[发明专利]自支撑的胶体光子晶体膜的制备方法

权利要求书

1.一种自支撑的胶体光子晶体膜的制备方法，其特征是，该方法包括以下步骤：

(1)弹性水凝胶基底的制备

将可聚合单体、引发剂、交联剂及水的混合溶液均匀涂布在基底上，经光照和/或加热引发可聚合单体聚合后，得到弹性水凝胶基底；

(2)自支撑的胶体光子晶体膜的制备

将含可聚合单体、引发剂及交联剂的单分散乳胶粒的水乳液均匀涂布在步骤(1)得到的弹性水凝胶基底上，在光照和/或加热条件下进行单分散乳胶粒与可聚合单体及交联剂的共交联自组装，得到自支撑的胶体光子晶体膜；

所述的可聚合单体为丙烯酸、丙烯酸衍生物或它们的混合物；

所述的交联剂为N，N-亚甲基双丙烯酰胺；

所述的单分散乳胶粒为单分散聚合物乳胶粒、单分散无机氧化物乳胶粒或它们的混合物。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征是：所述的加热的温度为30～90℃；

所述的光照的条件是用波长为200nm～400nm的紫外灯作为光源，光照强度为1mW/cm²～2W/cm²。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征是：步骤(2)所述的共交联自组装的空气相对湿度为30～90RH％。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征是：所述的可聚合单体、引发剂、交联剂及水的混合溶液中的可聚合单体的含量为1～40wt％、引发剂的含量为0.1～5wt％、交联剂的含量为0.1～5wt％、余量为水。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征是：所述的含可聚合单体、引发剂及交联剂的单分散乳胶粒的水乳液中的可聚合单体的含量为1～20wt％、引发剂的含量为0.1～5wt％、交联剂的含量为0.1～5wt％、单分散乳胶粒的含量为0.5～40wt％、余量为水。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征是：所述的丙烯酸衍生物选自甲基丙烯酸、丙烯酰胺、N-异丙基丙烯酰胺、N-羟甲基丙烯酰胺、N-甲基异丙基丙烯酰胺所组成的组中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征是：所述的引发剂为光引发剂和/或热引发剂；其中：

所述的光引发剂为2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、2，4，6-三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯、1-羟基环己基苯基甲酮中的一种；

所述的热引发剂为水溶性的过硫酸铵、水溶性的过硫酸钾、水溶性的过氧化氢、水溶性的偶氮二异丁脒盐酸盐、水溶性的偶氮二异丙基咪唑啉盐酸盐中的一种。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征是：所述的单分散聚合物乳胶粒或单分散无机氧化物乳胶粒的粒径为100～300nm。

9.根据权利要求1或8所述的制备方法，其特征是：所述的单分散聚合物乳胶粒为硬核-软壳结构的单分散三嵌段聚合物乳胶粒、单分散聚苯乙烯乳胶粒或单分散聚甲基丙烯酸甲酯乳胶粒；

所述的单分散无机氧化物乳胶粒是单分散二氧化硅乳胶粒或单分散二氧化钛乳胶粒。

10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征是：所述的单分散三嵌段聚合物乳胶粒是聚(苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸)乳胶粒或聚(甲基苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸)乳胶粒。