[发明专利]一种取代乙烯的可逆力致变波材料及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种可逆的力致变波材料及其应用，特别是涉及以取代乙烯衍生物为活性成分的可逆力致变波材料及其应用。

背景技术

力致变色材料是近十年发展起来的一类新型“智能”材料，属于变波材料的研究热点，它可以通过外力刺激而相应的改变其对光的吸收或(和)辐射。实现力致变色的途径通常有两种：一种是化学反应导致的化学结构变化引起的，这一类通常发生在两种化学物质的反应过程中，反应前后的物质已经发生改变，绝大部分情况下，这一变化是不可逆的；另一种是材料物理结构发生变化引起的力致变色，主要表现在分子的构型、构象变化及堆积方式的改变上，分子本身的化学键并未遭到破坏，在适当的条件下，这种变化是可逆的，从而使其颜色的变化可逆。

颜色可变使这些材料在显示、传感、信息存储、安全墨水、防伪等领域有潜在的应用。以目前的防伪油墨为例，除了磁性油墨、荧光油墨、温变油墨等，擦可变颜色油墨也被用来作为防伪油墨用于支票、钞票等有价证券及商标上。中国专利CN1201213公开了一种擦可变色油墨，其原理是CB显色剂涂层与CF发色剂涂层反应而显色，中国专利CN1176982也公开了一种分子识别型固相防伪技术，其原理也是两种物质反应变色，他们共同的缺点都是耐性差、不稳定。中围专利CN1424369公开了一种二萘嵌苯化合物作为单一组分的擦可变色油墨，经一定力量白色纸张摩擦，其颜色在可见光下从黑绿色变为红色，而在近红外区无任何吸收，其耐性优良，性能稳定。但所有这些技术，其摩擦后的颜色变化都是一次性、不可逆的，会使被标记物的外观带来不可逆转的变化，对于其在支票、钞票上的应用大大受到限制。中国专利CN1938388公开了美国太阳化学公司的“可逆压致变色体系”用于制备印刷油墨应用于钞票防伪，其原理是基于摩擦使给电子化合物与受电子化合物之间通过化学反应显色，摩擦力撤去后，自动同复到受力之前的颜色。但其不足在于耐温低于300摄氏度、抗老化性能差、使用寿命短且压力敏感性差，另外压力退去后颜色自动回复，使之显色状态短暂而可控性差。中国专利CN102260491公开了“一种压致变色粉末材料及其制备方法”，是一种特定的两组份混合制备的无机固溶体氧化物粉末，适用于应力监测，通过研磨可以使其恢复本来颜色重复使用，但其作为无机粉体不易与聚合物、油墨等复合应用于安全防伪等领域。

发明内容

本发明提出的一种可逆力致变波材料具有优良的稳定性，在光照下，经外力作用前后表现出不同电磁波吸收或(和)辐射的变化，并且在一定条件下，这类外力导致的电磁波吸收或(和)辐射的变化能可逆复原。

这种可逆力致变波材料为取代乙烯衍生物。其分子结构式为：

其中Ar₁(或H)、Ar₂(或R₂)、Ar₃(或R₃)、Ar₄(或R₄)可以是相同的或不同的取代基，但至少含有一个芳香取代基。其中Ar₁、Ar₂、Ar₃、Ar₄可以是苯基、萘基、蒽基及其带有单个或多个二级取代基团的衍生结构，或任何芳环或芳杂环及其带有单个(或多个)二级取代基团的衍生结构。