[发明专利]一种掺杂CdTe量子点的结构色复合薄膜及其制备方法和在光学防伪中的应用

说明书

本发明属于高分子材料技术领域，公开了一种掺杂CdTe量子点的结构色复合薄膜材料及其制备方法和在光学防伪中的应用。该方法包括以下步骤：利用牺牲模板法，向聚合物单体A加入引发剂得到预聚液，将预聚液填充至光子晶体模板中，光照诱导聚合，去除模板得到具有三维周期性排列结构的反蛋白石骨架；采用水热回流法，在碱溶液中加热回流制备出不同发射波长的核壳结构的多种CdTe量子点溶液；将聚合物单体B和上述所得一种或多种CdTe量子点溶液混合，加入引发剂得到预聚液，将预聚液填充至反蛋白石骨架的孔隙中，光照交联聚合后得到掺杂CdTe量子点的结构色复合薄膜。所得复合薄膜可以很好地应用于光学防伪。

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，特别涉及一种掺杂CdTe量子点的结构色复合薄膜材料及其制备方法和在光学防伪中的应用。

背景技术

伪造的货币、名牌产品和价值文件，严重损害了世界各国政府、企业和消费者的利益。研究和开发复杂的防伪系统，能够使真品更容易辨别，使防伪模块更难被复制。目前，现有的防伪技术主要有六大类：防伪材料、结构和包装防伪技术、防假冒标签、生物制品防伪技术、激光防伪技术以及计算机安全技术等。在这些防伪技术中，发光防伪材料的发展尤为久远，由于它在商品防护上具有小巧、便携、易识别等优势，所以它在保护货币、高价值商品和抗癌药品等方面有着广泛的应用。

在众多的发光防伪材料中，特种油墨被用来打印红绿蓝(RGB)全彩防伪图案，正如量子点、光子晶体、荧光染料和上转换纳米晶等色彩纳米微粒，由于其具有独特的颜色信号，它们在信号储存与真伪识别方面有着优异的表现，并且其为研发者提供了许多高维度的防伪结构的设计启发。在各种高级防伪标签的制作中，有例如：CN201911121297.6公布的一种具有偏振图案化能力的自修复复合材料的制备方法及应用。该聚合物材料可实现偏振图案化以达到图案的遮蔽和隐藏，从而实现在光学加密防伪领域中的应用。CN201911234700.6公布的一种可重复擦写的基于光子晶体结构色的防伪薄膜及其制备方法与应用。在自然状态下负载有隐性图案的结构色防伪薄膜，且其在水刺激下响应出完整的图案信息；将防伪薄膜浸泡于可溶性氯盐溶液中，即可擦拭掉隐性图案，实现信息的擦拭与重新编码。

但是，单一的图案化隐藏和显现依然只停留在单一的视觉辨别上，结合荧光、结构色或其它形式显色的双重或者多重光学防伪的方法还鲜为应用实际所用。由于这些技术能够赋予这类型组合很大的机动性，并且能制作更为复杂、精密和高维度的防伪图案，所以这对于解决单色材料编码信息单一和防伪级别低的材料问题有较大的帮助。

发明内容

为了克服现有技术中存在的缺点与不足，本发明的首要目的在于提供一种掺杂CdTe量子点的结构色复合薄膜材料的制备方法。

本发明的另一目的在于提供一种上述制备方法制备得到的掺杂CdTe量子点的结构色复合薄膜材料。

本发明的再一目的在于提供一种上述掺杂CdTe量子点的结构色复合薄膜材料的应用；通过杂化材料的荧光和结构色的相互作用，研究图案在紫外灯和不同观测角双重模式下的显现与隐藏，结果表明，所制备的杂化凝胶具有较强的适用性并且制取简便，是一种低成本的双重防伪凝胶，可望作为先进的便携式光学防伪标签。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一种掺杂CdTe量子点的结构色复合薄膜的制备方法，其特征在于：

(1)利用牺牲模板法，向聚合物单体A加入引发剂得到预聚液，将预聚液填充至光子晶体模板中，光照诱导聚合，去除模板得到具有三维周期性排列结构的反蛋白石骨架；

(2)采用水热回流法，在碱溶液中加热回流制备出不同发射波长的核壳结构的多种CdTe量子点溶液；

(3)将聚合物单体B和步骤(2)所得一种或多种CdTe量子点溶液混合，加入引发剂得到预聚液，将预聚液填充至步骤(1)所得反蛋白石骨架的孔隙中，光照交联聚合后得到掺杂CdTe量子点的结构色复合薄膜。