一种结构色粘合剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种结构色粘合剂及其制备方法，涉及结构色粘合剂，本发明专利技术采用有机过氧化物或偶氮类引发剂为引发剂，利用溶液聚合法使具有环氧基单体、聚乙二醇长链的化合物和/或含氟酯类单体，在DMF或DMSO溶剂中聚合成含环氧基、亲水支链和/或含氟的结构色粘合剂，制备方法简单，适合大规模工业生产，有利于将结构色在纺织行业推广。

A Structural Color Adhesive and Its Preparation Method

【技术实现步骤摘要】
一种结构色粘合剂及其制备方法
本专利技术涉及结构色粘合剂
，特别是指一种结构色粘合剂及其制备方法。
技术介绍
物体的颜色分为化学色和物理色两种。化学色指的是色素色，是色素分子上的化学发色基团对光选择性吸收产生的颜色，其生色机理涉及分子轨道、电子跃迁等理论，如大多数食物和植物的颜色、生活中常见的染色、印花布等。物理色指的是结构色，通常是由物体对光进行散色、干涉和衍射而产生的颜色。结构生色具有高亮度、高饱和度、色彩艳丽、耐日晒、不易褪色、对人体和环境友好等优点，是一种不需要化学品、无污染的生态仿生着色途径。基于结构色具有众多的科研和应用价值，越来越多的科研工作者参与了结构色纺织品的开发。日本帝人等公司从仿生角度出发，模仿南美彩蝶的蓝色翅膀开发了具有结构色的Morphotex纤维，并获得了红、蓝、绿、紫四种颜色的纤维，叶丽华、杜文琴通过采用射频磁控溅射法在涤纶平纹白坯布上溅射SiO2、TiO2周期薄膜成功制备了结构色织物，但申请人在对织物结构色层的研究过程中发现，目前直接在织物上涂覆形成的结构色层，不仅易出现开裂现象，并且制备的织物结构色层的牢度和粘附性能都较差，无法满足人们对织物性能的日常需求。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提出一种结构色粘合剂及其制备方法，以解决现有技术中结构色层开裂、色牢度差的缺点。基于上述目的本专利技术提供的一种结构色粘合剂，所述结构色粘合剂为二元共聚物和/或三元共聚物，所述二元共聚物由环氧基可聚合物单体和聚乙二醇烯酸酯类聚合而成，且两者质量比为0.5～10.5：1，所述三元共聚物由甲基丙烯酸氟酯类可聚合单体、环氧基可聚合物单体和聚乙二醇烯酸酯类聚合而成，且三者质量比为1:1～8:0.8～10。可选的，采用包括如下步骤的方法制备而成，将可聚合单体溶于溶剂中，搅拌充分溶解，向混合液中通入10～20min的N2，待混合液升温至55～70℃后，向混合液中滴加引发剂溶液，滴加完成后，震荡反应10～18h，将反应产物依次经烘干、醇洗，水洗，干燥至恒重。可选的，所述甲基丙烯酸氟酯类可聚合单体为甲基丙烯酸六氟丁酯及其盐类化合物。可选的，所述聚乙二醇烯酸酯类为聚乙二醇甲基丙烯酸酯、聚乙二醇丙烯酸酯及其聚合单体。可选的，所述聚乙二醇甲基丙烯酸酯的相对分子量为400～1000。可选的，所述环氧基可聚合单体为甲基丙烯酸缩水甘油酯。可选的，所述溶剂为DMF或DMSO，且与可聚合单体的料液比为1:1.5～5。可选的，所述引发剂溶液的浓度为0.1～0.35g/mL，添加量与混合液的体积比1:5～10，所述引发剂溶质为有机过氧化物引发剂或偶氮类引发剂。可选的，所述烘干的温度为35～60℃。从上面所述可以看出，本专利技术提供的一种结构色粘合剂及其制备方法，采用有机过氧化物或偶氮类引发剂为引发剂，利用溶液聚合法使具有环氧基单体、聚乙二醇长链和或含氟酯类单体，在溶剂中聚合成含环氧基、亲水支链和/或含氟的结构色粘合剂，制备方法简单，适合大规模工业生产；环氧基是一种反应活性较高的官能团，可以与羧基、羟基及氨基等官能团发生开环反应；聚乙二醇长链内含有许多醚键，可以与水分子形成氢键，具有较高的亲水性；氟元素含量高的共聚物通常具有较高的疏水性，通过控制亲水性和疏水性基团，平衡粘合剂与织物的接触性能，从而降低制备的结构色层的作用力，防止结构色层的开裂。附图说明图1为本专利技术实施例二元结构色粘合剂红外光谱图；图2为本专利技术实施例二元结构色粘合剂核磁共振谱图；图3为本专利技术实施例三元结构色粘合剂红外光谱图；图4为本专利技术实施例三元结构色粘合剂能谱图；图5为本专利技术实施例三元结构色粘合剂TG和微分曲线图；图6为本专利技术实施例添加不同量三元粘合剂结构色样品的反射率光谱；图7为本专利技术实施例添加不同量粘合剂结构色样品结构色变化图。具体实施方式为下面通过对实施例的描述，本专利技术的具体实施方式如所涉及的制造工艺及操作使用方法等，作进一步详细的说明，以帮助本领域技术人员对本专利技术的专利技术构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。为了解决现有技术中解决现有技术中结构色层开裂、色牢度差的缺点，本专利技术实施例提供的一种结构色粘合剂，结构色粘合剂为二元共聚物和/或三元共聚物，所述二元共聚物由环氧基可聚合物单体和聚乙二醇烯酸酯类聚合而成，且两者质量比为为0.5～10.5：1，所述三元共聚物由甲基丙烯酸氟酯类可聚合单体、环氧基可聚合物单体和聚乙二醇烯酸酯类聚合而成，且三者质量比为1:1～8:0.8～10。环氧基是一种反应活性较高的官能团，可以与羧基、羟基及氨基等官能团发生开环反应；聚乙二醇长链内含有许多醚键，可以与水分子形成氢键，具有较高的亲水性；氟元素含量高的共聚物通常具有较高的疏水性，通过控制亲水性和疏水性基团，平衡粘合剂与织物的接触性能，降低制备的结构色层的张力，从而降低结构色层的开裂。1、二元共聚结构色粘合剂及其制备方法聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯(PEGMA，Mr≈475)，甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA，97％)，上海阿拉丁生化科技股份有限公司；偶氮二异丁腈(AIBN)，化学纯，上海试四赫维化工有限公司；N,N-二甲基甲酰胺(DMF，AR)，无水乙醇(AR)，山东西亚化学工业有限公司。本专利技术实施例1一种P(GMA-co-PEGMA)结构色粘合剂的制备方法具体步骤如下：称取6gAIBN引发剂，然后溶30mL的DMF(N,N-二甲基甲酰胺)溶液中，配置0.2g/mL的引发剂溶液；分别称取单体PEGMA66g和GMA28g，依次加入370mL的DMF溶液中，配置成PEGMA和GMA单体混合液，搅拌至PEGMA和GMA全部溶解；向PEGMA和GMA的混合液中，通入15min的N2，然后将混合液置于65℃恒温震荡水浴锅中，待反应体系温度升到65℃，采用滴液漏斗将配置的AIBN引发剂溶剂40mL，滴加速率为30～50滴/min加入到混合液，滴加完成后，将恒温震荡水浴锅的温度保持在65±2℃范围内，震荡频率为80～150次/min，震荡反应10～18h，抽滤出反应产物，将产物50℃烘干，然后用乙醇洗涤3遍，除去溶剂DMF与未反应的GMA和PEGMA，离心分离后用去离子水洗涤除去乙醇后真空冷冻干燥至恒重，得到纯化之后的共聚物P(GMA-co-PEGMA)。本专利技术实施例P(GMA-co-PEGMA)结构色粘合剂的反应式如下：在一些可选实施例中，本专利技术的实施例2同实施例1，不同的是本专利技术实施例2中环氧基可聚合物单体与聚乙二醇烯酸酯类的质量比为1:0.5，引发剂为过氧化苯甲酰，化学纯，上海试四赫维化工有限公司，浓度为0.1g/mL，添加量与混合液的体积比1:5。在一些可选实施例中，本专利技术的实施例3同实施例1，不同的是本专利技术实施例3中环氧基可聚合物单体与聚乙二醇烯酸酯类的质量比为1:10.5，引发剂为过氧化苯甲酰，化学纯，上海试四赫维化工有限公司，浓度为0.35g/mL，添加量与混合液的体积比1:10。在一些可选实施例中，本专利技术的实施例4同实施例1，不同的是本专利技术实施例4中聚乙二醇烯酸酯类为聚乙二醇丙烯酸酯。在一些可选实施例中，本专利技术的实施例5同实施例1，不同的是本专利技术实施例5中溶剂为二甲基亚砜(DMSO，AR)，且与单体的料液比为1:1.5。在一些可选实施例中，本专利技术的实施例6同本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种结构色粘合剂，其特征在于，所述结构色粘合剂为二元共聚物和/或三元共聚物，所述二元共聚物由环氧基可聚合物单体和聚乙二醇烯酸酯类聚合而成，且两者质量比为0.5～10.5：1，所述三元共聚物由甲基丙烯酸氟酯类可聚合单体、环氧基可聚合物单体和聚乙二醇烯酸酯类聚合而成，且三者质量比为1:1～8:0.8～10。

【技术特征摘要】
1.一种结构色粘合剂，其特征在于，所述结构色粘合剂为二元共聚物和/或三元共聚物，所述二元共聚物由环氧基可聚合物单体和聚乙二醇烯酸酯类聚合而成，且两者质量比为0.5～10.5：1，所述三元共聚物由甲基丙烯酸氟酯类可聚合单体、环氧基可聚合物单体和聚乙二醇烯酸酯类聚合而成，且三者质量比为1:1～8:0.8～10。2.根据权利要求1所述的结构色粘合剂，其特征在于，采用包括如下步骤的方法制备而成，将可聚合单体溶于溶剂中，搅拌充分溶解，向混合液中通入10～20min的N2，待混合液升温至55～70℃后，向混合液中滴加引发剂溶液，滴加完成后，震荡反应10～18h，将反应产物依次经烘干、醇洗，水洗，干燥至恒重。3.根据权利要求1所述的结构色粘合剂，其特征在于，所述甲基丙烯酸氟酯类可聚合单体为甲基丙烯酸六氟丁酯及其盐类化...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘新华，郑宏亮，方寅春，
申请(专利权)人：安徽工程大学，
类型：发明
国别省市：安徽,34