[发明专利]自愈合的结构稳定无角度依存结构生色材料及其制备方法

权利要求书

1.一种自愈合的结构稳定无角度依存结构生色材料，其特征在于，所述材料由基材、基材上的非晶光子结构层以及粘结在非晶光子结构层表面的水性聚脲层组成，

所述非晶光子结构层为亚微米球和水性聚脲构成的层膜，所述亚微米球为多层无序堆叠排布，亚微米球缝隙中填充有水性聚脲；所述亚微米球为聚苯乙烯微球，二氧化硅微球，聚丙烯酸酯微球或聚硫树脂微球，所述亚微米球的直径为150～300nm；

所述水性聚脲层是在非晶光子结构层表面形成的透明的层膜。

2.根据权利要求1所述的材料，其特征在于，所述非晶光子结构层和水性聚脲层的厚度通过其乳液的固含量及喷涂量来调节，其中，

所述非晶光子结构层乳液按下述方法制得：将固含量为5％～30％的亚微米球的乳液与固含量为5％～30％的水性聚脲乳液按照聚脲乳液与亚微米球的乳液质量比为2％～20％混合均匀；

所述水性聚脲层乳液为固含量为1％～20％水性聚脲乳液。

3.根据权利要求1所述的材料，其特征在于，所述非晶光子结构层厚度为7～8μm，所述水性聚脲层的厚度为300nm±5nm。

4.权利要求1所述的自愈合的结构稳定无角度依存结构生色材料的制备方法，其特征在于，包括下述工艺步骤：

①制备粒径均一的亚微米球的乳液；

②制备粒径小于50nm的水性聚脲乳液；

③将固含量为5％～30％的亚微米球的乳液与固含量为5％～30％的水性聚脲乳液按照聚脲乳液与亚微米球的乳液质量比为2％～20％混合均匀，得混合乳液；

④将步骤③的混合乳液喷涂在预热的基材上形成非晶光子结构层；

⑤将步骤②所得的水性聚脲乳液配制成固含量为1％～20％水性聚脲乳液喷涂在非晶光子结构层上，使其在非晶光子结构层表面形成透明的膜层，得具备自愈合性能的结构稳定无角度依存结构生色材料。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述亚微米球为聚苯乙烯微球，二氧化硅微球，聚丙烯酸酯微球或聚硫树脂微球，所述亚微米球的直径为150～300nm。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤⑤将步骤②所得的水性聚脲乳液配制成固含量为3％水性聚脲乳液喷涂在非晶光子结构层上，使其在非晶光子结构层表面形成透明的膜层，得具备自愈合性能的结构稳定无角度依存结构生色材料。

7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基材为玻璃片、硅片、钢片、不锈钢板、铜片、铝片、锡箔、棉布、丝绸、塑料膜、塑料板或纸。

8.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤④非晶光子结构层按下述方法在基材上形成：将混合乳液填充至喷枪中，在气压下推动混合乳液产生雾状蒸气到预热的基材表面，所述基材的预热温度为50～100℃。

9.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤⑤中水性聚脲层按下述方法在非晶光子结构层上形成：将水性聚脲乳液填充到喷枪中，在气压下推动水性聚脲乳液产生雾状蒸气到预热的非晶光子结构层上，所述非晶光子结构层的预热温度为50～100℃。