[发明专利]一种具有亮丽珠光色泽的彩色反蛋白石结构光子晶体塑料薄膜、其制备方法及应用

权利要求书

1.一种具有亮丽珠光色泽的彩色反蛋白石结构光子晶体塑料薄膜，其特征在于，该彩色反蛋白石结构光子晶体塑料薄膜由两部分构成，即中空SiO₂微球组装成的面心立方堆积结构光子晶体，和填充在其缝隙中、具有热塑性的无色透明聚合物；

所述中空SiO₂微球的表面沉积有碳物质，所述中空SiO₂微球的粒径为200-260nm，粒径分布指数0.05；

所述的具有亮丽珠光色泽的彩色反蛋白石结构光子晶体塑料薄膜的制备方法，包括如下制备步骤：

1)以乳液聚合法制备得到均匀的聚合物微球，再通过stober法在聚合物微球表面包覆二氧化硅，形成以聚合物微球为核二氧化硅为壳的均匀单分散核壳结构的二氧化硅微球；

所述聚合物微球为聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯或聚(甲基丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸丁酯)；所述的二氧化硅为通过含有乙烯基的二氧化硅前驱体水解缩聚得到的；

2)以步骤1)中得到的均匀单分散的核壳结构的二氧化硅微球为原料分散于溶剂中，控制温度和湿度，在基底上让二氧化硅微球自组装成光子晶体模板一；

步骤2)中所述溶剂为水、乙醇或丙酮；所述二氧化硅微球的浓度为10-30wt％；所述二氧化硅微球的粒径为190-350nm；二氧化硅微球自组装的温度为20-90℃，相对湿度为10-90％，组装时间为12-60h；所述的基底为普通玻璃片、光滑金属片或聚四氟乙烯板；

3)采用空气气氛下、煅烧温度为300-600℃、煅烧时间为1-6h,煅烧步骤2)中得到的光子晶体模板一，得到中空二氧化硅的光子晶体模板二；

4)将可聚合为无色透明、柔韧性的聚合物单体、交联剂、引发剂及溶剂共混形成均匀的混合溶液，再填充到经步骤3)得到的中空二氧化硅的光子晶体模板二的空隙中，在3-10℃下放置1-6h后，紫外光照或加热引发聚合后，在30-80℃下进行干燥，去除溶剂，制得具有亮丽珠光色泽的彩色反蛋白石结构光子晶体；

步骤4)中所述溶剂选自水、乙醇、二甲苯、甲苯和丙酮的一种。

2.根据权利要求1所述的彩色反蛋白石结构光子晶体塑料薄膜，其特征在于，所述热塑性的无色透明聚合物是由引发剂引发聚合物单体聚合而成；或由引发剂引发聚合物单体聚合，并通过交联剂交联聚合而成。

3.根据权利要求2所述的具有亮丽珠光色泽的彩色反蛋白石结构光子晶体塑料薄膜，其特征在于，所述引发剂选自光引发剂1173、安息香二甲醚和偶氮二异丁腈中的一种。

4.根据权利要求2所述的具有亮丽珠光色泽的彩色反蛋白石结构光子晶体塑料薄膜，其特征在于，所述聚合物单体选自甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸丁酯、苯乙烯、甲基丙烯酸和马来酸酐的一种或两种。

5.根据权利要求2所述的具有亮丽珠光色泽的彩色反蛋白石结构光子晶体塑料薄膜，其特征在于，所述交联剂选自聚乙二醇二丙烯酸酯和二乙烯基苯的一种。

6.如权利要求1-5中任意一项所述的具有亮丽珠光色泽的彩色反蛋白石结构光子晶体塑料薄膜在不同曲率柔性材料显色、产品彩色包装领域的应用。

7.根据就权利要求1所述的具有亮丽珠光色泽的彩色反蛋白石结构光子晶体塑料薄膜，其特征在于，步骤1)中所述的含有乙烯基的二氧化硅前驱体为乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷或乙烯基三(β-甲氧乙氧基)硅烷。

8.根据就权利要求1所述的彩色反蛋白石结构光子晶体塑料薄膜，其特征在于，步骤4)中所述的聚合物单体为9-25质量份，所述的交联剂为0-10质量份，所述的引发剂为0.04-2质量份，所述的溶剂为0-8质量份。

9.根据就权利要求1所述的彩色反蛋白石结构光子晶体塑料薄膜，其特征在于，步骤4)中所述紫外光照聚合条件为：在230-260nm和350-370nm同时紫外光照1-10分钟；所述加热引发聚合条件为：在40-80℃下反应1-3h。