[发明专利]一种耐温卟啉接枝二氧化硅色粉及制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种耐温卟啉接枝二氧化硅色粉及制备方法和应用，该色粉是先在卟啉染料上修饰羧基和(3‑氨丙基)三乙氧基硅烷基团得到耐温卟啉；将正庚烷、正庚醇和表面活性剂混合均匀，加入水作为分散相，然后加入耐温卟啉，搅拌使其形成油包水的微胶囊，再将正硅酸乙酯加入到微胶囊体系中，搅拌均匀，最后加入碱液进行水解，反应完成后进行离心及干燥，得到耐温卟啉接枝二氧化硅色粉。所述色粉可用于全息水转印，耐温性能优异，可耐受长时间的烘烤而不变质。

技术领域

本发明属于防伪技术领域，具体为一种耐温卟啉接枝二氧化硅色粉及制备方法和其在全息水转印中的应用。

背景技术

全息水转印是一种将水转印技术和激光全息模压技术相结合的新技术。在具体使用中，需要经过全息模压工艺和高温烘烤工艺处理，使全息图的干涉条纹压印在全息记录材料上，之后再将其水转印到塑料、金属、玻璃、陶瓷表面等复杂非平面物件上。近年来，全息水转印技术随市场的需求而迅速发展，市场潜力巨大。

在高温烘烤工艺中，需要在200℃经过30分钟的烘烤使全息水转印膜牢固粘贴在复杂非平面物件上，这就需要全息记录材料具有长时间耐温性能，否则会影响产品的全息效果。目前，全息记录材料中色粉耐温性能不持久，在长时间烘烤中会发生化学氧化、碳化等变质现象，从而造成全息图案失光、变色等不良后果。因此，工业界迫切希望有效解决色粉的耐温性能不理想的问题。

发明内容

本发明提供一种耐温卟啉接枝二氧化硅色粉及制备方法和应用，该色粉耐温性能优异，可耐受长时间的烘烤而不变质。

本发明提供的技术方案是，一种耐温卟啉接枝二氧化硅色粉，采用修饰有羧基和(3-氨丙基)三乙氧基硅烷基团的卟啉染料接枝二氧化硅，其中耐温卟啉与二氧化硅的用量质量比为0.1～0.5:0.3～3。

进一步地，所述二氧化硅由正硅酸乙酯提供。

本发明还涉及制备所述耐温卟啉接枝二氧化硅色粉的方法，包括以下步骤：

S1、在卟啉染料上修饰羧基和(3-氨丙基)三乙氧基硅烷基团得到耐温卟啉；

S2、将正庚烷、正庚醇和表面活性剂混合均匀，加入水作为分散相，然后加入耐温卟啉，搅拌使其形成油包水的微胶囊，再将正硅酸乙酯加入到微胶囊体系中，搅拌均匀，最后加入碱液进行水解，反应完成后进行离心及干燥，得到耐温卟啉接枝二氧化硅色粉。

进一步地，S1中得到的耐温卟啉的结构如下I所示，

其中R1，R2，R3中至少有一个为羧基，其他为任意基团；R4为(3-氨丙基)三乙氧基硅烷基团。

进一步地，S1中所述的表面活性剂为曲拉通X-100。

进一步地，正庚醇、正庚烷、表面活性剂、水、耐温卟啉、正硅酸乙酯、碱液物质的量的比为1:1～10:0.5～4:2.5～15:0.1～0.5:1～10:1～20。

进一步地，S2中，反应温度为25-45℃，时间为8-24h。

本发明还涉及所述耐温卟啉接枝二氧化硅色粉在全息水转印中的应用，其具备高温稳定性，能够满足全息水转印的要求。

本发明具有以下有益效果：

1、卟啉染料是一种光学性能优异的染料分子，它具有较高的摩尔吸光系数、较好的热稳定性，本发明将此类染料上修饰羧基和(3-氨丙基)三乙氧基硅烷基团而实现与正硅酸乙酯的接枝共聚，通过正硅酸乙酯和(3-氨丙基)三乙氧基硅基卟啉在水相中原位水解形成耐温卟啉接枝二氧化硅色粉，在制备过程中反应中的微胶囊体系的形成、反应底物的配比、水解过程催化剂的种类和用量是其关键，最终制得了具有耐温性能优异的全息水转印色粉。且其制备方法简单高效、生产成本低。