[发明专利]光子晶体胶囊颜料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种光子晶体胶囊颜料，其特征是：所述的光子晶体胶囊颜料是由粒径为100～1500nm的单分散小球与共组装材料进行共组装，并由所述的单分散小球自组装成的有序密堆积的光子晶体微球，且所述的有序密堆积中的单分散小球具有周期性排列的结构；在有序密堆积的所述的单分散小球之间的空隙中填充有由所述的共组装材料中的可聚合单体聚合得到的聚合物；或填充有所述的共组装材料中的0<粒径≤30nm的纳米晶体颗粒；

所述的单分散小球是单分散高聚物小球或单分散无机物小球；

所述的共组装材料是由可聚合单体、引发剂、交联剂和水配制的混合溶液，所述的混合溶液中的引发剂和交联剂的质量分别为可聚合单体质量的1%～10%；或所述的共组装材料是含有0<粒径≤30nm的纳米晶体颗粒的水溶液，且当选择单分散无机物小球时，所选择的单分散无机物小球是不同于所选择的纳米晶体颗粒的物质种类的单分散无机物小球；

所述的引发剂是热引发剂或光引发剂。

2.根据权利要求1所述的光子晶体胶囊颜料，其特征是：所述的光子晶体胶囊颜料是单一颜色的全色系的光子晶体胶囊颜料。

3.根据权利要求1所述的光子晶体胶囊颜料，其特征是：所述的光子晶体微球的粒径为1～1000μm；所述的光子晶体微球中的单分散小球的排列方向为各向同性。

4.根据权利要求1所述的光子晶体胶囊颜料，其特征是：所述的单分散小球与共组装材料进行共组装，其中：当共组装材料是由可聚合单体、引发剂、交联剂和水配制的混合溶液时，所述的单分散小球在混合溶液中的重量含量为1%～20%，所述的单分散小球与混合溶液中的可聚合单体的体积比为5：1～2：1；当共组装材料是含有0<粒径≤30nm的纳米晶体颗粒的水溶液时，所述的单分散小球在含有所述的纳米晶体颗粒的水溶液中的重量含量为1～20%，所述的单分散小球与所述的纳米晶体颗粒的体积比为5：1～2：1。

5.根据权利要求1、3或4所述的光子晶体胶囊颜料，其特征是：所述的单分散高聚物小球选自由丙烯酸酯及其衍生物单体、苯乙烯单体中的一种聚合合成得到的单分散高聚物小球；

所述的单分散无机物小球选自单分散二氧化硅小球、单分散二氧化钛小球、单分散炭球中的一种。

6.根据权利要求5所述的光子晶体胶囊颜料，其特征是：所述的丙烯酸酯选自甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丁酯和苯乙烯甲基丙烯酸甲酯中的一种；所述的丙烯酸酯衍生物选自烷基化丙烯酸酯、羟基丙烯酸酯、氨基丙烯酸酯、氰基丙烯酸酯和含氟丙烯酸酯中的一种。

7.根据权利要求1或4所述的光子晶体胶囊颜料，其特征是：所述的可聚合单体选自丙烯酸、丙烯酸衍生物、丙烯酸酯中的一种；

所述的热引发剂选自过硫酸铵、水溶性的过硫酸钾、水溶性的过氧化氢中的一种；或者选自偶氮二异丁脒盐酸盐、偶氮二异丙基咪唑啉盐酸盐中的一种；所述的光引发剂选自2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、二乙氧基苯己酮、2,4,6一三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯、1-羟基环己基苯基甲酮中的一种；

所述的交联剂选自N,N-亚甲基双丙烯酰胺、乙二醇二甲基丙烯酸酯、环氧硅烷、聚碳化二亚胺、金属离子交联剂中的一种；

所述的纳米晶体颗粒选自二氧化硅纳米晶体颗粒、二氧化钛纳米晶体颗粒、氧化锆纳米晶体颗粒、三氧化二铝纳米晶体颗粒、氧化锌纳米晶体颗粒、硫化锌纳米晶体颗粒、硫化镉量子点、硒化镉量子点、碲化镉量子点中的一种。

8.根据权利要求7所述的光子晶体胶囊颜料，其特征是：所述的丙烯酸衍生物选自甲基丙烯酸、丙烯酰胺、N-异丙基丙烯酰胺、N-羟甲基丙烯酰胺和N-甲基异丙基丙烯酰胺中的一种；

所述的丙烯酸酯选自丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯，甲基丙烯酸甲酯，甲基丙烯酸乙酯和甲基丙烯酸正丁酯中的一种；

所述的金属离子交联剂是NH₃配位的金属离子交联剂，其金属离子是Mg²⁺、Al³⁺、Zn²⁺、Ca²⁺、Cu²⁺中的一种。