军事隐蔽伪装用光致变色TPU组合物及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种军事隐蔽伪装用光致变色TPU组合物及其制备方法,该组合物包括以质量份数计的下述物质：20～40份的异氰酸酯、55～85份的多元醇、1～4.5份的1,4

【技术实现步骤摘要】
军事隐蔽伪装用光致变色TPU组合物及其制备方法


[0001]本专利技术属于材料
，具体涉及一种军事隐蔽伪装用光致变色TPU组合物及其制备方法。

技术介绍

[0002]光致变色化合物在特定波长范围光的辐照下发生变色反应，通常能够快速改变吸收光谱并且呈现出较鲜艳的颜色，目前多用于光学镜片、防伪油墨、纺织品等民用产品，而在国防和军事领域，光致变色TPU作为一种防磨耐蚀、高弹、高耐候、高阻隔防护材料，不仅可以保护军事车辆、武器装备等免受环境的腐蚀侵蚀延长工作寿命，还可以通过颜色变化融入大自然中隐蔽伪装起来，使得卫星等侦查手段不易发现，达到防御的目的。
[0003]为了制备具有更好耐光牢度的光致变色物质，现有技术已经提出数种方法，一是通过化学共聚或接枝反应，将光致变色结构单元连接在聚合物的主链或支链上达到变色的功能，如二芳基乙烯、俘精酸酐、偶氮苯、螺吡喃、螺恶嗪以及苯并吡喃等，它们在光作用下，一般通过环化反应、顺反异构反应、氧化还原反应等机理，颜色发生可逆变换。另一种方法是利用光致变色物质如多金属氧酸盐和过渡金属氧化物等与聚合物通过物理共混的方法制备材料，包括现有聚合物成膜法、微胶囊化或微球法，它们在光刺激下发生光生载流子的产生、分离、转移等过程，并发生光化学反应产生颜色变化。但有机光致变色材料仍存在较差热稳定性和耐疲劳性及复杂的合成工艺，而物理共混的无机光致变色材料普遍存在变色速度慢、可逆性差、响应光谱范围窄、易团聚难分散及析出等缺点。
[0004]另一方面常用的光致变色化合物偶氮化合物、螺吡喃化合物的光物理性质决定了，以其为原料制备的光致变色聚氨酯，只能对紫外区或者近紫外区光产生变色响应。如CN 107903889 B以内核为硫化锌(ZnS)介孔纳米微球，中间层为螺吡喃类化合物构成的光致变色层，外壳为聚氨酯制备了三层复合核壳结构的光致变色纳米复合微球只能在紫外线照射下进行有色无色的转变。

技术实现思路

[0005]本专利技术是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种具有优异的耐光牢度、耐疲劳性、变色速度快以及优异的变色可逆性的军事隐蔽伪装用光致变色TPU组合物及其制备方法。
[0006]本专利技术提供了一种军事隐蔽伪装用光致变色TPU组合物，其特征在于，包括以质量配比计的下述物质：
[0007]异氰酸酯：20～40；
[0008]多元醇：55～85；
[0009]1,4
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丁二醇：1～4.5；
[0010]光致变色纳米微球：0.5～5；
[0011]抗老化助剂：0～2；
[0012]光稳定剂：0～2；
[0013]三乙胺：1～3，
[0014]其中，所述光致变色纳米微球为表面带有氨基官能团的无机
‑
有机双层核壳结构。
[0015]本专利技术是在TPU线性分子链内部引入表面带有氨基官能团的有机
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无机双层核壳结构的光致变色纳米微球，将有机、无机光致变色原理结合起来，避免单一组分的弱点，利用两者的协同效应，达到综合性能突出实现可见光下光致变色的能力，将光致变色纳米微球与异氰酸酯、多元醇等通过化学聚合反应制备可见光下即可光致变色的TPU组合物。本专利技术解决了变色速度慢、可逆性差、响应光谱范围窄、易团聚难分散及析出等缺点，达到提高热稳定性和耐疲劳性的目的，可应用于军事隐蔽伪装领域。不仅可以保护军事车辆、武器装备免受环境的腐蚀侵蚀延长工作寿命，还可以通过颜色变化融入大自然中隐蔽伪装起来，使得卫星等侦查手段不易发现，达到防御的目的。
[0016]进一步，在本专利技术提供的军事隐蔽伪装用光致变色TPU组合物中，还可以具有这样的特征：所述无机
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有机双层核壳结构的内核为铜离子杂化硫化锌纳米球，所述无机
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有机双层核壳结构的外层为罗丹明B
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乙二胺。利用无机铜离子杂化硫化锌与有机罗丹明B
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乙二胺的双重光致变色性、协同互补性，制备双层核壳结构的光致变色纳米微球，并将带有氨基官能团的光致变色纳米微球通过聚合反应制备可见光下即可光致变色(在太阳光下由无色变为绿色、蓝色)的聚氨酯化合物，可应用于军事隐蔽伪装领域。
[0017]进一步，在本专利技术提供的军事隐蔽伪装用光致变色TPU组合物中，还可以具有这样的特征：所述铜离子杂化硫化锌纳米球的粒径为50～200nm。
[0018]进一步，在本专利技术提供的军事隐蔽伪装用光致变色TPU组合物中，还可以具有这样的特征：所述光致变色纳米微球的粒径为100～500nm。最优的，光致变色纳米微球粒径为200～400nm。
[0019]进一步，在本专利技术提供的军事隐蔽伪装用光致变色TPU组合物中，还可以具有这样的特征：所述异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯(TDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、二环己基甲烷二异氰酸酯(HMDI)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、赖氨酸二异氰酸酯(LDI)中的任意一种或多种。
[0020]最优的，异氰酸酯选择二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)。
[0021]进一步，在本专利技术提供的军事隐蔽伪装用光致变色TPU组合物中，还可以具有这样的特征：所述多元醇为聚醚多元醇、聚酯多元醇、其他类中的任意一种或多种；
[0022]所述聚醚多元醇为聚四亚甲基醚二醇(PTMEG)、聚氧化丙烯二醇(PPG)、聚四氢呋喃二醇(PTHF)、聚氧四亚甲基二醇(PTMG)、四氢呋喃
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氧化丙烯共聚二醇、聚四氢呋喃多元醇、杂环改性聚醚多元醇中的任意一种或多种；
[0023]所述聚酯多元醇为聚酯二醇、聚己内酯多元醇、聚碳酸酯二醇中的任意一种或多种；
[0024]所述其他类为蓖麻油、环氧树脂丙烯酸二醇、聚丁二烯二醇、有机硅氧烷二醇中的任意一种或多种。
[0025]最优的，多元醇选用聚醚多元醇和聚酯多元醇的组合物。
[0026]本专利技术还提供了一种制备上述的军事隐蔽伪装用光致变色TPU组合物的方法，其特征在于，包括以下步骤：在惰性气体的保护且加热到85℃～100℃条件下，将异氰酸酯、聚
醚多元醇、1,4
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丁二醇(扩链剂)依次加入反应器中并搅拌30min～60min，将光致变色纳米微球和三乙胺(催化剂)加入搅拌混合直至检测NCO达到理论值后，将加入抗老化助剂、光稳定剂持续搅拌20min～30min，去除气泡，得到军事隐蔽伪装用光致变色TPU组合物。
[0027]进一步，在本专利技术提供的制备军事隐蔽伪装用光致变色TPU组合物的方法中，还可以具有这样的特征：制备光致变色纳米微球包括以下步骤：
[0028]步骤S1，制备铜离子杂化硫化锌分散液：
[0029]向乙二醇中加入硝酸锌，搅拌均匀后加入硫粉，升温至140℃～160℃反应20～24h，然后，冷却至40℃～60℃，滴加巯基乙醇稳定剂并搅拌，最后，加入硫酸铜粉体，继续搅拌并震荡3h～6h，得到铜离子杂化硫化锌分散液，其中硝酸锌、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种军事隐蔽伪装用光致变色TPU组合物，其特征在于，包括以质量配比计的下述物质：异氰酸酯：20～40；多元醇：55～85；1,4
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丁二醇：1～4.5；光致变色纳米微球：0.5～5；抗老化助剂：0～2；光稳定剂：0～2；三乙胺：1～3，其中，所述光致变色纳米微球为表面带有氨基官能团的无机
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有机双层核壳结构。2.根据权利要求1所述的军事隐蔽伪装用光致变色TPU组合物，其特征在于：所述无机
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有机双层核壳结构的内核为铜离子杂化硫化锌纳米球，所述无机
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有机双层核壳结构的外层为罗丹明B
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乙二胺。3.根据权利要求2所述的军事隐蔽伪装用光致变色TPU组合物，其特征在于：所述铜离子杂化硫化锌纳米球的粒径为50～200nm。4.根据权利要求1
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3中任一权利要求所述的军事隐蔽伪装用光致变色TPU组合物，其特征在于：所述光致变色纳米微球的粒径为100～500nm。5.根据权利要求1所述的军事隐蔽伪装用光致变色TPU组合物，其特征在于：所述异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、赖氨酸二异氰酸酯中的任意一种或多种。6.根据权利要求5所述的军事隐蔽伪装用光致变色TPU组合物，其特征在于：所述异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯。7.根据权利要求1所述的军事隐蔽伪装用光致变色TPU组合物，其特征在于：所述多元醇为聚醚多元醇、聚酯多元醇、其他类中的任意一种或多种；所述聚醚多元醇为聚四亚甲基醚二醇、聚氧化丙烯二醇、聚四氢呋喃二醇、聚氧四亚甲基二醇、四氢呋喃
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氧化丙烯共聚二醇、聚四氢呋喃多元醇、杂环改性聚醚多元醇中的任意一种或多种；所述聚酯多元醇为聚酯二醇、聚己内酯多元醇、聚碳酸酯二醇中的任意一种或多...

【专利技术属性】
技术研发人员：周小三，邹松，
申请(专利权)人：尼伦化学上海有限公司，
类型：发明
国别省市：