CN116814280A - 一种抗紫外乳化剂的制备及其在变色微胶囊方面的应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种抗紫外乳化剂的制备及其在变色微胶囊方面的应用，属于材料科学技术领域。本发明提供了一种改性纳米抗紫外粒子在乳化剂方面的应用，所述改性纳米抗紫外粒子指的是采用硅烷偶联剂对纳米抗紫外粒子进行改性，所述改性纳米抗紫外粒子的接触角为45°‑140°，经纳米粒度分析仪检测，所述改性纳米抗紫外粒子的粒径为100‑200nm，再通过Pickering乳液聚合法制备耐光型温致变色微胶囊，其中，抗紫外粒子既起到乳化效果，在反应结束后抗紫外粒子在微胶囊表面包覆，又起到保护微胶囊内部变色染料的功能。本发明采用改性的抗紫外粒子制备的织物耐日晒性能好，人工模拟日晒10h后褪色率仅23％，在户外变色纺织品领域展现优异的应用潜能。
Description
技术领域
本发明涉及一种抗紫外乳化剂的制备及其在变色微胶囊方面的应用，属于材料科学技术领域。
背景技术
温致变色纺织品将温度可视化，是当下智能纺织品的研究热点。温致变色纺织品的核心是温致变色染料，其中荧烷类的温致变色染料是第三代热敏染料，其变色温度可人为调控、变色灵敏度较高、色彩鲜艳、色谱齐全，已经被商业化应用，被认为是最有发展前景的温致变色材料，是目前温致变色纺织品中应用最多的变色材料。荧烷类的温致变色材料本身通常是无色或者浅色的，需要与显色剂和溶剂共同组成三组分体系才能完成变色，三组分体系在变色时伴随着相变，在使用时通常将其微胶囊化，一方面起到封装作用，一方提升了变色材料的稳定性。
然而，荧烷温致变色材料在使用中会吸收紫外光，紫外光携带较强的能量会破坏材料的化学结构，使其本来的颜色发生变化或褪色，失去变色能力，这极大限制了荧烷变色材料的应用。目前，已经证实紫外防护可以提升温致变色染料的耐晒性，例如，专利CN114808472A中，合成了一种紫外吸收聚合物，并将其作为涂层涂敷在温致变色织物上保护变色材料。专利CN112876895A中，将变色微胶囊和紫外吸收剂在表面漆中共混后涂敷在地板表面，得到耐久度提升的变色地板。将温致变色微胶囊与抗紫外剂共混后再应用可以得到较好的效果，然而这需要两者具有较好的相容性，且在使用中抗紫外剂容易迁移析出而失去保护作用。为避免这个弊端，结合微胶囊技术可以在温致变色微胶囊表面制备抗紫外层以保护内部的变色染料，例如专利CN112852402A中制备了双层壳材的温致变色微胶囊，其中第二层壳材是壁是由聚乙烯醇、正丁醛和抗紫外线剂反应得到的，微胶囊内部的温致变色材料得到紫外保护从而展现优良的耐光性。但这种多层的温致变色微胶囊的制备工艺较为复杂，且制备得到的微胶囊通常粒径较大。
发明内容
【技术问题】
以荧烷染料为发色剂的变色体系，在耐日晒方面不能满足人们的使用要求。
【技术方案】
基于此，本发明专利制备了一种抗紫外乳化剂粒子，随后利用Pickering乳液聚合法制备了一种耐光型的温致变色微胶囊，抗紫外乳化剂粒子起到乳化作用，在反应结束后包覆在微胶囊表面起到保护作用。本发明先使用硅烷偶联剂对纳米二氧化钛进行表面改性，制备出可作为Pickering乳化剂的抗紫外剂，并以表面改性后的纳米二氧化钛为乳化剂制备耐光型温致变色微胶囊。纳米二氧化钛可以有效保护芯材的温致变色染料不受紫外线破坏，提升了荧烷变色染料的耐光性能，同时纳米二氧化钛粒径小，粒径分布均匀，不影响变色微胶囊的颜色和变色性能。
本发明第一个目的是提供一种改性纳米抗紫外粒子在乳化剂方面的应用，所述改性纳米抗紫外粒子指的是采用硅烷偶联剂对纳米抗紫外粒子进行改性，所述改性纳米抗紫外粒子的接触角为45°-140°。
在本发明的一种实施方式中，经纳米粒度分析仪检测，所述改性纳米抗紫外粒子的粒径为100-200nm，优选为120-160nm。
在本发明的一种实施方式中，所述改性纳米抗紫外粒子接触角优选为49°-139°，进一步地，60°-110°。
在本发明的一种实施方式中，所述改性纳米抗紫外粒子接触角优选为69°-102°，进一步地，70°-100°，进一步地，80°-95°。
在本发明的一种实施方式中，所述改性纳米抗紫外粒子能完全替代普通乳化剂。
在本发明的一种实施方式中，所述纳米抗紫外乳化剂包括纳米二氧化钛、纳米氧化锌或纳米炭黑。
本发明的第二个目的是提供一种抗紫外乳化剂，所述改性纳米抗紫外粒子指的是采用硅烷偶联剂对纳米抗紫外粒子进行改性，所述改性纳米抗紫外粒子的接触角为45°-140°。所述抗紫外粒子在有优异抗紫外性能的同时具有双亲性的表面性质，可以作为乳化剂使用。
在本发明的一种实施方式中，所述改性纳米抗紫外粒子能完全替代普通乳化剂。
在本发明的一种实施方式中，所述改性纳米抗紫外粒子中平均的粒径在100-200nm。优选为120-160nm。
在本发明的一种实施方式中，所诉抗紫外乳化剂为纳米级粒子，包括纳米二氧化钛、纳米氧化锌、炭黑中的一种或几种。
在本发明的一种实施方式中，所述改性纳米抗紫外粒子接触角优选为49°-139°，进一步地，60°-110°。
在本发明的一种实施方式中，所述改性纳米抗紫外粒子接触角优选为69°-102°，进一步地，70°-100°，进一步地，80°-95°。
本发明的第三个目的是提供一种抗紫外乳化剂的制备方法，所述方法为：将纳米抗紫外粒子与硅烷偶联剂在酸性醇水环境下反应得到抗紫外乳化剂；
在本发明的一种实施方式中，硅烷偶联剂包括KH-580、KH-550、KH570中的一种或几种。
在本发明的一种实施方式中，抗紫外粒子与硅烷偶联剂的质量比为1：0.01-0.5。
在本发明的一种实施方式中，溶剂的水醇的质量比为1：1-8。
在本发明的一种实施方式中，反应条件为：pH为3-6，温度为50-90℃，反应1-9h。
在本发明一种实施方式中，所述方法包括以下步骤：
将2份抗紫外乳化剂分散在100份醇水溶液中，加入冰醋酸将pH调至3-6，随后缓慢滴加0.02-1份硅烷偶联剂，溶液升温至50-90℃，反应1-9h，反应结束后离心洗涤干燥得到抗紫外乳化剂粒子粉末。
本发明的第四个目的是提供一种上述抗紫外乳化剂在制备微胶囊方面的应用。其中，抗紫外粒子在乳液中作为乳化剂；同时，在反应结束后包覆在微胶囊表面，作为抗紫外剂成为微胶囊壳材的一部分。
在本发明的一种实施方式中，所述改性纳米抗紫外粒子在微胶囊中质量百分比为0.5‰-3‰，优选为1‰-2‰。
本发明第五个目的是提供一种耐光型温致变色微胶囊，采用上述抗紫外乳化剂作为变色微胶囊壳材，芯材为温致变色材料。
本发明第六个目的是提供一种耐光型温致变色微胶囊的制备方法，所述方法包括以下步骤：
(a)将荧烷染料、显色剂和溶剂在高温下混合溶解，得到温致变色材料；
(b)将温致变色材料和聚合单体在抗紫外乳化剂粒子的水分散液中乳化，反应得到耐光型温致变色微胶囊。
在本发明一种实施方式中，聚合单体和温致变色材料的比例为1：0.5-4。
在本发明一种实施方式中，步骤(b)的反应条件是在100份水中加入1-3份抗紫外乳化剂，超声分散10-60min，随后高速搅拌10-60min制得分散液；分散液在50-80℃下边高速搅拌边滴加1-3份温致变色材料和1-2份聚合单体，随后在3000-15000rpm下搅拌乳化20-60min，缓慢滴加0.02g引发剂，反应3-8h得到耐光型温致变色微胶囊。
在本发明一种实施方式中，所选用的荧烷染料包括但不限于2-苯氨基-3-甲基-6-二乙基荧烷、2-苯氨基-3-甲基-6-二丁基荧烷、3-二甲基-6-二乙氨基荧烷、2-氯-6-(二乙氨基)荧烷、1,3-二甲基-6-二乙氨基荧烷中的一种或两种以上的组合物。
在本发明一种实施方式中，所选用的显色剂为双酚A、双酚F、双酚S、1-羟基-2萘甲酸苯酚中的至少一种。
在本发明一种实施方式中，所选用的溶剂为十八醇、十六醇、十四醇、丁二酸二甲酯、丁二醇、己二醇中的一种或两种以上的组合物。
在本发明一种实施方式中，引发剂包括过硫酸铵，过硫酸钾，过氧化二苯甲酰，偶氮二异丁腈，偶氮二异庚腈，过氧化十二酰，过氧化二异丙苯，过氧化二叔丁基中的一种或几种。
在本发明一种实施方式中，聚合单体包括甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、醋酸乙烯酯、丙烯晴、丙烯酰胺、异戊二烯、甲基乙烯基醚、双环戊二烯中的一种或几种。
本发明第七个目的是提供一种耐光型温致变色纺织品，采用上述耐光型温致变色微胶囊对纺织品进行印花制备得到耐光温致变色纺织品。
在本发明的一种实施方式中，所述纺织品为纤维及纤维制品，包括纤维、纱线、织物、无纺布及其复合物。
本发明的有益效果：
本发明通过使用硅烷偶联剂对纳米二氧化钛进行表面改性，制备出可作为Pickering乳化剂的抗紫外粒子，再通过Pickering乳液聚合法制备耐光型温致变色微胶囊，其中，抗紫外粒子既起到乳化效果，在反应结束后抗紫外粒子在微胶囊表面包覆，又起到保护微胶囊内部变色染料的功能。纳米二氧化钛可以有效保护芯材的温致变色染料不受紫外线破坏，提升了荧烷变色染料的耐光性能，同时纳米二氧化钛粒径小，粒径分布均匀，不影响变色微胶囊的颜色和变色性能。
本发明采用改性的抗紫外粒子制备的织物耐日晒性能好，人工模拟日晒10h后褪色率仅23％；变色速度快，3.8s即可完成变色；变色循环次数大于500次，展现优异的抗疲劳性，K/S值能达到5.3，在户外变色纺织品领域展现优异的应用潜能。
附图说明
图1为耐光型温致变色微胶囊示意图。
具体实施方式
以下对本发明的优选实施例进行说明，应当理解实施例是为了更好地解释本发明，不用于限制本发明。
1、实验材料：
实施例中提到的纳米TiO2，ZnO，尺寸为40nm，购于国药公司；甲基丙烯酸甲酯(MMA)，CAS号为80-62-6；γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH-570)，CAS号为2530-85-0，以上药品皆购于麦克林生化科技有限公司；橙红色荧烷变色染料，购于海山科技有限公司。
2、测试方法：
1、表观色深值：在染色织物表面任取8个点，使用Datacolor 650型台式分光光度测色仪测量染色织物的K/S值取平均值。
2、褪色率：使用日晒气候试验机对变色织物进行人工模拟日晒老化，日晒温度为35℃，湿度为40％rh，结合不同日晒时间织物的K/S值，按照如下公式计算，
式中：K/S0是初始时织物的K/S值，K/St是t小时后织物的K/S值。
3、变色时间：将变色织物置于热台上，秒表计时织物完全褪色所需时间，热台温度高于变色温度10℃。
4、粒径：取少量乳化剂粒子分散液使用纳米粒度分析仪测试其在25℃下的平均粒径大小。
5、接触角：将干燥处理过的粉末均匀的铺在载玻片上压平，随后将5μL去离子水滴在表面上，使用接触角测量仪观察样品表面液滴形态，并测试其接触角值。
实施例1：一种抗紫外乳化剂粒子
将2g纳米TiO2超声分散在100g醇水溶液中，温度升至80℃后缓慢滴加0.2g KH-570，冰醋酸调节溶液pH值至5，反应5h得到抗紫外粒子。经粒径、接触角测试，该抗紫外乳化剂粒子粒径为130nm，接触角为87°。
实施例2：一种抗紫外乳化剂粒子
将KH-570添加量调整为0.05g，其他条件或者参数与实施例1一致。经粒径、接触角测试，该抗紫外乳化剂粒子粒径为125nm，接触角为49°。
实施例3：一种抗紫外乳化剂粒子
将KH-570添加量调整为0.1g，其他条件或者参数与实施例1一致。经粒径、接触角测试，该抗紫外乳化剂粒子粒径为125nm，接触角为69°。
实施例4：一种抗紫外乳化剂粒子
将KH-570添加量调整为0.3g，其他条件或者参数与实施例1一致。经粒径、接触角测试，该抗紫外乳化剂粒子粒径为125nm，接触角为102°。
实施例5：一种抗紫外乳化剂粒子
将KH-570添加量调整为0.6g，其他条件或者参数与实施例1一致。经粒径、接触角测试，该抗紫外乳化剂粒子粒径为136nm，接触角为139°。
实施例6：一种抗紫外乳化剂粒子
将2g纳米ZnO超声分散在100g醇水溶液中，温度升至80℃后缓慢滴加0.2g KH-570，冰醋酸调节溶液pH值至5，反应5h得到抗紫外粒子。经粒径、接触角测试，该抗紫外乳化剂粒子粒径为152nm，接触角为95°。
表1抗紫外乳化剂粒子制备工艺及性能
实施例7：一种温致变色微胶囊
首先将实施例1得到的抗紫外乳化剂粒子0.15g加入到100g去离子水中，在8000rpm的速度下高速搅拌30min，再在超声下分散30min得到分散液。将分散液升高温度至75℃，在12000r/min的转速下边乳化边滴加油相(2g温致变色材料和1g MMA的混合物)，滴加完成后继续高速乳化30min得到乳液。随后，将乳液转移至三口瓶中，调节搅拌速度为500rpm，缓慢滴加0.02g引发剂过硫酸铵，反应5h得到温致变色微胶囊。
实施例8：一种温致变色微胶囊
首先将实施例1得到的抗紫外乳化剂粒子0.1g加入到100g去离子水中，在8000rpm的速度下高速搅拌30min，再在超声下分散30min得到分散液。将分散液升高温度至75℃，在12000r/min的转速下边乳化边滴加油相(2g温致变色材料和1g MMA的混合物)，滴加完成后继续高速乳化30min得到乳液。随后，将乳液转移至三口瓶中，调节搅拌速度为500rpm，缓慢滴加0.02g引发剂过硫酸铵，反应5h得到温致变色微胶囊。
实施例9：一种温致变色微胶囊
首先将实施例1得到的抗紫外乳化剂粒子0.2g加入到100g去离子水中，在8000rpm的速度下高速搅拌30min，再在超声下分散30min得到分散液。将分散液升高温度至75℃，在12000r/min的转速下边乳化边滴加油相(2g温致变色材料和1g MMA的混合物)，滴加完成后继续高速乳化30min得到乳液。随后，将乳液转移至三口瓶中，调节搅拌速度为500rpm，缓慢滴加0.02g引发剂过硫酸铵，反应5h得到温致变色微胶囊。
实施例10：一种温致变色微胶囊
首先将实施例3得到的抗紫外乳化剂粒子0.2g加入到100g去离子水中，在8000rpm的速度下高速搅拌30min，再在超声下分散30min得到分散液。将分散液升高温度至75℃，在12000r/min的转速下边乳化边滴加油相(2g温致变色材料和1g MMA的混合物)，滴加完成后继续高速乳化30min得到乳液。随后，将乳液转移至三口瓶中，调节搅拌速度为500rpm，缓慢滴加0.02g引发剂过硫酸铵，反应5h得到温致变色微胶囊。
实施例11：一种温致变色微胶囊
首先将实施例4得到的抗紫外乳化剂粒子0.2g加入到100g去离子水中，在8000rpm的速度下高速搅拌30min，再在超声下分散30min得到分散液。将分散液升高温度至75℃，在12000r/min的转速下边乳化边滴加油相(2g温致变色材料和1g MMA的混合物)，滴加完成后继续高速乳化30min得到乳液。随后，将乳液转移至三口瓶中，调节搅拌速度为500rpm，缓慢滴加0.02g引发剂过硫酸铵，反应5h得到温致变色微胶囊。
实施例12：一种温致变色微胶囊
首先将实施例6得到的抗紫外乳化剂粒子0.15g加入到100g去离子水中，在8000rpm的速度下高速搅拌30min，再在超声下分散30min得到分散液。将分散液升高温度至75℃，在12000r/min的转速下边乳化边滴加油相(2g温致变色材料和1g MMA的混合物)，滴加完成后继续高速乳化30min得到乳液。随后，将乳液转移至三口瓶中，调节搅拌速度为500rpm，缓慢滴加0.02g引发剂过硫酸铵，反应5h得到温致变色微胶囊。
表2温致变色微胶囊中抗紫外乳化剂粒子及添加量
实施例13：一种温致变色织物
将实施例7-12中的微胶囊加入印花色浆制备紫外保护的温致变色织物，对上述制备变色织物进行人工日晒老化测试(见表3)和变色性能测试(见表4)。
对比例1：与实施例7相比，使用实施例2制备的乳化剂
首先将实施例2得到的抗紫外乳化剂粒子0.15g加入到100g去离子水中，在8000rpm的速度下高速搅拌30min，再在超声下分散30min得到分散液。将分散液升高温度至75℃，在12000r/min的转速下边乳化边滴加油相(2g温致变色材料和1g MMA的混合物)，滴加完成后继续高速乳化30min，制得的体系迅速破乳，无法获得稳定的乳液，无法制备微胶囊。对比例2：与实施例7相比，使用实施例3制备的乳化剂
首先将实施例3得到的抗紫外乳化剂粒子0.15g加入到100g去离子水中，在8000rpm的速度下高速搅拌30min，再在超声下分散30min得到抗紫外粒子分散液。将分散液升高温度至75℃，在12000r/min的转速下边乳化边滴加油相(2g温致变色材料和1g MMA的混合物)，滴加完成后继续高速乳化30min，制得的体系迅速破乳，无法获得稳定的乳液，无法制备微胶囊。
对比例3：与实施例7相比，TiO2未改性
将0.15g纳米TiO2加入到100g去离子水中，在8000rpm的速度下高速搅拌30min，再在超声下分散30min得到抗紫外粒子分散液。将分散液升高温度至75℃，在12000r/min的转速下边乳化边滴加油相(2g温致变色材料和1g MMA的混合物)，滴加完成后继续高速乳化30min。然而，未改性TiO2无法形成乳液，无法制备微胶囊。
对比例4：与实施例7相比，抗紫外剂乳化剂使用量为0.05g
首先将实施例1得到的抗紫外乳化剂粒子0.05g加入到100g去离子水中，在8000rpm的速度下高速搅拌30min，再在超声下分散30min得到分散液。将分散液升高温度至75℃，在12000r/min的转速下边乳化边滴加油相(2g温致变色材料和1g MMA的混合物)，滴加完成后继续高速乳化30min得到乳液。随后，将乳液转移至三口瓶中，调节搅拌速度为500rpm，缓慢滴加0.02g引发剂过硫酸铵，反应5h得到温致变色微胶囊。将上述微胶囊加入印花色浆制备紫外保护的温致变色织物，对上述制备变色织物进行人工日晒老化测试(见表2)和变色性能测试(见表3)。
对比例5：与实施例7相比，抗紫外剂乳化剂使用量为0.3g
首先将实施例1得到的抗紫外乳化剂粒子0.3g加入到100g去离子水中，在8000rpm的速度下高速搅拌30min，再在超声下分散30min得到分散液。将分散液升高温度至75℃，在12000r/min的转速下边乳化边滴加油相(2g温致变色材料和1g MMA的混合物)，滴加完成后继续高速乳化30min得到乳液。随后，将乳液转移至三口瓶中，调节搅拌速度为500rpm，缓慢滴加0.02g引发剂过硫酸铵，反应5h得到温致变色微胶囊。将上述微胶囊加入印花色浆制备紫外保护的温致变色织物，对上述制备变色织物进行人工日晒老化测试(见表2)和变色性能测试(见表3)。
对比例6：与实施例7相比，使用普通乳化剂代替抗紫外乳化剂
将0.15g阿拉伯树胶粉溶解到到100g去离子水中得到乳化剂溶液。将溶液液升高温度至75℃，在12000r/min的转速下边乳化边滴加油相(2g温致变色材料和1g MMA的混合物)，滴加完成后继续高速乳化30min得到乳液。随后，将乳液转移至三口瓶中，调节搅拌速度为500rpm，缓慢滴加0.02g引发剂过硫酸铵，反应5h得到温致变色微胶囊。将上述微胶囊加入印花色浆制备紫外保护的温致变色织物，对上述制备变色织物进行人工日晒老化测试(见表2)和变色性能测试(见表3)。
对比例7：与实施例7相比，使用普通乳化剂代替抗紫外乳化剂，同时加入未改性TiO2
将0.15g阿拉伯树胶粉和0.15g纳米TiO2加入到100g去离子水中，在8000rpm的速度下高速搅拌30min，再在超声下分散30min得到抗紫外粒子分散液。将分散液升高温度至75℃，在12000r/min的转速下边乳化边滴加油相(2g温致变色材料和1g MMA的混合物)，滴加完成后继续高速乳化30min得到乳液。随后，将乳液转移至三口瓶中，调节搅拌速度为500rpm，缓慢滴加0.02g引发剂过硫酸铵，反应5h得到温致变色微胶囊。将上述微胶囊加入印花色浆制备紫外保护的温致变色织物，对上述制备变色织物进行人工日晒老化测试(见表2)和变色性能测试(见表3)。
对比例8：与实施例7相比，使用普通乳化剂代替抗紫外乳化剂，同时加入有机紫外吸收剂
将0.15g阿拉伯树胶粉溶解到到100g去离子水中得到乳化剂溶液。将溶液液升高温度至75℃，在12000r/min的转速下边乳化边滴加油相(2g温致变色材料、0.15g紫外吸收剂2-[3-(2H-苯并三唑-2-基)-4-羟基苯基]乙基2-甲基丙烯酸酯和1g MMA的混合物)，滴加完成后继续高速乳化30min得到乳液。随后，将乳液转移至三口瓶中，调节搅拌速度为500rpm，缓慢滴加0.02g引发剂过硫酸铵，反应5h得到温致变色微胶囊。将上述微胶囊加入印花色浆制备紫外保护的温致变色织物，对上述制备变色织物进行人工日晒老化测试(见表2)和变色性能测试(见表3)。
对比例9：与实施例7相比，使用抗紫外乳化剂，同时接枝有机紫外吸收剂
首先将实施例1得到的抗紫外乳化剂粒子再次接枝紫外吸收剂2-[3-(2H-苯并三唑-2-基)-4-羟基苯基]乙基2-甲基丙烯酸酯，得到复合粒子，将复合粒子0.2g加入到100g去离子水中，在8000rpm的速度下高速搅拌30min，再在超声下分散30min得到分散液。将分散液升高温度至75℃，在12000r/min的转速下边乳化边滴加油相(2g温致变色材料和1gMMA的混合物)，滴加完成后继续高速乳化30min得到乳液。随后，将乳液转移至三口瓶中，调节搅拌速度为500rpm，缓慢滴加0.02g引发剂过硫酸铵，反应5h得到温致变色微胶囊。多次接枝后抗紫外乳化剂粒子平均粒径为470nm，粒径变大，乳化效果变差，且泛白现象严重。
表3织物人工日晒老化测试
| 日晒性能 | 连续日晒10小时后褪色率(％) |
| 实施例7 | 23％ |
| 实施例8 | 36％ |
| 实施例9 | 17％ |
| 实施例10 | 42％ |
| 实施例11 | 45％ |
| 实施例12 | 28％ |
| 对比例4 | 78％ |
| 对比例5 | 48％ |
| 对比例6 | 90％ |
| 对比例7 | 86％ |
| 对比例8 | 84％ |
| 对比例9 | 78％ |
表4织物变色性能测试
| K/S值 | 变色时间(s) | 可循环次数 | |
| 实施例7 | 5.3 | 3.8 | 500+ |
| 实施例8 | 4.8 | 4.0 | 500+ |
| 实施例9 | 5.3 | 3.6 | 500+ |
| 实施例10 | 5.1 | 4.3 | 500+ |
| 实施例11 | 5.0 | 4.0 | 500+ |
| 实施例12 | 4.9 | 4.2 | 500+ |
| 对比例4 | 4.6 | 4.2 | 500+ |
| 对比例5 | 5.3 | 3.5 | 500+ |
| 对比例6 | 5.5 | 5.1 | 400+ |
| 对比例7 | 3.2 | 4.0 | 500+ |
| 对比例8 | 4.2 | 4.5 | 400+ |
| 对比例9 | 2.1 | 5.0 | 300+ |
虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术的人，在不脱离本发明的精神和范围内，都可做各种的改动与修饰，因此本发明的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。
Claims (29)
1.一种改性纳米抗紫外粒子在乳化剂方面的应用，其特征在于，所述改性纳米抗紫外粒子指的是采用硅烷偶联剂对纳米抗紫外粒子进行改性，所述改性纳米抗紫外粒子的接触角为45°-140°。
2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，经纳米粒度分析仪检测，所述改性纳米抗紫外粒子的粒径为100-200nm。
3.根据权利要求1或2所述的应用，其特征在于，所述改性纳米抗紫外粒子接触角为60°-110°。
4.根据权利要求1-3任一项所述的应用，其特征在于，所述纳米抗紫外乳化剂包括纳米二氧化钛、纳米氧化锌或纳米炭黑。
5.一种抗紫外乳化剂，其特征在于，所述改性纳米抗紫外粒子指的是采用硅烷偶联剂对纳米抗紫外粒子进行改性，所述改性纳米抗紫外粒子的接触角为45°-140°。
6.根据权利要求5所述的抗紫外乳化剂，其特征在于，所述改性纳米抗紫外粒子能完全替代普通乳化剂。
7.根据权利要求5或6所述的抗紫外乳化剂，其特征在于，所述改性纳米抗紫外粒子中平均的粒径在100-200nm。
8.根据权利要求5-7任一项所述的抗紫外乳化剂，其特征在于，所述抗紫外乳化剂为纳米级粒子，包括纳米二氧化钛、纳米氧化锌、炭黑中的一种或几种。
9.根据权利要求5-8任一项所述的抗紫外乳化剂，其特征在于，所述改性纳米抗紫外粒子接触角为60°-110°。
10.根据权利要求5-9任一项所述的抗紫外乳化剂，其特征在于，硅烷偶联剂包括KH-580、KH-550、KH570中的一种或几种。
11.一种制备权利要求5-10任一项所述的抗紫外乳化剂的方法，其特征在于，所述方法为：将纳米抗紫外粒子与硅烷偶联剂在酸性醇水环境下反应得到抗紫外乳化剂。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，硅烷偶联剂包括KH-580、KH-550、KH570中的一种或几种。
13.根据权利要求11或12所述的方法，其特征在于，抗紫外粒子与硅烷偶联剂的质量比为1：(0.01-0.5)。
14.根据权利要求11-13任一项所述的方法，其特征在于，溶剂的水醇的质量比为1：1-8，反应条件为：pH为3-6，温度为50-90℃，反应1-9h。
15.根据权利要求11-14任一项所述的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
将2份抗紫外乳化剂分散在100份醇水溶液中，加入冰醋酸将pH调至3-6，随后缓慢滴加0.02-1份硅烷偶联剂，溶液升温至50-90℃，反应1-9h，反应结束后离心洗涤干燥得到抗紫外乳化剂粉末。
16.一种权利要求5-10任一项所述的抗紫外乳化剂在制备微胶囊方面的应用，其特征在于，抗紫外粒子在乳液中作为乳化剂；同时，在反应结束后包覆在微胶囊表面，作为抗紫外剂成为微胶囊壳材的一部分。
17.根据权利要求16所述的应用，其特征在于，所述改性纳米抗紫外粒子在微胶囊中质量百分比为0.5‰-3‰。
18.根据权利要求16所述的应用，其特征在于，所述改性纳米抗紫外粒子在微胶囊中质量百分比为1‰-2‰。
19.一种耐光型温致变色微胶囊，其特征在于，采用权利要求5-10任一项所述的抗紫外乳化剂作为变色微胶囊壳材，芯材为温致变色材料。
20.一种制备权利要求19所述的耐光型温致变色微胶囊的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
(a)将荧烷染料、显色剂和溶剂在高温下混合溶解，得到温致变色材料；
(b)将温致变色材料和聚合单体在权利要求5-10任一项所述的抗紫外乳化剂的水分散液中乳化，反应得到耐光型温致变色微胶囊。
21.根据权利要求20所述的方法，其特征在于，聚合单体和温致变色材料的比例为1：0.5-4。
22.根据权利要求20或21所述的方法，其特征在于，步骤(b)的反应条件是在100份水中加入1-3份抗紫外乳化剂，超声分散10-60min，随后高速搅拌10-60min制得分散液；分散液在50-80℃下边高速搅拌边滴加1-3份温致变色材料和1-2份聚合单体，随后在3000-15000rpm下搅拌乳化20-60min，缓慢滴加0.02g引发剂，反应3-8h得到耐光型温致变色微胶囊。
23.根据权利要求20-22任一项所述的方法，其特征在于，所选用的荧烷染料包括但不限于2-苯氨基-3-甲基-6-二乙基荧烷、2-苯氨基-3-甲基-6-二丁基荧烷、3-二甲基-6-二乙氨基荧烷、2-氯-6-(二乙氨基)荧烷、1,3-二甲基-6-二乙氨基荧烷中的一种或两种以上的组合物。
24.根据权利要求20-23任一项所述的方法，其特征在于，所选用的显色剂为双酚A、双酚F、双酚S、1-羟基-2萘甲酸苯酚中的至少一种。
25.根据权利要求20-24任一项所述的方法，其特征在于，所选用的溶剂为十八醇、十六醇、十四醇、丁二酸二甲酯、丁二醇、己二醇中的一种或两种以上的组合物。
26.根据权利要求20-25任一项所述的方法，其特征在于，引发剂包括过硫酸铵，过硫酸钾，过氧化二苯甲酰，偶氮二异丁腈，偶氮二异庚腈，过氧化十二酰，过氧化二异丙苯，过氧化二叔丁基中的一种或几种。
27.根据权利要求20-26任一项所述的方法，其特征在于，聚合单体包括甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、醋酸乙烯酯、丙烯晴、丙烯酰胺、异戊二烯、甲基乙烯基醚、双环戊二烯中的一种或几种。
28.一种耐光型温致变色纺织品，其特征在于，采用权利要求19所述的耐光型温致变色微胶囊对纺织品进行印花制备得到耐光温致变色纺织品。
29.根据权利要求28所述的耐光型温致变色纺织品，其特征在于，所述纺织品为纤维及纤维制品，包括纤维、纱线、织物、无纺布及其复合物。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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