一种感温变色自修复纳米材料多层车衣及其制作方法技术

技术编号：42500947 阅读：4 留言：0更新日期：2024-08-22 14:13

本发明专利技术属于材料化学领域，具体为一种感温变色自修复纳米材料多层车衣及其制作方法；包括如下步骤：(1)选用绿色环保的二氧化硅作为壁材，优化感温变色材料中隐色剂、显色剂和溶剂三元复配物的比例、微胶囊芯壁比，获得稳定、感温灵敏、色泽均一的变色微胶囊，粒径为纳米级；(2)将变色微胶囊分散在多元醇溶液中，加入聚氨酯单体固化剂，感温变色TPU涂层液；(3)选用聚丙烯酸酯为自修复层，采用涂布法制备多层感温变色自修复车衣薄膜。该车衣薄膜可以根据环境温度不同，智能变换自身颜色，起到对热的不同响应作用。本发明专利技术中感温变色车衣功能新颖，通过微胶囊技术将变色材料与环境隔绝，有效阻止外界环境中酸、碱、盐等影响，增强材料稳定性，添加聚丙烯酸酯，赋予产品自修复能力，且产品制备工艺条件温和、低碳环保。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及材料化学领域，具体为一种感温变色自修复纳米材料多层车衣及其制作方法。

技术介绍

1、汽车外观单一的颜色，较容易让人产生视觉疲劳，同时对环境温度缺乏适用性。感温变色材料可以根据环境温度的不同，智能变换自身颜色，从而起到对热的不同响应作用，应用广泛在建筑、衣物、家居用品中，但在汽车车衣膜方面应用不多。感温变色材料可分为液晶感温变色材料、无机感温变色材料以及有机感温变色材料，市面上应用最广的是无机感温变色材料与有机感温变色材料。其中，无机感温变色材料多为金属氧化物与金属卤化物，具备良好的光稳定性，热稳定性与加工性能，但变色温度高，通常为200℃以上，尽管可以通过掺杂等工艺降低其变色温度，但其颜色变化无法调节，且材料本身具有毒性与腐蚀性，无法应用于车衣制备中。有机感温变色材料由隐色剂、显色剂和溶剂组成，其中隐色剂决定颜色变化，显色剂决定变色效果，溶剂决定变化温度。有机感温变色材料的优点在于颜色变化多，而且易于调节，材料变色温度低，主要在-5～70℃，且变色灵敏度高等。自修复车衣多采用自修复高分子树脂作为涂料，如丙烯酸改性聚氨酯树脂，细小的划痕可以在短时间内自动消除。然而，直接将有机感温变色材料应用到车衣中，面临着酸、碱、氧化剂因素腐蚀导致性质不稳定、可使用期短等问题。

技术实现思路

1、本专利技术为了解决有机感温变色材料在车衣领域应用问题，通过微胶囊技术将变色材料与环境隔绝，增强其稳定性，基于自修复车衣的制作工艺，将感温变色微胶囊分散在聚氨酯溶液中，以涂布的方式制备感温变色自修复薄膜。

2、该方法包括如下步骤：

3、(1)选用二氧化硅作为壁材，优化感温变色材料中隐色剂、显色剂和溶剂三元复配物的比例、微胶囊芯壁比，获得稳定、感温灵敏、色泽均一的变色微胶囊，粒径为纳米级；

4、(2)将变色微胶囊分散在多元醇溶液中，加入聚氨酯单体固化剂，感温变色tpu涂层液；

5、(3)选用聚丙烯酸酯为自修复层，采用涂布法制备多层感温变色自修复车衣薄膜。

6、优选的，步骤(1)中，二氧化硅来源为硅酸四乙酯；

7、优选的，步骤(1)中，隐色剂、显色剂和溶剂三元复配物的比例范围为1：(4～5)：(32～36)；微胶囊芯壁比1：(8～12)；

8、优选的，步骤(2)中，聚醚多元醇的分子量为800～4000da，变色微胶囊与聚醚多元醇的比例为1:(120～150)；

9、优选的，步骤(3)中，涂布工艺中，离型膜厚度为60～95μm，安装胶厚度为25～35μm，感温变色tpu1厚度为60～80μm，tpu2厚度为50～60μm，自修复涂层厚度为7～9μm，保护膜层厚度为50～65μm；成品膜总厚度为252～344μm，使用厚度为142～184μm。

10、本专利技术与现有技术相比较，具有如下显著优点：

11、(1)微胶囊化感温变色材料，性能稳定，耐候性好，使用寿命长；

12、(2)选用绿色环保的二氧化硅作为壁材，避免脲醛树脂持续释放甲醛的风险；

13、(3)车衣感知温度后颜色变化丰富。

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【技术保护点】

1.一种感温变色自修复纳米材料多层车衣及其制作方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，步骤(1)中：二氧化硅来自于硅酸乙酯、二甲基二乙氧基硅烷、硅酸四乙酯中的一种或几种；隐色剂可以为甲基红、甲基橙、甲基黄、甲基蓝、甲基紫、甲基绿、结晶紫内酯、β-内酰胺类、2-苯氨基-3-甲基-6-二乙基荧烷、3-二乙氨基-7-氯荧烷、3-二乙氨基-7，8-苯并荧烷、2-(5-苯基-1，3，4-噻二唑-2-基)-6-二乙氨基荧烷等荧烷衍生物、双吲哚并喹吖二酮、单吲哚并苯并呋喃等吲哚衍生物、罗丹明B、1-异辛烷基-1’-(2，4-二硝基苯基)4，4’-联吡啶高氯酸盐、1-(4-异丙基苯基)-1’-(2-乙基己基)-4,4’-单溴单氯联吡啶等联吡啶衍生物等能给出电子的有机物中的一种或几种，用于调节颜色变化；显色剂为双酚A、双酚F、4,4-二羟基二苯砜、4-羟基苯甲酸苯甲酯、二茂铁等含多共轭双键的能接受电子的有机物中的一种，调节变色效果；溶剂可以为是十一醇、十二醇、十三醇、十四醇等长直链醇中的一种或几种，调节变色温度范围11℃～39℃。

3.根据

4.根据权利要求1所述方法，其特征在于，步骤(2)中，变色微胶囊与聚醚多元醇或聚醚的比例为1:(100～200)。

5.根据权利要求1所述方法，其特征在于，步骤(3)中，离型膜厚度为60～95μm，安装胶厚度为25～35μm，感温变色TPU1厚度为60～80μm，TPU2厚度为50～60μm，自修复涂层厚度为7～9μm，保护膜层厚度为50～65μm；成品膜总厚度为252～344μm，使用厚度为142～184μm。

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【技术特征摘要】

1.一种感温变色自修复纳米材料多层车衣及其制作方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，步骤(1)中：二氧化硅来自于硅酸乙酯、二甲基二乙氧基硅烷、硅酸四乙酯中的一种或几种；隐色剂可以为甲基红、甲基橙、甲基黄、甲基蓝、甲基紫、甲基绿、结晶紫内酯、β-内酰胺类、2-苯氨基-3-甲基-6-二乙基荧烷、3-二乙氨基-7-氯荧烷、3-二乙氨基-7，8-苯并荧烷、2-(5-苯基-1，3，4-噻二唑-2-基)-6-二乙氨基荧烷等荧烷衍生物、双吲哚并喹吖二酮、单吲哚并苯并呋喃等吲哚衍生物、罗丹明b、1-异辛烷基-1’-(2，4-二硝基苯基)4，4’-联吡啶高氯酸盐、1-(4-异丙基苯基)-1’-(2-乙基己基)-4,4’-单溴单氯联吡啶等联吡啶衍生物等能给出电子的有机物中的一种或几种，用于调节颜色变化；显色剂为双酚a、双酚f、4,4-二羟基二苯砜、4-羟...

【专利技术属性】
技术研发人员：王磊，龚雷，滕成，徐浩铭，
申请(专利权)人：江苏易米新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：

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