一种抗紫外乳化剂的制备及其在变色微胶囊方面的应用制造技术

本发明专利技术公开了一种抗紫外乳化剂的制备及其在变色微胶囊方面的应用，属于材料科学技术领域。本发明专利技术提供了一种改性纳米抗紫外粒子在乳化剂方面的应用，所述改性纳米抗紫外粒子指的是采用硅烷偶联剂对纳米抗紫外粒子进行改性，所述改性纳米抗紫外粒子的接触角为45

【技术实现步骤摘要】
一种抗紫外乳化剂的制备及其在变色微胶囊方面的应用


[0001]本专利技术涉及一种抗紫外乳化剂的制备及其在变色微胶囊方面的应用，属于材料科学


技术介绍

[0002]温致变色纺织品将温度可视化，是当下智能纺织品的研究热点。温致变色纺织品的核心是温致变色染料，其中荧烷类的温致变色染料是第三代热敏染料，其变色温度可人为调控、变色灵敏度较高、色彩鲜艳、色谱齐全，已经被商业化应用，被认为是最有发展前景的温致变色材料，是目前温致变色纺织品中应用最多的变色材料。荧烷类的温致变色材料本身通常是无色或者浅色的，需要与显色剂和溶剂共同组成三组分体系才能完成变色，三组分体系在变色时伴随着相变，在使用时通常将其微胶囊化，一方面起到封装作用，一方提升了变色材料的稳定性。
[0003]然而，荧烷温致变色材料在使用中会吸收紫外光，紫外光携带较强的能量会破坏材料的化学结构，使其本来的颜色发生变化或褪色，失去变色能力，这极大限制了荧烷变色材料的应用。目前，已经证实紫外防护可以提升温致变色染料的耐晒性，例如，专利CN114808472A中，合成了一种紫外吸收聚合物，并将其作为涂层涂敷在温致变色织物上保护变色材料。专利CN112876895A中，将变色微胶囊和紫外吸收剂在表面漆中共混后涂敷在地板表面，得到耐久度提升的变色地板。将温致变色微胶囊与抗紫外剂共混后再应用可以得到较好的效果，然而这需要两者具有较好的相容性，且在使用中抗紫外剂容易迁移析出而失去保护作用。为避免这个弊端，结合微胶囊技术可以在温致变色微胶囊表面制备抗紫外层以保护内部的变色染料，例如专利CN112852402A中制备了双层壳材的温致变色微胶囊，其中第二层壳材是壁是由聚乙烯醇、正丁醛和抗紫外线剂反应得到的，微胶囊内部的温致变色材料得到紫外保护从而展现优良的耐光性。但这种多层的温致变色微胶囊的制备工艺较为复杂，且制备得到的微胶囊通常粒径较大。

技术实现思路

[0004]【技术问题】
[0005]以荧烷染料为发色剂的变色体系，在耐日晒方面不能满足人们的使用要求。
[0006]【技术方案】
[0007]基于此，本专利技术专利制备了一种抗紫外乳化剂粒子，随后利用Pickering乳液聚合法制备了一种耐光型的温致变色微胶囊，抗紫外乳化剂粒子起到乳化作用，在反应结束后包覆在微胶囊表面起到保护作用。本专利技术先使用硅烷偶联剂对纳米二氧化钛进行表面改性，制备出可作为Pickering乳化剂的抗紫外剂，并以表面改性后的纳米二氧化钛为乳化剂制备耐光型温致变色微胶囊。纳米二氧化钛可以有效保护芯材的温致变色染料不受紫外线破坏，提升了荧烷变色染料的耐光性能，同时纳米二氧化钛粒径小，粒径分布均匀，不影响变色微胶囊的颜色和变色性能。
[0008]本专利技术第一个目的是提供一种改性纳米抗紫外粒子在乳化剂方面的应用，所述改性纳米抗紫外粒子指的是采用硅烷偶联剂对纳米抗紫外粒子进行改性，所述改性纳米抗紫外粒子的接触角为45
°‑
140
°
。
[0009]在本专利技术的一种实施方式中，经纳米粒度分析仪检测，所述改性纳米抗紫外粒子的粒径为100
‑
200nm，优选为120
‑
160nm。
[0010]在本专利技术的一种实施方式中，所述改性纳米抗紫外粒子接触角优选为49
°‑
139
°
，进一步地，60
°‑
110
°
。
[0011]在本专利技术的一种实施方式中，所述改性纳米抗紫外粒子接触角优选为69
°‑
102
°
，进一步地，70
°‑
100
°
，进一步地，80
°‑
95
°
。
[0012]在本专利技术的一种实施方式中，所述改性纳米抗紫外粒子能完全替代普通乳化剂。
[0013]在本专利技术的一种实施方式中，所述纳米抗紫外乳化剂包括纳米二氧化钛、纳米氧化锌或纳米炭黑。
[0014]本专利技术的第二个目的是提供一种抗紫外乳化剂，所述改性纳米抗紫外粒子指的是采用硅烷偶联剂对纳米抗紫外粒子进行改性，所述改性纳米抗紫外粒子的接触角为45
°‑
140
°
。所述抗紫外粒子在有优异抗紫外性能的同时具有双亲性的表面性质，可以作为乳化剂使用。
[0015]在本专利技术的一种实施方式中，所述改性纳米抗紫外粒子能完全替代普通乳化剂。
[0016]在本专利技术的一种实施方式中，所述改性纳米抗紫外粒子中平均的粒径在100
‑
200nm。优选为120
‑
160nm。
[0017]在本专利技术的一种实施方式中，所诉抗紫外乳化剂为纳米级粒子，包括纳米二氧化钛、纳米氧化锌、炭黑中的一种或几种。
[0018]在本专利技术的一种实施方式中，所述改性纳米抗紫外粒子接触角优选为49
°‑
139
°
，进一步地，60
°‑
110
°
。
[0019]在本专利技术的一种实施方式中，所述改性纳米抗紫外粒子接触角优选为69
°‑
102
°
，进一步地，70
°‑
100
°
，进一步地，80
°‑
95
°
。
[0020]本专利技术的第三个目的是提供一种抗紫外乳化剂的制备方法，所述方法为：将纳米抗紫外粒子与硅烷偶联剂在酸性醇水环境下反应得到抗紫外乳化剂；
[0021]在本专利技术的一种实施方式中，硅烷偶联剂包括KH
‑
580、KH
‑
550、KH570中的一种或几种。
[0022]在本专利技术的一种实施方式中，抗紫外粒子与硅烷偶联剂的质量比为1：0.01
‑
0.5。
[0023]在本专利技术的一种实施方式中，溶剂的水醇的质量比为1：1
‑
8。
[0024]在本专利技术的一种实施方式中，反应条件为：pH为3
‑
6，温度为50
‑
90℃，反应1
‑
9h。
[0025]在本专利技术一种实施方式中，所述方法包括以下步骤：
[0026]将2份抗紫外乳化剂分散在100份醇水溶液中，加入冰醋酸将pH调至3
‑
6，随后缓慢滴加0.02
‑
1份硅烷偶联剂，溶液升温至50
‑
90℃，反应1
‑
9h，反应结束后离心洗涤干燥得到抗紫外乳化剂粒子粉末。
[0027]本专利技术的第四个目的是提供一种上述抗紫外乳化剂在制备微胶囊方面的应用。其中，抗紫外粒子在乳液中作为乳化剂；同时，在反应结束后包覆在微胶囊表面，作为抗紫外剂成为微胶囊壳材的一部分。
[0028]在本专利技术的一种实施方式中，所述改性纳米抗紫外粒子在微胶囊中质量百分比为0.5本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种改性纳米抗紫外粒子在乳化剂方面的应用，其特征在于，所述改性纳米抗紫外粒子指的是采用硅烷偶联剂对纳米抗紫外粒子进行改性，所述改性纳米抗紫外粒子的接触角为45
°‑
140
°
。2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，经纳米粒度分析仪检测，所述改性纳米抗紫外粒子的粒径为100
‑
200nm。3.根据权利要求1或2所述的应用，其特征在于，所述改性纳米抗紫外粒子接触角为60
°‑
110
°
。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述的应用，其特征在于，所述纳米抗紫外乳化剂包括纳米二氧化钛、纳米氧化锌或纳米炭黑。5.一种抗紫外乳化剂，其特征在于，所述改性纳米抗紫外粒子指的是采用硅烷偶联剂对纳米抗紫外粒子进行改性，所述改性纳米抗紫外粒子的接触角为45
°‑
140
°
。6.根据权利要求5所述的抗紫外乳化剂，其特征在于，所述改性纳米抗紫外粒子能完全替代普通乳化剂。7.根据权利要求5或6所述的抗紫外乳化剂，其特征在于，所述改性纳米抗紫外粒子中平均的粒径在100
‑
200nm。8.根据权利要求5
‑
7任一项所述的抗紫外乳化剂，其特征在于，所述抗紫外乳化剂为纳米级粒子，包括纳米二氧化钛、纳米氧化锌、炭黑中的一种或几种。9.根据权利要求5
‑
8任一项所述的抗紫外乳化剂，其特征在于，所述改性纳米抗紫外粒子接触角为60
°‑
110
°
。10.根据权利要求5
‑
9任一项所述的抗紫外乳化剂，其特征在于，硅烷偶联剂包括KH
‑
580、KH
‑
550、KH570中的一种或几种。11.一种制备权利要求5
‑
10任一项所述的抗紫外乳化剂的方法，其特征在于，所述方法为：将纳米抗紫外粒子与硅烷偶联剂在酸性醇水环境下反应得到抗紫外乳化剂。12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，硅烷偶联剂包括KH
‑
580、KH
‑
550、KH570中的一种或几种。13.根据权利要求11或12所述的方法，其特征在于，抗紫外粒子与硅烷偶联剂的质量比为1：(0.01
‑
0.5)。14.根据权利要求11
‑
13任一项所述的方法，其特征在于，溶剂的水醇的质量比为1：1
‑
8，反应条件为：pH为3
‑
6，温度为50
‑
90℃，反应1
‑
9h。15.根据权利要求11
‑
14任一项所述的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：将2份抗紫外乳化剂分散在100份醇水溶液中，加入冰醋酸将pH调至3
‑
6，随后缓慢滴加0.02
‑
1份硅烷偶联剂，溶液升温至50
‑
90℃，反应1
‑
9h，反应结束后离心洗涤干燥得到抗紫外乳化剂粉末。16.一种权利要求5
‑
10任一项所述的抗紫外乳化剂在制备微胶囊方面的应用，其特征在于，抗紫外粒子在乳液中作为乳化剂；同时，在反应结束后包覆在微胶囊表面，作为抗紫外剂成为微胶囊壳材的一部分。17.根据权利要求16所述的应用，其特征在于，所述改性纳米抗紫外粒子在微胶囊中质量百分比为0...

【专利技术属性】
技术研发人员：张丽平，付少海，钟子恒，胡望成，
申请(专利权)人：江南大学，
类型：发明
国别省市：