[发明专利]一种光致变色胶乳乳液的制备方法

说明书

 

技术领域

本发明涉及一种光致变色胶乳乳液的制备方法，制得的光致变色胶乳可分别应用在光装饰材料，日用品和防伪材料上。

背景技术

近几十年来，光致变色化合物广泛应用在现代科技和日用产品领域中，其高应用价值受到化学工作者的极大关注。目前，光致变色化合物大约有二十几类，数百个品种，其中大部分为有机化合物，少数为晶体和无色型无机物质，其中有机化合物中的螺吡喃（Spiroan）和螺（噁）嗪 (Spiroxazina)有机光致变色化合物，是一类典型的、重要的有机光致变色化合物，是研究和应用最早、最广泛的有机光致变色化合物之一，并得到化学科研工作者的越来越广泛的重视。围绕螺吡喃（Spiroan）和螺（噁）嗪 (Spiroxazina)有机光致变色化合物的制备、改性和应用等方面的研究也日益增多，其制备和改性方法尤为见诸于专利文献中，其中有关制备光致变色材料，光致变色涂料，光致变色胶乳的方法，由下述专利文献予以披露： 

1、中国发明专利说明书公开号CN101376755A（公开日2009年3月4日）“光致变色涂料”公开的一种光致变色涂料，含有常规涂料的必要成分，涂料的着色剂由无机颜料和有机染料共同组成，其中无机颜料的颜色基本不受日光照射的影响，而有机染料为受光线照射的影响而变色的染料，可变为无机颜料颜色的互补色。具有光照变色，当光照减弱时又恢复原色的特性。

在该发明中，未提及通过将胶乳粒子作为载体而使螺吡喃、螺（噁）嗪光致变色化合物的溶解体系发生转变，而且也并未涉及对变色涂料变色效率的控制和调节。

2、中国发明专利说明书公开号CN1398268A（公开日2003年2月19日）“制备光致变色胶乳的方法”和公开号CN1531556A（公开日2004年9月22日）“制备稳定的光致变色胶乳的方法、得到的胶乳以及在眼科光学中的用途”公开了一种光致变色胶乳的制备方法，该方法主要包括两大部分：（1）利用微流化装置处理由甲基丙烯酸烷基酯有机单体、色稀或（噁）嗪类有机光致变色化合物、表面活性剂和稳定剂等组成的混合物，得到预乳液；（2）将预乳液转移到反应器中，在氮气氛围下搅拌脱气，脱气结束后引入聚合引物并通过加热使预乳液聚

合而得到变色胶乳。利用该法制备的胶乳性质较为稳定并且可以应用于眼科光学透镜等方面的使用。

上述发明方法所用的光致变色化合物同样选自色烯和螺嗪，但其制备方法主要是利用带有C=C基的甲基丙烯酸烷基酯在聚合引物的作用下通过乳液聚合来制备光致变色胶乳，仍然未提及将胶乳粒子作为载体而使螺（噁）嗪光致变色化合物的溶解体系发生转变以及对变色胶乳变色效率的控制，也并未涉及其产品在防伪方面的应用。

现有技术中，围绕螺吡喃（Spiroan）和螺（噁）嗪(Spiroxazina)有机光致变色化合物的制备、改性和应用的研究结果表明，螺吡喃、螺（噁）嗪等有机光致变色化合物难于在水中大量溶解，其憎水性也成为了限制其在水性体系当中广泛应用的一个重要原因。因此，目前有机光致变色化合物市场亟待开发一种可以溶解于水性体系的，并具有较高的光敏性和光化学稳定性的螺吡喃、螺（噁）嗪光致变色水性材料，以扩大其应用领域。

发明内容

本发明的目的是为解决螺吡喃，螺（噁）嗪有机光致变色化合物难于应用于水性体系中的问题，提供一种光致变色胶乳乳液的制备方法，该方法通过配制的螺吡喃、螺（噁）嗪有机变色化合物的有机溶剂溶液，配制的纤维素/半纤维素类物质或其衍生物的胶体溶液和在胶体溶液中选择性添加的光学增白剂或光学增白剂与富含羟基的聚合物的混合物，或在胶体溶液中不添加光学增白剂，采用分散机预剪切亲水性胶乳，在较低转速下，上述变色化合物的有机溶剂溶液和纤维素/半纤维素类物质或其衍生物的胶体溶液逐滴加入到预剪切后的亲水性载体胶乳乳液中，从而制得光致变色胶乳乳液，进而解决了螺吡喃，螺（噁）嗪有机光致变色化合物在水性体系中难以大量溶解和长期保持稳定存在的问题，并可以使其应用到光装饰材料，日用品和防伪材料等领域。

为实现本发明的目的，所采用的技术方案是：

一种光致变色胶乳乳液的制备方法，其特征在于：制备方法包括一）配制有机光致变色化合物的有机溶剂溶液；二）配制纤维素/半纤维素类物质或其衍生物的胶体溶液；三）在胶体溶液中选择性添加光学增白剂或光学增白剂与富含羟基的聚合物的混合物，或在胶体溶液中不添加光学增白剂；四）预剪切得到粘度适中的水性载体胶乳乳液；五）光致变色胶乳乳液的制备；

其配制和制备步骤如下：

一）配制有机光致变色化合物的有机溶剂溶液