一种可逆温致变色功能木材的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种可逆温致变色功能木材的制备方法，属于变色材料技术领域。本发明专利技术以脲醛树脂为壁材，有机可逆温致变色材料为芯材，制备可逆温致变色功能木材用的可逆温致变色微胶囊，利用微胶囊技术将有机可逆温致变色材料包裹在具有成膜效果的脲醛树脂壁材里，使之与外界环境相互隔离开来，提高了有机可逆温致变色材料的化学稳定性、热稳定性，并且由于微胶囊本身无渗透性，经处理后的有机可逆温致变色微胶囊可以始终保持固体粉末的状态，能防止高温状态下温致变色材料熔化为液态后泄漏情况的发生，极大的提高了有机可逆温致变色材料的耐用性，并且可以防止木材受到醇溶剂的侵蚀，从而提高了木材的稳定性和耐久性。

Preparation of reversible thermochromic functional wood

【技术实现步骤摘要】
一种可逆温致变色功能木材的制备方法
本专利技术涉及一种可逆温致变色功能木材的制备方法，属于变色材料

技术介绍
变色材料是一种新型的功能材料，是一类在受到光、电、热等外界刺激作用后而发生颜色改变的材料，属于智能材料的范畴。按外界刺激源的不同，变色材料可分为温致变色材料、光致变色材料、电致变色材料、压致变色材料等。温致变色材料是指在某一特定的温度区间内（由材料本身决定）由于结构发生变化而发生颜色改变的物质。近年来，温致变色材料在功能材料领域的研究十分活跃，在航空化工、工业防伪、医疗、纺织服装、广告印刷、造纸、木质材料等领域得到了广泛的应用。影响温致变色现象的因素很多，因此温致变色材料的分类也不同。根据不同的分类标准和方法，可将温致变色材料分为以下几种类型：（1）按其变色的可逆性，变色材料可分为可逆温致变色材料和不可逆温致变色材料。当材料受热到一定温度时颜色消失，而冷却时，颜色又重新恢复，这种材料称为可逆温致变色材料；如果冷却时颜色不能恢复，则为不可逆温致变色材料。按其变色温度的高低，变色材料可分为高温温致变色材料和低温温致变色材料。当变色温度高于100℃，称为高温温致变色材料；当变色温度低于100℃，则为低温温致变色材料。按其组成材料与性质，变色材料可分为无机温致变色材料、有机温致变色材料和液晶温致变色材料。无机温致变色材料主要是金属碘化物、复盐、过渡金属化合物、金属合金、金属氯化物等。有机类温致变色材料数量最多，可分为螺环吡喃类、荧烷类、三芳甲烷类、取代乙烯类及有机复配物等。<br>无机可逆温致变色材料一般可以分为以下几种：（1）金属离子化合物，如金属碘化物银、汞、铜等；（2）金属配合物，如金属离子Cu2+、Ni2+等与有机含氮化合物的配合物；（3）带结晶水的无机盐类，如含钴、镍等金属的无机盐类CoCl2•6H2O等；（4）铬酸盐及其混合物，这类材料多以多晶体的金属氧化物为主，如Pb2CrO4、Tl2CrO4、MCrO4等。随着示温材料品种的增多，选用的温致变色材料也越来越多，如钒酸盐、铬酸盐、钨酸盐，其金属离子也可以选用第I、第II主族元素，IVB、VB、VIB副族元素等。液晶是一种介于固态和液态之间的物质状态。按形成液晶的条件可以分为溶致液晶和热致液晶，溶致液晶是指溶于溶剂形成液晶物质；热致液晶是指在加热条件下形成液晶态物质。热致液晶分为向列型、近晶型、胆甾型三种，其中，胆甾型液晶的应用和开发较早，研究也较多。有研究者发现胆甾相液晶材料在制备时，混合液晶材料长时间放置后会有晶析产生，为了使其具备抗晶析、抗环境影响、延长使用寿命和使用方便等特点，必须使用微胶囊制备技术，使其微胶囊化。可逆温致变色液晶材料已应用于液晶测温、医用皮肤热谱图、各种热变色装饰品，胆甾型液晶而今正逐步运用到化妆品的显色。与无机类及液晶类可逆温致变色材料相比，有机可逆温致变色材料具有以下优点：变色温度低，变色灵敏度高，能够实现自由选色，在已开发的可逆温致变色材料中，凭借其良好的综合性能，成为目前最热门并极具潜力的可逆温致变色材料。目前对由电子给予体（隐色剂）、电子接受体（显色剂）及溶剂3部分组成的有机类可逆变色复配物的研究最多。木材因具有香、色、质、纹等独有特性，一直受到人们的青睐，被广泛的应用到家居的装饰装修中。随着科技的进步和人们生活品味的提升，消费者对室内装饰装修材料的功能性要求越来越高。采用高新技术，开发新型木质功能材料，是木材工业科研者面临的首要任务。人体在室内感觉最舒适的温度是16℃~30℃，利用低温显色技术降低温致可逆变色木竹材料起变温度，实现可逆温致变色木竹材料在低温下吸收热能、高温下反射热能并且能随温度进行可逆转换的功能，符合冬暖夏凉的要求。将温致变色技术应用于木质材料生产领域，是实现木质功能材料制品差异化的重要手段，对促进木质材料产品结构调整，和推动行业进步和技术升级具有重要的理论和现实意义。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题：针对现有温致变色木质材料稳定性较差的问题，提供了一种可逆温致变色功能木材的制备方法。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：（1）将聚乙烯醇、羧甲基纤维素钠加入去离子水中，在50～60℃的水浴条件下以180～200r/min转速搅拌10～20min，常温冷却，得聚合物溶液；（2）将可逆温致变色微胶囊、水性松香乳液加入聚合物溶液中，置于高速剪切乳化机内，常温下以10000～12000r/min转速搅拌乳化20～30min，得混合乳液；（3）将混合乳液均匀涂覆至木材上，置于30～40℃的烘箱中干燥1～2h，得可逆温致变色功能木材。所述的聚乙烯醇、羧甲基纤维素钠、可逆温致变色微胶囊、水性松香乳液、去离子水的重量份为20～30份聚乙烯醇、16～24份羧甲基纤维素钠、12～18份可逆温致变色微胶囊、20～30份水性松香乳液、60～90份去离子水。步骤（3）所述的木材规格为200mm×100mm×40mm。步骤（2）所述的可逆温致变色微胶囊的具体制备步骤为：（1）将尿素加入甲醛中，调节pH至8.0～8.6，在70～75℃的水浴条件下以200～240r/min转速搅拌1～2h，得预聚体反应物；（2）将预聚体反应物加入1/2去离子水中，常温下以300～350r/min转速搅拌30～40min，得尿素甲醛预聚体溶液；（3）将明胶加入剩余1/2去离子水中，常温下以240～280r/min转速搅拌10～20min，得明胶溶液；（4）将有机可逆温致变色材料加入明胶溶液中，置于高速剪切乳化机内，在50～60℃的水浴条件下以14000～16000r/min转速搅拌乳化10～20min，再置于超声波分散机内，在30～40℃的条件下超声分散10～20min，得芯材分散液；（5）将尿素甲醛预聚体溶液以30～40mL/min的速率缓慢滴加至芯材分散液中，在30～40℃的水浴条件下以400～500r/min转速搅拌反应40～60min，得混合反应液；（6）将混合反应液减压抽滤，置于冷冻干燥机中干燥20～24h，得可逆温致变色微胶囊。所述的尿素、甲醛、明胶、有机可逆温致变色材料、去离子水的重量份为30～40份尿素、60～80份质量分数30%的甲醛、18～24份明胶、15～20份有机可逆温致变色材料、300～400份去离子水。步骤（1）所述的pH调节采用的是三乙醇胺。步骤（4）所述的超声分散的功率为400～500W。步骤（4）所述的有机可逆温致变色材料的具体制备步骤为：（1）将邻苯二甲酸二烯丙酯、对羟基苯甲酸苄酯加入十四醇中，在40～50℃的水浴条件下以600～800r/min转速搅拌40～50min，得混合熔融液；（2）将混合熔融液置于超声波分散机中，在40～50℃的条件下超声分散20～30min，得有机可逆温致变色材料。所述的邻苯二甲酸二烯丙酯、对羟基苯甲酸苄酯、十四醇的重量份为10～本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可逆温致变色功能木材的制备方法，其特征在于，具体制备步骤为：/n（1）将聚乙烯醇、羧甲基纤维素钠加入去离子水中，在50～60℃的水浴条件下以180～200r/min转速搅拌10～20min，常温冷却，得聚合物溶液；/n（2）将可逆温致变色微胶囊、水性松香乳液加入聚合物溶液中，置于高速剪切乳化机内，常温下以10000～12000r/min转速搅拌乳化20～30min，得混合乳液；/n（3）将混合乳液均匀涂覆至木材上，置于30～40℃的烘箱中干燥1～2h，得可逆温致变色功能木材。/n

【技术特征摘要】
1.一种可逆温致变色功能木材的制备方法，其特征在于，具体制备步骤为：
（1）将聚乙烯醇、羧甲基纤维素钠加入去离子水中，在50～60℃的水浴条件下以180～200r/min转速搅拌10～20min，常温冷却，得聚合物溶液；
（2）将可逆温致变色微胶囊、水性松香乳液加入聚合物溶液中，置于高速剪切乳化机内，常温下以10000～12000r/min转速搅拌乳化20～30min，得混合乳液；
（3）将混合乳液均匀涂覆至木材上，置于30～40℃的烘箱中干燥1～2h，得可逆温致变色功能木材。


2.根据权利要求1所述的一种可逆温致变色功能木材的制备方法，其特征在于，所述的聚乙烯醇、羧甲基纤维素钠、可逆温致变色微胶囊、水性松香乳液、去离子水的重量份为20～30份聚乙烯醇、16～24份羧甲基纤维素钠、12～18份可逆温致变色微胶囊、20～30份水性松香乳液、60～90份去离子水。


3.根据权利要求1所述的一种可逆温致变色功能木材的制备方法，其特征在于，步骤（3）所述的木材规格为200mm×100mm×40mm。


4.根据权利要求1所述的一种可逆温致变色功能木材的制备方法，其特征在于，步骤（2）所述的可逆温致变色微胶囊的具体制备步骤为：
（1）将尿素加入甲醛中，调节pH至8.0～8.6，在70～75℃的水浴条件下以200～240r/min转速搅拌1～2h，得预聚体反应物；
（2）将预聚体反应物加入1/2去离子水中，常温下以300～350r/min转速搅拌30～40min，得尿素甲醛预聚体溶液；
（3）将明胶加入剩余1/2去离子水中，常温下以240～280r/min转速搅拌10～20min，得明胶溶液；
（4）将有机可逆温致变色材料加入明胶溶液中，置于高速剪切乳化机内，在50～60℃的水浴条件下以14000～16000r/min转速搅拌乳化10～20min，再置于超声波分散机内，在30～40℃的条...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛蕾，
申请(专利权)人：深圳共享网络科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44