[发明专利]基于咖啡环效应的结构色隐形眼镜及其制备方法

权利要求书

1. 一种基于咖啡环效应的结构色隐形眼镜，包括隐形眼镜基体，其特征在于所述隐形眼镜基体内具有形成结构色的排列成环形或圆形密堆积的有序多孔水凝胶，所述隐形眼镜通过如下方法制备：

（1）胶体溶液的配制：以单分散的纳米胶体粒子为胶体粒子模板材料配制形成胶体粒子浓度为0.001g/ml～0.1g/ml的纳米胶体粒子溶液，超声分散；

（2）胶体粒子在模具内壁的自组装：将纳米胶体粒子溶液加入用于隐形眼镜制备的模具内，静置于烘箱中挥发一部分溶剂使胶体粒子在模具内壁根据咖啡环效应自组装形成咖啡环状或圆形的密堆积胶体晶体膜；

（3）固化及水化处理：将水凝胶前聚体溶液加入到模具内并浸润胶体晶体膜，将模具通过紫外线固化法或通过热固化法对水凝胶前聚体溶液进行固化形成彩色隐形眼镜初片；然后将固化的彩色隐形眼镜初片置于盐水中水化至水凝胶的膨胀率稳定不变，制成基于咖啡环效应的结构色隐形眼镜。

2. 一种权利要求1所述的基于咖啡环效应的结构色隐形眼镜的制备方法，其特征在于所述方法包括以下步骤：

（1）胶体溶液的配制：以单分散的纳米胶体粒子为胶体粒子模板材料配制形成胶体粒子浓度为0.001g/ml～0.1g/ml的纳米胶体粒子溶液，超声分散；

（2）胶体粒子在模具内壁的自组装：将纳米胶体粒子溶液加入用于隐形眼镜制备的模具内，静置于烘箱中挥发一部分溶剂使胶体粒子在模具内壁根据咖啡环效应自组装形成咖啡环状或圆形的密堆积胶体晶体膜；

（3）固化及水化处理：将水凝胶前聚体溶液加入到模具内并浸润胶体晶体膜，将模具通过紫外线固化法或通过热固化法对水凝胶前聚体溶液进行固化形成彩色隐形眼镜初片；然后将固化的彩色隐形眼镜初片置于盐水中水化至水凝胶的膨胀率稳定不变，制成基于咖啡环效应的结构色隐形眼镜。

3. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于所述方法中纳米胶体粒子选自二氧化硅、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯腈、二氧化钛、氧化铁、四氧化三铁、金、银这些粒子材料中的一种或两种以上的任意组合；且胶体粒子的表面带有选自羟基、氨基、羧基、烷基、苯基、乙烯基、巯基、磺酸基中的一种或两种以上的基团。

4. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于所述方法中纳米胶体粒子溶液中的溶剂选自水、甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、丙酮、正己烷、N，N-二甲基甲酰胺、三氯甲烷、二氯甲烷、二氯乙烷、甲苯中的一种或两种以上的混合溶剂。

5. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于所述方法步骤（2）得到的密堆积胶体晶体膜为咖啡环状，其底部中央区留有瞳孔大小的圆形空白区域；或者步骤（2）得到的密堆积胶体晶体膜为圆形，胶体粒子覆盖整个密堆积胶体晶体膜区域。

6. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于所述方法步骤（2）还包括通过胶体粒子溶液的浓度、溶剂挥发速度和加入胶体粒子溶液的体积来调节具有咖啡环效应的密堆积胶体晶体膜的厚度、咖啡环的外径和内径尺寸。

7. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于所述方法步骤（3）中水凝胶前聚体选自甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸羟乙酯、醋酸丁酸纤维素、硅氧烷甲基丙烯酸酯、氟硅甲基丙烯酸酯、全氟醚、N-乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、甲基丙烯酸缩水甘油酯或二甲基丙烯酸乙二醇酯中的一种或两种以上的任意混合。

8. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于所述方法步骤（3）中热固化法选用在烘箱内进行；所述紫外固化法在高压汞灯下进行。

9. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于所述方法步骤（3）中水化处理步骤包括先在pH8.0-10.0的盐水中水化12-24小时，然后在pH7.2的盐水中水化至水凝胶的膨胀率稳定不变的步骤。

10. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于所述方法中胶体粒子的尺寸在100~500nm范围内；水凝胶与胶体粒子的重量比在10/1～1000/1范围内。