【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于微胶囊功能材料，特别涉及一种掺杂烷烃相变材料形成的热致变色圆偏振发光微胶囊及其制备方法和应用。
技术介绍
1、圆偏振发光(cpl)是一种特殊的偏振光，其振动方向在平面内沿着一个圆周旋转，它丰富了光学信息内容，为3d显示、光电子设备、手性传感、安全通信和高端伪装系统等复杂应用开辟了途径。因此，科学家和工程师们致力于通过模仿自然物质的独特手性，创建了包括金属配合物、有机化合物、合成聚合物、超分子组装和手性液晶材料在内的各种cpl材料。其中，刺激响应型cpl材料因其在智能显示、智能传感器和适应性伪装系统中的潜力而吸引了相当大的兴趣。
2、与其它刺激响应型cpl系统相比，温度是一个普遍适用且易于控制的参数，允许直接调节cpl特性而无需复杂的外部设置。此外，温度可以在不需要连续能量输入或主动控制的情况下被动地影响cpl特性。当前构建热响应cpl系统的策略主要集中在手性自组装上，包括手性分子、液晶和金属配合物。然而，现有的例子通常需要精确设计和复杂合成，而且缺乏普适性。因此，迫切需要开发一种简便稳健且普适性强的方法来制备温敏cpl材料。
技术实现思路
1、为了克服现有技术中存在的缺点与不足，本专利技术的首要目的在于提供一种掺杂烷烃相变材料形成的热致变色圆偏振发光微胶囊。
2、本专利技术的另一目的在于提供上述掺杂烷烃相变材料形成的热致变色圆偏振发光微胶囊的制备方法。
3、本专利技术的又一目的在于提供上述掺杂烷烃相变材料形成的热致变色圆偏振发光微胶
4、本专利技术的再一目的在于提供一种具有可调节和多功能性的热致变色圆偏振发光微胶囊嵌入涂层，是由上述热致变色圆偏振发光微胶囊制成。
5、本专利技术的目的通过下述技术方案实现：
6、一种掺杂烷烃相变材料形成的热致变色圆偏振发光微胶囊，该微胶囊的外壳是由脲醛树脂/脲醛树脂双层壳层组成，芯材是由相变材料和手性聚集诱导发光材料组成。
7、所述相变材料为脂肪烃、脂肪酸或脂肪醇，优选为长链脂肪烃，具体包括十八烷、二十烷、二十二烷或二十四烷，更加优选为十八烷。
8、所述手性聚集诱导发光材料为(s,r)-bbt2tpa分子。(s,r)-bbt2tpa的化学式为：
9、
10、优选的，所述(s,r)-bbt2tpa在十八烷中的掺杂浓度为0.01wt％～0.5wt％。
11、上述的一种掺杂烷烃相变材料形成的热致变色圆偏振发光微胶囊的制备方法，包括以下操作步骤：
12、(1)将手性聚集诱导发光材料和相变材料混合，使用二氯甲烷作为共溶剂进行助溶，加热至70℃除去二氯甲烷，得到芯材溶液；
13、(2)将尿素、间苯二酚和氯化铵一起加入聚(乙烯-邻苯二甲酸-马来酸酐)的水溶液中，得到混合溶液；将混合溶液的ph调节至3.5后，将预热至55℃的芯材溶液滴加到上述混合溶液中，然后以5000转/分钟的速度均质化5分钟；随后，向所得混合物中加入甲醛，并将温度提升并保持在55℃反应3小时，得到反应液；
14、(3)将甲醛、尿素和水在ph为8、70℃条件下反应1小时，合成尿素-甲醛(uf)预聚物；将所得尿素-甲醛(uf)预聚物和间苯二酚一起加入到步骤(2)所得反应液中，然后将反应液ph值重新调节至3，在55℃和机械搅拌250rpm下继续反应1小时，得到微胶囊；将所得微胶囊用去离子水洗涤多次，在空气中过夜晾干得到掺杂烷烃相变材料形成的热致变色圆偏振发光微胶囊。
15、步骤(2)所述尿素的用量为0.1～2g，间苯二酚的用量为0.01～0.2g，氯化铵的用量为0.01～0.2g，聚(乙烯-邻苯二甲酸-马来酸酐)的水溶液的浓度为0.05wt％～0.5wt％，聚(乙烯-邻苯二甲酸-马来酸酐)的水溶液的用量为30～100ml，甲醛为0.1～13g；步骤(2)中所述芯材溶液滴加到上述混合溶液中，芯材溶液和混合溶液的质量比为1:5～1:10；
16、步骤(3)所述尿素的用量为1～6g，甲醛的用量为2.5g～15g，间苯二酚的用量为0.5～4g。
17、上述的掺杂烷烃相变材料形成的热致变色圆偏振发光微胶囊在防伪、二维和三维信息加密系统、军事伪装领域中的应用，将所述微胶囊嵌入涂层中，该涂层在温度刺激源作用下，能够转变颜色和圆偏振光信号，从而起到信息加密和军事伪装的作用。
18、一种由上述的微胶囊制成的热致变色圆偏振发光微胶囊嵌入涂层，所述涂层按照以下方法制备而成：将掺杂烷烃相变材料形成的热致变色圆偏振发光微胶囊和环氧树脂以及固化剂混合，在真空烘箱中脱气后，涂覆在基底上，固化后形成涂层。
19、上述的热致变色圆偏振发光微胶囊嵌入涂层在防伪、二维和三维信息加密系统、军事伪装领域中的应用，所述涂层发光颜色和圆偏振光信号随着温度的升高或者下降而变化，从而用于防伪或信息加密或军事伪装。
20、本专利技术的原理：
21、有机相变材料(pcms)是一类在温度变化时改变物理状态并能提供潜热的物质，如脂肪烃、脂肪醇和脂肪酸等。它们具有商业可用性、成本低、效益高和种类多样性的特点。具有聚集诱导发光特征的发光材料在溶液态下不发光或弱发光，而在聚集态下表现出强发光的特征。将具有手性的聚集诱导发光材料掺杂到pcms中，能够利用pcms温度响应的特征，制备可逆热致cpl材料。特别的，对于具有扭曲分子内电荷转移效应的手性聚集诱导发光材料，其掺杂的相变材料能够实现可逆热致变色cpl材料。
22、将合成的手性聚集诱导发光材料掺杂到烷烃pcms中，开发出了具有发光颜色变化和cpl开关的可逆热致变色cpl材料。而且使用具有不同熔点的pcms，实现了对荧光颜色和cpl转变温度的精确调控。
23、此外，通过将聚集诱导发光材料掺杂pcms进行微胶囊化解决了pcms泄漏和腐蚀等实际挑战，得到了稳定且热可靠性高的热致变色cpl微胶囊。这些微胶囊能够加入不同的聚合物涂层基体，并涂覆在不同材质的基底表面上，具备很强的普适性，以简单而有效的方法来开发具有可调节和多功能性的热致变色cpl微胶囊嵌入涂层。
24、利用微胶囊的热致变色cpl属性，能够创建二维和三维信息加密涂层系统，为数据保护提供了高级安全保障。此外，这些微胶囊在高端伪装中的进一步应用得到了探索，展示了它们适应不同环境地形进行军事车辆动态伪装的能力，从而提高了军队的隐蔽性和生存能力。
25、本专利技术相对于现有温敏cpl材料制备技术具有如下的优点及有益效果：
26、(1)本专利技术掺杂烷烃相变材料形成的热致变色圆偏振发光微胶囊，易于大规模制造，将热致变色圆偏振发光微胶囊嵌入涂层的多功能性的结合，有潜力彻底改变安全和防御领域，它们为保护敏感信息和隐藏军事资产提供了新的可能性，从而为安全技术的进步做出了贡献。
27、(2)本专利技术中微胶囊能够加入不同的聚合物涂层基体，并涂覆在不同材质的基底表面上，具备很强的普适性。
28、(本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种掺杂烷烃相变材料形成的热致变色圆偏振发光微胶囊，其特征在于：该微胶囊的外壳是由脲醛树脂/脲醛树脂双层壳层组成，芯材是由相变材料和手性聚集诱导发光材料组成。
2.根据权利要求1所述的一种掺杂烷烃相变材料形成的热致变色圆偏振发光微胶囊，其特征在于：所述相变材料为脂肪烃、脂肪酸或脂肪醇。
3.根据权利要求1所述的一种掺杂烷烃相变材料形成的热致变色圆偏振发光微胶囊，其特征在于：所述相变材料为长链脂肪烃，具体包括十八烷、二十烷、二十二烷或二十四烷。
4.根据权利要求1所述的一种掺杂烷烃相变材料形成的热致变色圆偏振发光微胶囊，其特征在于：所述相变材料为十八烷；所述手性聚集诱导发光材料为(S,R)-BBT2TPA分子。
5.根据权利要求4所述的一种掺杂烷烃相变材料形成的热致变色圆偏振发光微胶囊，其特征在于：所述(S,R)-BBT2TPA在十八烷中的掺杂浓度为0.01wt％～0.5wt％。
6.根据权利要求1所述的一种掺杂烷烃相变材料形成的热致变色圆偏振发光微胶囊的制备方法，其特征在于包括以下操作步骤：
7.根据权利
8.根据权利要求1所述的掺杂烷烃相变材料形成的热致变色圆偏振发光微胶囊在防伪、二维和三维信息加密系统、军事伪装领域中的应用，其特征在于：将所述微胶囊嵌入涂层中，该涂层在温度刺激源作用下，能够转变颜色和圆偏振光信号，从而起到信息加密和军事伪装的作用。
9.一种由权利要求1所述的微胶囊制成的热致变色圆偏振发光微胶囊嵌入涂层，其特征在于：所述涂层按照以下方法制备而成：将掺杂烷烃相变材料形成的热致变色圆偏振发光微胶囊和环氧树脂以及固化剂混合，在真空烘箱中脱气后，涂覆在基底上，固化后形成涂层。
10.根据权利要求9所述的热致变色圆偏振发光微胶囊嵌入涂层在防伪、二维和三维信息加密系统、军事伪装领域中的应用，其特征在于：所述涂层发光颜色和圆偏振光信号随着温度的升高或者下降而变化，从而用于防伪或信息加密或军事伪装。
...【技术特征摘要】
1.一种掺杂烷烃相变材料形成的热致变色圆偏振发光微胶囊，其特征在于：该微胶囊的外壳是由脲醛树脂/脲醛树脂双层壳层组成，芯材是由相变材料和手性聚集诱导发光材料组成。
2.根据权利要求1所述的一种掺杂烷烃相变材料形成的热致变色圆偏振发光微胶囊，其特征在于：所述相变材料为脂肪烃、脂肪酸或脂肪醇。
3.根据权利要求1所述的一种掺杂烷烃相变材料形成的热致变色圆偏振发光微胶囊，其特征在于：所述相变材料为长链脂肪烃，具体包括十八烷、二十烷、二十二烷或二十四烷。
4.根据权利要求1所述的一种掺杂烷烃相变材料形成的热致变色圆偏振发光微胶囊，其特征在于：所述相变材料为十八烷；所述手性聚集诱导发光材料为(s,r)-bbt2tpa分子。
5.根据权利要求4所述的一种掺杂烷烃相变材料形成的热致变色圆偏振发光微胶囊，其特征在于：所述(s,r)-bbt2tpa在十八烷中的掺杂浓度为0.01wt％～0.5wt％。
6.根据权利要求1所述的一种掺杂烷烃相变材料形成的热致变色圆偏振发光微胶囊的制备方法，其特征在于包括以下操作步骤：
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于：步骤(2)所述尿素的用量为0.1～2克，间苯...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈树生，陈祖帆，张东健，易国斌，唐本忠，赵征，刘丹，张樾，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：
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