[发明专利]一种纳米纤维素聚合物光学复合水凝胶的制备方法和应用

权利要求书

1.一种纳米纤维素聚合物光学复合水凝胶的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

将纳米纤维素水分散液、水溶性单体、引发剂、交联剂混合均匀，然后将纳米纤维素沿固定方向取向排列，引发单体聚合交联；所述引发，包括光引发、热引发；所述水溶性单体是羧酸类单体、非离子水溶性单体中的任一种；羧酸类单体选自甲基丙烯酸、丙烯酸中的任一种；非离子水溶性单体选自丙烯酰胺、N-异丙基丙烯酰胺中的任一种；

或

将纳米纤维素水分散液和水溶性聚合物混合均匀，然后将纳米纤维素沿固定方向取向排列，加入交联剂使水溶性聚合物链交联；所述水溶性聚合物是天然水溶性聚合物、天然聚合物改性得到的半合成水溶性聚合物、合成水溶性聚合物中的任一种；

除掉未反应的物质，得到纳米纤维素聚合物光学复合水凝胶；

通过改变纳米纤维素取向方向、纳米纤维素浓度、材料厚度改变亮度差或色差，达到图案化；图案化的水凝胶在正交偏光下显示图案，明场下无图案；

将纳米纤维素沿固定方向取向排列的方法为剪切力取向，能提供剪切力使纤维素取向的装置为3D打印机；使用3D打印机时，在正交偏光下，材料打印方向与偏振片偏振方向呈45°时偏光强度最强，转动样品打印方向与偏振片偏振方向平行或垂直时，偏光强度减最弱；

纳米纤维素在混合溶液中的浓度为0.1 wt%~15 wt%；纳米纤维素为棒状、胡须状或纤维状形貌。

2.根据权利要求1所述纳米纤维素聚合物光学复合水凝胶的制备方法，其特征在于，天然水溶性聚合物选自明胶、蛋白质、海藻酸钠中的任一种；天然聚合物改性得到的半合成水溶性聚合物选自羟丙基纤维素、羟乙基纤维素、羧甲基纤维素、甲基纤维素中的任一种；合成水溶性聚合物选自聚氧乙烯、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、聚羧酸及其盐、聚磺酸及其盐。

3.根据权利要求2所述纳米纤维素聚合物光学复合水凝胶的制备方法，其特征在于，聚羧酸及其盐包括聚丙烯酸及其盐、聚甲基丙烯酸及其盐；聚磺酸及其盐包括聚乙烯磺酸及其盐、聚苯乙烯磺酸及其盐。

4.权利要求1-3中任意一项权利要求所述纳米纤维素聚合物光学复合水凝胶的制备方法得到的纳米纤维素聚合物光学复合水凝胶的应用，其特征在于，应用于防伪或信息传感方面。