[发明专利]一种反蛋白石结构温度感应材料及其制备方法

权利要求书

1.一种反蛋白石结构温度感应材料，利用二氧化硅微球垂直沉降组装成二氧化硅光子晶体再形成嵌入二氧化硅光子晶体的聚合物薄膜，将嵌入二氧化硅光子晶体的聚合物薄膜选择性蚀刻形成反蛋白石区域，在蚀刻后形成的反蛋白石区域填充温度感应物质，经封装，形成反蛋白石结构温度感应材料。

2.根据权利要求1的反蛋白石结构温度感应材料，其特征是：所述的温度感应物质为胆甾相液晶；选自下列液晶中的一种或它们的混合物：胆甾醇油烯基碳酸酯、胆甾醇壬酸酯、胆甾醇苯甲酸酯、氯化胆固醇、胆甾烯基碳酸酯或胆甾烯基对壬基苯基碳酸酯。

3.一种权利要求1或2所述的反蛋白石结构温度感应材料的制备方法，具体步骤和条件为：

(1)二氧化硅微球的制备

将乙醇与质量浓度25％的氨水按照体积比45:1～3:1混合，取100质量份，在搅拌及20-50℃的恒定温度下，滴加3-30质量份原硅酸四乙酯，经过6-48小时反应，将产物洗涤、干燥，得到粒径均一的二氧化硅微球；

(2)二氧化硅光子晶体的组装

将步骤(1)得到的二氧化硅微球配置成质量浓度0.1-5％的乙醇分散液，将表面亲水化的玻璃基板放入分散液中，在恒温恒湿条件下，静置24-96小时，在基板表面得到二氧化硅光子晶体；所述的恒温恒湿条件为：温度为10-80℃，湿度为5-80％；

(3)嵌入二氧化硅光子晶体的聚合物薄膜的制备

将间隔垫粘在光子晶体玻璃基板两侧，加盖另一块玻璃基板形成腔体，将可聚合单体添加质量比1％-5％的光引发剂后，填充入腔体中，在紫外光照射下固化，将腔体放置在60-95℃热水中浸泡1-24小时，将形成的聚合物薄膜从腔体中取出，得到一面嵌入二氧化硅光子晶体的聚合物薄膜；

(4)选择性蚀刻制备图案

在掩膜覆盖下，用氢氟酸稀溶液蚀刻嵌入了光子晶体的聚合物薄膜表面，得到图案化柔性反蛋白石结构的聚合物薄膜；

(5)温度感应物质的填入及封装

将温度感应物质填入蚀刻后的反蛋白石结构空隙中，再在薄膜表面喷涂添加了光引发剂的可聚合封装单体，经紫外光照固化后，温度感应材料被封装在反蛋白石结构中，得到反蛋白石结构温度感应材料。

4.根据权利要求3所述的反蛋白石结构温度感应材料的制备方法，其特征是：步骤(3)中所述的可聚合单体选自以下单体中的一种或它们的混合物：甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸己酯、甲基丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、醋酸乙烯酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸己酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸异癸酯、丙烯酸月桂酯、己二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、A6OCB、AC-6CN、6CB、5CB、C3M、C4M、C6M；所述光引发剂选自以下光引发剂的中的一种或它们的混合物：Irgacure 651、Irgacure 1717、Irgacure 1173、Irgacure 2959、Irgacure 184、Irgacure 907、Irgacure 369、Irgacure 819、Irgacure 754、TPO、MBF。

5.根据权利要求3所述的反蛋白石结构温度感应材料的制备方法，其特征是：步骤(3)中紫外光固化条件为紫外光强度为5-50mw/cm²，照射时间为5-200分钟。

6.根据权利要求3所述的反蛋白石结构温度感应材料的制备方法，其特征是：步骤(5)中所述的温度感应物质为如下质量比的液晶混合物：胆甾烯基对壬基苯基碳酸酯:胆甾醇壬酸酯:胆甾醇苯甲酸酯:氯化胆固醇:胆甾烯基碳酸酯＝(20-30):(30-50):(0-20):(0-10):(0-25)。

7.根据权利要求3所述的反蛋白石结构温度感应材料的制备方法，其特征是：步骤(5)中所述的温度感应物质为如下质量比的液晶混合物：胆甾醇油烯基碳酸酯:胆甾醇壬酸酯:胆甾醇苯甲酸酯＝(30-45):(45-60):10。