The invention discloses a forming method for preparing photonic crystal parts with different structural colors based on nanocomposite materials. Unlike photonic crystal materials prepared by conventional methods, thermoplastic materials are coated with thermosetting nanoparticles with uniform particle size by fillers, and the high temperature flow field of thermoplastic materials is used to increase the orderly arrangement of thermosetting nanoparticles during forming, thus making the parts have angular dependence of brilliant structural colors. The nanoscale of thermosetting nanoparticles is large. Small to achieve different wavelengths of structural color reflection.
【技术实现步骤摘要】
一种基于纳米复材制备不同结构色光子晶体制件的成形方法
本专利技术属于塑料加工成形
,尤其涉及一种基于纳米复材制备不同结构色光子晶体制件的成形方法。
技术介绍
自然界中存在不少的光子晶体结构色,矿石方面有各种颜色的宝石等,生物方面有大闪蝶翅膀、孔雀羽毛、变色龙皮肤等。光子晶体结构色与常规的染料、颜料等化学色素生色原理不同,其基于可见光波在周期性排列的纳米结构中发生一系列光学效应,生成与纳米单元尺度对应的颜色。光子晶体结构色材料具有污染性小、光强亮、永不褪色等优点,在染料、防伪、激光、军工、信息通讯等领域具有巨大应用潜力。常规的光子晶体结构材料制备方法主要是胶体颗粒自组装法,该方法利用纳米颗粒在微小力的作用下缓慢进行排列,最终获得纳米颗粒周期排列的光子晶体材料。该方法制得的材料因微力的不对称性存在着力学性能差、产品面积小、结构缺陷多等缺点,存在仅能成形薄膜材料且材料的结构色存在严重角度依存性(即从不同角度观察到的颜色不同)等不足,这些问题严重影响了光子晶体结构色材料的应用。
技术实现思路
有鉴于此,本专利技术针对常规光子晶体结构色材料制备的问题,提出了一种创新的加工成形方法,该方法利用粒度均一的热固纳米颗粒在其包覆层热塑材料呈高流动性物态下施压成形。为了达到上述目的,本专利技术提供了一种基于纳米复材制备不同结构色光子晶体制件的成形方法,步骤包括:S1、获取交联的热固性纳米微球颗粒;S2、包覆热塑性高分子材料:将热塑性高分子材料在超声条件下溶于溶剂中,再将所述交联的热固性纳米微球颗粒超声分散在上述溶液中,采用旋转蒸发的方式使溶剂挥发,得到热塑性高分子均匀包覆在 ...
【技术保护点】
1.一种基于纳米复材制备不同结构色光子晶体制件的成形方法,其特征在于:步骤包括:S1、获取交联的热固性纳米微球颗粒;S2、包覆热塑性高分子材料:将热塑性高分子材料在超声条件下溶于溶剂中,再将所述交联的热固性纳米微球颗粒超声分散在上述溶液中,采用旋转蒸发的方式使溶剂挥发,得到热塑性高分子均匀包覆在热固性纳米微球颗粒外层的块体原料;S3、获取加工条件:对步骤S2所得块体原料进行测试,获取块体原料的分解温度;S4、升温加热:加热并保温,使块体原料的热塑性高分子包覆层完全转化为黏流态;S5、施压成形:将步骤S4所得黏流态的物料挤出或辊压得成形物料,所述挤出、辊压的工艺温度低于块体原料的分解温度;S6、冷却固化:将步骤S5所得成形物料冷却使热塑性高分子包覆层固化,即得结构色光子晶体制件。
【技术特征摘要】
1.一种基于纳米复材制备不同结构色光子晶体制件的成形方法,其特征在于:步骤包括:S1、获取交联的热固性纳米微球颗粒;S2、包覆热塑性高分子材料:将热塑性高分子材料在超声条件下溶于溶剂中,再将所述交联的热固性纳米微球颗粒超声分散在上述溶液中,采用旋转蒸发的方式使溶剂挥发,得到热塑性高分子均匀包覆在热固性纳米微球颗粒外层的块体原料;S3、获取加工条件:对步骤S2所得块体原料进行测试,获取块体原料的分解温度;S4、升温加热:加热并保温,使块体原料的热塑性高分子包覆层完全转化为黏流态;S5、施压成形:将步骤S4所得黏流态的物料挤出或辊压得成形物料,所述挤出、辊压的工艺温度低于块体原料的分解温度;S6、冷却固化:将步骤S5所得成形物料冷却使热塑性高分子包覆层固化,即得结构色光子晶体制件。2.根据权利要求1所述的基于纳米复材制备不同结构色光子晶体制件的成形方法,其特征在于:步骤S1中,所述交联的热固性纳米微球颗粒粒径为100-500nm。3.根据权利要求1所述的基于纳米复材制备不同结构色光子晶体制件的成形方法,其特征在于:步骤S1中,所述交联的热固性纳米微球颗粒的制备方法为无皂乳液聚合法,所述乳液聚合反应体系中添加有乳化剂和交联剂。4...
【专利技术属性】
技术研发人员:王云明,周华民,张云,黄志高,李德群,符岳,陈丹,
申请(专利权)人:华中科技大学鄂州工业技术研究院,华中科技大学,
类型:发明
国别省市:湖北,42
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