体、苯乙烯类单体、马来酸酐类单体和呋喃类单体中的任意一种或至少两种的混合物。
所述单体可以是丙烯酸酯类单体的一种或几种的混合。丙烯酸酯类单体指含丙烯酸结构的脂类或者是其脂类的同系物，含有大于等于一个的丙烯酸酯反应官能团。包括不限于单官能团单体：环脂肪族甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸十三烷酯、二环戊二烯甲基丙烯酸酯、甲氧基聚乙二醇单甲基丙烯酸酯、三乙二醇乙醚甲基丙烯酸酯、烷氧基十二烷基丙烯酸酯、四氢呋喃甲基丙烯酸酯、脂环族丙烯酸酯、2(2-乙氧基)乙基丙烯酸酯、丙烯酸十八烷基酯、四氢呋喃丙烯酸酯、十二烷基甲基丙烯酸酯、硬脂丙烯酸甲酯、十二烷基丙烯酸酯、2-苯氧基乙基丙烯酸酯、2-苯氧基乙基甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸仲丁酯、丙烯酸仲丁酯、丙烯酸异癸酯、环脂肪族丙烯酸酯、甲基丙烯酸异冰片酯、丙烯酸异辛酯、十三烷基丙烯酸酯、丙烯酸己内酯、(4)乙氧基化壬基苯酚丙烯酸酯、丙烯酸异冰片酯、三羟甲基丙烷缩甲醛丙烯酸酯、丙烯酸月桂基酯、甲基丙烯酸仲丁酯、甲基丙烯酸月桂基酯、甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯、烷氧化四氢呋喃丙烯酸酯、烷氧化壬基苯酚丙烯酸酯、烷氧化苯酚丙烯酸酯；包括不限于双官能团单体：环己烷二甲醇二丙烯酸酯、丙烯酸酯、烷氧化新戊二醇二丙烯酸酯、乙氧化双酚A二甲基丙烯酸酯、二缩三乙二醇二甲基丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、三缩四乙二醇二甲基丙烯酸酯、聚乙二醇(200)二甲基丙烯酸酯、1,3-丁二醇二丙烯酸酯、1,4-丁二醇二丙烯酸酯、1,4-丁二醇二甲基丙烯酸酯、二乙二醇二丙烯酸酯、二乙二醇二甲基丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二甲基丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、新戊二醇二甲基丙烯酸酯、聚乙二醇(600)二甲基丙烯酸酯、聚乙二醇(200)二丙烯酸酯、聚乙二醇(400)二甲基丙烯酸酯、1,12-十二烷基二甲基丙烯酸酯、四甘醇二丙烯酸酯、二缩三乙二醇二丙烯酸酯、1,3-丁二醇二甲基丙烯酸酯、二缩三丙二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇(400)二丙烯酸酯、(2)乙氧化双酚A二甲基丙烯酸酯、(3)乙氧化双酚A二丙烯酸酯、(10)乙氧化双酚A二甲基丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、乙氧化(4)双酚A二甲基丙烯酸酯、乙氧化(6)双酚A二甲基丙烯酸酯、聚乙二醇(600)二丙烯酸酯、三环硅烷二甲醇二丙烯酸酯、(2)丙氧化新戊二醇二丙烯酸酯、乙氧化(30)双酚A二丙烯酸酯；包括不限于三官能团单体：三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三(2-羟乙基)异氰脲酸三丙烯酸酯、(20)乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、(3)乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、(6)乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、(9)乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、(15)乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、(3)丙氧化丙三醇三丙烯酸酯；高官能度单体：二季戊四醇六丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、二-三羟甲基丙烷四丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯、(4)乙氧化季戊四醇四丙烯酸酯等，还可以包括以上丙烯酸的衍生物。
所述低聚物为丙烯酸酯类低聚物。低聚物，又称寡聚物、齐聚物、寡合物、低聚体或寡体，由较少的重复单元所组成的聚合物，其相对分子质量介于小分子和高分子之间。包括不限于：脂肪族聚氨酯丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、芳香族聚氨酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯、环氧化大豆油丙烯酸酯、改性环氧丙烯酸酯、环氧甲基丙烯酸酯、脂肪族有机硅丙烯酸酯、酸性功能性丙烯酸酯、有机硅聚氨酯丙烯酸酯、聚丁二烯二甲基丙烯酸酯、聚丁二烯二丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、丙烯酸酯聚酯、氯化聚酯丙烯酸酯。
所述低聚物优选为环氧丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯中的任意一种或至少两种的混合物。
所述纳米球是有溶液或乳液聚合聚合制备而得，一般含有表面活性剂、乳化剂、有机小分子或无机小分子、水和或有机溶剂等。所述纳米球为聚苯乙烯类、聚丙烯酸酯类和二氧化硅中的任意一种或至少两种的混合物。其中，纳米球需为无颜色材料。
所述的纳米球的粒径分布为单分散性；进一步优选，纳米球的粒径为100-2000nm，例如为100 nm、200 nm、300 nm、400 nm、500 nm、600 nm、700 nm、800 nm、900 nm、1000nm、1100 nm、1200 nm、1300 nm、1400 nm、1500 nm、1600 nm、1700 nm、1800 nm、1900 nm或2000 nm等。进一步优选，纳米球的粒径为200-1000 nm。
所述涂布组合物A中，按重量份计，所述流变助剂包括：0-3份的湿润剂、0-3份的流平剂和0-5份的成膜助剂。其中加入流变助剂可以提高各组分的相容性，稳定性，改善涂布成膜性。
所述润湿剂是指能降低固体与液体间的界面张力，使液体物质更容易润湿固体表面，从而完成涂层目的。包括但不限于牌号为：Anti-Terra-203、Anti-Terra-204、Anti-TerrA-2005、Anti-Terra-210、Anti-Terra-250、BYK-151、BYK-1162、BYK-1165、BYK-Synergist 2100、BYKUMEN、Disperbyk、Disperbyk-163、Dynol 360、Dynol 604、Dynol 607、Dynol 800、Dynol 810、Dynol 960、Dynol 980、Surfynol AD01、Surfynol 82、Surfynol104、Surfynol 420、Surfynol 440、Surfynol 465、Surfynol 485、Surfynol 2502、TEGOWet KL245、TEGO Wet 250、TEGO Wet 260、TEGO Wet 270、TEGO Wet 280、TEGO Wet 500、TEGO Wet 510、TEGO Twin4000、TEGO Twin 4100、BYK342、BYK345、BYK346、BYK349的润湿剂中的任意一种或至少两种的混合物。
所述流平剂是指有效降低涂膜的表面张力，在涂布成膜过程中得到一个均一、平整、光滑的涂层，提高其成膜性的物质。包括但不限于牌号为TEGO Glide 440、TEGO Glide110、TEGO Flow 425、TEGO Glide 482、TEGO Glide 410、EASYTECHST-5050、BYK333、BYK341、BYK349、TERIC 320、BYK348、N-2218、BYK306、BYK307、FS-3100和纤维素及其衍生物的流平剂中的任意一种或至少两种的混合物。
分散剂通常为表面活性剂，主要目的是促进悬浮液中的粒子分离，避免产生沉降或凝集的情形，使预分散粒子能稳定分散于介质中。使得那些难于溶解于液体的无机或有机的固体及液体颗粒在液体中形成均一的分散相；就其原理种类分为有阴离子型、阳离子型、非离子型、两性型和高分子型。构成种类而言分为脂肪酸类、脂肪族酰胺类和酯类、石蜡类、金属皂类、低分子蜡类。
优选地，所述分散剂为脂肪酸类分散剂、脂肪族酰胺类分散剂、酯类分散剂、石蜡类分散剂、金属皂类分散剂和低分子蜡类分散剂中的任意一种或至少两种的混合物。
包括不限于牌号：Anti-Terra-203、Anti-Terra-205、Anti-Terra-210、Anti-Terra-80、Anti-Terra-100、BYK-153、BYK-1160、BYK-151、BYK-1165、BYK-9077、BYK-Synergist2100、BYK-W 908、BYK-W 966、BYK-W 9012、BYKJET-9170、580 U、615 S、635 W、650 U、670 U、690 W、Dynol 360、Dynol 604、Dynol 607、Dynol 800、Dynol 810、Dynol960、Dynol 980、Surfynol AD01、Surfynol 82、Surfynol 104、Surfynol 420、Surfynol440、Surfynol 465、Surfynol 485、Surfynol 2502、TEGO Wet KL245、TEGO Wet 250、TEGOWet 260、TEGO Wet 270、TEGO Wet 280、TEGO Wet 500、TEGO Wet 510、TEGO Twin4000、TEGO Twin 4100。
所述溶剂为异丙醇、水、乙醇、甲醇、正丙醇、丁二醇、丙酮和丁酮中的任意一种或至少两种的混合物。
按重量份计，所述涂布组合物B包含如下组分：
单体和/或低聚物的重量份为10-60份，例如为10份、15份、20份、25份、30份、35份、40份、45份、50份、55份或60份等。
光引发剂的重量份为0.5-4份，例如为0.5份、0.6份、0.7份、0.8份、0.9份、1份、1.5份、2份、2.5份、3份、3.5份或4份等。
流变助剂的重量份为0-10份，例如为1份、2份、3份、4份、5份、6份、7份、8份、9份或10份等。
附着力促进剂的重量份为0-20份，例如为1份、2份、3份、4份、5份、6份、7份、8份、9份、10份、11份、12份、13份、14份、15份、16份、17份、18份、19份或20份等。
溶剂的用量为涂布组合物B的固含量保持在5-100 wt%构成所需量。
需要说明的是，本发明所述的固含量是指，组合物中除了溶剂之外的其他组分用量之和占组合物总用量的百分比。例如，组合物中固含量为5%，是指100g组合物中，溶剂质量为95g，除溶剂之外的其他组分的质量之和为5g；组合物中固含量为100%，是指100g组合物中，溶剂质量为0g，除溶剂之外的其他组分的质量之和为100g。
其中，所述的单体和/或低聚物含义为单体与低聚物的质量比为100:0-0:100。其中可以全部为单体，或者全部为低聚物，也可以单体与低聚物的组合物。
所述的单体可以是丙烯酸类单体、苯乙烯类单体、马来酸酐类单体和呋喃类单体中的任意一种或至少两种的混合物。
其中所述单体可以是丙烯酸酯类单体的一种或几种的混合。丙烯酸酯类单体指含丙烯酸结构的脂类或者是其脂类的同系物，含有大于等于一个的丙烯酸酯反应官能团。包括不限于单官能团单体：环脂肪族甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸十三烷酯、二环戊二烯甲基丙烯酸酯、甲氧基聚乙二醇单甲基丙烯酸酯、三乙二醇乙醚甲基丙烯酸酯、烷氧基十二烷基丙烯酸酯、四氢呋喃甲基丙烯酸酯、脂环族丙烯酸酯、2(2-乙氧基)乙基丙烯酸酯、丙烯酸十八烷基酯、四氢呋喃丙烯酸酯、十二烷基甲基丙烯酸酯、硬脂丙烯酸甲酯、十二烷基丙烯酸酯、2-苯氧基乙基丙烯酸酯、2-苯氧基乙基甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸仲丁酯、丙烯酸仲丁酯、丙烯酸异癸酯、环脂肪族丙烯酸酯、甲基丙烯酸异冰片酯、丙烯酸异辛酯、十三烷基丙烯酸酯、丙烯酸己内酯、(4)乙氧基化壬基苯酚丙烯酸酯、丙烯酸异冰片酯、三羟甲基丙烷缩甲醛丙烯酸酯、丙烯酸月桂基酯、甲基丙烯酸仲丁酯、甲基丙烯酸月桂基酯、甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯、烷氧化四氢呋喃丙烯酸酯、烷氧化壬基苯酚丙烯酸酯、烷氧化苯酚丙烯酸酯；包括不限于双官能团单体：环己烷二甲醇二丙烯酸酯、丙烯酸酯、烷氧化新戊二醇二丙烯酸酯、乙氧化双酚A二甲基丙烯酸酯、二缩三乙二醇二甲基丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、三缩四乙二醇二甲基丙烯酸酯、聚乙二醇(200)二甲基丙烯酸酯、1,3-丁二醇二丙烯酸酯、1,4-丁二醇二丙烯酸酯、1,4-丁二醇二甲基丙烯酸酯、二乙二醇二丙烯酸酯、二乙二醇二甲基丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二甲基丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、新戊二醇二甲基丙烯酸酯、聚乙二醇(600)二甲基丙烯酸酯、聚乙二醇(200)二丙烯酸酯、聚乙二醇(400)二甲基丙烯酸酯、1,12-十二烷基二甲基丙烯酸酯、四甘醇二丙烯酸酯、二缩三乙二醇二丙烯酸酯、1,3-丁二醇二甲基丙烯酸酯、二缩三丙二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇(400)二丙烯酸酯、(2)乙氧化双酚A二甲基丙烯酸酯、(3)乙氧化双酚A二丙烯酸酯、(10)乙氧化双酚A二甲基丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、乙氧化(4)双酚A二甲基丙烯酸酯、乙氧化(6)双酚A二甲基丙烯酸酯、聚乙二醇(600)二丙烯酸酯、三环硅烷二甲醇二丙烯酸酯、(2)丙氧化新戊二醇二丙烯酸酯、乙氧化(30)双酚A二丙烯酸酯；包括不限于三官能团单体：三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三(2-羟乙基)异氰脲酸三丙烯酸酯、(20)乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、(3)乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、(6)乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、(9)乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、(15)乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、(3)丙氧化丙三醇三丙烯酸酯；高官能度单体：二季戊四醇六丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、二-三羟甲基丙烷四丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯、(4)乙氧化季戊四醇四丙烯酸酯等，还可以包括以上丙烯酸的衍生物。
其中，所述低聚物可以是丙烯酸酯类低聚物的一种或几种的混合。低聚物，又称寡聚物、齐聚物、寡合物、低聚体或寡体，由较少的重复单元所组成的聚合物，其相对分子质量介于小分子和高分子之间。包括不限于：脂肪族聚氨酯丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、芳香族聚氨酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯、环氧化大豆油丙烯酸酯、改性环氧丙烯酸酯、环氧甲基丙烯酸酯、脂肪族有机硅丙烯酸酯、酸性功能性丙烯酸酯、有机硅聚氨酯丙烯酸酯、聚丁二烯二甲基丙烯酸酯、聚丁二烯二丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、丙烯酸酯聚酯、氯化聚酯丙烯酸酯。
优选为环氧丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯中的任意一种或至少两种的组合。
所述的光引发剂又名光固化剂或光敏剂，是指吸收特定波长范围（紫外光区或可见光区）的光波能量，产生自由基或阳离子，进而激发单体交联聚合固化。光引发剂可以是2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮、2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯、苯甲酰甲酸甲酯、1-羟基环己基苯基甲、二乙氧基-苯基苯乙酮、二乙氧基苯乙酮、二甲氧基苯基苯乙酮、2,4-二羟基二苯甲酮、2,4,6-三甲基苯甲酰乙氧基苯基氧化膦、2,2-二仲丁氧基苯乙酮、α-羟基酮、羟基环己基苯基酮、羟基甲基苯基丙酮、2-甲基-1-[4-甲硫基苯基]-2-吗啉基-1-丙酮、1-(4-异丙基苯基)-2-羟基-2-甲基丙-1-酮、1-(4-十二烷基苯基)-2-羟基-2-甲基丙-1-酮、4-(2-羟基乙氧基)苯基-(2-羟基-2-丙基)酮、二(2,6-二甲氧基苯甲酰基)-2,4,4-三甲基戊基氧化膦中的任意一种或至少两种的组合。进一步优选的，光引发剂的质量分数为涂布组合物固含量的0.5-3 wt%。
所述涂布组合物B中，按重量份计，所述流变助剂包括：0-5份的湿润剂和0-5份的流平剂。
所述的附着力促进剂是有产生或提高在基材与涂层之间结合力的化学成分，使得涂层在基材上有很强的附着力进而能应用到实际场所。包括但不限于牌号为：CoatOSil1770、CoatOSil 2287、CoatOSil DRI、CoatiOSil MP 200、Silquest A-1170、Silquest A-171、Silquest A-187、Silquest A-1110、Silquest A-1100、Silquest A-186、Silquest A-1871、Silquest A-2120、Silquest A-Link 597、Silquest A-9627、Silquest Y-Y9669、BYK-4509、BYK-4510、BYK-4511、BYK-4512、BYK-C 8000、BYK-4513。进一步优选，附着力促进剂的质量分数为涂布组合物固含量的0-10 wt%。
所述溶剂为异丙醇、水、乙醇、甲醇、正丙醇、丁二醇、丙酮、丁酮中的任意一种或至少两种的组合。进一步优选溶剂为水或异丙醇。
本发明的目的之二在于提供一种炫彩材料，采用目的之一所述的制备方法制备得到。
本发明的目的之三在于提供一种炫彩材料的涂布组合物，包含目的之一所述的制备方法中用到的涂布组合物A和涂布组合物B。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
（1）本发明的炫彩材料的制备方法使用了丝棒直接涂布技术，第一步通过简单的丝棒就可以在高分子基材上完成纳米球的周期性规整排列涂布目的，无需复杂繁琐设备，丝棒设备价格低廉，工艺简易，同时生产效率高；第二步转移贴合固化成型，可以将纳米球涂布层选择转移到理想任意目的基材；涂布完成后借助紫外光快速完成了固化，生产效率高。本发明的制备方法制得的炫彩材料具有优异的力学性能和出众的附着力，在保证了炫彩效果和各种力学性能效果的同时，具备优异的实用性，具体的，铅笔硬度级别为HB-4H，粘附性可达5B。
（2）本发明的炫彩薄膜的制备方法为推动炫彩功能材料的发展和扩展纳米涂布技术具有重大意义，大大简降低了纳米材料的应用门槛，加速了纳米材料的应用脚步。
（3）本发明的炫彩材料的涂布组合物，涂布组合物A具有优异的成膜性，粘度适中，通过简单的丝棒就可以完成纳米材料的周期性排列，从而保证产生炫彩效果，制程工艺简单，生产效率高；涂布组合物B中含有的丙烯酸类单体和/或低聚物在紫外光下快速完成交联固化，能保证赋予了涂层的优异的力学性能；同时涂布组合物中含有附着力促进剂可以在涂层和基材之间产生桥接作用，保证了涂层在基材上出众的附着力。
（4）本发明中的涂布组合物A制备的规整周期性排列的纳米材料面，可以贴合于任意薄膜或平板材料，高分子材料如聚碳酸酯薄膜(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)中的一种或/和复合薄膜、无机材料如玻璃。本发明采用的制程工艺简单灵活，应用范围广。
附图说明
图1为本发明的炫彩材料的制备方法的流程示意图；
图2为图1的局部放大图；
图3为本发明的制备方法中使用的丝棒的结构示意图；
图4为本发明的炫彩材料的结构示意图；
其中，附图标记如下：
1-丝棒；2-基材；3-纳米球；4-螺距；5-保护膜；6-涂布组合物A涂层面；7-涂布基材；8-涂布组合物B涂层面。
具体实施方式
下面结合附图1-4，并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
如无具体说明，本发明的各种原料均可市售购得，或根据本领域的常规方法制备得到。
以下实施例和对比例中，单体和低聚物采购自Satomer公司和Allnex公司，润湿剂、流平剂和附着力促进剂采购自Chemours公司、BYK公司、Evonik公司、Dow Coring公司、Momentive公司和3M公司，光引发剂采购自BASF公司，纳米球采购自钟化公司，南京捷纳思新材料有限公司。基底材料来自苏州奥美材料科技有限公司，涂布丝棒采购于OSG SYSTEMPRODUCTS Co., Ltd.，紫外固化设备采用美国Heraeus F600S紫外固化系统，光源到基材表面的聚焦距离为53 mm。需要说明的是，以下实施例和对比例中所述的湿厚是涂布组合物直接涂覆后的厚度，所述的干厚为涂布组合物中的溶剂蒸发后的厚度，具体值为湿厚×固含量。
本发明的炫彩材料的制备方法的流程示意图如图1、2所示，炫彩材料的制备方法，包括如下步骤：
1）将涂布组合物A通过丝棒1涂覆于基材2上，利用丝棒之间周期性排列的间隙（螺距4）使得在纳米球3涂布时穿过此周期性排列的间隙，待溶剂干燥挥发彻底后，纳米球3便在高分子基材表面形成了规整周期性排列的形貌；
2）将涂布组合物B涂覆于涂布基材7上，干燥待溶剂挥发彻底，贴合于步骤1）得到的涂布组合物A涂层面6形成涂布组合物B涂层面8，涂布组合物A涂层面6与涂布组合物B涂层面8相贴合，进行紫外固化，得到所述炫彩材料，可根据需要在表面贴附一层保护膜5，保护膜5的材质可采用本领域常用的保护膜类型。
实施例1
涂布组合物A包括：纳米球(JNS-PC01-100，直径100 nm)为5份，分散剂Anti-Terra-203为0.01份，流平剂FS-3100为0.05份，加入水使涂布组合物总固含量为5 wt%，搅拌混合均匀。将以上配制好的涂布组合物A，用丝棒（湿厚20 µm，螺距1 µm）均匀涂覆于PET薄膜（厚度50 μm）上，涂布干厚为1 μm，完成纳米结构周期性规整排列；再经过100 ℃干燥2分钟。涂布组合物B包括：将三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(SR351 NS)为10份，光引发剂Irgacure 184为0.5份，附着力促进剂Silquest A-1170为1份，流平剂FS-3100为1份，加入水使涂布组合物总固含量为30 wt%，搅拌混合均匀。将以上配制好的涂布组合物B，用刮刀均匀涂覆于PET薄膜（厚度100 μm）上，涂布干厚为5 μm，再经过100 ℃干燥2分钟，完成溶剂挥发。将涂布组合物A在PET薄膜上完成涂布面贴合于涂布组合物B在PET薄膜上完成涂布面，最后在紫外固化（能量密度100 mJ/cm2）系统完成固化过程。将涂布组合物A涂布的PET薄膜基材剥离，测试炫彩材料的相关性能。
实施例2
涂布组合物A包括：纳米球(JNS-PC01-150，直径150 nm)为10份，分散剂Anti-Terra-205为1份，流平剂FS-3100为2份，加入水使涂布组合物总固含量为10 wt%，搅拌混合均匀。将以上配制好的涂布组合物A，用丝棒（湿厚50 µm，螺距5 µm）均匀涂覆于PET薄膜（厚度100 μm）上，涂布干厚为5 μm，完成纳米结构周期性规整排列；再经过100 ℃干燥2分钟。涂布组合物B包括：将三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(SR351 NS)为20份，光引发剂Irgacure 184为1份，附着力促进剂CoatOSil MP 200为2份，流平剂FS-3100为2份，加入异丙醇使涂布组合物总固含量为30 wt%，搅拌混合均匀。将以上配制好的涂布组合物B，用刮刀均匀涂覆于PC薄膜（厚度100μm）上，涂布干厚为9 μm，再经过100 ℃干燥2分钟，完成溶剂挥发。将涂布组合物A在PET薄膜上完成涂布面贴合于涂布组合物B在PC薄膜上完成涂布面，最后在紫外固化系统（能量密度200 mJ/cm2）完成固化过程。将涂布组合物A涂布的PET薄膜基材剥离，测试炫彩材料的相关性能。
实施例3
涂布组合物A包括：纳米球(JNS-PC01-200，直径200 nm)为20份，分散剂BYK-Synergist2100为5份，流平剂FS-3100为4份，加入异丙醇使涂布组合物总固含量为50 wt%，搅拌混合均匀。将以上配制好的涂布组合物A，用丝棒（湿厚20 µm，螺距10 µm）均匀涂覆于PET薄膜（厚度50 μm）上，涂布干厚为10 μm，完成纳米结构周期性规整排列；再经过100 ℃干燥2分钟。涂布组合物B包括：将丙烯酸己内酯(SR495B NS)为25份，1,3-丁二醇二甲基丙烯酸酯(SR297)为50份，二季戊四醇五丙烯酸酯(SR399)为25份，聚氨酯丙烯酸酯(CN8885NS)为50份，光引发剂Irgacure 754为5份，附着力促进剂Silquest A-1170为10份，流平剂FS-3100为12份，加入异丙醇使涂布组合物总固含量为30 wt%，搅拌混合均匀。将以上配制好的涂布组合物B，用刮刀均匀涂覆于PC薄膜（厚度100 μm）上，涂布干厚为15 μm，再经过100 ℃干燥2分钟，完成溶剂挥发。将涂布组合物A在PET薄膜上完成涂布面贴合于涂布组合物B在PC薄膜上完成涂布面，最后在紫外固化系统（能量密度400 mJ/cm2）完成固化过程。将涂布组合物A涂布的PET薄膜基材剥离，测试炫彩材料的相关性能。
实施例4
涂布组合物A包括：(3)乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(SR454 NS)为5份，纳米球(JNS-PC05-400，直径400 nm)为5份，分散剂BYK-W 966为1份，流平剂FS-3100为1份，加入异丙醇使涂布组合物总固含量为100 wt%，搅拌混合均匀。将以上配制好的涂布组合物A，用丝棒（湿厚20 µm，螺距30 µm）均匀涂覆于PET薄膜（厚度50 μm）上，涂布干厚为20 μm，完成纳米结构周期性规整排列；再经过100 ℃干燥2分钟。涂布组合物B包括：丙烯酸异冰片酯(SR506 NS)为25份，乙氧化双酚A二甲基丙烯酸酯(SR150)为25份，二季戊四醇六丙烯酸酯(DPHA NS)为50份，芳香族聚氨酯丙烯酸酯(CN9165)为100份，光引发剂Darour 651为10份，附着力促进剂Silquest A-1110为15份，流平剂FS-3100为12份，加入异丙醇使涂布组合物总固含量为30 wt%，搅拌混合均匀。将以上配制好的涂布组合物B，用刮刀均匀涂覆于PC薄膜（厚度100μm）上，涂布干厚为15 μm，再经过100 ℃干燥2分钟，完成溶剂挥发。将涂布组合物A在PET薄膜上完成涂布面贴合于涂布组合物B在PC薄膜上完成涂布面，最后在紫外固化系统（能量密度500 mJ/cm2）完成固化过程。将涂布组合物A涂布的PET薄膜基材剥离，测试炫彩材料的相关性能。
实施例5
涂布组合物A包括：环氧丙烯酸酯(CN2204 NS)为10份，纳米球(JNS-PC01-600，直径600 nm)为60份，分散剂650 U为5份，流平剂FS-3100为6份，加入异丙醇使涂布组合物总固含量为50 wt%，搅拌混合均匀。将以上配制好的涂布组合物A，用丝棒（湿厚80 µm，螺距40µm）均匀涂覆于PET薄膜（厚度100μm）上，涂布干厚为40 μm，完成纳米结构周期性规整排列；再经过100 ℃干燥2分钟。涂布组合物B包括：将丙烯酸异辛酯(SR440)为50份，烷氧化己二醇二丙烯酸酯(CD564)为25份，季戊四醇三丙烯酸酯(SR444)为25份，环氧丙烯酸酯(CN2204NS)为100份，光引发剂Dar℃ur 1173为20份，附着力促进剂Silquest A-1170为20份，流平剂FS-3100为12份，加入异丙醇使涂布组合物总固含量为30 wt%，搅拌混合均匀。将以上配制好的涂布组合物B，用刮刀均匀涂覆于PC薄膜（厚度100 μm）上，涂布干厚为15 μm，再经过100 ℃干燥2分钟，完成溶剂挥发。将涂布组合物A在PET薄膜上完成涂布面贴合于涂布组合物B在PC薄膜上完成涂布面，最后在紫外固化系统（能量密度600 mJ/cm2）完成固化过程。将涂布组合物A涂布的PET薄膜基材剥离，测试炫彩材料的相关性能。
实施例6
涂布组合物A包括：环氧化大豆油丙烯酸酯(CN111)为50份，纳米球(JNS-PC01-800，直径800 nm)为30份，分散剂635 W为3份，流平剂FS-3100为2份，加入异丙醇使涂布组合物总固含量为100 wt%，搅拌混合均匀。将以上配制好的涂布组合物A，用丝棒（湿厚20 µm，螺距80 µm）均匀涂覆于PET薄膜（厚度100 μm）上，涂布干厚为20 μm，完成纳米结构周期性规整排列；再经过100 ℃干燥2分钟。涂布组合物B包括：将三环硅烷二甲醇二丙烯酸酯(SR833 NS)为100份，环氧化大豆油丙烯酸酯(CN111)为100份，光引发剂Irgacure 754为6份，附着力促进剂Silquest A-2120为6份，流平剂FS-3100为6份，加入异丙醇使涂布组合物总固含量为30 wt%，搅拌混合均匀。将以上配制好的涂布组合物B，用刮刀均匀涂覆于PC薄膜（厚度100 μm）上，涂布干厚为15 μm，再经过100 ℃干燥2分钟，完成溶剂挥发。将涂布组合物A在PET薄膜上完成涂布面贴合于涂布组合物B在PC薄膜上完成涂布面，最后在紫外固化系统（能量密度900 mJ/cm2）完成固化过程。将涂布组合物A涂布的PET薄膜基材剥离，测试炫彩材料的相关性能。
实施例7
涂布组合物A包括：二-三羟甲基丙烷四丙烯酸酯(SR355 NS)为10份，改性环氧丙烯酸酯(CN118)为50份，纳米球(JNS-PC02-1，直径1000 nm)为50份，分散剂Dynol 360为5份，流平剂FS-3100为5份，加入异丙醇使涂布组合物总固含量为50 wt%，搅拌混合均匀。将以上配制好的涂布组合物A，用丝棒（湿厚20 µm，螺距200 µm）均匀涂覆于PET薄膜（厚度100μm）上，涂布干厚为10 μm，完成纳米结构周期性规整排列；再经过100 ℃干燥2分钟。涂布组合物B包括：将二-三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(SR351 NS)为100份，聚氨酯丙烯酸酯(CN978NS)为100份，光引发剂Irgacure 184为2份，附着力促进剂Silquest A-1170为10份，流平剂FS-3100为12份加入异丙醇使涂布组合物总固含量为30 wt%，搅拌混合均匀。将以上配制好的涂布组合物B，用刮刀均匀涂覆于PC薄膜（厚度100μm）上，涂布干厚为15 μm，再经过100℃干燥2分钟，完成溶剂挥发。将涂布组合物A在PET薄膜上完成涂布面贴合于涂布组合物B在PC薄膜上完成涂布面，最后在紫外固化系统（能量密度1200 mJ/cm2）完成固化过程。将涂布组合物A涂布的PET薄膜基材剥离，测试炫彩材料的相关性能。
实施例8
涂布组合物A包括：硬脂丙烯酸甲酯(SR324 NS)为10份，乙二醇二甲基丙烯酸酯(SR206)为10份，季戊四醇三丙烯酸酯(SR444 NS)为10份，聚酯丙烯酸酯(CN2282)为10份，纳米球(JNS-PC01-300，直径300 nm)为50份，分散剂Dynol 960为5份，流平剂FS-3100为4份，加入异丙醇使涂布组合物总固含量为100 wt%，搅拌混合均匀。将以上配制好的涂布组合物A，用丝棒（湿厚10 µm，螺距300 µm）均匀涂覆于PET薄膜（厚度100 μm）上，涂布干厚为10 μm，完成纳米结构周期性规整排列；再经过100 ℃干燥2分钟。涂布组合物B包括：将硬脂丙烯酸甲酯(SR324 NS)，乙二醇二甲基丙烯酸酯(SR206)，季戊四醇三丙烯酸酯(SR444NS)，聚酯丙烯酸酯(CN2282)为100份，光引发剂Irgacure 2959为3份，附着力促进剂Silquest A-1170为3份，流平剂FS-3100为1份，加入异丙醇使涂布组合物总固含量为30wt%，搅拌混合均匀。将以上配制好的涂布组合物B，用刮刀均匀涂覆于PC薄膜（厚度100 μm）上，涂布干厚为15 μm，再经过100 ℃干燥2分钟，完成溶剂挥发。将涂布组合物A在PET薄膜上完成涂布面贴合于涂布组合物B在PC薄膜上完成涂布面，最后在紫外固化系统（能量密度1500 mJ/cm2）完成固化过程。将涂布组合物A涂布的PET薄膜基材剥离，测试炫彩材料的相关性能。
实施例9
涂布组合物A包括：新戊二醇二丙烯酸酯(SR247)为20份，纳米球(JNS-PC01-300，直径300 nm)为50份，分散剂Surfynol AD01为2份，流平剂FS-3100为2份，加入异丙醇使涂布组合物总固含量为30 wt%，搅拌混合均匀。将以上配制好的涂布组合物A，用丝棒（湿厚20µm，螺距300 µm）均匀涂覆于PET薄膜（厚度100μm）上，涂布干厚为6 μm，完成纳米结构周期性规整排列；再经过100 ℃干燥2分钟。涂布组合物B包括：将三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(SR351 NS)为100份，聚氨酯丙烯酸酯(CN978 NS)为100份，光引发剂Irgacure 184为2份，附着力促进剂Silquest A-1170为10份，流平剂FS-3100为12份，加入异丙醇使涂布组合物总固含量为30 wt%，搅拌混合均匀。将以上配制好的涂布组合物B，用刮刀均匀涂覆于PC薄膜（厚度100 μm）上，涂布干厚为15 μm，再经过100 ℃干燥2分钟，完成溶剂挥发。将涂布组合物A在PET薄膜上完成涂布面贴合于涂布组合物B在PC薄膜上完成涂布面，最后在紫外固化系统（能量密度600 mJ/cm2）完成固化过程。将涂布组合物A涂布的PET薄膜基材剥离，测试炫彩材料的相关性能。
实施例10
涂布组合物A包括：(9)乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(SR502 NS)为60份，纳米球(JNS-PC01-300，直径300 nm)为50份，分散剂Surfynol 440为1份，流平剂FS-3100为1份，加入异丙醇使涂布组合物总固含量为30 wt%，搅拌混合均匀。将以上配制好的涂布组合物A，用丝棒（湿厚50 µm，螺距300 µm）均匀涂覆于PET薄膜（厚度100 μm）上，涂布干厚为15 μm，完成纳米结构周期性规整排列；再经过100 ℃干燥2分钟。涂布组合物B包括：将2(2-乙氧基)乙基丙烯酸酯(SR256)为20份，新戊二醇二丙烯酸酯(SR247)为20份，(9)乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(SR502 NS)为60份，光引发剂Irgacure 184为3份，附着力促进剂Silquest A-1170为3份，流平剂FS-3100为10份，加入异丙醇使涂布组合物总固含量为30wt%，搅拌混合均匀。将以上配制好的涂布组合物B，用刮刀均匀涂覆于PC薄膜（厚度100 μm）上，涂布干厚为15 μm，再经过100 ℃干燥2分钟，完成溶剂挥发。将涂布组合物A在PET薄膜上完成涂布面贴合于涂布组合物B在PC薄膜上完成涂布面，最后在紫外固化系统（能量密度600 mJ/cm2）完成固化过程。将涂布组合物A涂布的PET薄膜基材剥离，测试炫彩材料的相关性能。
实施例11
涂布组合物A包括：硬脂丙烯酸甲酯(SR324 NS)为20份，纳米球(JNS-PC01-300，直径300 nm)为50份，分散剂BYK-W 966为3份，流平剂FS-3100为3份，加入异丙醇使涂布组合物总固含量为50 wt%，搅拌混合均匀。将以上配制好的涂布组合物A，用丝棒（湿厚50 µm，螺距300 µm）均匀涂覆于PET薄膜（厚度100 μm）上，涂布干厚为25 μm，完成纳米结构周期性规整排列；再经过100 ℃干燥2分钟。涂布组合物B包括：将脂肪族有机硅丙烯酸酯(CN9800)100份，光引发剂Irgacure 754 为3份，附着力促进剂Silquest A-1170为3份，流平剂FS-3100为2份，加入异丙醇使涂布组合物总固含量为30 wt%，搅拌混合均匀。将以上配制好的涂布组合物B，用刮刀均匀涂覆于PC薄膜（厚度100 μm）上，涂布干厚为15 μm，再经过100 ℃干燥2分钟，完成溶剂挥发。将涂布组合物A在PET薄膜上完成涂布面贴合于涂布组合物B在PC薄膜上完成涂布面，最后在紫外固化系统（能量密度600 mJ/cm2）完成固化过程。将涂布组合物A涂布的PET薄膜基材剥离，测试炫彩材料的相关性能。
实施例12
涂布组合物A包括：季戊四醇三丙烯酸酯(SR444)为25份，纳米球(JNS-PC02-1.5，直径1500 nm)为50份，分散剂Surfynol 440为2份，流平剂FS-3100为2份，加入异丙醇使涂布组合物总固含量为30 wt%，搅拌混合均匀。将以上配制好的涂布组合物A，用丝棒（湿厚100 µm，螺距300 µm）均匀涂覆于PC薄膜（厚度100μm）上，涂布干厚为30 μm，完成纳米结构周期性规整排列；再经过100 ℃干燥2分钟。涂布组合物B包括：将甲氧基聚乙二醇单甲基丙烯酸酯(SR550)为10份，1,6-己二醇二丙烯酸酯(SR238 NS)为45份，(20)乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(SR415)为45份，脂肪族聚氨酯丙烯酸酯(CN310 NS)为10份，光引发剂Irgacure 754为4份，附着力促进剂Silquest A-1170为4份，流平剂FS-3100为2份，加入异丙醇使涂布组合物总固含量为30 wt%，搅拌混合均匀。将以上配制好的涂布组合物B，用刮刀均匀涂覆于PEN薄膜（厚度100 μm）上，涂布干厚为15 μm，再经过100 ℃干燥2分钟，完成溶剂挥发。将涂布组合物A在PET薄膜上完成涂布面贴合于涂布组合物B在PEN薄膜上完成涂布面，最后在紫外固化系统（能量密度600 mJ/cm2）完成固化过程。将涂布组合物A涂布的PC薄膜基材剥离，测试炫彩材料的相关性能。
实施例13
涂布组合物A包括：三环硅烷二甲醇二丙烯酸酯(SR833 NS)为30份，纳米球(JNS-PC02-2，直径2000 nm)为50份，分散剂Surfynol 2502为2份，流平剂FS-3100为2份，加入异丙醇使涂布组合物总固含量为50 wt%，搅拌混合均匀。将以上配制好的涂布组合物A，用丝棒（湿厚50 µm，螺距300 µm）均匀涂覆于PET薄膜（厚度100μm）上，涂布干厚为25 μm，完成纳米结构周期性规整排列；再经过100 ℃干燥2分钟。涂布组合物B包括：将丙烯酸十八烷基酯(SR257)为45份，乙二醇二甲基丙烯酸酯(SR206)为45份，三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(SR351)为10份，聚氨酯丙烯酸酯(CN972)为20份，光引发剂Irgacure 754为4份，附着力促进剂Silquest A-1170为4份，流平剂FS-3100为8份，加入异丙醇使涂布组合物总固含量为30wt%，搅拌混合均匀。将以上配制好的涂布组合物B，用刮刀均匀涂覆于PC薄膜（厚度100 μm）上，涂布干厚为15 μm，再经过100 ℃干燥2分钟，完成溶剂挥发。将涂布组合物A在PET薄膜上完成涂布面贴合于涂布组合物B在PC薄膜上完成涂布面，最后在紫外固化系统（能量密度600 mJ/cm2）完成固化过程。将涂布组合物A涂布的PET薄膜基材剥离，测试炫彩材料的相关性能。
实施例14
涂布组合物A包括：脂肪族聚氨酯丙烯酸酯(CN8000 NS)为10份，纳米球(JN JNS-PC01-300，直径300 nm))为50份，分散剂Surfynol 2502为1份，流平剂FS-3100为1份，加入异丙醇使涂布组合物总固含量为50 wt%，搅拌混合均匀。将以上配制好的涂布组合物A，用丝棒（湿厚20 µm，螺距300 µm）均匀涂覆于PET薄膜（厚度100μm）上，涂布干厚为10 μm，完成纳米结构周期性规整排列；再经过100 ℃干燥2分钟。涂布组合物B包括：将烷氧化苯酚丙烯酸酯(SR9087)为100份，芳香族聚氨酯丙烯酸酯(CN9783)为100份，光引发剂Irgacure 754为6份，附着力促进剂Silquest A-1170为6份，流平剂FS-3100为6份，加入异丙醇使涂布组合物总固含量为30 wt%，搅拌混合均匀。将以上配制好的涂布组合物B，用刮刀均匀涂覆于玻璃板（厚度1000 μm）上，涂布干厚为15 μm，再经过100 ℃干燥2分钟，完成溶剂挥发。将涂布组合物A在PET薄膜上完成涂布面贴合于涂布组合物B在玻璃板（厚度：800 μm）上完成涂布面，最后在紫外固化系统（能量密度600 mJ/cm2）完成固化过程。将涂布组合物A涂布的PET薄膜基材剥离，测试炫彩材料的相关性能。
实施例15
涂布组合物A包括：三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(SR351 NS)为50份，纳米球(JNS-PC01-300，直径300 nm)为50份，分散剂TEGO Wet 260为2份，流平剂FS-3100为2份，加入异丙醇使涂布组合物总固含量为50 wt%，搅拌混合均匀。将以上配制好的涂布组合物A，用丝棒（湿厚20 µm，螺距300 µm）均匀涂覆于PEN薄膜（厚度100μm）上，涂布干厚为10 μm，完成纳米结构周期性规整排列；再经过100 ℃干燥2分钟。涂布组合物B包括：将脂肪族聚氨酯丙烯酸酯(CN9100 NS)为100份，光引发剂Irgacure 184为3份，附着力促进剂Silquest A-1170为6份，流平剂FS-3100为4份，加入异丙醇使涂布组合物总固含量为30 wt%，搅拌混合均匀。将以上配制好的涂布组合物B，用刮刀均匀涂覆于PI薄膜（厚度100 μm）上，涂布干厚为15 μm，再经过100 ℃干燥2分钟，完成溶剂挥发。将涂布组合物A在PET薄膜上完成涂布面贴合于涂布组合物B在PI薄膜上完成涂布面，最后在紫外固化系统（能量密度600 mJ/cm2）完成固化过程。将涂布组合物A涂布的PEN薄膜基材剥离，测试炫彩材料的相关性能。
实施例16
涂布组合物A包括：乙二醇二甲基丙烯酸酯(SR206)为25份，纳米球(JNS-PC01-300，直径300 nm)为50份，分散剂TEGO Wet 260为2份，流平剂FS-3100为2份，加入异丙醇使涂布组合物总固含量为50 wt%，搅拌混合均匀。将以上配制好的涂布组合物A，用丝棒（湿厚20 µm，螺距300 µm）均匀涂覆于PET薄膜（厚度100 μm）上，涂布干厚为10 μm，完成纳米结构周期性规整排列；再经过100 ℃干燥2分钟。涂布组合物B包括：将烷氧化壬基苯酚丙烯酸酯(SR614A)为30份，二丙二醇二丙烯酸酯(SR508 NS)为30份，三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(SR350 NS)为30份，(4)乙氧化季戊四醇四丙烯酸酯(SR494 NS)为10份，芳香族聚氨酯丙烯酸酯(CN9167)为20份，光引发剂Irgacure 184为4份，附着力促进剂Silquest A-1170为4份，流平剂FS-3100为0.2 wt%，加入异丙醇使涂布组合物总固含量为30 wt%，搅拌混合均匀。将以上配制好的涂布组合物B，用刮刀均匀涂覆于PMMA板（厚度0.8 mm）上，涂布干厚为15 μm，再经过100 ℃干燥2分钟，完成溶剂挥发。将涂布组合物A在PET薄膜上完成涂布面贴合于涂布组合物B在PMMA板上完成涂布面，最后在紫外固化系统（能量密度600 mJ/cm2）完成固化过程。将涂布组合物A涂布的PET薄膜基材剥离，测试炫彩材料的相关性能。
实施例17
涂布组合物A包括：四氢呋喃丙烯酸酯(SR285)为25份，纳米球(JNS-PC01-300，直径300 nm))为10份，分散剂TEGO Wet 510为2份，流平剂FS-3100为2份，加入异丙醇使涂布组合物总固含量为50 wt%，搅拌混合均匀。将以上配制好的涂布组合物A，用丝棒（湿厚20 µm，螺距300 µm）均匀涂覆于PMMA薄膜（厚度100μm）上，涂布干厚为10 μm，完成纳米结构周期性规整排列；再经过100 ℃干燥2分钟。涂布组合物B包括：将烷氧化四氢呋喃丙烯酸酯(SR611)为10份，1,3-丁二醇二甲基丙烯酸酯(SR297)为30份，(3)乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(SR454 NS)为30份，聚酯丙烯酸酯(CN2254 NS)为100份，光引发剂Irgacure 184为6份，附着力促进剂Silquest A-1170为6份，流平剂FS-3100为20份，加入异丙醇使涂布组合物总固含量为30 wt%，搅拌混合均匀。将以上配制好的涂布组合物B，用刮刀均匀涂覆于PC薄膜（厚度100 μm）上，涂布干厚为30 μm，再经过100 ℃干燥2分钟，完成溶剂挥发。将涂布组合物A在PET薄膜上完成涂布面贴合于涂布组合物B在PC薄膜上完成涂布面，最后在紫外固化系统（能量密度600 mJ/cm2）完成固化过程。将涂布组合物A涂布的PMMA薄膜基材剥离，测试炫彩材料的相关性能。
对比例1
本对比例的一种炫彩材料的涂布组合物，与实施例1的区别之处在于涂布组合物B中未添加剂附着力促进剂。
对比例2
本对比例的一种炫彩材料的涂布组合物，与实施例1的区别之处在于不经过贴合转移至涂布组合物B，直接进行紫外固化。
对比例3
本对比例的一种炫彩材料的涂布组合物，与实施例1的区别之处在于涂布组合物A中未添加纳米球。
对比例4
本对比例的一种炫彩材料的制备方法，与实施例1的区别之处在于不进行紫外固化。
对比例5
本对比例的一种炫彩材料的涂布组合物，与实施例1的区别之处在于，纳米球替换为直径为100 nm的纳米氧化镉。
对比例6
本对比例的一种炫彩材料的涂布组合物，与实施例1的区别之处在于，纳米球的粒径为10 nm。
对比例7
本对比例的一种炫彩材料的涂布组合物，与实施例1的区别之处在于，纳米球的粒径为3000 nm。
对比例8
本对比例的一种炫彩材料的涂布组合物，与实施例1的区别之处在于，涂布组合物B附着力促进剂替换为ADP（为特殊聚酯化合物，采购自杭州杰西卡化工有限公司）。
对比例9
本对比例的一种炫彩材料的制备方法，与实施例1的区别之处在于，紫外固化的辐射强度为20 mJ/cm2。
对比例10
本对比例的一种炫彩材料的制备方法，与实施例1的区别之处在于，紫外固化的辐射强度为2000 mJ/cm2。
对比例11
本对比例的一种炫彩材料的制备方法，与实施例1的区别之处在于，丝棒采用的丝棒规格为0#，螺距为0 µm。
对比例12
本对比例的一种炫彩材料的制备方法，与实施例1的区别之处在于，丝棒采用的丝棒规格为450#，螺距为500 µm。
对比例13
本对比例的一种炫彩材料的涂布组合物，与实施例1的区别之处在于，涂布组合物A加入Silquest A-1170。
将实施例1-17与对比例1-13制得的炫彩材料进行性能测试，测试结果如表1所示。其中，对于炫彩材料涂层铅笔硬度采用ASTM D3363方法测试，粘附性采用ASTM D3359方法测试，在Lamda 900光谱仪(Perkin Elmer)上记录UV-vis反射光谱，对于光学性能即炫彩效果采用以下方法：取待测薄膜(3 cm x 3 cm)，薄膜放置角度分别与入射光呈30°、40°、50°，在反射模式中测得其峰位置。
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由表1可以看出，本发明的炫彩材料，具有优异的成膜性，粘度适中，在紫外光下快速完成交联固化，具有优异的力学性能和出众的附着力。
对比例1中，涂布组合物B中未添加剂附着力促进剂，会降低或丧失涂层与高分子基材之间的附着力。
对比例2中，涂布组合物A不经过贴合转移至涂布组合物B直接进行紫外固化，因为涂布组合物A中无附着力促进剂，造成固化后涂层与基材之间无附着力。
对比例3中，涂布组合物A中未添加纳米球，会造成涂层无炫彩效果产生。
对比例4中，涂布组合物A与涂布组合B贴合转移后不进行紫外固化，涂层不能成型，无任何力学性能。
对比例5中，涂布组合物A中添加的为无机纳米球，会造成涂层无炫彩效果产生。
对比例6中，涂布组合物A中添加的纳米球直径为10 nm，会造成涂层无炫彩效果产生。
对比例7中，涂布组合物A中的添加的纳米球直径为3000 nm，会造成涂层无炫彩效果产生。
对比例8中，涂布组合物B中的附着力促进剂为ADP（适用于金属基材表），会造成涂层对基材无附着力。
对比例9中，涂布组合物在紫外固化过程中，为低紫外辐射能量强度为20 mJ/cm2，会造成固化不彻底，力学性能差。
对比例10中，涂层在紫外固化过程中，为高紫外辐射能量强度为2000 mJ/cm2，会造成高分子基材直接被击穿。
对比例11中，涂布组合物A在涂布过程中，采用涂布丝棒0#，螺距为0 µm，不能实现纳米球的规整周期排列，不能实现炫彩效果。
对比例12中，涂布组合物在涂布过程中，采用涂布丝棒450#，螺距为400 µm，丝棒螺距间隙过大不能完成纳米球的规整周期排列，不能实现炫彩效果。
对比例13中，涂布组合物A加入Silquest A-1170，会使保护膜（涂布组合物A的涂布基材）不能剥离。
本发明通过上述实施例来说明本发明的详细工艺设备和工艺流程，但本发明并不局限于上述详细工艺设备和工艺流程，即不意味着本发明必须依赖上述详细工艺设备和工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (3)

1.一种炫彩材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
步骤1）：将涂布组合物A通过丝棒涂覆于基材上，所述基材为聚碳酸酯薄膜、聚甲基丙烯酸甲酯薄膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜、聚酰亚胺薄膜、聚萘二甲酸乙二醇酯薄膜中的任意一种或至少两种的复合膜，利用丝棒之间周期性排列的间隙使得在纳米球涂布时穿过此周期性排列的间隙，待溶剂干燥挥发彻底后，纳米球便在高分子基材表面形成了规整周期性排列的形貌，所述纳米球的粒径为100-2000 nm，所述丝棒的螺距为1-300 µm；
步骤2）：将涂布组合物B涂覆于基材上，所述基材为聚碳酸酯薄膜、聚甲基丙烯酸甲酯薄膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜、聚酰亚胺薄膜、聚萘二甲酸乙二醇酯薄膜中的任意一种或至少两种的复合膜，干燥待溶剂挥发彻底，贴合于步骤1）得到的涂布组合物A涂层面，所述涂布组合物A涂层面与所述涂布组合物B涂层面相贴合，进行紫外固化，所述紫外固化的辐射强度为100-1500 mJ/cm2，得到所述炫彩材料；
其中，按重量份计，所述涂布组合物A由如下组分组成：
树脂 1-20份
纳米球 5-60份
分散剂 0.01-5份
流变助剂 0.01-11份
溶剂 涂布组合物A的固含量保持在5-100 wt%构成所需量；
所述涂布组合物A中：所述树脂为单体与低聚物的混合物，所述单体与所述低聚物的质量比为1/4-4/1，
所述单体为丙烯酸类单体、苯乙烯类单体、马来酸酐类单体和呋喃类单体中的任意一种或至少两种的混合物，
所述低聚物为丙烯酸酯类低聚物，
所述分散剂为脂肪酸类分散剂、脂肪族酰胺类分散剂、酯类分散剂、金属皂类分散剂和低分子蜡类分散剂中的任意一种或至少两种的混合物，
按重量份计，所述流变助剂包括：0-3份的湿润剂、0-3份的流平剂和0-5份的成膜助剂，其中，所述纳米球为聚苯乙烯类、聚丙烯酸酯类和二氧化硅中的任意一种或至少两种的混合物；
按重量份计，所述涂布组合物B由如下组分组成：
单体和/或低聚物 10-60份
光引发剂 0.5-4份
流变助剂 1-10份
附着力促进剂 1-20份
溶剂 涂布组合物B的固含量保持在5-100 wt%构成所需量；
所述涂布组合物B中：所述单体为丙烯酸类单体、苯乙烯类单体、马来酸酐类单体和呋喃类单体中的任意一种或至少两种的混合物，
所述低聚物为丙烯酸酯类低聚物，
按重量份计，所述流变助剂包括：0-5份的湿润剂和0-5份的流平剂，
所述附着力促进剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、锆类偶联剂和铬络合物偶联剂中的任意一种或至少两种的混合物；
所述涂布组合物A和涂布组合物B中的溶剂独立地选自异丙醇、水、乙醇、甲醇、正丙醇、丁二醇、丙酮和丁酮中的任意一种或至少两种的混合物。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1）中，所述涂布组合物A的涂布干厚为1-40 μm。
3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，步骤2）中，所述涂布组合物B的涂布干厚为5-30 μm。
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