[发明专利]螺吡喃类光致变色光学材料及其制备方法

权利要求书

1.一种螺吡喃类光致变色光学材料的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：将光致变色涂层液采用旋转涂覆、喷涂或浸涂的方式涂覆于树脂光学基材上，形成表面具有光致变色涂层的光学材料；其中，该光致变色涂层液中含有聚氨酯/螺吡喃/硫化锌光致变色复合微球，光致变色复合微球为三层复合核壳结构，其内核为硫化锌介孔纳米微球，中间层为螺吡喃类化合物构成的光致变色层，外壳为聚氨酯；该复合微球的外径为50-350nm，其中，硫化锌介孔纳米微球的直径为30～250nm，中间层的厚度为5～25nm，外壳的厚度为5～25nm。

2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述硫化锌介孔纳米微球是由硫化锌纳米晶粒组成的单分散硫化锌介孔纳米球，所述中间层是由螺吡喃类化合物纳米颗粒均匀分散在该硫化锌介孔纳米球的表面或缝隙，形成纳米复合介孔结构。

3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述螺吡喃类化合物选自式(I)、式(II)或式(III)化合物：

其中R＝C₁₆H₃₃

其中R＝C₁₆H₃₃

。

4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述聚氨酯是由含有二个或二个以上的异氰酸酯基团的异氰酸酯单体化合物与醇类化合物聚合而成。

5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述异氰酸酯单体化合物选自：甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷-4，4’-二异氰酸酯、1.6-己二异氰酸酯、间苯二亚甲基二异氰酸酯、萘-1.5-二异氰酸酯、甲基环己基二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、四甲基苯二亚甲基二异氰酸酯和异佛尔酮二异氰酸酯中的至少一种。

6.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述醇类化合物为正丁醇、聚四氢呋喃醚二醇、季戊四醇、乙二醇、丙二醇、丁二醇、己二醇、新戊二醇、三羟甲基丙烷中的至少一种。

7.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述树脂光学基材的材料选自聚甲基丙烯酸甲酯类树脂、丙烯基二甘醇碳酸酯类树脂、聚碳酸酯类树脂、氨基甲酸类树脂或硫环氧类树脂。

8.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

I.配制以下两种组分的涂层液：

(1)甲组分：

按上述比例将各组分室温下均匀搅拌15-30分钟，得到甲组分；

(2)乙组分：

异氰酸酯型固化剂 12-17

催化剂 0-1

消泡剂 0-1

按上述比例将各组分室温下均匀搅拌3-5分钟，得到乙组分；

II.涂布时，将甲组分和乙组分按质量比(70-100)∶(12-19)比例均匀混合，通过添加稀释剂来调节粘度为25℃下20～350cp，得到光致变色涂层液；

III.光学基材预处理：对树脂光学基材进行以下一项或多项预处理：碱性水溶液或酸性水溶液化学处理、研磨处理、不同气压的等离子体处理、电晕放电处理、UV臭氧处理和加硬处理；

IV.涂覆：用步骤II制备的光致变色涂层液对预处理后的树脂光学基材进行旋转涂覆、喷涂或浸涂，在基材上形成一层光致变色涂层，即获得螺吡喃类光致变色光学材料。