[发明专利]一种基于纳米复材制备不同结构色光子晶体制件的成形方法

权利要求书

1.一种基于纳米复材制备不同结构色光子晶体制件的成形方法，其特征在于：步骤包括：

1)准备热固性纳米微球颗粒材料：通过苯乙烯聚合反应，乳液聚合体系中水为270g，温度70～90℃下100～600rpm搅拌反应5～10小时，在聚合过程将乳化剂含量在0.0100-0.3000g间进行调控获得不同纳米尺度的微球颗粒，加入交联剂1-15g获得热固性聚苯乙烯微球颗粒乳液；冷冻干燥完成后，得到热固性聚苯乙烯微球颗粒粉末，该粉末为纳米级别大小的微球结构，粒径100-500nm；

2)包覆热塑性高分子材料：先将热塑性聚四氢呋喃在超声条件下溶入乙醇中，再将热固性聚苯乙烯微球颗粒粉末超声分散在上述混合溶液中，最后通过旋转蒸发使乙醇挥发，实现聚四氢呋喃均匀包覆在聚苯乙烯微球颗粒外层，得到块体原料；

3)获取加工条件：取少量块体原料，分别做热重分析实验(TG)和差示扫描量热法(DSC)实验，以失重达到1％为标准确定分解温度，原料的热分解温度＞60℃，加工温度是10℃-60℃；

4)加入原料：取一定量原料置于挤出、辊压装料装置内；

5)升温加热：将温度升至30℃左右，使聚四氢呋喃呈黏流态，保温一段时间，保证原料包覆层聚四氢呋喃完全转化为黏流态；

6)施压成形：在10MPa和每秒挤出成品3cm的速度下将呈黏流态的物料挤出、辊压，用圆口射嘴可以得到长条的丝状物料，辊压后可得到大面积连片状物料；

7)冷却固化：将具有一定形状的黏流态物料缓慢冷却至10℃左右时，即可得到具有机械强度的大面积光子晶体结构色制品。

2.一种基于纳米复材制备不同结构色光子晶体制件的成形方法，其特征在于：步骤包括：

1)准备热固性纳米微球颗粒材料：通过乳液聚合反应得到粒径100-500nm的热固性交联PMMA纳米微球颗粒乳液，在聚合过程中调节乳化剂含量以调节微球颗粒的纳米尺度，调控交联剂用量来获得硬度不同的纳米微球；冷冻干燥完成后，得到热固性交联PMMA纳米微球颗粒；

2)包覆热塑性高分子材料：先将热塑性PEA在超声条件下溶入乙醇中，再将热固性交联PMMA纳米微球颗粒粉末超声分散在上述混合溶液中，最后通过旋转蒸发使乙醇挥发，实现热塑性PEA均匀包覆在热固性交联PMMA微球颗粒外层，得到块体原料；

3)获取加工条件：取少量块体原料，分别做热重分析实验(TG)和差示扫描量热法(DSC)实验，以失重达到1％为标准确定分解温度，原料的热分解温度＞150℃，加工温度是90-150℃；

4)加入原料：取一定量原料置于挤出、辊压装料装置内；

5)升温加热：将温度升至140℃左右，使热塑性PEA呈黏流态，保温一段时间，保证原料包覆层热塑性PEA完全转化为黏流态；

6)施压成形：在12MPa和每秒挤出成品2cm的速度下将呈黏流态的物料挤出、辊压，用圆口射嘴可以得到长条的丝状物料，辊压后可得到大面积连片状物料；

7)冷却固化：将具有一定形状的黏流态物料缓慢冷却至室温时，即可得到具有机械强度的大面积光子晶体结构色制品。

3.一种基于纳米复材制备不同结构色光子晶体制件的成形方法，其特征在于：步骤包括：

1)准备热固性纳米微球颗粒材料：通过乳液聚合反应得到粒径100-500nm的热固性交联PMMA纳米微球颗粒乳液，在聚合过程中调节乳化剂含量以调节微球颗粒的纳米尺度，调控交联剂用量来获得硬度不同的纳米微球；冷冻干燥完成后，得到热固性交联PMMA纳米微球颗粒；

2)包覆热塑性高分子材料：先将热塑性PTHF在超声条件下溶入乙醇中，再将热固性交联PMMA纳米微球颗粒粉末超声分散在上述混合溶液中，最后通过旋转蒸发使乙醇挥发，实现热塑性PTHF均匀包覆在热固性交联PMMA微球颗粒外层，得到块体原料；

3)获取加工条件：取少量块体原料，分别做热重分析实验(TG)和差示扫描量热法(DSC)实验，以失重达到5％为标准确定分解温度，加工温度要低于纳米微球材料的热分解温度；

4)加入原料：取一定量原料置于挤出、辊压装料装置内；

5)升温加热：将温度升至30℃左右，使热塑性PTHF呈黏流态，保温一段时间，保证原料包覆层热塑性PTHF完全转化为黏流态；

6)施压成形：在8MPa和每秒挤出成品2cm的速度下将呈黏流态的物料挤出、辊压，用圆口射嘴可以得到长条的丝状物料，辊压后可得到大面积连片状物料；

7)冷却固化：将具有一定形状的黏流态物料缓慢冷却至10℃左右时，即可得到具有机械强度的大面积光子晶体结构色制品。