[发明专利]一种光子颜料的制备方法

说明书

本发明公开了一种光子颜料的制备方法，其特征在于：所述制备方法以聚苯乙烯微球为原料，以两层夹合的亲润性基质为模具，首先将该模具垂直或倾斜一定角度插入到聚苯乙烯微球的乳液中，再通过溶剂的自然蒸发使聚苯乙烯微球在模具中发生自组装，然后将模具在80℃下烘干，最后收集制得的产物，即得。通过这种方法制备出来的光子颜料不仅具有绚丽的珠光效果，同时也能解决现有技术中结构色颜料的角度依赖问题。

技术领域

本发明涉及光学功能材料，特别涉及一种光子颜料及其制备方法。

背景技术

大千世界，五彩缤纷，不同的颜色存在于此。颜色的来源主要有两种：色素生色和结构生色。前者主要是由于被选择吸收的光引起电子运动所产生的；而后者则是由物理效应等引起的。为了追求更加丰富的色彩体验，人们在传统色素生色的基础上研发了珠光颜料。珠光颜料，是由数种金属氧化物薄层包覆云母构成的。改变金属氧化物薄层，就能产生不同的珠光效果。珠光颜料与其它色素颜料相比，其特有的柔和的珍珠光泽有着无可比拟的效果。特殊的表面结构，高折光指数和良好的透明度使其在透明的介质中，创造出与珍珠光泽相同的效果。而大自然中存在着天然的珠光颜料。比如彩虹，泡沫，珍珠，鸟类的羽毛都能呈现出绚丽的珠光效果，它们都属于结构生色。比起传统珠光颜料，结构色颜料具有其所不具备的优点，比如，高饱和、永不褪色、环保等，结构色也因此得到了广泛的关注。人们希望用结构色替代污染严重、有毒的珠光颜料在涂料、印刷、纺织等领域的应用。

但是传统方法制备的结构色颜料(或者光子颜料)呈色时具有角度依赖性问题，即在入射光线照射到结构色晶体表面时，因为反射出的光都具有特定的波长和方向，所有观察者在不同的角度观察到的颜色就有差异。这种特性极大地限制了结构色颜料的应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种光子颜料的制备方法，通过这种方法制备出来的光子颜料不仅具有绚丽的珠光效果，同时也能解决现有技术中结构色颜料的角度依赖问题。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种光子颜料的制备方法，以聚苯乙烯微球为原料，以两层夹合的亲润性基质为模具，首先将该模具垂直或倾斜一定角度插入到聚苯乙烯微球的乳液中，再通过溶剂的自然蒸发使聚苯乙烯微球在模具中发生自组装，然后将模具在80℃下烘干，最后收集制得的产物，即得。

进一步地，该亲润性基质在使用之前分别经过酸处理和等离子体处理。

进一步地，聚苯乙烯微球的乳液为聚苯乙烯微球和炭黑的混合液。

进一步地，聚苯乙烯微球的直径为200nm，240nm，或280nm。

本发明还提供了一种用于制备光子颜料的模具，包括两层夹合的亲润性基质，所述基质之间夹装有至少一层铝箔，其面积不大于所述基质的面积。

进一步地，该亲润性基质为玻璃片。

本发明的有益效果在于：

本发明的制备方法使用两层夹合的亲润性基质作为模板，再通过裂纹碎化制得了具有平整块状结构的光子颜料。现有技术通过研磨的方法来制备晶体粉末，很难保证晶体结构的完整性，而本发明中，以两层夹合的亲润性基质作为模板能够产生大量的均匀分布的裂纹，裂纹的目的是分割晶体，反向利用裂纹，从而收集到均匀的颜料颗粒。该颜料不仅饱和度高，固色性好，无重金属有毒有害物质污染，同时解决了现有技术中结构色颜料的角度依赖问题，从任何角度都能观察到绚丽的珠光效果；于此同时本发明的制备方法操作简单，成本低廉，制备过程安全环保，可大批量生产，能够满足工业化的需求。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1为本发明实施例1制备的光子颜料的表面裂纹的显微镜示意图以及其所对应的自组装光子晶体颗粒的电镜图。