[发明专利]一种具有双重图像功能的复合材料、其制备方法和应用

权利要求书

1.一种具有双重图像功能的复合材料，其特征在于，按照重量份计，包括40-66重量份的聚合物、20-35重量份的液晶和1-30重量份的上转换纳米晶；所述聚合物由可光聚合单体通过光聚合反应生成，所述液晶具有高于1.5的折射率，所述上转换纳米晶表面包覆有有机配体，该复合材料在自然光下能够观察到裸眼识别的全息图像，同时在近红外激光下能够观察到裸眼可见的荧光；

其中，所述上转换纳米晶为镧系离子掺杂的NaYF₄；所述有机配体为油酸或亚油酸，所述有机配体的质量为所述上转换纳米晶总质量的2-5％；

所述镧系离子包括Gd³⁺和Yb³⁺，同时至少包括Er³⁺和Tm³⁺中的一种，所述镧系离子Gd³⁺、Yb³⁺、Er³⁺、Tm³⁺的摩尔量分别为上转换纳米晶中Y³⁺、Gd³⁺、Yb³⁺、Er³⁺、Tm³⁺总摩尔量的15-80％、10-50％、0-15％及0-5％；

所述可光聚合单体包括单官能单体和多官能单体，所述单官能单体为N-乙烯基吡咯烷酮、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、N,N-二甲基丙烯酰胺、丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸辛酯和N-乙烯基咔唑中的一种或几种；所述多官能单体为季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、丙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、二(三羟甲基丙烷)四丙烯酸酯和商业化的超支化单体6361-100中的一种或几种。

2.如权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述液晶为商业化P0616A、4-正戊基-4’-氰基联苯和4-戊氧基-4’-氰基联苯中的一种或几种。

3.一种如权利要求1所述的具有双重图像功能的复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)按照重量份计，将25-50重量份的单官能单体、10-30重量份的多官能单体、20-35重量份的液晶、1-30重量份的上转换纳米晶和0.1-2重量份的光引发剂初步混合，然后在30-55℃下超声波辅助分散得到均匀分散液；所述上转换纳米晶表面包覆有有机配体；所述有机配体使所述上转换纳米晶均匀分散在所述单官能单体和所述多官能单体中，而不分散在所述液晶中；

(2)待所述均匀分散液冷却至室温后，将所述均匀分散液封装在间隙为10-100μm的透明液晶盒中；

(3)将所述透明液晶盒置于激光干涉场中存储图像；通过紫外光后固化，得到具有全息图像和荧光图像双重图像功能的复合材料。