[发明专利]一种光致变色复合薄膜的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及光致变色材料的制备方法。

背景技术

目前光致变色薄膜广泛应用于玻璃制品、陶瓷制品和塑料制品等基材，以制备工艺品、餐具、广告材料、包装材料、光盘等。现有的光致变色薄膜通常为单层膜，即将光致变色材料的原料与氯仿等有机溶剂混合，制备光致变色成膜液后制膜。有机溶剂的使用会在制备过程中对环境造成污染，并对人体产生毒害，制备出的成品薄膜中因存在一定量的有机溶剂残留，导致其应用范围缩小。该方法制备的光致变色薄膜由于光致变色材料长期暴露在空气中，被紫外线直接辐射，易被氧化分解而老化。为延长光致变色薄膜的使用寿命，通常会在成膜液中加入稳定剂，使用的稳定剂通常为油脂、明胶和添加剂等，这些物质的加入会在较长时间内破坏光致变色材料的结构，影响光致变色材料的光变效果。

发明内容

本发明是要解决现有的光致变色薄膜为单层膜结构而引起的使用寿命短，以及由于使用有机溶剂而引起的环境污染和使用稳定剂而引起的光变效果差的问题，提供一种光致变色复合薄膜的制备方法。

本发明的一种光致变色复合薄膜的制备方法按以下步骤进行：

一、将聚乙烯醇固体与去离子水按1:12.5~50的质量比混合，在85~97℃的水浴条件下搅拌2~5h后，用超声波仪进行8~20min的超声处理，用真空泵进行5~20min的真空脱泡，得到聚乙烯醇成膜液，将该成膜液分成等体积的两份；

二、采用流延成膜法，将步骤一得到的一份聚乙烯醇成膜液在玻璃板上制备聚乙烯醇薄膜；

三、在步骤二得到的聚乙烯醇薄膜表面均匀涂刷去离子水或质量百分含量为80%的乙醇溶液，得到表面湿润的聚乙烯醇薄膜；其中，所述的去离子水或质量百分含量为80%的乙醇溶液的涂刷量为当竖直玻璃板时，所涂刷液体不成滴流下；

四、将光致变色微胶囊粉体与去离子水或质量百分含量为80%的乙醇溶液按1:20~100的质量比混合，得到光致变色微胶囊溶液；

五、用高压喷枪将步骤四得到的光致变色微胶囊溶液喷洒在步骤三得到的表面湿润的聚乙烯醇薄膜表面，自然风干5~60min，得到光致变色复合薄膜的半成品；其中，高压喷枪的喷洒条件为：吸附空气压力为30MPa，空气通入速度为75L/min，出料口径Φ为1.0mm，喷洒速度为95mL/min，喷洒量为光致变色微胶囊粉体与步骤一中的聚乙烯醇固体的质量比为1~10:100；

六、采用流延成膜法，将步骤一得到的另一份聚乙烯醇成膜液在步骤五得到的光致变色复合薄膜的半成品上覆膜，自然风干，得到光致变色复合薄膜。

本发明在具有光变性能的光致变色薄膜的上下表面分别包裹一层具有良好透光性和强度的聚乙烯醇薄膜，形成夹心结构的复合光致变色薄膜，在不影响光变效果的基础上，加强了薄膜的强度，解决了现有光致变色薄膜的单层膜结构而引起的使用寿命短的问题；制备过程中所使用的所有溶剂均为水溶液，无毒无污染，解决了现有制备方法中使用有机溶剂而引起的环境污染问题；制备过程中不使用稳定剂，解决了因稳定剂的加入而引起的光变效果差的问题。

本发明适用于光致变色材料的工业化生产。

附图说明

图1是试验二得到的光致变色复合薄膜的正面扫描电镜图；

图2是试验二得到的光致变色复合薄膜的侧面扫描电镜图；

图3是试验四得到的光致变色复合薄膜的正面扫描电镜图；

图4是试验四得到的光致变色复合薄膜的侧面扫描电镜图；

图5是试验六得到的光致变色复合薄膜的正面扫描电镜图；

图6是试验六得到的光致变色复合薄膜的侧面扫描电镜图；

图7是验六得到的光致变色复合薄膜以及对照试验得到的光致变色单层膜的老化试验测定结果曲线图；

具体实施方式

本发明的技术方案不局限于以下所列举的具体实施方式，还包括各具体实施方式间的任意组合。

具体实施方式一：本实施方式的一种光致变色复合薄膜的制备方法，是通过以下步骤实现的：

一、将聚乙烯醇固体与去离子水按1:12.5~50的质量比混合，在85~97℃的水浴条件下搅拌2~5h后，用超声波仪进行8~20min的超声处理，用真空泵进行5~20min的真空脱泡，得到聚乙烯醇成膜液，将该成膜液分成等体积的两份；

二、采用流延成膜法，将步骤一得到的一份聚乙烯醇成膜液在玻璃板上制备聚乙烯醇薄膜；