智能聚合物组合物制造技术

聚合物组合物可以包含选自离聚物和极性聚合物的组的一种或更多种辅助聚合物；以及智能添加剂，其中当暴露于外部刺激时，智能添加剂引发聚合物组合物变色。聚合物组合物可以包含非极性基体聚合物；选自离聚物、极性聚合物、金属盐或其组合的组的一种或更多种辅料。聚合物组合物还可以包含智能添加剂，其中当暴露于外部刺激时，智能添加剂引发聚合物组合物变色，其中在暴露于外部刺激至少17小时后，聚合物组合物表现出至少8或更大的ΔE，在停止暴露于外部刺激后维持ΔE为至少8或更大至少5天。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】智能聚合物组合物
技术介绍
对具有响应环境变化并视觉地传达聚合物周围的化学状态的能力的智能聚合物材料的不断研究推动了新技术，特别是食品包装技术的发展。在近数十年中，已经开展了许多旨在生产智能包装以确保食品安全、品质和可追溯性的研究。除了确保消费信任度之外，包装行业还寻求目标系统，并且旨在保证食品的品质和安全。通常，所使用的系统是合并或固定在包装中的附件，例如标签、粘合剂和传感器。
技术实现思路
提供该
技术实现思路
是为了介绍在下面具体实施方式中进一步描述的概念的选择。该
技术实现思路
不旨在确定所要求保护的主题的关键或必要特征，也不旨在用于帮助限制所要求保护的主题的范围。在一个方面中，本文公开的实施方案涉及这样的聚合物组合物，其包含：选自离聚物和极性聚合物的组的一种或更多种辅助聚合物；以及包含对外部刺激敏感的指示剂的智能添加剂，其中当暴露于外部刺激时，智能添加剂引发聚合物组合物变色。在另一个方面中，本文公开的实施方案涉及这样的聚合物组合物，其包含：非极性基体聚合物；选自离聚物、极性聚合物、金属盐或其组合的组的一种或更多种辅料；以及包含对外部刺激敏感的指示剂的智能添加剂，其中当暴露于外部刺激时，智能添加剂引发聚合物组合物变色。在另一个方面中，本文公开的实施方案涉及这样的聚合物组合物，其包含：至少一种聚合物；以及包含对外部刺激敏感的指示剂的智能添加剂，其中当暴露于外部刺激时，智能添加剂引发聚合物组合物变色，其中在暴露于外部刺激至少17小时后，聚合物组合物表现出至少8或更大的ΔE，在停止暴露于外部刺激后维持ΔE为至少8或更大至少5天。在另一个方面中，本文公开的实施方案涉及这样的聚合物组合物，其包含：至少一种基体聚烯烃；一种或更多种辅助聚合物；至少一种金属盐；以及包含对外部刺激敏感的指示剂的智能添加剂，其中当暴露于外部刺激时，智能添加剂引发聚合物组合物变色，其中在暴露于外部刺激至少17小时后，聚合物组合物表现出至少8或更大的ΔE，在停止暴露于外部刺激后维持ΔE为至少8或更大至少5天。所要求保护的主题的其他方面和优点将由以下描述和所附权利要求显而易见。附图说明图1是示出根据本公开内容的实施方案的一些包含智能添加剂的聚合物组合物的ΔE变化随浸入碱性溶液中的小时数变化的图示。图2是示出根据本公开内容的实施方案的一些包含智能添加剂的聚合物组合物的ΔE变化随在暴露于碱性溶液时初始变色后的天数变化的图示。图3是描绘根据本公开内容的实施方案的基于二氧化硅的包封剂的官能化的图。图4是示出根据本公开内容的实施方案的一些包含智能添加剂的聚合物组合物的ΔE变化随在暴露于碱性溶液时初始变色后的天数变化的图示。图5是示出根据本公开内容的实施方案的一些聚合物组合物的吸光度随波长变化的紫外-可见光谱的图示。具体实施方式在一个方面中，本文公开的实施方案涉及智能聚合物组合物，其响应聚合物周围的环境变化而表现出可见的变化，例如变色。在一些实施方案中，智能聚合物组合物可以包含响应诸如pH变化、湿度变化、时间推移、或者有机挥发物或氧的存在的刺激而变化的指示剂。在一些方面中，本公开内容的实施方案涉及智能聚合物组合物，其可以配制成“智能”食品包装和储存容器，所述“智能”食品包装和储存容器通过监测由腐败微生物引起的各种化学变化来提供食品品质的颜色标志。根据本公开内容的智能聚合物组合物可以包含包埋在聚合物基体中的指示剂连同一种或更多种辅料。除了指示剂之外，可以添加多种辅料例如金属盐和/或辅助聚合物，其可以赋予聚合物多种物理和化学特性，包括例如，通过控制针对指示剂的外部刺激进入聚合物基体的扩散速率，同时还控制指示剂从聚合物基体中出来并进入周围环境的扩散来调整指示剂的灵敏度。在一个或更多个实施方案中，智能聚合物组合物可以配制为用于构造各种聚合物制品的聚合物原料。在一些实施方案中，智能聚合物组合物可以包含为极性聚合物的一种或更多种辅助聚合物和至少一种指示剂，以及任选地金属盐、离聚物和基体聚合物中的一者或更多者。在基于极性聚合物的配制物中，极性聚合物可以以从总组合物的5重量％至50重量％、或从10重量％至20重量％变化的量存在；指示剂可以以从0.1重量％至15重量％、或从0.5重量％至5重量％变化的量存在；金属盐(如果存在)可以以从0.2重量％至35重量％、或从1重量％至12重量％变化的量存在；以及基体聚合物(如果存在)可以以从0重量％至94.7重量％、或从63重量％至88.5重量％变化的量存在。在一个或更多个实施方案中，智能聚合物组合物可以是基于离聚物的配制物，其包含为离聚物的一种或更多种辅助聚合物和至少一种指示剂，以及任选地极性聚合物和基体聚合物中的一者或更多者。在基于离聚物的配制物中，离聚物可以以从总组合物的7重量％至85重量％、或从11重量％至32重量％变化的量存在；指示剂可以以从0.1重量％至15重量％、或从0.5重量％至5重量％变化的量存在；以及基体聚合物(如果存在)可以以从0重量％至92.9重量％、或从63重量％至88.5重量％变化的量存在。在一个或更多个实施方案中，智能聚合物组合物可以配制为浓缩的“母料”组合物，其在用作原料之前与其他聚合物和/或辅料组合以产生适于特定最终用途的聚合物组合物。在一些实施方案中，智能聚合物组合物可以是基于极性聚合物的母料配制物，其包含为极性聚合物的一种或更多种辅助聚合物和至少一种指示剂，以及任选地金属盐。在基于极性聚合物的母料配制物中，极性聚合物可以以从总组合物的25重量％至70重量％变化的量存在；指示剂可以以从20重量％至65重量％变化的量存在；以及金属盐(如果存在)可以以从10重量％至35重量％变化的量存在。在一个或更多个实施方案中，智能聚合物组合物可以是基于离聚物的母料配制物，其包含为离聚物的一种或更多种辅助聚合物和至少一种指示剂，以及任选地金属盐。在基于离聚物的母料配制物中，离聚物可以以从总组合物的35重量％至80重量％变化的量存在；指示剂可以以从20重量％至65重量％变化的量存在。在一些实施方案中，根据本公开内容的智能聚合物组合物可以包含被包封剂基体包封的指示剂。指示剂的包封可以例如通过维持颜色指示剂的浓度和亮度/视在强度而延长智能聚合物组合物在一些应用中的使用寿命。指示剂通常是小分子或分子配合物，其可以扩散通过聚合物网络中产生的孔。通过将指示剂包封在包封剂基体(例如二氧化硅基体)中，可以控制指示剂扩散出聚合物介质，同时允许相应的化学刺激或引发物扩散到聚合物中。包封剂基体还防止在加工技术(例如挤出)过程中不耐聚合物加工条件(例如温度和剪切应力)的指示剂的降解。变色量化根据本公开内容的智能聚合物组合物包含响应预定反应性刺激的一种或更多种指示剂，所述反应性刺激发起可以通过眼睛和/或紫外-可见分光光度计观察到的聚合物材料变色。虽然下面关于智能聚合物组合物的变色的量化描述了特定的系统，但是可以预想的是，可以使用能够记录指示剂或包含指示剂的聚合物组合物的变色的任何系统。在一个或更多个实施方案中，指示剂所表现出的总色差(TCD)可以通过TCD指数(例如使用L*、a*、b*值来描述聚合物的颜色的CieLAB变色指数(ΔE))来量化。ΔE是聚合物在与外部刺激接触之前和之后的色差，并且在一些实施方案中可以根据如Francis,F.J.1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种聚合物组合物，包含：选自离聚物和极性聚合物的一种或更多种辅助聚合物；以及包含对外部刺激敏感的指示剂的智能添加剂，其中当暴露于所述外部刺激时，所述智能添加剂引发所述聚合物组合物变色。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.09.12 US 62/393,3521.一种聚合物组合物，包含：选自离聚物和极性聚合物的一种或更多种辅助聚合物；以及包含对外部刺激敏感的指示剂的智能添加剂，其中当暴露于所述外部刺激时，所述智能添加剂引发所述聚合物组合物变色。2.根据权利要求1所述的聚合物组合物，其中所述智能添加剂以范围为从0.01重量％至30重量％变化的量的重量百分比存在。3.根据上述权利要求中任一项所述的聚合物组合物，其中所述组合物还包含金属盐。4.根据权利要求3所述的聚合物组合物，其中所述金属盐以范围为从0.01重量％至15重量％变化的量的重量百分比存在。5.根据权利要求1所述的聚合物组合物，其中所述一种或更多种辅助聚合物包含以范围为从55重量％至99.99重量％变化的量的重量百分比存在的一种或更多种极性聚合物。6.根据权利要求1所述的聚合物组合物，其中所述一种或更多种辅助聚合物包含以范围为从55重量％至99.99重量％变化的量的重量百分比存在的一种或更多种离聚物。7.一种聚合物组合物，所述组合物包含：非极性基体聚合物；选自离聚物、极性聚合物、金属盐或其组合的一种或更多种辅料；以及包含对外部刺激敏感的指示剂的智能添加剂，其中当暴露于所述外部刺激时，所述智能添加剂引发所述聚合物组合物变色。8.根据权利要求7所述的聚合物组合物，其中所述非极性基体聚合物为聚烯烃。9.根据权利要求7或8所述的聚合物组合物，其中所述非极性基体聚合物以范围为从15重量％至99.98重量％变化的量的重量百分比存在。10.根据权利要求7至9中任一项所述的聚合物组合物，其中所述一种或更多种辅料包含以范围为1重量％至30重量％的重量百分比存在的一种或更多种极性聚合物。11.根据权利要求7至10中任一项所述的聚合物组合物，其中所述一种或更多种辅料包含以范围为1重量％至85重量％的重量百分比存在的一种或更多种离聚物。12.根据权利要求7至11中任一项所述的聚合物组合物，其中所述一种或更多种辅料包含以范围为从0.01重量％至15重量％变化的量的重量百分比存在的一种或更多种金属盐。13.根据权利要求7至12中任一项所述的聚合物组合物，其中所述智能添加剂以范围为从0.01重量％至30重量％变化的量的重量百分比存在。14.根据上述权利要求1至13中任一项所述的聚合物组合物，其中在与所述外部刺激接触时，所述组合物在小于约17小时内达到至少12的ΔE。15.根据上述权利要求1至13中任一项所述的聚合物组合物，其中，在暴露于所述外部刺激至少17小时后，所述组合物表现出至少8或更大的ΔE，在停止暴露于所述外部刺激后维持ΔE为至少8或更大至少5天。16.根据上述权利要求1至13中任一项所述的聚合物组合物，其中，在暴露于所述外部刺激至少17小时后，所述组合物表现出至少12或更大的ΔE，在停止暴露于所述外部刺激后维持ΔE为至少12或更大至少5天。17.一种聚合物组合物，所述组合物包含：至少一种聚合物；以及包含对外部刺激敏感的指示剂的智能添加剂，其中当暴露于所述外部刺激时，所述智能添加剂引发所述聚合物组合物变色，其中在暴露于所述外部刺激至少17小时后，所述聚合物组合物表现出至少8或更大的ΔE，在停止暴露于所述外部刺激后维持ΔE为至少8或更大至少5天。18.根据权利要求17所述的聚合物组合物，还包含选自离聚物、极性聚合物、金属盐或其组合的一种或更多种辅料。19.根据权利要求17或18所述的聚合物组合物，其中所述至少一种聚合物包含聚烯烃基体聚合物。20.一种聚合物组合物，所述组合物包含：至少一种基体聚烯烃；一种或更多种辅助聚合物；至少一种金属盐；以及包含对外部刺激敏感的指示剂的智能添加剂，其中当暴露于所述外部刺激时，所述智能添加剂引发所述聚合物组合物变色，其中在暴露于所述外部...

【专利技术属性】
技术研发人员：马西娅·皮雷斯·福蒂斯·费雷拉，莱昂纳多·巴蒂斯塔·伊图，卢恰内·弗兰卡·德奥利韦拉，若昂·恩里克·齐姆诺赫·多斯桑托斯，维维亚娜·达尔莫罗，
申请(专利权)人：布拉斯科南美有限公司，南大河洲联邦大学，
类型：发明
国别省市：巴西,BR