热致变色杂化硅溶胶的制备与其应用-.研究

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1、0热致变色杂化硅溶胶的制备及其应用研究一、无机热致变色薄膜。此类薄膜主要包括无机氧化物薄膜和合金薄膜。薄膜颜色的可逆变化主要是膜内所含金属离子的碘化物、复盐、氧化物因为环境温度变化而导致晶型可逆转变、电荷迁移、金属离子配位场的变化以及晶格结构有序无序的变化引起的。这种薄膜的制备工艺成熟且种类繁多，但制备过程比较繁杂。KaIla【10】等将钒金属靶材安装在溅射枪阴极利用反应溅射法制备出热致变色氧化钒薄膜。吴淼【11]等以黄褐色V205粉末作为蒸发材料应用真空蒸镀法制备⋯颜色均一，致密且具有良好结晶性的蓝色单相热致变色氧化钒薄膜。BlacmaIl等

2、[12]用vCl4、WCl6和蒸馏水作为原料，以氮气为保护气，双层Si02作为基板以化学气相沉积法制备了一系列不同钨含量的薄膜。IsaoTsuyumotoll3J等研究了{白过钛酸钠和过钒酸钠制备在45℃～80℃范围内可变色的钛一钒氧化物薄膜的热致变色性能。二、有机热致变色功能薄膜的制备。有机热致变色薄膜多的变色组分多为聚噻吩及其衍生物、聚乙炔螺吡喃类、荧烷类以及液晶薄膜。此类薄膜变色灵敏、毒性小、成本低、制备工艺也相对比较简单：多是先通过聚合反应形成液态，然后借助自喷涂工艺在基材表面继续交联反应成膜。制备的薄膜可达到纳米级别，且热致变色性能优

3、越。Qi觚gYe【14】等制备了在105℃能发生可逆变色的高度有序的薄层聚丁二炔超分子自组装材料，并研究其热致变色性能。GoncalvesI¨j等在N2保护下，利用LB膜法将单体溶解后借助自喷涂工艺将聚合物喷涂到基板制备了在10℃～70℃范围内发生可逆变色的聚噻吩基偶氮苯热致变色薄膜。YuxiaoWu【16】等通过超分子自组装技术将偶氮基引入到聚乙炔基体上制备出一系列新型热致变色薄膜，于前者相比，该薄膜有更宽的变色温度范围且可调，随温度变化颜色由棕色变为红色，克服了之前聚乙炔热致变色薄膜可逆热变色温度范围低、不可调的缺点。三、有机一无机杂化热致

4、变色复合功能薄膜。这种薄膜主要是聚苯乙烯、聚乙炔和离子液体等与无机金属离子杂化而成的复合薄膜。其主要工艺是先将无机粒子沉积到聚合物基体，再借助喷涂技术成膜。李田【17J等以MgCl2·6H20为电子接受体，溴甲酚绿为电子给与体，聚乙二醇和二醋酸纤维素的共混物为相变化合!}；勿和溶剂并借助自喷涂工艺，制备了一种可逆热致变色薄膜，这种薄膜在54℃时颜色由绿色变为黄色。1．4热致变色纺织品研究现状热致变色材料应用子纺织品的主要制备方法主要有三种：①将热敏变色剂充填到纤维内部，由融熔共混纺丝液制成。②将含热敏变色微胶囊的聚合物溶液涂于纤维表面，并经热处

5、理使溶液成凝胶状来获得可逆的热致变色功效。③将热敏4O热致变色杂化硅溶胶的制备及其应用研究化合物掺到染料中去，再印染到织物上。染料由粘合剂树脂的微小胶囊组成，每个胶囊都有液晶，液晶能随温度的变化而呈现不同的折射率，使服装变幻出多种色彩。目前，热致变色材料应用于纺织品的主要使用微胶囊法。微胶囊中含有特殊色素和发色剂，在一定的温度下，反复进行结合而发色，切断而清除色。例如，日本东丽公司开发了一种温度敏感织物Sway，这种织物是将热敏染料密封在直径3～4um的胶囊内，然后涂在织物表耐埔J。这种玻璃基材的微胶囊内包含了三种主要成分：热敏变色性色素、与色

6、素结合能显现另一种颜色的显色剂、在某一温度下能使相结合的色素和显色剂分离并能溶解色素或显色剂的醇类消色剂。调整三者组成比例就可以得到颜色随温度变化的微胶囊，而且这种变化是可逆的。通常在温度较低时服装呈黑色，在28℃时呈红色，到33℃时则会变成蓝色，介于28～33℃会产生出其他各种色彩。日本Kyosllin纤维公司将热敏变色液晶微胶囊加到纺丝浴中生产出一种可以变色的纤维。经微胶囊变色染料染色的纤维或纺织品制成的服装能随着温度的变化服装颜色也发生改变【19】。英国的特种纺织产品有限公司(STP)开发了一系列有趣的、具有新奇用途的染料微胶囊。如：变色

7、龙T的微胶囊和微胶囊化的热致变色无机染料【201。变色龙T在温度升高后颜色变浅，而温度降低时颜色变深，其种类包括黑色、绿色、橙色、红色、蓝色和紫色，分别可在7，15，25，30℃时变色，而后者的变色范围较变色龙T高。1．5溶胶一凝胶技术概述溶胶又称胶体溶液，是指在一种分散介质中(一般是液态)，因范德华引力和粒子表面电荷引起的双电层作用，产生布朗运动而均匀分散的直径1～100nm粒子(基本单元)的一种分散体系【211。凝胶是指由于溶胶中的胶体颗粒或高聚物分子相互交联，空间网状结构不断发展，使得溶胶逐渐失去流动性，从而形成在内部包裹有液体的非流动半

8、固体态的一种分散体系，它是一种含有亚微米孔和聚合链的相互连接的网状结构体【221。溶胶．凝胶技术是指以金属有机或无机化合物为前躯体，经酸或碱水解、缩聚