[发明专利]一种稳定型无醛光敏微胶囊及其制备方法

说明书

本发明涉及一种稳定型无醛光敏微胶囊及其制备方法。本发明的无醛光敏微胶囊由囊壁和囊芯组成，所述囊壁材料为壁材，使用聚硅氧烷改性的聚脲‑聚氨酯共聚物。所述囊芯材料为芯材，使用光致变色高分子材料或光致变色聚合物、环氧树脂共聚物、紫外吸收剂和惰性稀释剂。本发明还提供一种稳定性无醛光敏微胶囊的制备方法，简单易操作，制备的稳定型无醛光敏微胶囊透光性好，显色效果良好，且具有优秀的机械力学性能，在外力的冲击下能保证微胶囊囊体的完整，同时还兼具有良好的热稳定性，在高温环境中不变形、粘连和泄漏，经过长时间紫外照射和反复变色依然具有良好的变色性能。

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，具体地说，涉及一种含有光敏变色材料的稳定型无醛光敏微胶囊及其制备方法。

背景技术

光致变色现象指的是某些化学物质在受到光激发后，在两个具有不同颜色的状态间的可逆转变过程。例如：偶氮苯类、俘精酸酐类、螺吡喃类、螺噁嗪类、二芳基乙烯类和几种新型有机光致变色材料的光致变色反应，其中二芳基乙烯体系由于具有极高的热稳定性、优异的抗疲劳度以及不同异构体状态间显著的物理化学性能差异，是目前最有应用前景的光致变色体系之一。光致变色材料归属于新材料领域中的光敏材料，主要应用于三大方面：光记忆信息存储方面、日用化学品行业方面和军事领域方面。自从1899年，Marckwald首次发现某些固体或液体化合物具有光致变色现象以来，光致变色技术已被广泛应用于许多领域中，而光致变色材料真正开始受到关注是在1956年，Hirshberg提出光致变色材料可以应用于光记忆存储器件方面。步入21世纪，随着信息现代化水平的不断提高，人们对高信息存储容量和高速传输的需求与日俱增，而作为传统的磁盘信息存储方式由于信息存储容量有限，存储速度过慢，将不可避免的会被新一代存储材料所代替，而光致变色材料很可能会成为替代材料。

光致变色现象是一种可逆的化学反应，指一个化合物(A)受一定波长(λ₁)光的照射，进行特定化学反应生成产物(B)，其吸收光谱发生明显的变化；在另一波长(λ₂)的光照射下或热的作用下，又恢复到原来的形式。

微胶囊就是一种具有聚合物或无机物壁的微型容器，通过微胶囊造粒技术，可以将固体、液体或气体包埋，封存成一颗固体的微型胶囊，而将光敏材料包覆于微胶囊中，使其在应用时不会因为刮擦挤压、长期高温或长时间暴晒等极端环境而流失或失活，这类微胶囊统称为光敏微胶囊。由于光敏微胶囊常用于表面涂层和电子设备中，其壁材的耐刮擦和挤压性能和耐温性能尤为重要，在制备传统光敏微胶囊时，通常选择使用三聚氰胺-甲醛树脂和脲醛树脂作为壁材，这类低成本树脂虽然能提供优良的力学性能保护微胶囊不因外界因素而破裂失效，但会产生大量的醛类物质危害健康，并且在超过150℃的环境中会快速老化分解进而失去原本的作用；而芯材只是简单地将光敏变色材料熔解分散到惰性稀释剂中，一旦壁材受损破裂，光敏变色材料便会迅速流失，微胶囊便失去作用。

中国专利CN109876743A申请公开一种含有光敏变色材料的光敏微胶囊及其制备方法与应用，光敏微胶囊选择丙烯酸酯类单体或丙烯酸酯类环氧树脂合成聚丙烯酸酯或环氧树脂囊壁，这类物质虽然能在常温下提供较好的机械力学性能，但其玻璃化温度（Tg）较低，在超过120℃条件下囊壁便会迅速软化粘连甚至破裂，降低了高温时的保护能力，难以应用于需要长期处于较高温度的电子设备中。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种稳定型无醛光敏微胶囊及其制备方法，保障微胶囊芯材充分发挥作用的前提条件下提供优良的力学性能和耐热性能，保证微胶囊产品在反复刮擦挤压的条件下依然不会因为微胶囊壁材材料破裂而使芯材材料流出损耗，同时使微胶囊的耐热性大幅提升，用以耐受用于表面涂层和电子设备中的高温极端环境。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

本发明的第一个方面提供了一种稳定型无醛光敏微胶囊，由壁材和芯材组成，所述壁材包括聚硅氧烷改性的聚脲-聚氨酯共聚物，所述芯材包括光致变色材料、环氧树脂共聚物、紫外吸收剂和惰性稀释剂，所述壁材和芯材重量比为1：5~1：2。