[发明专利]紫外线感应的光致变色指示标志的制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种紫外线感应的光致变色指示标志的制备方法及其产品和应用，所述方法包括制备通式为M_aO_bX_c的可阻断紫外线的光致变色纳米材料，其中M、O和X以及a、b和c如本文中所定义，以及利用该光致变色纳米材料通过与制备指示标志的指示标志物材料混合后成型来制备，或者利用该光致变色纳米材料涂覆已成型指示标志的表面后再形成保护层而制备。本发明制备的光致变色指示标志在紫外线照射时可变为暗色；在无紫外线照射时又可以恢复无色状态，能够有效的实现指示标志物的辨识与防伪功能，且能够提示紫外线强度和阻断紫外线。本发明具有工艺流程简单、成本低廉、产量大、适合于工业生产等特点，有较好的实用前景。

技术领域

本发明涉及智能变色材料领域，具体涉及一种制备紫外线感应的光致变色指示标志的方法、光致变色指示标志及其应用。

背景技术

光致变色指某些化合物材料在一定的波长和强度的光照射作用下发生一定的化学反应，导致化合物结构发生变化，引起化合物颜色改变，撤除光照或再经另一波长和强度的光照射之后，颜色恢复或发生新的变化。自上世纪50年代，Hirshberg等人报道了关于光致变色应用于光记录存储的可能性之后，各种新型光致变色材料的性能及其应用得到了系统的研究，广泛应用于建筑物窗玻璃、变色眼镜镜片、交通工具窗玻璃、信息存储材料、装饰材料、感光材料等领域。

光致变色材料的研究主要集中于两大类，即有机光致变色材料和无机光致变色材料。但是，有机光致变色材料存在热稳定性差、易老化、耐候性弱等问题，限制了其实际应用。无机光致变色材料以其许多优于有机光致变色材料的优良特性而备受关注。目前为止，无机光致变色材料的研究主要集中于过渡元素氧化物(如MoO₃、TiO₂、Nb₂O₅、WO₃、Ta₂O_s、BeO等)、金属卤化物(如CuCl₂、CdCl₂、AgX等)、多金属氧酸盐和稀土配合物等。虽然部分材料体系已经相对成熟，但是存在诸如较高的原材料成本和复杂的加工技术等问题，限制了其大规模商业应用。

目前，光致变色材料在指示标志领域的应用主要在防伪方面，通过制成光致变色防伪纸张及防伪油墨来实现。光致变色防伪纸是将具有光色效应的材料通过混合于树脂液等粘合剂中，然后再涂布在纸基上，利用光致变色材料的可逆变色特性来鉴别真伪。市场上其他类别的光致变色指示标志产品较少。

CN106046241A公开了一种双吡喃噻吩光致变色聚合物及其变色防伪油墨的制备方法。CN106433314A公开了一种水性丙烯酸树脂乳液与二芳基乙烯为原料制备水性光致变色的食盐防伪标识材料的方法。然而，这些技术工艺使用有机光致变色材料，耐候性一般较差，无法满足工业生产对产品耐候性的要求。

综上可以看出，在社会智能化大趋势的推动下，人们生活和工作的环境中对光致变色指示标志的需求不断上升，光致变色指示标志的应用范围也在不断扩大。现有的光致变色指示标志存在原材料成本较高、工艺技术复杂、耐候性不佳等无法满足工业生产经济性的要求，阻碍了光致变色指示标志在商业应用上的发展。因此，急需开发具有工艺技术简单、原材料成本低廉、耐候性较强的可大规模商业应用的光致变色指示标志。

发明内容

为解决以上问题，本发明提供了以下技术方案：

在一方面，本发明提供一种制备紫外线感应的光致变色指示标志的方法，包括以下步骤：

(1)通式为M_aO_bX_c的可阻断紫外线的光致变色纳米材料的制备：

将含M的阳离子源化合物、多元醇、表面活性剂和第一溶剂的混合物在搅拌下加热，得到热的第一溶液；

将含X的阴离子源化合物与第二溶剂混合，得到第二溶液；