[发明专利]一种荧光/可见光热致变色材料及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种荧光/可见光热致变色材料及其制备方法和应用，所述材料是由罗丹明B和烷基胺化合物在耦合试剂和活化剂作用下形成改性罗丹明B化合物，然后再与电子受体化合物和增效剂结合所得的荧光/可见光热致变色材料本发明所得荧光/可见光热致变色材料具有热致荧光变色及热致变色双重功能，且还具有温敏响应速度快，变色可逆，可循环反复变色，性质稳定等优点，可以作为新型智能材料，在防伪、加密、服装、医疗等领域具有广阔应用前景。

技术领域

本发明涉及一种荧光/可见光热致变色材料及其制备方法和应用，属于热致变色材料技术领域。

背景技术

热致变色材料是一种通过颜色变化测量并表现物体表面温度和温度分布的智能材料。按热致变色材料的性质可把热敏剂分为以下三类:无机类、液晶类、有机类。其中，无机类热致变色材料主要由过渡金属化合物组成，其颜色变化主要是由于晶型变化、配位几何体变化或配位溶剂分子数的变化引起的，这类材料具有明亮鲜艳的颜色，但存在颜色恢复性差，变色温度高，耐久性差，毒性高的缺点。液晶类热致变色材料是介于液体与晶体间的有机化合物，具有温度敏感，响应速度快，颜色多变的优点，但是由于其结构的特殊性，无法直接使用，为免液晶被其它化合物质污染，以保证呈色效果，必须包裹在微胶囊中。有机类热致变色材料种类多样，变色机理各有不同，具有颜色多样，变色温度可控，颜色恢复性好等优点，在军事、服装、工业等领域具有较广泛的应用。美中不足的是，绝大多数的有机热致变色材料只在可见光区具有热致变色现象，功能单一，无法满足特殊领域多重防伪、加密等要求，也难以满足医学探针，药物释放监测等领域的要求，使其应用受到了限制。

发明内容

发明目的：针对上述技术问题，本发明的目的在于提出一种荧光/可见光热致变色材料及其制备方法和应用，即一种根据温度变化，材料在可见光区和紫外光区呈现大的滞后特性并呈现显色与褪色的可逆变色，并且在失去外部制热或制冷的媒介后，也可互变并可逆地保持着色或褪色状态中的任一者的荧光/可见光热致变色材料。

技术方案：本发明采用如下技术方案：

一种荧光/可见光热致变色材料，所述材料是由罗丹明B和烷基胺化合物在耦合试剂和活化剂作用下形成改性罗丹明B化合物，然后再与电子受体化合物和增效剂结合所得的荧光/可见光热致变色材料。

所述荧光/可见光热致变色材料的变色温度范围在25℃～60℃。

作为优选：

所述烷基胺化合物为三烷基叔胺，十八烷基胺，十二烷基伯胺，双十二烷基胺，二甲基十四烷基胺，二异十三烷基胺中的任一种或两种以上的组合物。

所述耦合试剂包括1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐、N,N'-二环己基碳二亚胺、N,N'-二异丙基碳二亚胺、1,3-二(2,2-二甲基-1,3-二氧戊环-4-基甲基)碳二亚胺中的任一种或两种以上的组合物。

所述活化试剂包括3-羟基-1,2,3-苯并三嗪-4(3H)-酮、N-羟基琥珀酰亚胺、1-羟基苯并三唑、1-羟基-7-偶氮苯并三氮唑中的任一种或两种以上的组合物。

所述电子受体化合物包括硼酸、双酚A、氯化镁、芳族砜、聚-β-羟丁酸、硬脂酸中的任一种或两种以上的组合物。

所述增效剂包括石墨烯、气相二氧化硅、二氧化钛中的任一种或两种以上的组合物。

所述荧光/可见光热致变色材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)将罗丹明B、烷基胺化合物与溶剂混合形成混合物，再将该混合物加热至50～90℃，充分搅拌下加入耦合试剂和活化剂并进行充分反应，冷却后进行过滤并蒸发溶剂，得到橙色产物；

(2)将步骤(1)中的橙色产物再次溶于溶剂中并通过层析色谱分离法提纯，得到改性罗丹明B化合物；