一种含硫树脂及其制备方法和应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种含硫树脂及其制备方法，及含硫树脂微球制备和自组装光子晶体 结构色膜的方法。
【背景技术】
[0002] 光子晶体是由不同折射率的材料排列成的光学尺度的周期性结构，与半导体晶体 (电子晶体）对电子波函数的调制相类似，由于存在布拉格散射形成光子带隙而能够调制 相应波长的电磁波，使操纵和控制光子设计和制造光子晶体及其器件达到控制光子运动的 梦想成为可能。光子晶体的有着广泛的应用前景，如可以用作制造光子晶体光纤，光子晶体 波导，光子晶体激光器，光子晶体传感器等。人工制备光子晶体方法有介质棒堆积、精密机 械钻孔、胶体颗粒自组装生长、胶体溶液自组装生长和半导体工艺等。其中依靠胶体颗粒的 自组装制备光子晶体是目前最常用最简便的方法。
[0003] 光子晶体一般是由无机（二氧化硅、二氧化钛）、有机或高分子物材（聚甲基丙烯 酸甲酯、聚苯乙烯）的薄膜制备的一维光子晶体或者由其单分散的微球自组装成二维或三 维的结构。
[0004] 目前，自组装制备光子晶体的材料主要集中在二氧化硅、二氧化钛、聚甲基丙烯酸 甲酯、聚苯乙烯等少数几种物质上，亟待拓展可用材料的范围。高分子材料由于其种类的多 样性，结构性能的可调节性而成为制备光子晶体更加热门的选择。但是目前成功用来制备 光子晶体的高分子材料仅仅是聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯等少数的几种，亟待探索更多 合适的高分子树脂材料以及对应的制备均一微球的方法和组装制备光子晶体的方法。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的是提供一种含硫树脂。
[0006] -种含硫树脂，其具有由通式（I)表示的结构
【主权项】
1.一种含硫树脂，其具有由通式（I)表示的结构 式中，n= 10~10000的整数；
A具有通式（1-1)或通式（1-2)表示的结构，
式（1-1)中，RiS-Cl'-F'-NH-R、
=1~1000的整数；式（1-2)中，D选自由下述结构式表示的基团中的一种： 其中，R为Cl~C4的烷基，m 9
式中，R#H或-CH3; B具有式（1-3)或式（1-4)表示的结构
2. 根据权利要求1所述的树脂，其特征在于：n= 10~500。
3. 根据权利要求1所述的树脂，其特征在于：所述式（1-1)中，R为甲基或正丁基。
4. 权利要求1所述的树脂的制备方法，其特征在于：于惰性气氛下，使等摩尔量的二异 氰酸酯、三聚氯氰、三聚氯氰衍生物或三聚氟氰单体与双巯基端基单体在催化剂作用下，进 行缩聚反应， 其中，所述二异氰酸酯单体为甲苯-2, 4-二异氰酸酯、对苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二 异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、1，5-萘二异氰酸酯、二甲基联苯二 异氰酸酯、1，3-二异苯氰酸酯、1，4-环己烷二异氰酸酯中的一种； 所述三聚氯氰衍生物为
-NH-R单取代的三聚氯氰；其中，R为C1~C4的烷基，m=1~ 、 1000的整数； 所述双巯基端基单体为4, 4' -二巯基二苯硫醚或硫代二甘硫醇； 所述催化剂为：当单体为二异氰酸酯时，所述催化剂为二月桂酸二丁基锡；当单体为 三聚氯氰或其衍生物时，所述催化剂为三乙胺。
5. 根据权利要求4所述的方法，其特征在于： 当单体为二异氰酸酯时缩聚反应为一步反应，反应条件为：将二异氰酸酯和双巯基端 基单体于溶剂中，70~95°C反应6~12小时； 当单体为三聚氯氰、三聚氯氰衍生物或三聚氟氰时缩聚反应为两步反应，反应条件为： 将三聚氯氰、三聚氯氰衍生物或三聚氟氰与双巯基端基单体于溶剂中，45~60°C反应4~ 6小时，后70~95°C反应12~24小时。
6. -种含硫树脂微球，其特征在于：所述含硫树脂微球的粒径为100~l〇〇〇nm，粒径分 布PDI在0. 1以下。
7. 权利要求6所述微球的制备方法，其特征在于：包括以下步骤： ①将含硫树脂溶于有机溶剂中，得有机相溶液； ② 搅拌状态下，将水或表面活性剂的水溶液滴加至有机相溶液中，得到微球悬浮乳 液； ③ 将混合悬浮液中的有机溶剂用合适的方法除去。
8. -种光子晶体，其特征在于：由粒径在150nm~500nm之间且粒径分布PDI小于0? 1 的单分散含硫树脂微球自组装成的具有周期性结构的光子晶体。
9. 权利要求8中所述光子晶体的制备方法，其特征在于：利用加热挥发组装方法或者 浸渍提拉法制备光子晶体材料，其中加热挥发组装的温度为25°C~80°C;浸渍提拉法的组 装温度为25°C~80°C，提拉速度为1ym/s~10ym/s。
【专利摘要】本发明涉及一种含硫树脂及其制备方法，及含硫树脂微球制备和自组装光子晶体结构色膜的方法。1、一种含硫树脂，其具有由通式(I)表示的结构式中，n＝10～10000的整数；本发明所述新型含硫树脂可用于制备含硫树脂微球，该微球亦为新材料微球，制备微球所用方法简单，装置简单，操作方便，可通过调节树脂浓度和水相中表面活性剂含量来调节微球的粒径，制备的微球单分散性好，自组装制备光子晶体的方法简单实用，结构色膜颜色可以通过粒径进行调控，有着现实和潜在的应用前景。
【IPC分类】C08G18-38, B01J13-02
【公开号】CN104693394
【申请号】CN201510028038
【发明人】唐炳涛, 李飞虎, 张淑芬
【申请人】大连理工大学
【公开日】2015年6月10日
【申请日】2015年1月20日