应用。
[0035]以下结合附图并通过实施例对本发明作进一步说明。
【附图说明】
[0036]图1.本发明实施例1所得的光子晶体膜的扫描电镜照片。
[0037]图2.本发明实施例1所得的疏水性光子晶体涂层的扫描电镜照片。
[0038]图3.本发明实施例1所得疏水性光子晶体涂层的静态接触角。
【具体实施方式】
[0039]实施例1
(I)通过一步法首先合成单分散的阴离子型三嵌段聚合物一聚(苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸)颗粒，该颗粒具有核壳结构，内层为具有疏水性质的苯乙烯，外层为亲水性质的羧酸基团。将含有浓度为0.2 wt%的平均粒径为220 nm的聚(苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸)颗粒的乳液，在恒定温度60°C下静置32 h，利用竖直沉积法在玻璃基材上得到大面积的光子晶体膜，其扫描电镜照片如图1所示。
[0040](2)以十六烷基三甲基溴化铵为乳化剂，正戊醇为助乳化剂，甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵为阳离子功能性单体，偶氮二异丙基咪唑啉盐酸盐为引发剂，控制单体(甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙烯酸、丙烯酸丁酯)比例，添加疏水改性剂，在不加有机溶剂、80-85 V条件下均匀搅拌3-5h共聚得到半透明的疏水改性阳离子苯丙乳液。将上述疏水改性的阳离子苯丙乳液配制成水溶液，苯丙的含量为5 wt%，通过旋涂的方式涂覆于步骤(I)制备得到的光子晶体膜的表面，自然干燥，得到疏水性光子晶体涂层，其扫描电镜照片如图2所示。疏水改性的阳离子苯丙乳液旋涂的厚度可根据乳液的浓度和旋涂机的转速来控制。
[0041]通过接触角测量仪测量，疏水性光子晶体涂层的接触角能够大面积范围达到-142°，具有良好的疏水效果，其静态接触角照片如图3所示。
[0042]实施例2
(I)将含有浓度为0.5wt%的平均粒径为250 nm的单分散的阴离子型聚(苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸)颗粒的乳液作为喷墨打印墨水装于常规喷墨打印机用的墨盒中，然后按通常的方法经打印机对纸基材进行打印，打印膜干燥后，在纸基材上可得到大面积的光子晶体膜。
[0043](2)以丙烯酰胺、苯乙烯和丙烯酸乙酯为单体，甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵为阳离子功能性单体，乙烯基三甲氧基硅烷为改性剂，在80 ^条件下均匀搅拌5h共聚得到制得阳离子无皂苯丙乳液。将上述阳离子无皂苯丙乳液配制成水溶液，苯丙的含量为8wt%，通过旋涂的方式涂覆于步骤(I)制备得到的光子晶体膜的表面，自然干燥，得到疏水性光子晶体涂层。
[0044]通过接触角测量仪测量，疏水性光子晶体涂层的接触角能够大面积范围达到-138°，具有良好的疏水效果。
[0045]实施例3
(O首先合成单分散的阴离子型三嵌段聚合物一聚(苯乙烯-甲基丙烯酸酯-甲基丙烯酸)颗粒，该颗粒具有核壳结构，内层为具有疏水性质的苯乙烯，外层为亲水性质的羧酸基团。将含有浓度为5 wt%的平均粒径为300 nm的单分散的聚(苯乙烯-甲基丙烯酸酯-甲基丙烯酸)粒子的乳液装于带有常规空气喷枪的容器中，将喷枪对准玻璃基材进行喷涂，在玻璃基材上可得到大面积的光子晶体膜。
[0046](2)以偶氮二异丁基醚盐酸盐为引发剂，阳离子Y-12为乳化剂，将阳离子功能性单体甲基丙烯酸二甲氨基乙酯与其它单体甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙烯酸乙酯、乙烯基三甲氧基硅烷、丙烯酸六氟庚酯共聚制得性能稳定，平均粒径在10nm以下阳离子型苯丙乳液。将上述阳离子型苯丙乳液配制成水溶液，苯丙的含量为3wt%，通过旋涂的方式涂覆于步骤(I)制备得到的光子晶体膜的表面，自然干燥，得到疏水性光子晶体涂层。
[0047]通过接触角测量仪测量，疏水性光子晶体涂层的接触角能够大面积范围达到-156°，具有良好的疏水效果。
[0048]实施例4
(I)将含有浓度为2wt%的平均粒径为180 nm的单分散的阴离子聚(苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸)颗粒的乳液作为喷墨打印墨水装于常规喷墨打印机用的墨盒中，然后按通常的方法经打印机对玻璃基材进行打印，打印膜干燥后，在玻璃基材上可得到大面积的光子晶体膜。
[0049](2)以十六烷基溴化吡啶喃为乳化剂，偶氮二异丁脒盐酸盐为引发剂，二甲基二烯丙基氯化铵为功能性阳离子单体和含氟丙烯酸(其中含氟量为2 wt%)、丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯共聚制得性能稳定的阳离子型丙烯酸乳液。将上述阳离子型丙烯酸乳液配制成水溶液，丙烯酸类的含量为10 wt%,通过旋涂的方式涂覆于步骤(I)制备得到的光子晶体膜的表面，自然干燥，得到疏水性光子晶体涂层。
[0050]通过接触角测量仪测量，疏水性光子晶体涂层的接触角能够大面积范围达到-146°，具有良好的疏水效果。
【主权项】
1.一种疏水性结构色涂层，其特征在于:所述的疏水性结构色涂层由两层材料构成，第一层为单分散的阴离子型纳米颗粒通过自组装的方法组装成的结构色膜，第二层为在第一层得到的结构色膜表面涂覆的阳离子型疏水剂层；阳离子型疏水剂通过其阳离子基团与单分散的阴离子型纳米颗粒直接吸附，疏水剂中的疏水基团定向向涂层外排列；所述的单分散的阴离子型纳米颗粒是嵌段聚合物颗粒，其颗粒的外层主要由羧基基团构成。
2.一种疏水性结构色涂层的制备方法，其特征是，所述的制备方法包括以下步骤:(I)将一定浓度的单分散的阴离子型纳米颗粒采用自组装的方法在基材上制备成光子晶体结构色薄膜；(2)将一定浓度的阳离子型疏水剂配制成溶液后，涂覆于步骤(I)制备得到的光子晶体结构色薄膜上，得到疏水性结构色涂层，其接触角在130°以上；所述的单分散的阴离子型纳米颗粒是嵌段聚合物颗粒，其颗粒的外层主要由羧基基团构成。
3.根据权利要求1所述的一种疏水性结构色涂层，其特征在于:所述的第二层得到的阳离子型疏水剂层的厚度为100?300 nm。
4.根据权利要求1或2所述的单分散的阴离子型纳米颗粒是单分散聚(苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸)颗粒或者聚(苯乙烯-甲基丙烯酸酯-甲基丙烯酸)颗粒。
5.根据权利要求1或2所述的阳离子型疏水剂是改性的阳离子苯丙乳液或改性的丙烯酸乳液。
6.根据权利要求1或2所述的阳离子型疏水剂的颜色为透明或半透明。
7.根据权利要求1或2所述的单分散的阴离子型纳米颗粒的粒径范围是150nm?350 nm0
8.根据权利要求2所述的一定浓度的单分散的阴离子型纳米颗粒的浓度为0.2wt% ?10 wt%，优选为 0.lwt% ?0.5 wt%o
9.根据权利要求2所述的一定浓度的阳离子型疏水剂的浓度为3wt%?15wt%，优选为 5 wt% ?8 wt%o
10.根据权利要求1或2所述的自组装的方法选自喷墨打印法、竖直沉积法、喷涂法或旋涂法中的一种。
【专利摘要】本发明属于疏水性结构色涂层领域，涉及光子晶体结构色的技术，尤其涉及一种疏水性光子晶体涂层的制备方法。本发明选用单分散性优异的阴离子型纳米颗粒作为单元材料组装成光子晶体膜，再选择阳离子型疏水剂在光子晶体膜上进行涂覆，这样阳离子型疏水剂可通过其阳离子基团与阴离子型纳米颗粒直接吸附，使涂层形成紧密的结合，并有良好的成膜性，同时疏水剂中的疏水基团定向向涂层外排列，提高了涂层的疏水性能。本发明的制备方法简单、成本低廉，绿色环保，得到的疏水性光子晶体涂层，可应用于装饰装修、防伪、化妆品包装、工艺品和布告牌等领域。
【IPC分类】C09D5-29, C09D125-14, C09D133-00
【公开号】CN104725919
【申请号】CN201510091033
【发明人】李珩, 徐朝华
【申请人】江门职业技术学院
【公开日】2015年6月24日
【申请日】2015年3月1日