縮聚型含硫聚合物微球的制備及其結(jié)構(gòu)生色性能研究.pdf

1、結(jié)構(gòu)生色材料由于其特殊的光學(xué)和顏色性能而在顯示與傳感、防偽與識別、裝飾與涂料等領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。目前，人工構(gòu)筑結(jié)構(gòu)色的主要途徑是通過單分散膠體微球自組裝得到三維膠體光子晶體，但現(xiàn)有聚合物光子晶體結(jié)構(gòu)生色材料仍存在著膠體微球種類少且折射率低、顏色鮮艷度低以及熱穩(wěn)定性差的問題。本論文以縮聚和交聯(lián)反應(yīng)為基礎(chǔ)，設(shè)計合成了三種新型聚合物膠體微球，通過提高聚合物微球的折射率并賦予其良好的吸光特性來提高結(jié)構(gòu)色的顏色鮮艷度，通過提高聚合物微球熱穩(wěn)

2、定性來提高結(jié)構(gòu)色的熱穩(wěn)定性，獲得了高顏色鮮艷度和高耐熱穩(wěn)定性的聚合物光子晶體結(jié)構(gòu)色。
　　利用硫原子和苯環(huán)相對高的摩爾折射率，通過4，4'-二巰基二苯硫醚和甲苯-2，4-二異氰酸酯的縮聚反應(yīng)，設(shè)計合成了折射率為1.673的聚硫代氨基甲酸酯樹脂，通過納米沉淀法將其加工成粒徑窄分布的聚合物微球，并實現(xiàn)粒徑在157nm-287nm范圍內(nèi)的調(diào)控;以平均粒徑分別為267nm、243nm和208nm的微球組裝得到了紅色、橙色和綠色三種光子晶體

3、結(jié)構(gòu)色膜，豐富了組裝制備光子晶體的高折射率聚合物微球的種類。
　　利用聚硫樹脂較高的多硫鍵含量賦予材料良好的吸光特性和高折射率，以消除干擾光和提高結(jié)構(gòu)色顏色鮮艷度。以二硫化鈉與1，2，3-三氯丙烷之間的縮聚交聯(lián)反應(yīng)為基礎(chǔ)，在乙醇/水體系中，以F127為表面活性劑，合成了單分散聚硫樹脂微球，實現(xiàn)微球粒徑在170nm-387nm范圍的調(diào)控，微球具有高達1.858的理論折射率和較強的可見光吸收特性;以平均粒徑為260nm、226nm和2

4、11nm的聚硫樹脂微球為構(gòu)筑單元構(gòu)建得到了具有較高顏色鮮艷度和較寬可視角(0-40°)的紅色、橙色和綠色的結(jié)構(gòu)色膜，解決了現(xiàn)有聚合物光子晶體結(jié)構(gòu)色顏色鮮艷度差的問題。
　　利用多酚類與醛類單體的酚醛縮合交聯(lián)反應(yīng)來提高聚合物微球的熱穩(wěn)定性，以多官能度的4，4'-二苯硫醚二酚和甲醛為單體，F(xiàn)127為表面活性劑，在水熱條件下合成了單分散和高折射率（理論折射率為1.671）的含硫雙酚甲醛樹脂微球，實現(xiàn)了粒徑在142nm-337nm范圍內(nèi)的