一種光致變色薄膜材料及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于智能材料領域，具體設及一種光致變色薄膜材料，是一種可依照紫外 線強度、變色深淺不同的智能材料。
【背景技術】
[0002] 隨著大氣中臭氧層破壞，大氣中的紫外線的強度逐漸增大，影響著人們身體的健 康，世界各地醫療機構報道，患有紫外線癌癥的人群逐年呈增加的趨勢。
[0003] 陽光是人類生活不可缺少的一個基礎元素，但過強的紫外線會產生一系列光生物 學不良反應，如日曬傷。日光中主要是紫外線0JV)的福射引起皮膚病變，UV又可分為短 波紫外線扣VC，波長為200-290nm)、中波紫外線0JVB，波長為290-320nm)和長波紫外線 0JVA，波長為 320-400nm)。
[0004] UV透入皮膚的深度與其波長有關，波長越短，被皮膚角質層吸收和反射的比例越 大。隨波長的增加，透入皮膚的量增加，深度也增加。不同UV的生物學作用不同，UVB的長 期照射可使皮膚產生廣泛的結締組織光損傷，并能誘發皮膚癌；UVA的強烈照射也可導致 皮膚出現紅斑和血管損傷；而UVC經過大氣同溫層時，被臭氧層吸收，達不到地面，對人體 無害。
[0005] 近年來，工業化引起大氣臭氧層變薄，使人體皮膚遭受到的光源性損害在過去的 10年中明顯增多，人體經過日光曝曬或長期接受日光照射，對皮膚產生明顯的影響，如出現 皮炎、皮膚老化，甚至引起皮膚癌等。
[0006] 由于是一個逐漸累積變化的過程，因此，人們難W察覺其危害，在野外旅行、渡假， 若能顯示紫外線強度，可提醒人們對紫外線的注意W及對皮膚的保護。在一些皮膚保護產 品中，也需要一些提示依據紫外線的強度，來確定使用防曬產品的劑量。
[0007] 在已知具有變色的材料中，主要為可逆變色的材料，運些作為紫外線劑量顯示材 料，存在的問題是，在無紫外線的暗處又會恢復其顏色，不能指示紫外線連續累積照射的結 果。
[0008] 因此，提供一種可滿足72h日常福照強度的紫外線照射，且顏色由淺至深連續變 化的材料，成為問題的關鍵和攻克的重點。
【發明內容】
[0009] 解決的技術問題：本發明的目的是為了克服現有技術存在的問題和不足，滿足可 連續指示紫外線累積福照強度的要求，提供一種光致變色薄膜材料與制備方法。
[0010] 技術方案：為達到上述目的，本發明實現目的所采用的技術方案是：
[0011] 一種光致變色薄膜材料，按質量百分比由W下原料組成：叔胺型苯甲酸醋為 20-50% ;水楊酸醋為1-15% ;苯并Ξ氮挫為1-5% ;有機娃樹脂為5-50 % ;固化劑為 0. 5-5% ;憐鋼酸為 10-25%。
[0012] 所述叔胺型苯甲酸醋，其分子結構通式為：
[0013]
[0014] 其中，R基團是烷基，其碳原子個數為1-17,進一步優選為W下兩種：
[0015]
[0016] 所述水楊酸醋是指具有如下分子結構的物質：
[0017]
[0018] 其中，R基團為烷基或芳香基，進一步優選為W下Ξ種：
[0019]
[0020] 所述苯并Ξ氮挫的分子結構為：
[0021] 所述有機娃樹脂為徑基有機娃樹脂，其分子量為5000-50000,所述固化劑為異氯 酸醋基硅烷偶聯劑，其分子結構為：NCO-CHz-CHz-Si(OR) 3,其中R為1-5個碳原子的烷基，有 機娃樹脂與異氯酸醋基硅烷偶聯劑的質量比為10 :1。
[0022] 為達到上述目的，本發明實現目的所采用的另一個技術方案是：
[0023] 一種光致變色薄膜材料的制備方法，其步驟是：將按質量百分比配比、稱量好的叔 胺型苯甲酸醋，水楊酸醋，苯并Ξ氮挫，有機娃樹脂和憐鋼酸，放在攬拌機中W3(K)r/min的 速度攬拌混合0. 5-1.化，然后加入固化劑，繼續W30化/min的轉速攬拌0.化，混合均勻后 采用絲網或噴墨印刷的方法涂布在聚氨醋薄膜上，在25-150°C條件下干燥后得到光致變色 薄膜材料。
[0024] 有益效果：本發明與現有技術相比較，具有如下特點和效果 [00巧](1)由于技術方案中配有憐鋼酸，所W材料變色敏感。
[00%] (2)本發明的材料可滿足72h日常福照強度的紫外線照射，且顏色由淺至深連續 變化，最大程度地提醒了人們保護皮膚防止疾病的意識。
[0027] 做制備工藝簡單，成本低，易推廣應用。
【具體實施方式】
[002引為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，W下列舉實施例，對本發明 進行進一步的詳細說明。本領域技術人員應當理解，所述的實施例僅僅用于幫助理解本發 明，并不用于限定本發明。 陽029] 實施例1
[0030] 一、按質量百分比配比組分：
[0031] 叔胺型苯甲酸醋 20%; 水楊酸醋 10%; 苯并S氮唾 5統； 有機娃樹脂 50%; 固化劑 5鍋； 磯鋼酸 1曾晚。
[0032] 二、制備方法： 陽03引稱量邸ABlOg，水楊酸甲醋5g，苯并立氮挫2. 5g，有機娃樹脂25g，憐鋼酸5g，放在 攬拌機中混合0.化，攬拌速度為3(K)r/min，混合均勻后加入異氯酸醋基硅烷偶聯劑2. 5邑， 繼續W3(K)r/min的轉速攬拌0.化，將得到的組合物噴墨印刷在聚氨醋薄膜上，25°C常溫固 化，得到薄膜材料。
[0034] Ξ、本實施例效果：
[0035] 經測試，力學硬度為2H，柔初性《1mm，在日光下7化色差變化不明顯。
[0036] 實施例2
[0037] 一、按質量百分比配比組分：
[0038] 叔胺型苯甲酸醋；50%； 水楊酸醋 15%; 苯并Ξ氮嗤 4.5%; 有機珪樹脂 5%? 固化劑 0.5%: 憐鋼酸 25%。 齡例二、制備方法：
[0040] 稱量孤AB25g，水楊酸苯醋7. 5g，苯并Ξ氮挫2. 25g，有機娃樹脂2. 5g，憐鋼酸 12. 5g，放在攬拌機中混合0.化，攬拌速度為3(K)r/min，混合均勻后加入異氯酸醋基硅烷偶 聯劑0. 25g，繼續w30化/min的轉速攬拌0.化，將得到的組合物絲網印刷在聚氨醋薄膜上， 125°C固化，得到薄膜材料。
[0041] Ξ、本實施例效果：
[0042] 經測試，力學硬度為2H，柔初性《1mm，在日光下24h色差至最大，暗處指示不明 顯，實驗效果不佳。 柳43] 實施例3
[0044] 一、按質量百分比配比組分：
[0045] 叔胺型苯甲酸醋 30%; 水楊酸醋 4.5%; 苯并蘭氮睡 1%; 有妍旌樹脂 45〇/〇; 固化劑 4.5%; 磯鑰酸 15%。
[0046] 二、制備方法：
[0047] 稱量孤AB15g，水楊酸甲醋2. 25g，苯并Ξ氮挫0.5g，有機娃樹脂22. 5g，憐鋼酸 7. 5g，放在攬拌機中混合0.化，攬拌速度為3(K)r/min，混合均勻后加入異氯酸醋基硅烷偶 聯劑2. 25g，繼續W30化/min的轉速攬拌0.化，將得到的組合物絲網印刷在聚氨醋薄膜上， l〇〇°C固化，得到薄膜材料。
[0048] Ξ、本實施例效果：
[0049] 經測試，力學硬度為2H，柔初性《2mm，在日光下7化色差明顯，變化連續性不佳。
[0050] 實施例4
[0051] 一、按質量百分比配比組分：
[0052] 叔胺型苯甲酸醋 40%; 水楊酸醋 1始； 苯并Η氯嗤 4%; 有機娃樹脂 40嫁;： 固化劑 纖;： 憐鑰酸 Π%。 陽05引二、制備方法：
[0054] 稱量EDAB20g，水楊酸-2-乙基己基醋0.5g，苯并Ξ氮挫2g，有機娃樹脂20g，憐鋼 酸5. 5g，放在攬拌機中混合0.化，攬拌速度為30化/min,混合均勻后加入異氯酸醋基硅烷 偶聯劑2g，繼續W3(K)r/min的轉速攬拌0.化，將得到的組合物噴墨印刷在聚氨醋薄膜上， 150°C固化，得到薄膜材料。 陽化5] Ξ、本實施例效果：
[0056] 經測試，力學硬度為2H，柔初性《1mm，在日光下7化色差連續性變化效果優異。
[0057] 實施例5
[0058] 一、按質量百分比配比組分：
[0059] 叔胺型苯甲酸醋 30%; 水楊酸醋 8%; 苯并Ξ氮嗤 .3娩;： 有機娃樹脂 40%;
[0060] 固化劑 4%; 憐毎酸 15%。 W61] 二、制備方法： 陽0創稱量邸AB15g，水楊酸-2-乙基己基醋4g，苯并S氮挫1. 5g，有機娃樹脂20g，憐鋼 酸7.5g，放在攬拌機中混合0.化，攬拌速度為30化/min,混合均勻后加入異氯酸醋基硅烷 偶聯劑2g，攬拌，將得到的組合物噴墨印刷在聚氨醋薄膜上，12(TC固化，得到薄膜材料。
[0063] Ξ、本實施例效果：
[0064] 經測試，力學硬度為2H，柔初性《1mm，在日光下7化色差變化連續性好，變化明 思〇 W65] 實施例6
[0066] -、按質量百分比配比組分：
[0067] 叔胺型苯甲酸醋 35%; 水楊酸醋 10%; 苯并：Ξ氮嗤 1.3%; 有機珪樹脂 27%; 固化劑 2.7%; 憐巧酸 24%。
[0068] 二、制備方法： W例稱量EDAB17. 5g，水楊酸-2-乙基己基醋5g，苯并S氮挫0. 65g，有機娃樹脂 13. 5g，憐鋼酸12g，放在攬拌機中混合0.化，攬拌速度為3(K)r/min，混合均勻后加入異氯酸 醋基硅烷偶聯劑1.35g，繼續W3(K)r/min的轉速攬拌0.化，將得到的組合物噴墨印刷在聚 氨醋薄膜上，8(TC固化，得到薄膜材料。
[0070] Ξ、本實施例效果：
[0071] 經測試，力學硬度為2H，柔初性《1mm，在日光下3化色差連續變化性較好。
[0072] W上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出：對于本技術領域的技術人員來 說，在不脫離本發明原理的前提下，還可W做出若干改進和潤飾，運些改進和潤飾也應視為 本發明的保護范圍。
【主權項】
1. 一種光致變色薄膜材料，其特征在于：按質量百分比由叔胺型苯甲酸酯為20-50%， 水楊酸酯為1-15 %，苯并三氮唑為1-5 %，有機硅樹脂為5-50 %，固化劑為0. 5-5 %，磷鉬酸 為10-25%組成；其中所述有機硅樹脂與固化劑的質量比為10 :1。2. 根據權利要求1所述的一種光致變色薄膜材料，其特征在于：所述叔胺型苯甲酸酯， 其分子結構通式為：其中，R基團是烷基，其碳原子個數為1-17。3. 根據權利要求1所述的一種光致變色薄膜材料，其特征在于：所述水楊酸酯是指具 有如下分子結構的物質： 其中，R基團為烷基或芳香基。4. 根據權利要求1所述的一種光致變色薄膜材料，其特征在于：所述苯并三氮唑的分 子結構為：5. 根據權利要求1所述的一種光致變色薄膜材料，其特征在于：所述有機硅樹脂為羥 基有機硅樹脂，其分子量為5000-50000。6. 根據權利要求1所述的一種光致變色薄膜材料，其特征在于：所述固化劑為異氰酸 酯基硅烷偶聯劑，其分子結構為：NC0-CH2-CH2-Si(0R)3，其中R為1-5個碳原子的烷基。7. -種根據權利要求1所述的光致變色薄膜材料的制備方法，其特征在于：將按質量 百分比配比、稱量好的叔胺型苯甲酸酯，水楊酸酯，苯并三氮唑，有機硅樹脂和磷鉬酸，放在 攪拌機中以300r/min的速度攪拌混合0. 5-1. 0h，然后加入固化劑，繼續以300r/min的轉速 攪拌0. 5h，混合均勻后采用絲網或噴墨印刷的方法涂布在聚氨酯薄膜上，在25-150°C條件 下干燥后得到光致變色薄膜材料。
【專利摘要】本發明屬于智能材料領域，具體公開了一種光致變色薄膜材料，按質量百分比由叔胺型苯甲酸酯為20-50％，水楊酸酯為1-15％，苯并三氮唑為1-5％，有機硅樹脂為5-50％，固化劑為0.5-5％，磷鉬酸為10-25％組成；其中所述有機硅樹脂與固化劑的質量比為10：1。本發明的材料可滿足72h日常輻照強度的紫外線照射，且顏色由淺至深連續變化，暗處繼續指示紫外線連續累積照射的結果，實用性強，可推廣使用。本發明還提供了一種光致變色薄膜材料的制備方法。
【IPC分類】C08J7/04, C09K9/02, C09D183/06, C08L75/04, C09D7/12
【公開號】CN105254910
【申請號】CN201510654780
【發明人】高延敏, 高洋, 周建軍
【申請人】江蘇科技大學
【公開日】2016年1月20日
【申請日】2015年10月12日