一种指示剂材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种指示剂材料及其制备方法和应用，属于高分子材料技术领域。本发明专利技术提供的指示剂材料以光致变色单体作为主要变色元素，所述光致变色单体属于螺恶嗪及其衍生物，该单体的变色灵敏度高，变色快，使得指示剂材料对光的灵敏度高。本发明专利技术的指示剂材料呈现粉红色，无需加入其他染色剂，有利于辨别，该粉红色可以提高材料变色初期的变色程度，在日光照射下该指示剂材料会变成蓝色，随着照射时间的增加，蓝色褪去，从而起到指示日晒时间的作用，达到提示安全日晒时长，防止因为过度阳光照射导致晒伤的目的。照射导致晒伤的目的。照射导致晒伤的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种指示剂材料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及高分子材料
，尤其涉及一种指示剂材料及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]日光浴是一种利用日光进行锻炼或防治慢性病的方法，主要是让日光照射到人体皮肤上，引起一系列理化反应，以达到健身治病的目的。然而，过度的爆晒会灼伤皮肤，甚至出现红肿、起疱和流水等症状。人们在室外活动或者进行日光浴时，往往是轻装出行，不便携带手机，此时便携的光照时长指示剂材料显得尤为重要。
[0003]为解决这个问题，专利CN109158060A公开了一种可指示光照时间的渐变色无龟裂凝胶的制备方法及应用，其将TEOS、HCl、K3Fe(CN)6和1
‑
丁基
‑3‑
甲基咪唑四氟硼酸盐放入敞口容器中，室温密闭的情况下，搅拌若干小时，搅拌完成后，接触空气，将样品存放起来，若干时间后即形成凝胶，该凝胶利用铁氰根离子浓度改变、在光照条件下变色的特点指示光照时间的跨度，但其制备过程中需要用到盐酸等有腐蚀性的原料，安全性较差。且其对于光照的反应灵敏度较低，需12h以上才会有反应。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种指示剂材料及其制备方法和应用，该指示剂材料对于光照的反应灵敏度高，响应时间短。
[0005]为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
[0006]本专利技术提供了一种指示剂材料，包括以下质量份数的制备原料：
[0007]有机硅单体25～98份，亲水性单体0.1～60份，光致变色单体0.1～5份，交联剂0.1～3份，引发剂0.1～3份，自由基捕捉剂0～5份，UV吸收剂0～3份；
[0008]所述光致变色单体具有式1所示结构：
[0009][0010]式1中，
[0011]R1为
‑
H、
‑
CH3或
‑
O(CH2)2CH3；
[0012]R2为
‑
H、
‑
CH3、
‑
OCH3、
‑
OH、
‑
OCOCHCH2、
‑
OCOCCH2CH3或
‑
O(CH2)2OCOCCH2CH3；
[0013]R3为
‑
H、
‑
CH3或
‑
CH2NH2；
[0014]R4为
‑
H、
‑
OH、
‑
OCOCHCH2、
‑
OCOCCH2CH3或
‑
O(CH2)2OCOCCH2CH3；
[0015]R5为
‑
H或
‑
CH2CH3；R6为
‑
H或
‑
CH2CH3；
[0016]且R3和R4中至少含有一个碳碳双键。
[0017]优选的，所述有机硅单体包括含有聚硅氧烷链段的单体和含有硅氧烷基团的单体中的一种或多种，所述含有聚硅氧烷链段的单体包括单甲基丙烯酰氧基丙基聚二甲基硅氧烷单体、单甲基丙烯酰氧基乙基酰胺氧基乙基氧基丙基聚二甲基硅氧烷单体、双封端乙烯基聚二甲基硅氧烷或双封端甲基丙烯酸酯基聚二甲基硅氧烷；所述含有硅氧烷基团的单体包括甲基丙烯酰氧丙基三(三甲基硅氧烷基)硅烷、3
‑
(3
‑
甲基丙烯酰氧基
‑2‑
羟丙基)丙基双(三甲基硅氧烷)甲基硅烷、3
‑
(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷或甲基丙烯酰氧基甲基三(三甲基硅氧基)硅烷。
[0018]优选的，所述亲水性单体包括N
‑
乙烯基吡咯烷酮、甲基丙烯酸羟丙酯、N,N
‑
二甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸、N
‑
乙烯基乙酰胺、甲基丙烯酸甘油酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸羟丁酯和N
‑
乙烯基甲基乙酰胺中的一种或多种。
[0019]优选的，所述交联剂包括乙二醇二丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、异氰脲酸三烯丙酯、二甲基丙烯酸三乙二醇酯、二甲基丙烯酸四乙二醇酯、二乙二醇二乙烯基醚和三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯中的一种或几种。
[0020]优选的，所述引发剂包括偶氮二异丁腈、过氧化苯甲酰、偶氮二异庚氰、过氧化二碳酸二异丙酯、过氧化二碳酸二环己酯和过氧化二碳酸双(2
‑
苯基乙氧基)酯中的至少一种。
[0021]优选的，所述自由基捕捉剂包括甲基丙烯酸
‑
1,2,2,6,6
‑
五甲基
‑4‑
哌啶酯、三(1,2,2
’
,6,6
’‑
五甲基哌啶基)亚磷酸酯和3，5
‑
二叔丁基
‑4‑
羟基
‑
苯甲酸
‑
2，4
‑
二叔丁基酯中的一种或几种。
[0022]优选的，所述UV吸收剂包括2
‑
丙烯酸
‑2‑
(4
‑
苯甲酰
‑3‑
羟基苯氧基)乙基酯、2
‑
(2
’‑
羟基
‑4’‑
甲基丙烯酰氯基苯基)苯并三唑和2
‑
[2
’‑
羟基
‑5’‑
(甲基丙烯酰氧基乙基)苯基]苯并三唑中的一种或几种。
[0023]本专利技术提供了上述技术方案所述指示剂材料的制备方法，包括以下步骤：
[0024]将有机硅单体、亲水性单体、光致变色单体、交联剂、引发剂、自由基捕捉剂和UV吸收剂混合，聚合后，得到指示剂材料。
[0025]优选的，所述聚合的温度≥80℃，所述聚合的时间为1～14h。
[0026]本专利技术提供了上述技术方案所述指示剂材料或上述技术方案所述制备方法制备得到的指示剂材料在指示光照时间中的应用。
[0027]本专利技术提供了一种指示剂材料，所述指示剂材料以光致变色单体作为主要变色元素，所述光致变色单体属于螺恶嗪及其衍生物，该单体的变色灵敏度高，变色快，使得指示剂材料对光的灵敏度，在日晒下，1～20秒内完全变为蓝色，30～300min时间范围内变为无色。
[0028]本专利技术的指示剂材料呈现粉红色，无需加入其他染色剂，有利于辨别，该粉红色可以提高材料变色初期的变色程度，在日光照射下粉红色会变成蓝色，随着照射时间的增加，蓝色褪去。本专利技术提供的指示剂材料初次使用包括两段指示作用，第一，指示剂材料本身呈现粉色，在光照下逐渐变为蓝色，蓝色叠加粉色提高变色的深度，然后蓝色在光照下逐渐褪色变为无色，同时粉色褪去，材料变色呈现的颜色相对下降；第二，随着光照时间的增加，指
示剂材料的温度上升，材料本身的变色能力下降，逐渐变为浅蓝色，直至无色，从而起到指示日晒时间的作用，达到提示安全日晒时长，防止因为过度阳光照本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种指示剂材料，其特征在于，包括以下质量份数的制备原料：有机硅单体25～98份，亲水性单体0.1～60份，光致变色单体0.1～5份，交联剂0.1～3份，引发剂0.1～3份，自由基捕捉剂0～5份，UV吸收剂0～3份；所述光致变色单体具有式1所示结构：式1中，R1为
‑
H、
‑
CH3或
‑
O(CH2)2CH3；R2为
‑
H、
‑
CH3、
‑
OCH3、
‑
OH、
‑
OCOCHCH2、
‑
OCOCCH2CH3或
‑
O(CH2)2OCOCCH2CH3；R3为
‑
H、
‑
CH3或
‑
CH2NH2；R4为
‑
H、
‑
OH、
‑
OCOCHCH2、
‑
OCOCCH2CH3或
‑
O(CH2)2OCOCCH2CH3；R5为
‑
H或
‑
CH2CH3；R6为
‑
H或
‑
CH2CH3；且R3和R4中至少含有一个碳碳双键。2.根据权利要求1所述的指示剂材料，其特征在于，所述有机硅单体包括含有聚硅氧烷链段的单体和含有硅氧烷基团的单体中的一种或多种，所述含有聚硅氧烷链段的单体包括单甲基丙烯酰氧基丙基聚二甲基硅氧烷单体、单甲基丙烯酰氧基乙基酰胺氧基乙基氧基丙基聚二甲基硅氧烷单体、双封端乙烯基聚二甲基硅氧烷或双封端甲基丙烯酸酯基聚二甲基硅氧烷；所述含有硅氧烷基团的单体包括甲基丙烯酰氧丙基三(三甲基硅氧烷基)硅烷、3
‑
(3
‑
甲基丙烯酰氧基
‑2‑
羟丙基)丙基双(三甲基硅氧烷)甲基硅烷、3
‑
(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷或甲基丙烯酰氧基甲基三(三甲基硅氧基)硅烷。3.根据权利要求1所述的指示剂材料，其特征在于，所述亲水性单体包括N
‑
乙烯基吡咯烷酮、甲基丙烯酸羟丙酯、N,N
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二甲基丙烯酰胺、甲...

【专利技术属性】
技术研发人员：王玉东，陈平，石婉，韩雪莲，
申请(专利权)人：江苏海伦隐形眼镜有限公司，
类型：发明
国别省市：