專利名稱：一種光致變色雙殼微膠囊及其制備方法和應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬功能高分子材料制備技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種光致變色雙殼微膠囊及其制備方法和應(yīng)用。
背景技術(shù)：
光致變色材料是指一種化合物A受到一定波長的光照射時，可發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)得到產(chǎn)物B，A和B的顏色(即對光的吸收)明顯不同。B在另外一束光的照射下或經(jīng)加熱又可恢復(fù)到原來的形式A。光致變色材料具有可逆性。光致變色材料變色靈敏、色澤鮮艷，使用光致變色材料的制成的涂料可以制作成各種日用品、服裝、玩具、裝飾品、童車或涂布到內(nèi)外墻上、公路標(biāo)牌和建筑物等的各種標(biāo)示、圖案，在光照下會呈現(xiàn)出色彩豐富、艷麗的圖案或花紋，美化人們的生活及環(huán)境，但是光 致變色材料易受溫度、光照、PH值和氧等環(huán)境因素的影響而導(dǎo)致氧化劣變，耐疲勞性差。光致變色材料及其應(yīng)用材料方面的研究已經(jīng)有一定的進(jìn)展，其中關(guān)于光致變色微膠囊的研究也只是起步。專利200810057392. X制備了一種單殼層光致變色微膠囊，但是由于使用的蜜胺樹脂預(yù)聚體在聚合初期易發(fā)生粘連，制得的微膠囊易形成多芯粒子，導(dǎo)致粒徑分布較寬，微膠囊表面不易形成致密光潔的殼層，內(nèi)部光致變色有機(jī)溶液易流失。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述技術(shù)問題，本發(fā)明的第一方面目的是提供一種外殼耐磨性和耐久性好，不易發(fā)生內(nèi)部光致變色有機(jī)溶液泄露的光致變色雙殼微膠囊。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的方案是一種光致變色雙殼微膠囊，其特征在于，所述光致變色雙殼微膠囊包括
芯材，芯材為光致變色材料；
內(nèi)層殼體，內(nèi)層殼體以乙烯基單體為聚合單體，并通過界面聚合包裹芯材；
外層殼體，外層殼體以醚化蜜胺樹脂預(yù)聚體為聚合單體，并通過原位聚合包裹內(nèi)層殼體。進(jìn)一步的設(shè)置如下
所述芯材采用的光致變色材料優(yōu)選為6-硝基-1'，3'，3'-三甲基吲哚啉螺苯并吡喃或N-乙基_3，3- 二甲基螺吲哚啉萘并惡嗪的螺吡喃或羅噁嗪類光致變色材料中的任意一種?？紤]到微膠囊的致密性以及與共混物的反應(yīng)性，所述的乙烯基單體結(jié)構(gòu)為以下結(jié)構(gòu)式I和式2中的一種或幾種；
CH2=C-R2
L
式I
式I中R1為H、CH3或者C2H5, R2為苯基、取代苯基、Cl、CN、烷基醚或者OCOCH3 ；
CH^ =0:~C—OX式2
式2中R1為H、CH3、或者C2H5, X為C1-C8的脂肪鏈或含羥基的C1-C8的脂肪鏈；
所述的醚化蜜胺樹脂預(yù)聚體為三羥甲基三聚氰胺或六羥甲基三聚氰胺的醚化體。本發(fā)明的第二方面目的是提供一種光致變色雙殼微膠囊的制備方法，其特征在于，包括以下步驟將光致變色有機(jī)溶液、高分子系統(tǒng)調(diào)節(jié)劑和蒸餾水在高剪切混合乳化機(jī)中高速均化，高速均化的速度為10000-12000rpm;高速均化后，攪拌升溫至75-80°C并加入引發(fā)劑和乙烯基單體，乙烯基單體聚合進(jìn)行內(nèi)層殼體造壁，并形成內(nèi)層殼體；然后冷卻至30°C以下，調(diào)節(jié)pH值3-5，攪拌并滴加醚化蜜胺樹脂預(yù)聚體水溶液，升溫至55-65°C保溫l_2h，聚合進(jìn)行外層殼體造壁，并形成外層殼體；然后冷卻，氨水調(diào)節(jié)至pH=7，出料，抽濾干燥得到光致變色雙殼微膠囊。 所述的制備方法中
所述的光致變色有機(jī)溶液是指將光致變色材料溶解于有機(jī)溶劑中獲得的。所述的高分子系統(tǒng)調(diào)節(jié)劑采用十二烷基苯磺酸鈉、十二烷基硫酸鈉、苯乙烯-馬來酸酐共聚物或乙烯馬來酸酐共聚物之中的任意一種。所述高分子系統(tǒng)調(diào)節(jié)劑用量為芯材質(zhì)量的10%_200%，乙烯基單體用量為芯材質(zhì)量的10%-200%，蜜胺樹脂預(yù)聚體用量為芯材質(zhì)量的50%-1000%。所述弓I發(fā)劑為過硫酸銨或過硫酸鉀。本發(fā)明所述制備方法原理如下首先，通過乙烯基單體縮聚反應(yīng)制得內(nèi)層殼體，再通過醚化蜜胺樹脂預(yù)聚體聚合制得外層殼體，得到光致變色雙殼微膠囊。為提高微膠囊壁材的耐磨性和耐久性，所述的內(nèi)層殼體造壁為不同量的乙烯基單體進(jìn)行二次或二次以上重復(fù)造壁。為更進(jìn)一步提高微膠囊壁的耐磨性及耐久性，所述的外層殼體造壁為不同量的醚化蜜胺樹脂預(yù)聚體進(jìn)行二次或二次以上重復(fù)造壁。本發(fā)明的第三方面目的是提供一種光致變色雙殼微膠囊在紡織品個性化整理上的應(yīng)用。進(jìn)一步地通過采用浸軋、浸潰、印花、涂層或噴灑方式將光致變色雙殼微膠囊作用于紡織品上。所述的紡織品包括合成纖維、人造纖維、棉、毛、絲或麻制成的織物，或者是他們的混紡織物。本發(fā)明的有益效果如下
I、本發(fā)明的光致變色雙殼微膠囊，膠囊壁具有熱固性質(zhì)，耐加工性能較好，耐磨性及耐久性好。2、本發(fā)明的光致變色雙殼微膠囊，可采用浸軋、浸潰、印花、涂層、噴灑方式作用于紡織品上，整理后的紡織品使用過程中，不會發(fā)生內(nèi)部相變材料泄露，以致于在紡織品上出現(xiàn)油斑。3、本發(fā)明的光致變色雙殼微膠囊可用于印刷品表面，它能保證核芯光致變色材料不會發(fā)生流動、遷移和外泄，并且不受外部條件影響，從而持久的保持光致變色性能。以下結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。


圖I本發(fā)明的光致變色雙殼微膠囊的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式 如圖I所示，本發(fā)明的光致變色雙殼微膠囊包括
芯材I,芯材I為光致變色材料；
內(nèi)層殼體2，內(nèi)層殼體2以乙烯基單體為聚合單體，并通過界面聚合包裹芯材I ;
外層殼體3，外層殼體3以醚化蜜胺樹脂預(yù)聚體為聚合單體，并通過原位聚合包裹內(nèi)層殼體2。制備實施例I :
在室溫下將10份6-硝基-I'，3'，3'-三甲基吲哚啉螺苯并吡喃、15份高分子系統(tǒng)調(diào) 節(jié)劑、200份蒸餾水在高速剪切混合乳化即中高速均化30min，均化速率為lOOOOrpm，將均化后乳液倒入三口燒瓶，放入恒溫水域槽中，在攪拌條件下加入O. 5份的過硫酸鉀，升溫至80°C，加入20份甲基丙烯酸乙酯進(jìn)行內(nèi)層造壁，冷卻后，用醋酸調(diào)節(jié)pH值為3 4，攪拌速度為200rpm下，滴加1200份的醚化蜜胺樹脂，升溫至55°C，保溫I. 5h進(jìn)行外殼層單次造壁；再升溫至65°C，保溫lh，冷卻，氨水中和至平H值為7，得到光致變色雙殼微膠囊溶液，干燥制得粉狀光致變色雙殼微膠囊I號。應(yīng)用實施例I :
錦綸織物印花整理直接把光致變色雙殼微膠囊I號加入涂料印花色漿中，然后按印花工藝印花。配方涂料5份，增稠劑3份，光致變色雙殼微膠囊I號10份，無醛超柔粘合劑10份，加水至100份。經(jīng)整理前后的錦綸織物的顏色在室內(nèi)燈光下看基本相同，手感幾無變化，在室外太陽光照下整塊面料整體變色均勻、柔和。制備實施例2
在室溫下將10份N-乙基_3，3-二甲基螺吲哚啉萘并惡嗪、15份高分子系統(tǒng)調(diào)節(jié)劑、200份蒸餾水在高速剪切混合乳化即中高速均化30min，均化速率為lOOOOrpm，將均化后乳液倒入三口燒瓶，放入恒溫水域槽中，在攪拌條件下加入0. 5份的過硫酸鉀，升溫至80°C，加入20份甲基丙烯酸乙酯進(jìn)行內(nèi)層造壁，冷卻后，用醋酸調(diào)節(jié)pH值為3 4，攪拌速度為200rpm下，滴加80份的醚化蜜胺樹脂，升溫至55°C，保溫I. 5h進(jìn)行外殼層單次造壁；冷卻至室溫下后再次滴加80份醚化蜜胺樹脂，升溫至55°C，保溫I. 5h，進(jìn)行外殼層二次造壁，再升溫至65°C，保溫lh，冷卻，氨水中和至平H值為7，得到光致變色雙殼微膠囊溶液，干燥制得粉狀光致變色雙殼微膠囊2號。應(yīng)用實施例2:
純棉針織物整理采用浸軋方式，將光致變色微膠囊2號均勻的整理在織物纖維表面， 工藝浸軋(二浸二軋，攜液量70%)—烘干(90-100°C)2min。浸軋液配方光致變色雙殼微膠囊2號50g/L，無醛超柔粘合劑20g/L。經(jīng)整理前后的純棉的顏色在室內(nèi)燈光下看基本相同，手感幾無變化，在室外太陽光照下整塊面料整體變色均勻、柔和。
權(quán)利要求
1.一種光致變色雙殼微膠囊，其特征在于，所述光致變色雙殼微膠囊包括 芯材，芯材為光致變色材料； 內(nèi)層殼體，內(nèi)層殼體以乙烯基單體為聚合單體，并通過界面聚合包裹芯材； 外層殼體，外層殼體以醚化蜜胺樹脂預(yù)聚體為聚合單體，并通過原位聚合包裹內(nèi)層殼體。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種光致變色雙殼微膠囊，其特征在于所述芯材采用的光致變色材料優(yōu)選為6-硝基-I'，3'，3'-三甲基吲哚啉螺苯并吡喃或N-乙基-3，3- 二甲基螺吲哚啉萘并惡嗪的螺吡喃或羅噁嗪類光致變色材料中的任意一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種光致變色雙殼微膠囊，其特征在于所述的乙烯基單體結(jié)構(gòu)為以下結(jié)構(gòu)式I和式2中的一種或幾種；
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種光致變色雙殼微膠囊，其特征在于所述的醚化蜜胺樹脂預(yù)聚體為三羥甲基三聚氰胺或六羥甲基三聚氰胺的醚化體。
5.一種光致變色雙殼微膠囊的制備方法，其特征在于，包括以下步驟將光致變色有機(jī)溶液、高分子系統(tǒng)調(diào)節(jié)劑和蒸餾水在高剪切混合乳化機(jī)中高速均化，高速均化的速度為10000-12000rpm ;高速均化后，攪拌升溫至75_80°C并加入引發(fā)劑和乙烯基單體，乙烯基單體聚合進(jìn)行內(nèi)層殼體造壁，并形成內(nèi)層殼體；然后冷卻至30°C以下，調(diào)節(jié)pH值3-5，攪拌并滴加醚化蜜胺樹脂預(yù)聚體水溶液，升溫至55-65°C保溫l_2h，聚合進(jìn)行外層殼體造壁，并形成外層殼體；然后冷卻，氨水調(diào)節(jié)至pH=7，出料，抽濾干燥得到光致變色雙殼微膠囊。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種光致變色雙殼微膠囊的制備方法，其特征在于所述的高分子系統(tǒng)調(diào)節(jié)劑采用十二烷基苯磺酸鈉、十二烷基硫酸鈉、苯乙烯-馬來酸酐共聚物或乙烯馬來酸酐共聚物之中的任意一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種光致變色雙殼微膠囊的制備方法，其特征在于所述高分子系統(tǒng)調(diào)節(jié)劑用量為芯材質(zhì)量的10%-200%，乙烯基單體用量為芯材質(zhì)量的10%-200%，蜜胺樹脂預(yù)聚體用量為芯材質(zhì)量的50%-1000%。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種光致變色雙殼微膠囊的制備方法，其特征在于所述引發(fā)劑為過硫酸銨或過硫酸鉀。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種光致變色雙殼微膠囊的制備方法，其特征在于所述的內(nèi)層殼體造壁為不同量的乙烯基單體進(jìn)行二次或二次以上重復(fù)造壁；所述的外層殼體造壁為不同量的醚化蜜胺樹脂預(yù)聚體進(jìn)行二次或二次以上重復(fù)造壁。
10.一種光致變色雙殼微膠囊在紡織品個性化整理上的應(yīng)用，其特征在于采用浸軋、浸潰、印花、涂層或噴灑方式將光致變色雙殼微膠囊作用于紡織品上，所述的紡織品包括合成纖 維、人造纖維、棉、毛、絲或麻制成的織物，或者是他們的混紡織物。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種光致變色材雙殼微膠囊及其制備方法和應(yīng)用。該微膠囊由核芯、內(nèi)層殼體和外層殼體組成，核芯材料為光致變色材料；內(nèi)層殼體以乙烯基單體為聚合單體，通過界面聚合包裹核芯；外層殼體以醚化蜜胺樹脂預(yù)聚體為聚合單體，通過原位聚合包裹內(nèi)層殼體。本發(fā)明的光致變色雙殼微膠囊，制備工藝簡單，無毒無害，膠囊壁具有很好的韌性，且耐磨、耐熱、耐水，加工性能好，能持久的發(fā)揮光致變色功能?？捎糜诩徔?、印刷領(lǐng)域，滿足個性化和防偽需求。
文檔編號D06M23/12GK102886233SQ20121040717
公開日2013年1月23日 申請日期2012年10月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月24日
發(fā)明者張艷, 崔桂新, 王穎, 鄭小佳 申請人:紹興中紡院江南分院有限公司