CN114836080A - 一种结构色涂层的制备方法及其产品和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明属于结构色材料制备技术领域，具体涉及一种结构色涂层的制备方法及其产品和应用。以SiO2@PDA(二氧化硅@聚多巴胺)复合胶体微球为基本单元，通过添加硅烷偶联剂(MPTES、APTES)或聚合物成膜物质(CS、PVA)，采用喷涂的方法制备出一种兼具高机械性能、高对比度与低角度依赖性的结构色涂层。本发明为提高结构色涂层的机械性能，通过在SiO2@PDA复合胶体微球中添加能够增强复合胶体微球之间共价结合能力的硅烷偶联剂或者能够提高复合胶体微球与基底之间的相互作用力的聚合物成膜物质，使得结构色涂层兼具高机械性能、高对比度与低角度依赖性。

Description

一种结构色涂层的制备方法及其产品和应用
技术领域
本发明属于结构色材料制备技术领域，具体涉及一种结构色涂层的制备方法及其产品和应用。
背景技术
印刷油墨对包装的安全、感官、流通具有重要影响。目前在包装中常用的印刷油墨类型可分为树脂型油墨和溶剂型油墨，但由于这两种油墨均含有重金属、多环芳烃、有机挥发物等有毒、有害于身体健康的物质，使其在包装印刷油墨选择中比较受限。将溶剂型油墨中的水溶性油墨作为包装印刷用油墨以逐渐成为印刷行业的发展重点，虽然现在市场中已经出现安全指数相对高的水溶性油墨，但是其制备工艺复杂以及价格等因素仍然在包装印刷方面具有一定的限制。结构色材料是物质的物理微纳结构与光发生干涉、衍射、散射等方式而产生的光学生色材料，具有绿色环保、颜色易于调控等优点。通常结构色材料是以无机物(二氧化硅)或聚合物(聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯)作为胶体微球单元，通过有序自组装的方式而产生结构色涂层，其机理属于光子晶体结构生色，具有各向异性的特点；然而在胶体微球单元自组装过程中，往往会出现结构色涂层色彩对比度低、结构色涂层机械性能差等特点，使之在包装表面装潢或显色中具有很大的限制。
为提高结构色涂层对角度的依赖性和对比度问题，需要通过对单一的胶体微球进行改性，常添加的改性物质有黑炭粉、石墨烯、聚吡咯、聚多巴胺等黑色物质，在保证微球表面改性基团多样性的同时，还可以在一定程度上提高结构色涂层的色彩对比度。当改性完成后，胶体微球的表面会发生形态结构的变化，在进行自组装的过程中，形成的复合胶体微球不能进行长程有序的排列，产生的结构色涂层在各个角度上的颜色基本一致(即各向同性)；上述对微球进行表面改性虽然可以很好的解决结构色涂层的角度依赖性与对比度问题，但结构色涂层的机械性能还是很差。因此，提供一种兼具高机械性能、高对比度与低角度依赖性的结构色涂层的制备方法在包装表面装潢或显色方面显得尤为必要。
发明内容
基于上述内容，本发明提供一种结构色涂层的制备方法及其产品和应用，以SiO2@PDA(二氧化硅@聚多巴胺)复合胶体微球为基本单元，通过添加硅烷偶联剂(MPTES、APTES)或聚合物成膜物质(CS、PVA)，采用喷涂的方法制备出一种兼具高机械性能、高对比度与低角度依赖性的结构色涂层。
本发明的技术方案之一，一种结构色涂层，以SiO2@PDA复合胶体微球为基本单元，经硅烷偶联剂或聚合物成膜物质改性后得到。
结构色涂层的机械性能主要受到胶体微球之间的结合力以及在自组装过程中与基底的相互作用力两方面的影响，本发明为提高结构色涂层的机械性能，通过在SiO2@PDA复合微球中添加能够增强胶体微球之间共价结合能力的物质(硅烷偶联剂)或者能够提高复合胶体微球与基底之间的相互作用力的物质(聚合物成膜物质)使得结构色涂层兼具高机械性能、高对比度与低角度依赖性。
进一步地，所述硅烷偶联剂为3-巯丙基三乙氧基硅烷(MPTES)或3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)，所述聚合物成膜物质为壳聚糖(CS)或聚乙烯醇(PVA)。
硅烷偶联剂的选择是基于聚多巴胺(PDA)自身的酚羟基以及氨基，可以很好地进行二次改性，选择这两种硅烷偶联剂主要是因为PDA可以与其产生迈克尔加成反应，复合胶体微球之间的共价结合能力提升(共价键)；选择聚合物成膜物质主要是因为这两种物质是与复合胶体微球之间形成分子间氢键作用，也有利于提升机械性能，同时这两种物质是安全无毒、可生物降解。
本发明的技术方案之二，上述结构色涂层的制备方法，包括以下步骤：
SiO2@PDA复合胶体微球置于溶剂中超声分散得到SiO2@PDA复合胶体微球悬浮液体系；
SiO2@PDA复合胶体微球悬浮液体系与硅烷偶联剂溶液或聚合物成膜物质溶液混合得到涂层悬浮液体系；
将涂层悬浮液体系通过喷涂的方式，在基材上制备结构色涂层。
进一步地，所述SiO2@PDA复合胶体微球悬浮液体系中SiO2@PDA复合胶体微球的质量浓度为5％～20％(W/V,单位g/mL)；所述超声分散条件：40kHz，30min；所述溶剂为水(蒸馏水)或无水乙醇。
进一步地，所述硅烷偶联剂溶液中硅烷偶联剂的体积分数为5％～20％，所述聚合物成膜物质溶液中成膜物质的质量浓度为0.5-2％(W/V，单位g/mL)；所述硅烷偶联剂溶液或聚合物成膜物质溶液的体积为所述SiO2@PDA复合胶体微球悬浮液体系体积的0-25％，不为0。浓度的大小以及添加量的多少是会直接影响结构色涂层的色彩饱和度与明度的，这在结构色领域是很关键的指标，本发明限定的用量为经过反射光谱与摩擦实验证明最合适的用量。
进一步地，所述基材为刚性基材或柔性基材。
进一步地，所述刚性基材为无机玻璃、有机玻璃、牛皮纸、硅油纸或黑色硬纸板，所述柔性基材为棉织物或丝织物。
进一步地，喷涂的方法步骤为：在2.5cm×2.5cm的基材上，取200μL的涂层悬浮液体系，通过将喷涂次数保持在50次(50次的喷涂量一共是200μL)，即可制备出高机械性能、高对比度与低角度依赖性的结构色涂层
进一步地，所述SiO2@PDA复合胶体微球的制备方法包括以下步骤：
使用
Figure BDA0003560468160000031
法，将硅源、催化剂、反应溶剂混合得到悬浮液，悬浮液经离心、洗涤干燥、研磨得到SiO2微球粉末；
SiO2微球粉末与三羟甲基氨基甲烷-盐酸缓冲液混合，加入盐酸多巴胺搅拌混合后离心、洗涤干燥、研磨得到SiO2@PDA复合胶体微球粉末。
进一步地，所述硅源为正硅酸乙酯，所述催化剂为氨水，所述反应溶剂为乙醇水溶液；
所述硅源、催化剂、反应溶剂的体积比为(4-20)mL：(4-20)mL：100mL；
所述三羟甲基氨基甲烷-盐酸缓冲液的浓度为10mM，pH值为7.0-7.5或8.0-8.5；
所述SiO2微球粉末与三羟甲基氨基甲烷-盐酸缓冲液的质量浓度比例为1：9(W/V,单位g/mL)；
所述盐酸多巴胺和SiO2微球粉末的用量比为1-30mM：0.5g。
进一步地，用于制备所述SiO2@PDA复合胶体微球的SiO2为单分散性良好与粒径均匀的SiO2微球粉末，采用如下方法步骤制备：
将4-20ml的TEOS溶液加入到50ml乙醇水溶液(V/V＝1)中，在室温下，经过30min、600～800r/min的磁力搅拌，得到混合液体系A1，将4-20ml氨水溶液加入到50ml乙醇水溶液(V/V＝1)中，在室温下，经过30min、600～800r/min的磁力搅拌，得到混合液体系A2，将A1体系通过玻璃棒引流的方式，在不触碰到容器壁面的情况下，快速加入到A2体系中，在室温条件下经过1min、1000r的磁力搅拌，之后降低搅拌速率至300-400r/min，反应15h，即可得到乳白色的悬浮液体系A，将体系A经过8000r/min-10000r/min进行离心20min，之后分别用无水乙醇与蒸馏水溶液洗涤3次，得到的离心产物，经过65℃常压烘箱烘干后，即为多分散系数小于0.1，微球平均粒径在180-530nm的SiO2粉末。
进一步地，所述SiO2@PDA复合胶体微球采用如下方法步骤制备：
将0.0605g的Tris粉末(三羟甲基氨基甲烷)溶解于50ml的蒸馏水中，并加入适量0.1M的盐酸溶液，调整pH至7.0～7.5或8.0～8.5，记为B1体系；再将0.5g SiO2微球粉末加入B1体系，在30min、40kHZ的超声功率下得到B体系，将盐酸多巴胺与SiO2微球粉末按照B1体系的摩尔浓度1mM～30mM之间的比例，于室温下300-400r/min磁力搅拌18h，得到C体系，最后将C体系经过8000r/min-10000r/min、20min的离心，3次蒸馏水水洗，得到的离心产物放置于65℃的常压烘箱中烘干，研磨即为SiO2@PDA复合胶体微球粉末。
本发明的技术方案之三，上述结构色涂层在包装表面装潢或显色的应用。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
本发明利用SiO2@PDA复合胶体微球表面丰富的酚羟基与氨基，基于迈克尔加成反应，添加硅烷偶联剂(MPTES、APTES)，通过共价交联的作用，在保证低角度依赖性与高对比度的前提下，提高结构色涂层的机械性能；基于CS、PVA两种物质的成膜性可以与SiO2@PDA复合微球之间形成氢键网络，加强微球之间的稳定性也提高了结构色涂层与基底的粘附性。
本发明采用PDA对SiO2胶体微球进行表面改性，再将改性之后的SiO2@PDA复合胶体微球悬浮液进行喷涂，产生的结构色涂层具有很明显的低角度依赖性；采用的PDA是在弱碱性条件下发生氧化自聚生成的一种类黑色素的黑色材料，在进行喷涂成结构色涂层时，涂层的色彩对比度明显提高；采用的PDA表面含有氨基与羟基基团，通过添加硅烷偶联剂(MPTES、APTES)发生迈克尔加成反应，加强了复合胶体微球之间的共价结合能力，结构色涂层的机械性能提高显著；采用的PDA表面含有氨基与羟基基团，通过添加成膜基材(CS、PVA)，加强了复合微球之间的氢键网络，在提高结构色涂层的同时，也增加了结构色涂层与刚性或者柔性基材的粘附性；本发明制备的结构色涂层，因低角度依赖性、高色彩对比度与高机械性能同时兼具的特点，使得此结构色涂层在包装表面装潢或显色方面具有应用潜能。
本发明结构色涂层的制备方法首先使用
Figure BDA0003560468160000051
法制备出单分散性良好与粒径均匀的SiO2微球；再根据贻贝仿生化学原理，通过盐酸多巴胺(DA-HCl)在弱碱性条件下发生氧化自聚反应，产生聚多巴胺(PDA)，将其对SiO2微球表面进行改性，得到SiO2@PDA复合胶体微球；使用3-巯丙基三乙氧基硅烷(MPTES)、3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)两种硅烷偶联剂对SiO2@PDA复合胶体微球表面进行化学交联；或者使用聚合物成膜基材壳聚糖(CS)、聚乙烯醇(PVA)对SiO2@PDA复合微球进行物理交联，采用喷涂的方式，通过在不同的刚性或柔性基材上可以制得高机械性能、高对比度与低角度依赖性的结构色涂层。本发明方法使用表面改性技术，先将PDA引入复合体系，再结合PDA自身的酚羟基与氨基基团继续进行表面二次改性，可以制备出兼具有低角度依赖性、高对比度与高机械性能的结构色涂层，该方法解决了纯SiO2胶体微球悬浮液在喷涂过程中，在不同基材上形成的结构色涂层上摩擦、弯曲等机械性能差等问题，同时SiO2@PDA复合体系以及PDA的表面二次改性产生低角度依赖与高对比度性能，使得此结构色涂层在包装表面装潢或显色方面具有应用潜能。
附图说明
图1为本发明实施例制备方法的简要流程图。
图2为实施例1中制得的SiO2胶体微球和SiO2@PDA复合胶体微球在扫描电子显微镜下的扫描电镜图；其中a为SiO2胶体微球粉末在扫描电子显微镜下放大50000倍的扫描电镜图，b为SiO2@PDA复合胶体微球在扫描电子显微镜下放大50000倍的扫描电镜图，c为SiO2@PDA复合胶体微球在透射电子显微镜下放大17500倍的透射电镜图。
图3为实施例1步骤(4)制得的结构色涂层在不同角度下的光学照片及漫反射光谱图；其中a为结构色涂层在同一角度(0°)的光学照片，b为结构色涂层在不同角度(15°、25°、45°、75°)下的漫反射光谱图。
图4为实施例1步骤(4)和步骤(5)制得的结构色涂层在同一角度(0°)下的光学照片及漫反射光谱图；其中a1为步骤(4)制备的结构色涂层在同一角度(0°)下的光学照片，a2为步骤(5)制备的不含PDA的结构色涂层在同一角度(0°)下的光学照片，b为步骤(4)制备的结构色涂层和步骤(5)制备的不含PDA的结构色涂层在同一角度(0°)下的漫反射光谱图。
图5为实施例1制备的不同PVA添加量的结构色涂层经过摩擦实验前后的光学照片及漫反射光谱图；其中a1为摩擦实验前光学照片，a2为摩擦实验后光学照片，b1为摩擦实验前漫反射光谱图。
具体实施方式
现详细说明本发明的多种示例性实施方式，该详细说明不应认为是对本发明的限制，而应理解为是对本发明的某些方面、特性和实施方案的更详细的描述。
应理解本发明中所述的术语仅仅是为描述特别的实施方式，并非用于限制本发明。另外，对于本发明中的数值范围，应理解为还具体公开了该范围的上限和下限之间的每个中间值。在任何陈述值或陈述范围内的中间值以及任何其他陈述值或在所述范围内的中间值之间的每个较小的范围也包括在本发明内。这些较小范围的上限和下限可独立地包括或排除在范围内。
除非另有说明，否则本文使用的所有技术和科学术语具有本发明所述领域的常规技术人员通常理解的相同含义。虽然本发明仅描述了优选的方法和材料，但是在本发明的实施或测试中也可以使用与本文所述相似或等同的任何方法和材料。本说明书中提到的所有文献通过引用并入，用以公开和描述与所述文献相关的方法和/或材料。在与任何并入的文献冲突时，以本说明书的内容为准。
在不背离本发明的范围或精神的情况下，可对本发明说明书的具体实施方式做多种改进和变化，这对本领域技术人员而言是显而易见的。由本发明的说明书得到的其他实施方式对技术人员而言是显而易见得的。本发明说明书和实施例仅是示例性的。
关于本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等等，均为开放性的用语，即意指包含但不限于。
图1为本发明实施例制备方法的简要流程图，结合本发明的技术方案中所提供的步骤以及制备条件，就能制备出本发明所述的一种兼具高机械性能、高对比度与低角度依赖性的结构色涂层。本发明提供的具体实施例如下：
实施例1
本实施例所制备的一种兼具高机械性能、高对比度与低角度依赖性的结构色涂层步骤如下：
步骤(1)：将8ml的TEOS溶液加入到50ml乙醇水溶液(V/V＝1)中，在室温下，经过30min、800r/min的磁力搅拌，得到混合液体系A1，将8ml氨水溶液加入到50ml乙醇水溶液(V/V＝1)中，在室温下，经过30min、800r/min的磁力搅拌，得到混合液体系A2，将A1体系通过玻璃棒引流的方式，在不触碰到容器壁面的情况下，快速加入到A2体系中，在室温条件下经过1min、1000r的磁力搅拌，之后降低搅拌速率至400r/min，反应15h，即可得到乳白色的悬浮液体系A(分散系数为0.069)，将体系A经过8500r/min进行离心20min，之后分别用无水乙醇与蒸馏水溶液洗涤3次，得到的离心产物，经过65℃常压烘箱烘干后，得到微球平均粒径在239nm的SiO2粉末。
步骤(2)：将0.0605g的Tris粉末(三羟甲基氨基甲烷)溶解于50ml的蒸馏水中，并加入适量0.1M的盐酸溶液，调整pH至7.5，记为B1体系；再将0.5g SiO2微球粉末加入B1体系，在30min、40kHZ的超声功率下得到B体系，将20mM的盐酸多巴胺加入其中，进行室温300r/min磁力搅拌18h，得到C体系；将C体系以8500r/min的转速离心20min，用蒸馏水水洗3次，得到的离心产物放置于65℃的常压烘箱中烘干，研磨即为SiO2@PDA复合微球粉末。
步骤(3)：将0.05g的SiO2@PDA复合微球粉末加入到0.45ml的无水乙醇中，在40kHZ超声波中超声30min，待分散均匀后得到D体系，将D体系立即与1％浓度的PVA溶液(W/V)混合(1％浓度的PVA溶液体积分别为D体系体积的0％，5％，10％，15％，20％，25％)制得E体系。
步骤(4)：取E体系悬浮液200μL通过喷涂的方式在2.5cm×2.5cm的无机玻璃基材上制备出高机械性能、高对比度与低角度依赖性的结构色涂层，喷涂次数50次。
步骤(5)：重复上述步骤(1)、步骤(3)、步骤(4)制备不含有PDA的结构色涂层。
步骤(1)制得的SiO2胶体微球粉末，步骤(2)制得的SiO2@PDA复合微球粉末在扫描电子显微镜下的扫描电镜图如图2，其中a为SiO2胶体微球粉末在扫描电子显微镜下放大50000倍的扫描电镜图，b为SiO2@PDA胶体复合微球在扫描电子显微镜下放大50000倍的扫描电镜图，c为图b中的SiO2@PDA胶体复合微球在透射电子显微镜下放大17500倍的透射电镜图。由图2(b与c)可得出胶体复合微球表面具有一定的粗糙度，且经过Nano measure软件测量图2(c)的复合胶体微球相比图2(a)的胶体微球平均直径增加11nm左右。
步骤(4)制备的结构色涂层在不同角度下的光学照片及漫反射光谱图见图3，其中a为结构色涂层在角度(0°)下的光学照片，b为结构色涂层在不同角度(15°、25°、45°、75°)下的漫反射光谱图。由图3可知，结构色涂层在不同角度下的反射光谱最大波长峰基本是一致的，说明具有低角度依赖性(低角度依赖性是指结构色涂层的反射光谱峰通过多角度分光仪测试，峰值几乎不会随着角度进行变化)。
步骤(4)制备的结构色涂层和步骤(5)制备的不含PDA的结构色涂层在同一角度(0°)下的漫反射光谱图及光学照片如图4所示，其中，a1为步骤(4)制备的结构色涂层在角度(0°)下的光学照片，a2为步骤(5)制备的不含PDA的结构色涂层在角度(0°)下的光学照片，b为步骤(4)制备的结构色涂层和步骤(5)制备的不含PDA的结构色涂层在同一角度(0°)下的漫反射光谱图，由图4可知，结构色涂层在添加20mM PDA后光谱的反射率会降低，添加PDA后明度会降低，光谱红移可以根据反射光谱峰值进行观看，从图4中显示不含PDA的结构色涂层(239nm)的反射光谱波长为490nm，在添加20mM PDA后波峰对应的波长是545nm，说明PDA加入之后，反射峰值向长波长方向(红移)移动了55nm，说明具有高对比度。
步骤(4)制备的结构色涂层在D体系与1％浓度的PVA溶液(W/V)按照不同的体积混合比例进行的光学图片如图5和表1所示，其中，a1为摩擦实验前光学照片，a2为摩擦实验后光学照片，b1为摩擦实验前的反射光谱图，由图5以及表1可知，1％浓度的PVA溶液体积为D体系体积的25％时获得的结构色涂层在经过摩擦实验后涂层几乎保存完整且反射光谱的反射率变化较小，说明此比例下制备的结构色涂层在保证色彩明度与饱和度几乎不变的同时，耐摩擦性能得到显著提高(高机械性能是通过摩擦实验进行验证的，根据涂层耐磨损情况可以证明涂层的机械性能，随着PVA添加量的增加，涂层通过光学图片验证，磨损较少，则可以说明对应的涂层机械性能高)。
表1物理交联结构色涂层机械摩擦前后质量留存率
Figure BDA0003560468160000091
计算公式：
Figure BDA0003560468160000092
表1数据差别较小的原因在于喷涂的涂层仅有200μL,质量也不会太大，通过表1数据结合摩擦之后的光学图片对比发现，随着PVA的含量的增加，磨损情况存在直接区别。
实施例2
同实施例1，区别在于：
步骤(3)：将0.05g的SiO2@PDA复合微球粉末加入到0.45ml的无水乙醇中，在40kHZ超声波中超声30min，待分散均匀得到D体系，立即将D体系与10％浓度的MPTES溶液(V/V)混合，10％浓度的MPTES溶液体积为D体系体积的20％，制得E体系；
采用同实施例1相同的方法验证其机械性能、对比度与角度依赖性，结果显示，制备的结构色涂层具有和实施例1相似的高机械性能、高对比度与低角度依赖性。
实施例3
同实施例1，区别在于：
步骤(3)：将0.05g的SiO2@PDA复合微球粉末加入到0.45ml的无水乙醇中，在40kHZ超声波中超声30min，待分散均匀得到D体系，立即将D体系与1％浓度的CS溶液(W/V)混合，1％浓度的CS溶液的体积为D体系体积的25％，制得E体系；
采用同实施例1相同的方法验证其机械性能、对比度与角度依赖性，结果显示，制备的结构色涂层具有和实施例1相似的高机械性能、高对比度与低角度依赖性。
实施例4
同实施例1，区别在于：
步骤(3)：将0.05g的SiO2@PDA复合微球粉末加入到0.45ml的无水乙醇中，在40kHZ超声波中超声30min，待分散均匀得到D体系，立即将D体系与浓度为10％的APTES溶液(V/V)混合，10％的APTES溶液的体积为D体系体积的20％，制得E体系；
采用同实施例1相同的方法验证其机械性能、对比度与角度依赖性，结果显示，制备的结构色涂层具有和实施例1相似的高机械性能、高对比度与低角度依赖性。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种结构色涂层，其特征在于，以SiO2@PDA复合胶体微球为基本单元，经硅烷偶联剂或聚合物成膜物质改性后得到。
2.根据权利要求1所述的结构色涂层，其特征在于，所述硅烷偶联剂为3-巯丙基三乙氧基硅烷或3-氨丙基三乙氧基硅烷，所述聚合物成膜物质为壳聚糖或聚乙烯醇。
3.一种根据权利要求1-2任一项所述的结构色涂层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
SiO2@PDA复合胶体微球置于溶剂中超声分散得到SiO2@PDA复合胶体微球悬浮液体系；
SiO2@PDA复合胶体微球悬浮液体系与硅烷偶联剂溶液或聚合物成膜物质溶液混合得到涂层悬浮液体系；
将涂层悬浮液体系通过喷涂的方式，在基材上制备结构色涂层。
4.根据权利要求3所述的结构色涂层的制备方法，其特征在于，所述SiO2@PDA复合胶体微球悬浮液体系中SiO2@PDA复合胶体微球的质量浓度为5％～20％；所述超声分散条件：40kHz，30min；所述溶剂为水或无水乙醇。
5.根据权利要求3所述的结构色涂层的制备方法，其特征在于，所述硅烷偶联剂溶液中硅烷偶联剂的体积分数为5％～20％，所述聚合物成膜物质溶液中成膜物质的质量浓度为0.5-2％；所述硅烷偶联剂溶液或聚合物成膜物质溶液的体积为所述SiO2@PDA复合胶体微球悬浮液体系体积的0-25％，不为0。
6.根据权利要求3所述的结构色涂层的制备方法，其特征在于，所述基材为刚性基材或柔性基材。
7.根据权利要求6所述的结构色涂层的制备方法，其特征在于，所述刚性基材为无机玻璃、有机玻璃、牛皮纸、硅油纸或黑色硬纸板，所述柔性基材为棉织物或丝织物。
8.根据权利要求3所述的结构色涂层的制备方法，其特征在于，所述SiO2@PDA复合胶体微球的制备方法包括以下步骤：
将硅源、催化剂、反应溶剂混合得到悬浮液，悬浮液经离心、洗涤干燥、研磨得到SiO2微球粉末；
SiO2微球粉末与三羟甲基氨基甲烷-盐酸缓冲液混合，加入盐酸多巴胺搅拌混合后离心、洗涤干燥、研磨得到SiO2@PDA复合胶体微球粉末。
9.根据权利要求8所述的结构色涂层的制备方法，其特征在于，所述硅源为正硅酸乙酯，所述催化剂为氨水，所述反应溶剂为乙醇水溶液；
所述硅源、催化剂、反应溶剂的体积比为(4-20)mL：(4-20)mL：100mL；
所述三羟甲基氨基甲烷-盐酸缓冲液的浓度为10mM，pH值为7.0-7.5或8.0-8.5；
所述SiO2微球粉末与三羟甲基氨基甲烷-盐酸缓冲液的质量浓度比例为1：9；
所述盐酸多巴胺和SiO2微球粉末的用量比为1-30mM：0.5g。
10.一种根据权利要求1-2任一项所述的结构色涂层在包装表面装潢或显色中的应用。
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