[发明专利]一种基于离子液体水凝胶显示安全日晒时长的健康手环的制备方法

说明书

本发明涉及高分子材料领域，公开了一种基于离子液体水凝胶显示安全日晒时长的健康手环的制备方法，包括：1)将N，N‑二甲基氨基化合物和烯酸制备为离子液体；2)在水溶液中加入离子液体单体、化学交联剂、酰胺类、聚乙烯醇或羟基纤维素和还原染料，得到混合溶液；3)加入引发剂，静置反应，得到离子液体水凝胶；4)以离子液体水凝胶为显示色片原料制备健康手环。本发明手环以光照前后颜色可逆转换的离子液体水凝胶为显示色片，在光照下可使水凝胶颜色褪色至无色透明，可通过量化建立光照时长与显示色片颜色之间的关系，来达到提示安全日晒时长。同时该水凝胶在暗环境中与空气接触能恢复颜色，可多次重复利用。

技术领域

本发明涉及高分子材料领域，尤其涉及一种基于离子液体水凝胶显示安全日晒时长的健康手环的制备方法。

背景技术

随着社会经济水平的不断提高，人们对皮肤的保健意识越来越强。有研究表明紫外线可帮助人体合成维生素D和内啡肽有益于人体健康。但近年来臭氧层的不断受到破坏，造成紫外辐射穿透率增大，过量的紫外线照射对人体轻则会造成晒伤，晒黑，视力受损，重则可能会导致皮肤疾病甚至癌症。但一味地逃避太阳光会导致患有维生素D缺乏症，影响骨骼健康。因此亟需一款健康手环能量化日晒时长，给每日的日晒时间提供指导。尤其从事户外工作或参加户外活动的人们，他们长时间在暴露在紫外线中，更需要一款便携，快速，低成本能显示安全日晒时长的健康手环，提示人们及时做好应对的防护措施。目前市面上的现有的紫外强度检测设备存在不利于随身携带，成本高，操作繁琐等缺点。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种基于离子液体水凝胶显示安全日晒时长的健康手环的制备方法，本发明手环以光照前后颜色可逆转换的离子液体水凝胶为显示色片，在光照下可使水凝胶颜色褪色至无色透明，可通过量化建立光照时长与显示色片颜色之间的关系，来达到提示安全日晒时长。同时该水凝胶在暗环境中与空气接触能恢复颜色，可多次重复利用。

本发明的具体技术方案为：一种基于离子液体水凝胶显示安全日晒时长的健康手环的制备方法，包括以下步骤：

1)先将N，N-二甲基氨基化合物M1配制成水溶液，置于密封容器中，通入惰性气体，滴加烯酸M2，搅拌反应，真空干燥得到离子液体M3；M1和M2的摩尔比为(1-20)∶1。

2)按质量比(5-20)∶(5-10)∶(0-30)∶(0-20)∶(0.002-0.005)在水溶液中加入离子液体单体M3、化学交联剂M4、酰胺类M5、聚乙烯醇或羟基纤维素M6和还原染料M7，搅拌均匀后得到混合溶液。

聚乙烯醇或羟基纤维素的添加壳增强其颜色恢复能力。

3)在上述混合溶液中加入引发剂，将混合溶液静置反应，得到光照前后颜色可逆转换的离子液体水凝胶；

4)以步骤3)所得离子液体水凝胶为显示色片原料制备健康手环。

本发明健康手环主要包括手环体和离子液体水凝胶为的显示色片。本发明中离子液体水凝胶制备方法简单，在以离子液体为单体的聚合物内添加还原染料为指示剂，能在太阳光照下使还原染料发生还原反应，染料褪色，实现光照前后颜色可逆转换，通过还原染料的颜色变换来将日晒时长可视化。据于此，我们可将光照时间与手环显示色片颜色变化关联在一起，通过颜色量化分析建立光照时长与显示色片颜色之间的关系。水凝胶内染料褪色时间可由离子液体用量、交联度、染料用量以及环境中光照强度时间来调节。

此外，本发明的离子液体水凝胶内部拥有丰富的孔道，为染料的氧化提供了氧气的通道，将日晒褪色至无色透明的水凝胶放置在暗环境空气中，借助氧气的氧化作用可将无色的水凝胶经过一夜氧化恢复到原本的颜色，可以多次循环使用。将这种照前后颜色可逆转换的离子液体水凝胶作为健康手环的安全日晒时长的显示色片，当水凝胶显示色片达到使用上限次数只需要更换显示色片，增强了健康手环的实用性。