[发明专利]通过控制变形速率使聚合物形成可控色彩图案的方法

说明书

本发明提供了一种通过控制变形速率使聚合物形成可控色彩图案的方法，其特征在于，通过对具有应力泛白现象或结晶转变的聚合物基体上施加以应变率控制的变形制动力的作用时间和区域在所述聚合物基体上形成图案，所述以应变率控制的变形制动力能够使所述聚合物基体变形后维持原色彩、产生应力泛白现象或结晶转变。本发明主要通过控制聚合物的变形速率来实现，简便易行、可控性好、成本低。

技术领域

本发明属于材料加工技术领域，具体是一种使聚合物形成可控的色彩图案的方法。

背景技术

目前，聚合物材料的颜色变化大多通过调整其成分或者引入有色填料来实现。自身显示颜色的聚合物大多局限于有共轭特征结构的少数聚合物材料，引入有色填料的方法则大多涉及使用含有毒成分的有机染料，制备或加工过程环境污染严重。而且，以上两种方法又仅限于材料制备过程中实现，过程繁琐、成本较高。

发明内容

许多种聚合物在应力作用下，其透明度会发生变化、发白或呈现银色光泽。从一般的微观结构上来说，由于应力的作用，这些聚合物内部产生大量微裂纹聚集区，包括银纹、裂纹和微孔，导致此区域和聚合物本体相比密度降低、折光系数发生变化从而呈现特定的颜色变化，比如透明度变化、泛白(俗称应力泛白)或呈现银色(俗称银纹)。除此，聚合物在应力作用下发生高取向结晶的表面和内部球形晶体的结构不同，也可以导致其发生上述颜色变化。基于上述原理，针对现有技术中存在不足，本发明提供了一种通过控制变形速率的变化使聚合物形成可控的色彩图案的方法，本发明主要通过控制聚合物的变形速率来实现，简便易行、可控性好、成本低。

本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。

通过控制变形速率使聚合物形成可控色彩图案的方法，其特征在于，通过对具有应力泛白现象或结晶转变的聚合物基体上施加以应变率控制的变形制动力在所述聚合物基体上形成图案，所述以应变率控制的变形制动力能够使所述聚合物基体变形后维持原色彩、产生应力泛白现象或结晶转变。

进一步地，所述变形的方式是拉伸、压缩或者弯曲中的一种或多种组合。

进一步地，所述图案的透明度、颜色通过控制变形速率的大小来控制，所述颜色的种类为维持原色彩、白色或银色。

进一步地，通过控制聚合物在不同变形速率下的变形时间及施加变形制动力的区域来控制颜色区域的大小。

进一步地，通过控制变形速率使聚合物形成可控色彩图案的方法，其特征在于，通过对所述聚合物基体不同区域施加不同应变率的变形力及不同的作用时间进行组合，实现原色、银色、白色及不同透明度的图案的组合。

进一步地，所述应变速率的范围为1×10^-5/s～1×10²/s。

进一步地，所述应变速率的范围为1×10^-3/s～5×10¹/s。

进一步地，所述聚合物基体是聚对苯二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚己内酯、聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、聚乳酸、聚酯、聚对苯二甲酸乙二酯、聚碳酸酯、聚醚醚酮中的一种。

本发明所提供的通过控制变形速率的变化使聚合物形成可控的色彩图案的方法，可直接应用于现有的可形成明显应力泛白现象或结晶转变的聚合物材料。通过控制变形速率使聚合物形成可控色彩图案的方法，主要是通过改变施加在聚合物上的变形速率，从而使聚合物透明度发生变化、呈现原色彩、白色或银色中的一种或多种组合。所述变形的方式可以是拉伸、压缩或者弯曲中的一种或多种组合而成，通过控制应变率的大小来控制聚合物显示的颜色种类，通过控制聚合物在不同应变率下的变形时间及施加变形制动力的区域来控制对应颜色区域的大小；通过对不同应变率和不同应变率的作用时间进行组合，实现原色彩、银色，白色，不同透明度中的两种或两种以上颜色的相间组合。