CN1808214A - 全色胶体光子晶体膜及其制备方法和用途 - Google Patents

Abstract

本发明属于胶体光子晶体膜的制备技术领域，尤其涉及大尺寸全色胶体光子晶体膜及其制备方法；以及该胶体光子晶体膜在涂层，印刷及化妆品等领域的应用。将具有硬核－软壳结构的单分散聚合物乳胶粒均匀覆盖在平整基材上，待其中的分散液挥发干后，得到由单分散聚合物乳胶粒堆砌而成的全色胶体光子晶体膜，所述的膜具有蜂窝状结构；单分散聚合物乳胶粒壳层厚20～50nm，乳胶粒粒径范围为170～300nm，多分散指数小于或等于0.005。根据所用单分散乳胶粒粒径的不同，本发明所得乳胶光子晶体膜可以呈现出由紫到红各种颜色。这种具有丰富色彩的胶体光子晶体膜可以应用在彩色涂层、化妆品、印刷等各个领域。

Description

全色胶体光子晶体膜及其制备方法和用途

技术领域

本发明属于胶体光子晶体膜的制备技术领域，尤其涉及大尺寸全色胶体光子晶体膜及其制备方法；以及该胶体光子晶体膜在涂层，印刷及化妆品等领域的应用。特别涉及通过乳液聚合一步法制备单分散聚合物乳胶粒。

背景技术

胶体光子晶体材料以单分散乳胶粒规整排列所形成的周期结构对光的折射或衍射作用实现亮丽的色彩。通过这种方式产生的颜色不仅可克服通常染料/颜料制备过程中的能源消耗，环境污染等问题，还可从根本解决染料/颜料对人体的毒害作用。另外，所制备的胶体光子晶体膜形成的颜色较染料/颜料的颜色种类更为丰富，色彩更为生动，并且所产生的颜色不会因光照等环境影响而变色。

目前主要有两种途径制备光子晶体：一种是精密加工法；另一种是基于单分散乳胶粒自组装形成的蛋白石和反蛋白石结构。而后一种方法由于其工艺简单，造价低廉，得到人们的广泛认可。但通常的自组装方法都需要特定的组装装置，如中国专利申请号01141733.1所公开的技术方案，需独特的样品池，模板制备技术及填充技术；中国专利申请号00815379.5所公开的技术方案，需要两块互相平行的玻面，且玻面在互相平行的情况下作相对振动；中国专利申请号01137309.1所公开的技术方案，需电场控制。上述的这些专利方法都对周围的温度及湿度有特殊的要求。

另外，通常制备光子晶体膜所用的乳胶粒在使用前需经过多次提纯(离心或过滤)才能有效实现乳胶粒径的单分散性，其工艺过程费时费力。

由于传统方法很难实现光子晶体膜的大尺寸制备使得其制备成本居高不下，在通常的专利文献中，胶体光子晶体膜主要应用在滤波器(如CN：01105105.1，CN：98110990.X)，光电开光(CN：0310004.4，CN：02160207.7)，光波导(CN：02804125.9，CN：99810798，CN：01132293.4，CN：02811132.X)，光纤(CN：00803964.X，CN：00803960.7，CN：03127694.6)等方面，而很少报道将光子晶体膜应用在涂料及化妆品领域。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种大尺寸全色胶体光子晶体膜。

本发明的目的之二是既不需借助特定的组装装置，且对周围环境的温度及湿度没有特殊要求，从而可以有效克服传统方法难以实现的光子晶体膜大尺寸制备的缺陷，提供一种大尺寸全色胶体光子晶体膜的简单制备方法，且该方法制备出的全色胶体光子晶体膜成本低廉。

本发明的目的之三是提供一种通过一步法制备单分散乳胶粒的方法。本方法采用批量法无皂乳液聚合，通过适当调整乳液聚合工艺，可以使一步法制备得到的单分散乳胶粒不需任何提纯就可实现单分散指数小于或等于0.005，粒径范围为170～300nm。

本发明目的之四是将具有丰富色彩的乳晶膜用于工业化生产，尤其应用在涂层，印刷，化妆品等领域。我们的专利方法具有工艺简单，成本低廉，对设备无特殊要求等优点。

本发明采取批量法无皂乳液聚合，通过适当调整乳液聚合工艺，可以使一步法制备得到的乳胶粒不需任何提纯就可实现单分散指数小于或等于0.005。

通过本发明方法制备出的具有核—壳结构的乳胶粒，其粒径范围为170～300nm，多分散指数小于或等于0.005。所制备的胶体光子晶体膜的颜色包括红，橙，黄，绿，青，蓝，紫七种颜色，并可根据需要通过调整乳胶粒粒径，得到更为丰富的色彩。

本发明的全色胶体光子晶体膜是具有硬核-软壳结构的单分散聚合物乳胶粒堆砌而成的，所述的膜具有蜂窝状结构；单分散聚合物乳胶粒的壳层厚20～50nm，乳胶粒粒径范围为170～300nm，多分散指数小于或等于0.005。

随着乳胶粒粒径由大到小变化，所得到的膜的反射光谱的峰值位置发生蓝移。

本发明具有核壳结构的单分散聚合物乳胶粒的制备是采用批量法无皂乳液聚合一步实现，所采用的典型的工艺过程是：将亲水性依次增加的单体1，单体2，单体3混合分散在含有pH缓冲剂和/或乳化剂的水溶液中；将所得到的乳液聚合体系在转速为300～800rpm，优选为500rpm的转速下搅拌混合，并加热到65～85℃(优选温度为78℃)，加入引发剂总量1/2的引发剂使反应开始进行，反应2～4.5小时后再加入引发剂总量1/4的引发剂，其余的引发剂在继续反应2～4.5小时后加入，所述的引发剂总用量相当单体总重量的0.2wt％～1wt％，优选为0.3wt％。反应随后持续1～3小时结束，得到单分散指数小于或等于0.005，粒径范围为170～300nm的具有硬核-软壳结构的单分散聚合物乳胶粒。

其中，单体1的用量为乳液聚合体系中单体总重量的88～94wt％，单体2为3～6wt％，单体3为3～6wt％，pH缓冲剂在乳液聚合体系中的浓度为0～0.99wt％，乳化剂在乳液聚合体系中的浓度为0～0.01wt％。

单分散聚合物乳胶粒的核壳结构的实现不需要特殊的工艺过程，只是根据聚合体系中反应单体及相应聚合物亲水性的不同，在聚合过程中亲水性基团逐步向表层迁移，而亲油基团向核层部分迁移，最终实现硬核-软壳结构。

体系的反应时间为5～12小时，优选反应时间为10～11小时。

所述的反应单体为分子中含有至少一个烯键的化合物，其亲水性依次增加，单体1为亲水性较差的反应单体，如苯乙烯、甲基苯乙烯或它们的混合物；而单体2为亲水性相对较好的单体，如丙烯酸酯类、醋酸乙烯酯或它们的混合物等，所述的丙烯酸酯类选自甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸异丁酯或它们的任意混合物；单体3为亲水性很强的水溶性反应单体，如丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酰胺、丙烯氰或它们的任意混合物等。微量水溶性反应单体3的引入是为了增加体系的稳定性。而亲水性依次不同的反应单体的选用，是为了在聚合过程中自发形成核—壳结构。

所述的引发剂选自碱金属硫酸盐、过硫酸铵或它们的混合物。其中引发剂是以水溶液的形式引入到聚合体系中，其溶液浓度为2～5wt％。

所述的碱金属选自钾或钠。

所述的调节最终所得乳胶粒的粒径大小的乳化剂选自十二烷基磺酸钠、十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠等中的一种或一种以上的混合物。

所述的pH缓冲剂选自碳酸氢铵、碳酸氢钠、磷酸氢钠等中的一种或一种以上的混合物。

为保证乳胶粒单分散性的有效实现，聚合过程中严格控制搅拌速率，加料及升温程序，以避免二次成核的出现。

本发明聚合体系中乳化剂用量不同，所得乳胶粒的粒径不同，导致最终胶体光子晶体膜的颜色不同；本发明中乳化剂是通过溶液的方式引入体系中。例如，乳化剂用量与聚合体系中单体总量的重量比率分别为0.0214％，0.0267％，0.0299％，0.0342％，0.0427％，0.0577％，0.0641％时，所制备得到的乳胶粒径依次为284，253，245，230，211，190，179nm，相应胶体光子晶体膜的颜色为红，橙，黄，绿，青，蓝，紫。

本发明的全色胶体光子晶体膜的制备方法包括以下步骤：

(1)室温下先将单分散聚合物乳胶粒分散在水中，然后将所得到的单分散聚合物乳胶粒乳液均匀覆盖在平整基材上，其中单分散聚合物乳胶粒乳液的浓度为5～30wt％。

(2)常温常压下使步骤(1)分散单分散聚合物乳胶粒的溶剂水挥发，单分散聚合物乳胶粒在基材上以面心立方堆砌，当涂膜干燥后，从基材上剥离，可以得到具有丰富色彩的全色胶体光子晶体膜。

所述的单分散聚合物乳胶粒的单分散指数小于或等于0.005，粒径范围为170～300nm。随乳胶粒径从170到300nm的变化，所得光子晶体膜的颜色呈现由紫到红变化。

所述的基材包括玻璃、硅片、纸张或不锈钢板等。

本发明所得到的具有丰富色彩的全色胶体光子晶体膜可应用于彩色涂层，化妆品及印刷等领域。其中，全色胶体光子晶体膜主要替代其中的颜料/染料成分，而在彩色涂层及印刷品中也用作成膜剂。

根据全色胶体光子晶体成膜基材的不同，所得到的彩色涂层可以用在不同基材上。

彩色乳晶膜由于可以产生亮丽色彩，同时避免传统染料/颜料所具有的对人体及环境的危害，而应用于效果颜料。它的这一性能可以使其与透明涂料或化妆品的基料混合，表现出彩色颜料效果。

本发明的全色胶体光子晶体膜与其它透明涂料相混合的应用过程可按如下操作进行：

将本发明的全色胶体光子晶体膜从基材上剥离，粉碎到微米级粒子大小，与透明涂料及溶剂相混合，胶体光子晶体膜可以表现出颜料的效果，其中混合液中全色胶体光子晶体膜为1～10wt％，透明涂料为50～70wt％，溶剂为20～40wt％。

所述的透明涂料选自丙烯酸清漆、聚氨酯清漆、582-2三聚氰胺树脂、硝基清漆中的一种或一种以上的混合物。

所述的溶剂为乙醇，乙酸乙酯或乙酸丁酯中的一种或几种混合。

具有生动色彩同时对人体及环境无危害的彩色光子晶体膜可应用于化妆品，尤其是彩妆系列，象口红，眼影，指甲油等。具体应用过程如下：

将本发明的全色胶体光子晶体膜从基材上剥离，粉碎到微米级粒子大小，与化妆品的基料相混合。全色光子晶体膜主要代替化妆品中的着色成分。

其中混合体系中全色胶体光子晶体膜为1～10wt％。化妆品的基料包括：体质颜料(4～12wt％)，涂膜形成剂(0～25wt％)，溶剂部分(包括油性部分(38～70wt％)，水性部分(3～12wt％)及其它助剂(0～5wt％))。

所述的体质颜料为TiO₂、高岭土或滑石粉中的一种或几种混合。

所述的涂膜形成剂为硝化纤维素、醇酸树脂、磺胺树脂或丙烯酸树脂等中的一种或几种混合。

所述的油性部分包括蜡质成分，合成油部分及油性溶剂。其中蜡质成分为小烛树蜡、固体石蜡、蜂蜡或巴西棕榈蜡的一种或几种混合；合成油多为甘油酯，特别是甘油三酸酯或蓖麻醇酸辛基十二烷酯的一种或几种混合；油性溶剂为蓖麻油及一些助溶剂，象硬脂酸丁酯，癸二酸二乙酯，四氢糠醇及其乙酸酯。

所述的水性部分包括水、甘油、丙二醇、甘醇或聚乙二醇等中的一种或几种混合。

所述的其它助剂包括非离子表面活性剂，增塑剂等。其中非离子表面活性剂多为环氧乙烷-环氧丙烷嵌锻共聚物，如聚氧乙烯(25)聚氧丙烯(202)十四烷醚；增塑剂为柠檬酸乙酰三丁酯、樟脑等中的一种或几种混合。

当将本发明用于彩色印刷时，是以单分散聚合物乳胶粒作为起始原料。其中的单分散聚合物乳胶粒既作为成膜剂或黏合剂，又作为其中的染料/颜料部分。其一般配方为：

单分散性聚合物乳胶粒乳液(5～10wt％)，保湿剂(0.5～2wt％)，其余为去离子水，将上述三者充分搅拌混合后，注入彩色打印机的墨盒中待用。

其中的保湿剂为乙二醇，丙二醇，聚乙二醇的一种或几种混合。

本发明中具有核-壳结构的单分散聚合物乳胶粒通过无皂乳液聚合一步法制备，其制备工艺简单，乳胶粒的大小及形态容易控制，所制备得到的乳胶粒不需要进行任何提纯就可实现单分散指数小于或等于0.005。本发明的胶体光子晶体膜的自组装制备，采用一种简单的方法实现：将一定浓度的单分散乳胶粒均匀覆盖在平整基材上，待其中的分散液挥发干后，便形成周期性排列有序的三维光子晶体膜。该方法简单易行，所需设备简单，有利于实现光子晶体膜的大规模制备。根据所用单分散乳胶粒粒径的不同，本发明所得全色胶体光子晶体膜可以呈现出由红到紫各种颜色。

前述采用一步乳液聚合制备得到的具有硬核-软壳结构的单分散乳胶粒在自组装过程中壳层发生变形，形成致密的蜂窝结构，有利于提高膜的机械稳定性。

该方法制备得到的全色乳晶膜由于为聚合物膜，在提供亮丽色彩的同时，可以避免常规的染料/颜料对环境及人体的危害，而广泛应用在彩色涂层，印刷及化妆品领域。

由于彩色乳晶膜所用的材料为功能性可调的聚合物，这样使得与各种基材之间具有很好的黏结性。

以下结合附图并通过实施例对本发明作进一步说明。

附图说明

图1为本发明实施例1，2，3中典型的乳胶粒单分散性的粒径分布图(粒径：245.1，多分散指数：0.003)。

图2a本发明实施例4的胶体光子晶体膜，颜色分别为红，橙，黄，绿，青，蓝，紫的胶体光子晶体膜。

图2b本发明实施例4的胶体光子晶体膜的反射光谱图。

图3本发明实施例4的三维周期性排列长程有序胶乳光子晶体膜的SEM照片，所得到的膜具有蜂窝状结构。

具体实施方式

实施例1：(单分散聚合物乳胶粒制备)

将单体混合物甲基丙烯酸甲酯(0.5克)、苯乙烯(7克)、甲基苯乙烯(8克)及丙烯酸(0.5克)，pH缓冲剂碳酸氢铵(0.5克)及乳化剂十二烷基苯磺酸钠与十二烷基磺酸钠的混合物(重量百分比1∶1)(3.419mg)分散在水(100mL)中，将所得到的混合体系在500rpm搅拌混合，并加热到65℃。加入10毫升的过硫酸铵(0.5克溶解在20毫升水中)水溶液使反应开始进行，反应4.5小时后再加入5毫升的过硫酸铵水溶液，其余的过硫酸铵水溶液在继续反应4.5小时后加入，反应随后持续3小时结束。最终得到单分散指数小于或等于0.005，粒径范围为284nm的单分散聚合物乳胶粒。

当改变其中乳化剂十二烷基苯磺酸钠与十二烷基磺酸钠的混合物(重量百分比1∶1)的用量分别为4.272、4.784、5.472、6.832、9.232或10.256mg时，所得到最终乳胶粒粒径范围分别为253，245，230，211，190或179nm，乳胶粒的单分散指数小于或等于0.005。

实施例2：(单分散聚合物乳胶粒制备)

将单体混合物醋酸乙烯酯(0.5克)、甲基丙烯酸丁酯(0.5克)，甲基苯乙烯(21克)、丙烯酰胺(0.6克)及丙烯酸(0.4克)，pH缓冲剂磷酸氢钠(0.6克)与碳酸氢铵(0.6克)的混合物及乳化剂十二烷基硫酸钠(4.920mg)溶解在水(100mL)中，将所得到的混合体系在800rpm搅拌混合，并加热到85℃。加入10毫升的引发剂(由过硫酸钾(0.6克)与过硫酸铵(0.4克)溶解在20毫升水中得到)使反应开始进行，反应2小时后再加入5毫升的引发剂水溶液，其余的引发剂水溶液在继续反应2小时后加入，反应随后持续1小时后结束。最终得到单分散指数小于或等于0.005，粒径范围为284nm的单分散聚合物乳胶粒。

当改变其中乳化剂十二烷基硫酸钠的用量分别为6.141mg、6.877、7.866、9.821、13.271或14.743mg时，所得到最终乳胶粒粒径范围分别为253，245，230，211，190或179nm，乳胶粒的单分散指数小于或等于0.005。

实施例3：(单分散聚合物乳胶粒制备)

将单体混合物甲基丙烯酸异丁酯(1.2克)，甲基苯乙烯(18克)及甲基丙烯酸(1.2克)，pH缓冲剂碳酸氢钠(1.0克)及乳化剂十二烷基磺酸钠(4.366mg)溶解在水(100mL)中，将所得到的混合体系在600rpm搅拌混合，并加热到75℃。加入10毫升的过硫酸钾(0.8克溶解在20毫升水中)水溶液使反应开始进行，反应3.5小时后再加入5毫升的过硫酸钾水溶液，其余的过硫酸钾水溶液在继续反应3小时后加入，反应随后持续2小时后结束。最终得到单分散指数小于或等于0.005，粒径范围约为284nm的单分散聚合物乳胶粒。

当改变其中乳化剂十二烷基磺酸钠的用量分别为5.447mg、6.10、6.977、8.711、11.771或13.076mg时，所得到最终乳胶粒粒径范围分别为253，245，230，211，190或179nm，乳胶粒的单分散指数小于或等于0.005。

实施例4：(应用于彩色涂层)

在室温下将浓度为5wt％的实施例1中制备得到的单分散聚合物乳胶粒分别均匀覆盖在清洁的玻璃、硅片或不锈钢扳基材上，待其中的分散液水分挥发干后，便形成周期性排列有序的三维光子晶体膜。实施例1中所得单分散聚合物乳胶粒的粒径分别为284，253，245，230，211，190，179nm时，相应所制备得到的胶体光子晶体膜的颜色为红，橙，黄，绿，青，蓝，紫。

实施例5：(在透明涂料中用作颜料)

将用实施例1制备得到的单分散聚合物乳胶粒采用实施例4方法制备得到的红色胶体光子晶体膜从玻璃基材上剥离(用量为10wt％)，粉碎到微米级大小，与丙烯酸清漆(60wt％)及一定量乙醇(30wt％)相混合使用，得到红色涂料。

实施实例6：(应用于口红)

TiO₂(10wt％)，红色胶体光子晶体(8.0wt％，代替颜料部分)，小烛树蜡(5.0wt％)，纯地蜡(4.0wt％)，巴西棕榈蜡(2.0wt％)，蓖麻油(30.0wt％)，异硬脂酸二甘油酯(28.50wt％)，聚氧乙烯(25)聚氧丙烯(202)十四烷醚(1.5wt％)，去离子水(8.0wt％)，甘油(2.0wt％)，丙二醇(1.0wt％)。

制法：将TiO₂及用前述实施例1制备得到的粒径为284nm的单分散聚合物乳胶粒采用实施例4方法制备得到的红色胶体光子晶体(粉碎到微米大小)加入蓖麻油中，用滚筒处理；将去离子水，甘油，丙二醇在80℃均一溶解形成水相；将其它成分混合加热熔解后，将前述滚筒处理部分及水相部分加入，使用均质搅拌机均一分散，随后，使其流入模具后冷却成为细圆条状。

实施例7(用于彩色打印机)

将实施例1制备得到的单分散性聚合物乳胶粒乳液、二甘醇、丙二醇、去离子水充分搅拌混合，注入彩色打印机的墨盒中待用。其中，二甘醇与丙二醇的重量百分比为1∶1，体系中单分散性聚合物乳胶粒乳液的浓度为8wt％，二甘醇与丙二醇混合物的浓度为1wt％，余量为去离子水。

Claims (10)

1.一种全色胶体光子晶体膜，其特征是：所述的全色胶体光子晶体膜是具有硬核-软壳结构的单分散聚合物乳胶粒堆砌而成的，所述的膜具有蜂窝状结构；单分散聚合物乳胶粒的壳层厚20～50nm，乳胶粒粒径范围为170～300nm，多分散指数小于或等于0.005。

2.根据权利要求1所述的全色胶体光子晶体膜，其特征是：所述的全色胶体光子晶体膜随着乳胶粒粒径由大到小变化，所得到的胶体光子晶体膜的反射光谱的峰值位置发生蓝移。

3.根据权利要求1所述的全色胶体光子晶体膜，其特征是，所述的单分散聚合物乳胶粒是通过下述方法制备得到的：

将亲水性依次增加的单体1，单体2，单体3混合分散在含有pH缓冲剂和/或乳化剂的水溶液中；将所得到的乳液聚合体系在转速为300～800rpm的转速下搅拌混合，并加热到65～85℃，加入引发剂总量1/2的引发剂使反应开始进行，反应2～4.5小时后再加入引发剂总量1/4的引发剂，其余的引发剂在继续反应2～4.5小时后加入，所述的引发剂总用量相当单体总重量的0.2％～1wt％；反应结束后得到单分散指数小于或等于0.005，粒径范围为170～300nm的具有硬核-软壳结构的单分散聚合物乳胶粒；

所述的单体1的用量为乳液聚合体系中单体总重量的88～94wt％，单体2为3～6wt％，单体3为3～6wt％，pH缓冲剂在乳液聚合体系中的浓度为0～0.99wt％，乳化剂在乳液聚合体系中的浓度为0～0.01wt％；

所述的单体1选自苯乙烯、甲基苯乙烯或它们的混合物；

所述的单体2选自丙烯酸酯类、醋酸乙烯酯或它们的混合物；

所述的单体3选自丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酰胺、丙烯氰或它们的任意混合物。

4.根据权利要求3所述的全色胶体光子晶体膜，其特征是：所述的丙烯酸酯类选自甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸异丁酯或它们的任意混合物。

5.根据权利要求3所述的全色胶体光子晶体膜，其特征是：所述的引发剂是以水溶液的形式引入到聚合体系中，其溶液浓度为2～5wt％；引发剂选自碱金属硫酸盐、过硫酸铵或它们的混合物。

6.根据权利要求3所述的全色胶体光子晶体膜，其特征是：所述的乳化剂选自十二烷基磺酸钠、十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠中的一种或一种以上的混合物。

7.根据权利要求3所述的全色胶体光子晶体膜，其特征是：所述的pH缓冲剂选自碳酸氢铵、碳酸氢钠、磷酸氢钠中的一种或一种以上的混合物。

8.一种根据权利要求1～7任一项所述的全色胶体光子晶体膜的制备方法，其特征是，所述的方法包括以下步骤：

(1)室温下将单分散聚合物乳胶粒分散在水中，然后将所得到的单分散聚合物乳胶粒乳液均匀覆盖在平整基材上，其中单分散聚合物乳胶粒乳液的浓度为5～30wt％；

(2)常温常压下使步骤(1)分散单分散聚合物乳胶粒的溶剂水挥发，单分散聚合物乳胶粒在基材上以面心立方堆砌，当涂膜干燥后，从基材上剥离，得到全色胶体光子晶体膜；

所述的全色胶体光子晶体膜是具有硬核-软壳结构的单分散聚合物乳胶粒堆砌而成的，所述的膜具有蜂窝状结构；单分散聚合物乳胶粒的壳层厚20～50nm，乳胶粒粒径范围为170～300nm，多分散指数小于或等于0.005。

9.根据权利要求8所述的全色胶体光子晶体膜的制备方法，其特征是，所述的单分散聚合物乳胶粒是通过下述方法制备得到的：

将亲水性依次增加的单体1，单体2，单体3混合分散在pH缓冲剂及乳化剂的水溶液中；将所得到的乳液聚合体系在转速为300～800rpm的转速下搅拌混合，并加热到65～85℃，加入引发剂总量1/2的引发剂使反应开始进行，反应2～4.5小时后再加入引发剂总量1/4的引发剂，其余的引发剂在继续反应2～4.5小时后加入，所述的引发剂总用量相当单体总重量的0.2％～1

wt％；反应结束后得到单分散指数小于或等于0.005，粒径范围为170～300nm的具有硬核-软壳结构的单分散聚合物乳胶粒；

所述的单体1的用量为乳液聚合体系中单体总重量的88～94wt％，单体2为3～6wt％，单体3为3～6wt％，pH缓冲剂在乳液聚合体系中的浓度为0～0.99wt％，乳化剂在乳液聚合体系中的浓度为0～0.01wt％；

所述的单体1选自苯乙烯、甲基苯乙烯或它们的混合物；

所述的单体2选自丙烯酸酯类、醋酸乙烯酯或它们的混合物；

所述的单体3选自丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酰胺、丙烯氰或它们的任意混合物；

所述的丙烯酸酯类选自甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸异丁酯或它们的任意混合物；

所述的引发剂是以水溶液的形式引入到聚合体系中，其溶液浓度为2～5wt％；引发剂选自碱金属硫酸盐、过硫酸铵或它们的混合物；

所述的乳化剂选自十二烷基磺酸钠、十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠中的一种或一种以上的混合物；

所述的pH缓冲剂选自碳酸氢铵、碳酸氢钠、磷酸氢钠中的一种或一种以上的混合物。

10.一种根据权利要求1～7任一项所述的全色胶体光子晶体膜的用途，其特征是：所述的全色乳胶光子晶体膜用于涂料、印刷油墨或化妆品中的颜料或染料成分；或将全色乳胶光子晶体膜作为彩色涂料或印刷油墨中的成膜剂或黏合剂。

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