[发明专利]一种吡唑啉酮/聚合物复合光致变色薄膜的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种吡唑啉酮/聚合物复合光致变色薄膜的制备方法。

背景技术

光致变色材料的研究始于上世纪初，是指化合物在两个或至少一个方向上吸收外界电磁波而发生两种状态之间的可逆构型转换，化合物受某波长电磁波(hν)激发后由构型A转化为构型B，化合物B在另种一波长的电磁波(hν')辐射或加热作用下返回到原来的初始状态。电磁波辐射作用下，热力学稳定的构型A转化为较不稳定的构型B并伴有吸收光谱或发射光谱的显著变化即发生了颜色变化，还包括折射率、溶解度、粘度、湿度、介电常数等其它物理化学性质的改变。目前，光致变色材料主要分为无机光致变色材料和有机光致变色材料两大体系。其中有机光致变色材料因其在高科技领域的潜在应用而备受人们的广泛关注。目前研究比较多的有机光致变色体系主要集中在二芳基乙烯、俘精酸酐、螺吡喃、螺噁嗪、偶氮苯、以及与其相关的杂环化合物，然而在这些体系的化合物中，绝大多光致变色化合物只能在溶液中变色。从实用化的角度分析，有机光致变色材料必须在膜、纤维、片状等固态下具有光致变色性能才能更好地满足在高密度信息存储和全息防伪领域的应用。因此，固态下变色是实现材料应用的关键。

吡唑啉酮类光致变色化合物是一类新型有机光致变色材料，是一类在粉晶状态下具有可逆光致变色性能的新型光致变色材料，是信息存储、分子开关、非线性光学、全息防伪技术等领域最具有应用潜力的高性能功能材料。但该类体系是有机小分子，不便于制造成器件。为了加速这类变色材料的应用，本发明采用物理掺杂将吡唑啉酮类光致变色材料分散到高分子基质中制备性能优良、具有可逆光致变色响应性的吡唑啉酮/聚合物复合光致变色薄膜，实现吡唑啉酮类光致变色化合物在聚合物基质中的变色行为，以满足实用化对材料的技术要求，开发出实用性更强的光致变色聚合物材料更具有研究意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种简单的吡唑啉酮/聚合物复合光致变色薄膜的制备方法。

本发明提供的吡唑啉酮/聚合物复合光致变色薄膜的制备方法，采用变色性能优良不溶于水的吡唑啉酮类光致变色材料做为变色单元，同时选用水溶性高分子聚合物为基质，以蒸馏水为溶剂不断搅拌利用掺杂分散法，得到共混悬浊液，避光静置消泡后采用浇注法制备光致变色复合薄膜，操作简单且成本较低。

本发明采用的吡唑啉酮类光致变色材料是：1,3-二苯基-4-（3^‘-溴苯亚甲基）-5-吡唑啉酮缩苯基氨基脲（DP3BrBP-PSC）。选用的水溶性高分子聚合物包括：羟丙基甲基纤维素(HPMC)、聚乙烯醇(PVA)。本发明包括的具体步骤：

1）在磁力搅拌的情况下，将水溶性高分子聚合物加入到蒸馏水中； 2）在室温避光搅拌的情况下，向上述步骤1）的溶液中，慢慢加入吡唑啉酮类光致变色材料，搅拌均匀，得到共混悬浊液。3) 将上述悬浊液避光静置消泡后，采用浇注法，将悬浊液缓缓倾倒在洁净的玻璃槽中，室温避光干燥后，得到复合变色薄膜。

本发明的优点在于采用一种简单的物理掺杂分散法，制备出光致变色复合薄膜，方法简单且成本低。该薄膜质地均匀，具有良好的透明性、柔韧性和机械性能，并显示出优越的紫外光致变色性能和良好的抗疲劳性。

附图说明

图1为实施例一DP3BrBP-PSC/HPMC聚合物复合薄膜经过不同时间紫外光照射后的紫外吸收光谱。

图2为实施例一变色后的DP3BrBP-PSC/HPMC聚合物复合薄膜在110℃加热不同时间的紫外吸收光谱。

图3为实施例二DP3BrBP-PSC/PVA聚合物复合薄膜经过不同时间紫外光照射后的紫外吸收光谱。

图4为实施例二DP3BrBP-PSC/PVA聚合物复合薄膜的变色可逆循环图。

图5为实施列二DP3BrBP-PSC/PVA聚合物复合薄膜经365nm紫外光照射前后颜色变化图及信息储存图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明，但本发明并不限于以下实施例。

实施例一