[发明专利]一种复合型热致变色浆料及其制备方法

权利要求书

1.一种复合型热致变色浆料，其特征在于，包括：作为无机系热致变色材料的二氧化钒纳米粉体、作为有机系热致变色材料的配位基转换体、聚合物基材和分散介质，所述配位基转换体包含可转变金属离子、能与所述可转变金属离子形成在400～1400nm波长范围内吸光度小于0.2的配合物的低吸光度配位体、和能与所述可转变金属离子形成在400～1400nm波长范围内吸光度为0.8以上的配合物的高吸光度配位体，所述可转变金属离子选自Fe(II)、Co(II)、Ni(II)、Cu(II)中的至少一种，

所述二氧化钒以二氧化钒纳米颗粒的形式存在，所述二氧化钒纳米颗粒的粒径范围为20～80nm，

所述复合型热致变色浆料通过如下方法制备：

a. 准备二氧化钒纳米粉体并分散于分散介质中，球磨，球磨转速为500～1000r/min，得分散液A；

b. 在分散液A中加入可溶性聚合物，搅拌至聚合物完全溶解，得分散液B；

c. 在分散液B中加入配位基转换体，搅拌至完全溶解，得分散液C；

d. 持续搅拌分散液C并加热，蒸发部分多余分散介质，得所述复合型热致变色浆料；

其中，在步骤a中，

二氧化钒纳米粉体为具有外包覆层的二氧化钒纳米颗粒，所述外包覆层的厚度范围为2～20nm，所述外包覆层的材料为碳、氧化硅、氧化镁和氧化铝中的至少一种；和/或

将二氧化钒纳米粉体和分散助剂分散于分散介质中，所述分散助剂选自聚乙二醇、油酸、三乙基己基磷酸、硅烷偶联剂、十二烷基硫酸钠、甲基戊醇、脂肪酸聚乙二醇酯、聚丙烯酸盐、聚丙烯酰胺、多聚磷酸盐、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、改性聚酯、改性聚氨酯和改性丙烯酸分散剂中的一种或几种。

2.根据权利要求1所述的复合型热致变色浆料，其特征在于，所述二氧化钒纳米粉体为掺杂或非掺杂金红石相二氧化钒。

3.根据权利要求1所述的复合型热致变色浆料，其特征在于，所述低吸光度配位体为多元醇中的至少一种；所述高吸光度配位体包含能够与可转变金属离子形成高吸光度配位化合物的配位基团，所述高吸光度配位体选自四丁基溴化铵、四丁基氯化铵、四丁基碘化铵、氯化胆碱、三苯基膦、四硫代环十四烷中的至少一种。

4.根据权利要求3所述的复合型热致变色浆料，其特征在于，所述低吸光度配位体为二元醇、三元醇中的至少一种。

5.根据权利要求4所述的复合型热致变色浆料，其特征在于，所述低吸光度配位体为新戊二醇、三羟甲基丙烷、乙二醇、丙三醇、2-甲基-1,3-丙二醇中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的复合型热致变色浆料，其特征在于，二氧化钒与配位基转换体中的可转变金属离子的摩尔比为9:1～1:9。

7.根据权利要求6所述的复合型热致变色浆料，其特征在于，二氧化钒与配位基转换体中的可转变金属离子的摩尔比为2:1～1:6。

8.根据权利要求7所述的复合型热致变色浆料，其特征在于，二氧化钒与配位基转换体中的可转变金属离子的摩尔比为1:1～1:4。

9.根据权利要求1所述的复合型热致变色浆料，其特征在于，所述聚合物基材为聚丙烯酰胺、聚甲基丙烯酸羟乙酯、聚醋酸乙烯酯、聚乙烯醇、聚乙烯醇缩丁醛、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯基甲醚、聚羟乙基丙烯酸甲酯、聚乙烯基吡啶、聚甲基丙烯酸甘油酯、羟乙基纤维素、聚氨酯、聚2-乙基-2-噁唑啉、聚乙烯吡咯烷酮以及含有上述聚合物官能团的共聚物中的至少一种。

10.根据权利要求1所述的复合型热致变色浆料，其特征在于，所述分散介质为去离子水、乙醇、丙醇、异丙醇、乙酸乙酯、甲苯、丙酮、丁酮、γ-丁内酯、氯仿、丙二醇甲醚醋酸酯中的至少一种。