一种结构色中国画颜料及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种结构色中国画颜料及其制备方法，该颜料是基于聚苯胺和二氧化硅复合的悬浊液，所述二氧化硅为二氧化硅纳米微球，所述聚苯胺为聚苯胺纳米微球。本发明专利技术通过乳液聚合法制得的聚苯胺纳米微球，结构均匀稳定，不易团聚，且使用不同尺寸的二氧化硅纳米微球，能够在结构色颜料中形成短程序非晶光子晶体结构，对可见光进行相关散射而呈现一定的颜色；将聚苯胺纳米微球与二氧化硅纳米微球混合后，聚苯胺纳米微球能够打乱二氧化硅纳米微球在水分蒸发过程中形成的有序结构，形成结构色颜料，同时通过改变聚苯胺纳米微球和二氧化硅纳米微球的比例，能够得到不同配比的悬浊液，得到具有一系列颜色的光子晶体结构色。

A Structural Color Pigment for Chinese Painting and Its Preparation Method

The invention provides a structural color Chinese painting pigment and a preparation method thereof. The pigment is based on a suspension composed of Polyaniline and silicon dioxide. The silicon dioxide is a silicon dioxide nanosphere, and the polyaniline is a polyaniline nanosphere. The polyaniline nanospheres obtained by emulsion polymerization are uniform and stable in structure, and are not easy to agglomerate, and the silica nanoparticles with different sizes can form a short program amorphous photonic crystal structure in the structure pigment, and present a certain color when the visible light is correlated with scattering. Nanospheres can disrupt the orderly structure of silica nanospheres formed during water evaporation and form structural pigments. At the same time, by changing the proportion of polyaniline nanospheres and silica nanospheres, suspensions with different ratios can be obtained, and a series of color photonic crystal structure colors can be obtained.

【技术实现步骤摘要】
一种结构色中国画颜料及其制备方法
本专利技术涉及颜料材料
，具体为一种结构色中国画颜料及其制备方法。
技术介绍
色彩在自然界中具有至关重要的作用，其大致可以分为色素成色与结构成色两大类。色素成色源于色素分子中不同能级的电子跃迁，进而导致对可见光的选择性吸收；而结构色的基本原理是光子晶体中粒子的有序排列或无定形排列产生对可见光的反射、衍射及散射等现象。因此相比较于传统颜料或染料的色素成色，光子晶体结构色具有永不褪色、环保无毒的特点，在颜色显示领域具有广阔的应用前景。中国画已有上千年的发展历史，目前中国画颜料一般分成矿物颜料与植物颜料两大类。这些颜料都是利用不同材质对光吸收特性的差异来达到实现各种色彩的目的。目前的颜料可以用于呈现自然界中的绝大部分色彩，因为人们看到的绝大部分颜色也是由于物体中所含色素对光的吸收所产生的。但是，自然界中还存在结构色，这些结构色广泛存在于生物中。比如，孔雀和一些鸟类羽毛的颜色、包括大闪蝶在内的多种蝴蝶翅膀的颜色。因此，有必要开发一种新的中国画颜料，来模仿生物的结构色，丰富中国画的样式。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决上述技术的不足，提供一种结构色中国画颜料及其制备方法。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种结构色中国画颜料，该颜料是基于聚苯胺和二氧化硅复合的悬浊液，其中二氧化硅为二氧化硅纳米微球，其中聚苯胺为聚苯胺纳米微球。优选的，聚苯胺纳米微球和二氧化硅纳米微球的质量比为1：50～90。优选的，聚苯胺纳米微球的粒径为100～150nm。优选的，二氧化硅纳米微球的粒径为200～400nm。本专利技术的一种结构色中国画颜料的制备方法，包括以下步骤：步骤1、采用乳液聚合法得到聚苯胺微球乳液，离心，将沉淀物干燥，研磨，得到聚苯胺微球粉末，将聚苯胺微球粉末分散到溶剂中，得到聚苯胺的分散液；将二氧化硅纳米微球分散到溶剂中，得到二氧化硅分散液；步骤2、将步骤1得到的聚苯胺的分散液和二氧化硅分散液混合均匀，即得到基于聚苯胺和二氧化硅复合的悬浊液。优选的，步骤1中，所述溶剂为乙腈或者乙醇。优选的，步骤1中，聚苯胺的分散液中聚苯胺的质量分数为0.2％～1％，二氧化硅的分散液中二氧化硅的质量分数为10％～50％。优选的，步骤2中，混合均匀通过超声或者搅拌实现，超声功率为2400W，超声时间为30～45min；搅拌转速为1200r/min，搅拌时间为60～75min。与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：本专利技术的技术效果和优点：1、本专利技术使用不同尺寸的二氧化硅纳米微球，能够在结构色颜料中形成短程序非晶光子晶体结构，对可见光进行相关散射而呈现一定的颜色，且二氧化硅纳米微球的化学性质稳定，无毒无害，具有较好的光学性质；2、本专利技术中通过乳液聚合法制得的聚苯胺纳米微球，结构均匀稳定，不易团聚，制备方法简单，来源丰富，且能够打乱二氧化硅纳米微球在水分蒸发过程中形成的有序结构，形成结构色颜料。3、本专利技术中通过改变聚苯胺纳米微球和二氧化硅纳米微球的比例，从而得到不同配比的悬浊液，得到具有一系列颜色的光子晶体结构色。具体实施方式下面通过具体实施方式例对本专利技术进行详细描述。本专利技术的范围并不受限于该具体实施方式。聚苯胺纳米微球和二氧化硅纳米微球的粒径较小，能够很好的分散在溶剂中，当将各自的分散液混合后，在溶剂蒸发过程中，聚苯胺纳米微球和二氧化硅纳米微球发生一定的自组装过程，从而形成短程有序而长程无序的非晶光子晶体微观结构。这种结构能对可见光产生相干散射而呈现结构色，采用不同粒径的纳米微球能够得到多种颜色的结构色。二氧化硅纳米微球的制备方法为现有的方法，具体参照《材料导报》2010年11月第24卷，姜会平等人发表的“单分散纳米二氧化硅微球的制备与表征”。聚苯胺纳米微球的制备参照《物理化学学报》2004年第20期，方鲲等人发表的“分散聚合水基聚苯胺乳胶微球制备与表征”。实施例1本实施例提供一种结构色中国画颜料，该颜料是基于平均粒径为100nm的聚苯胺纳米微球和平均粒径为200nm的二氧化硅纳米微球复合的悬浊液。本实施的结构色中国画颜料的制备过程为：将平均粒径为100nm的聚苯胺纳米微球分散在乙醇溶液中，于2400W超声30min，配制得到质量分数为0.2％的聚苯胺纳米微球分散液；将平均粒径为200nm的二氧化硅纳米微球分散在乙醇溶液中，在1200r/min的转速下搅拌60min得到质量分数为10％的二氧化硅纳米微球分散液；将1.0g聚苯胺纳米微球分散液与1.0g二氧化硅纳米微球分散液混合，此时聚苯胺纳米微球与二氧化硅纳米微球的质量比为1：50，于2400W超声30min，混合均匀，得到结构色中国画颜料悬浊液。实施例2本实施例提供一种结构色中国画颜料，该颜料是基于平均粒径为125nm的聚苯胺纳米微球和平均粒径为300nm的二氧化硅纳米微球复合的悬浊液。本实施的结构色中国画颜料的制备过程为：将平均粒径为125nm的聚苯胺纳米微球分散在乙醇溶液中，于2400W超声30min，配制得到质量分数为0.5％的聚苯胺纳米微球分散液；将平均粒径为300nm的二氧化硅纳米微球分散在乙醇溶液中，在1200r/min的转速下搅拌60min得到质量分数为30％的二氧化硅纳米微球分散液；将1.2g聚苯胺纳米微球分散液与1.0g二氧化硅纳米微球分散液混合，此时聚苯胺纳米微球与二氧化硅纳米微球的质量比为1：50，于1200r/min的转速下搅拌65min，混合均匀，得到结构色中国画颜料悬浊液。实施例3本实施例提供一种结构色中国画颜料，该颜料是基于平均粒径为150nm的聚苯胺纳米微球和平均粒径为400nm的二氧化硅纳米微球复合的悬浊液。本实施的结构色中国画颜料的制备过程为：将平均粒径为150nm的聚苯胺纳米微球分散在乙醇溶液中，于2400W超声30min，配制得到质量分数为1％的聚苯胺纳米微球分散液；将平均粒径为400nm的二氧化硅纳米微球分散在乙醇溶液中，在1200r/min的转速下搅拌60min得到质量分数为50％的二氧化硅纳米微球分散液；将1.0g聚苯胺纳米微球分散液与1.0g二氧化硅纳米微球分散液混合，此时聚苯胺纳米微球与二氧化硅纳米微球的质量比为1：50，于1200r/min的转速下搅拌75min，混合均匀，得到结构色中国画颜料悬浊液。实施例4本实施例提供一种结构色中国画颜料，该颜料是基于平均粒径为100nm的聚苯胺纳米微球和平均粒径为200nm的二氧化硅纳米微球复合的悬浊液。本实施的结构色中国画颜料的制备过程为：将平均粒径为100nm的聚苯胺纳米微球分散在乙腈溶液中，于2400W超声30min，配制得到质量分数为0.2％的聚苯胺纳米微球分散液；将平均粒径为200nm的二氧化硅纳米微球分散在乙醇溶液中，在1200r/min的转速下搅拌60min得到质量分数为10％的二氧化硅纳米微球分散液；将1.0g聚苯胺纳米微球分散液与1.4g二氧化硅纳米微球分散液混合，此时聚苯胺纳米微球与二氧化硅纳米微球的质量比为1：70，于2400W超声30min，混合均匀，得到结构色中国画颜料悬浊液。实施例5本实施例提供一种结构色中国画颜料，该颜料是基于平均粒径为125nm的聚苯胺纳米微球和平均粒径为300nm的二氧化硅纳米微球复合的悬浊液。本实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种结构色中国画颜料，其特征在于，该颜料是基于聚苯胺和二氧化硅复合的悬浊液，所述二氧化硅为二氧化硅纳米微球，所述聚苯胺为聚苯胺纳米微球。

【技术特征摘要】
1.一种结构色中国画颜料，其特征在于，该颜料是基于聚苯胺和二氧化硅复合的悬浊液，所述二氧化硅为二氧化硅纳米微球，所述聚苯胺为聚苯胺纳米微球。2.根据权利要求1所述的一种结构色中国画颜料，其特征在于，聚苯胺纳米微球和二氧化硅纳米微球的质量比为1：50～90。3.根据权利要求1所述的一种结构色中国画颜料，其特征在于，聚苯胺纳米微球的平均粒径为100～150nm。4.根据权利要求1所述的一种结构色中国画颜料，其特征在于，二氧化硅纳米微球的平均粒径为200～400nm。5.一种权利要求1-4任一所述的结构色中国画颜料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、采用乳液聚合法得到聚苯胺微球乳液，离心，将沉淀物干燥，研磨，得到聚苯胺微球粉末，将聚苯胺微球粉末分散到溶剂...

【专利技术属性】
技术研发人员：周云，
申请(专利权)人：许昌学院，
类型：发明
国别省市：河南,41