變色紡織品在環(huán)境刺激下可以呈現(xiàn)五彩繽紛的顏色,兼具時(shí)尚性和功能性。紫外光和溫度是在生活中常見的誘導(dǎo)條件,因此光致變色材料和熱致變色材料具有重要的應(yīng)用潛力。光致變色織物能夠保護(hù)消費(fèi)者免受紫外線照射的有害影響,熱致變色織物可以簡(jiǎn)便的反應(yīng)環(huán)境溫度變化,而能夠響應(yīng)兩種刺激的光-熱變色紡織品,能夠滿足更多的要求,有更廣泛的應(yīng)用。由于兩種變色材料響應(yīng)的刺激不同,需要的變色環(huán)境也不同,因此需要對(duì)兩種變色材料提供各自的變色條件。但是不論是光致變色材料還是熱致變色材料受到外界環(huán)境的影響,都可能會(huì)發(fā)生不可逆的化學(xué)變化,使其耐疲勞性降低,這影響了其應(yīng)用范圍。微膠囊技術(shù)可以將光致變色材料和熱致變色材料轉(zhuǎn)化為微納米化合物顆粒,使其可以容易的作用到紡織品上,從而制備光-熱雙響應(yīng)的變色紡織品,提高變色材料的適用性。通過溶劑揮發(fā)法制備了聚甲基丙烯酸甲酯光致變色微膠囊,聚合物將螺吡喃類光致變色化合物嚴(yán)密包覆在內(nèi),使其具有穩(wěn)定的變色環(huán)境。當(dāng)芯壁質(zhì)量比為2∶1時(shí),聚甲基丙烯酸甲酯光致變色微膠囊呈球形,表面光滑無破裂,微膠囊粒徑分布在3～6μm。微膠囊一接觸到紫外光就立即變色,完全變色時(shí)間為16 s。在30個(gè)紫外光-可見光循... 

【文章來源】：江南大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

螺吡喃光致變色(異裂解/光環(huán)化)機(jī)理

優(yōu)良的變色性能，耐疲勞性較好，因此備受關(guān)注。當(dāng)在紫外光下時(shí)，螺惡嗪的幾何結(jié)構(gòu)發(fā)生了顯著變化，尤其是π電子的共軛，從而在吸收光譜等各種特性方面產(chǎn)生了顯著的開關(guān)效應(yīng)[14]。螺噁嗪類光致變色化合物具有較高的靈敏度和較快的反應(yīng)速度，使其在分子開關(guān)和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方面具有廣泛的發(fā)展?jié)摿�。圖1-2螺噁嗪(異裂解/光環(huán)化)光致變色機(jī)理Fig.1-2Photochromic(heterolyticcleavage/photocyclisation)mechanismofspirooxazines(3)偶氮苯偶氮苯是研究最多的光致變色分子之一[15]，它存在兩種異構(gòu)體的狀態(tài)，即反式和順式，如圖1-3所示，前者比后者穩(wěn)定約10kcal/mol[16]，因此在黑暗中處于平衡狀態(tài)時(shí)，反式是主要的異構(gòu)體[17]。未取代的反式偶氮苯在約320nm處的吸收導(dǎo)致圍繞N–N鍵旋轉(zhuǎn)并形成順式異構(gòu)體。順式至反式異構(gòu)化可以通過加熱或光（>460nm）照射來實(shí)現(xiàn)[18]。偶氮苯具有易于合成，變色前后狀態(tài)穩(wěn)定，并且光異構(gòu)化速度快的優(yōu)點(diǎn)。Fan等[19]以聚氨酯為壁材，包覆偶氮苯光致變色微膠囊，考察了合成條件對(duì)微膠囊粒徑的影響，當(dāng)乳化劑用量為8%、均質(zhì)速度為10000r/min時(shí)，可以得到平均粒徑在0.6μm左右的微膠囊，具有良好的光致變色性能。圖1-3偶氮苯化合物的變色機(jī)理Fig.1-3Photochromicmechanismofazobenzenecompounds(4)二芳基乙烯二十五年前，在光敏聚合物的合成研究過程中偶然發(fā)現(xiàn)了光致變色二芳基乙烯[20,21]。當(dāng)將二苯乙烯的苯環(huán)替換為具有低芳族穩(wěn)定能的五元雜環(huán)（例如噻吩或呋喃環(huán)）時(shí)，異構(gòu)體可以可逆的發(fā)生開環(huán)和閉環(huán)轉(zhuǎn)變，并且著色/脫色循環(huán)可以重復(fù)多次。圖1-6為二芳基乙烯發(fā)生結(jié)構(gòu)變化的典型例子。1,2-雙（2,5-二甲基-3-噻吩基）全氟環(huán)戊烯的開環(huán)和閉

江南大學(xué)碩士學(xué)位論文2螺噁嗪是商業(yè)上應(yīng)用廣泛的一類光致變色化合物，螺噁嗪由兩個(gè)雜環(huán)片段組成：一部分為吲哚，另一部分為萘并噁嗪，它們通過sp3碳原子連接，經(jīng)過紫外線照射后，sp3之間相對(duì)弱的連接的裂解碳原子和氧原子進(jìn)行異構(gòu)化[12]，產(chǎn)生從無色螺環(huán)形式到有色花菁形式的可逆顏色變化，如圖1-2所示[13]。螺環(huán)惡嗪衍生物具有較高的光穩(wěn)定性，在數(shù)百個(gè)光致變色循環(huán)后仍具有優(yōu)良的變色性能，耐疲勞性較好，因此備受關(guān)注。當(dāng)在紫外光下時(shí)，螺惡嗪的幾何結(jié)構(gòu)發(fā)生了顯著變化，尤其是π電子的共軛，從而在吸收光譜等各種特性方面產(chǎn)生了顯著的開關(guān)效應(yīng)[14]。螺噁嗪類光致變色化合物具有較高的靈敏度和較快的反應(yīng)速度，使其在分子開關(guān)和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方面具有廣泛的發(fā)展?jié)摿�。圖1-2螺噁嗪(異裂解/光環(huán)化)光致變色機(jī)理Fig.1-2Photochromic(heterolyticcleavage/photocyclisation)mechanismofspirooxazines(3)偶氮苯偶氮苯是研究最多的光致變色分子之一[15]，它存在兩種異構(gòu)體的狀態(tài)，即反式和順式，如圖1-3所示，前者比后者穩(wěn)定約10kcal/mol[16]，因此在黑暗中處于平衡狀態(tài)時(shí)，反式是主要的異構(gòu)體[17]。未取代的反式偶氮苯在約320nm處的吸收導(dǎo)致圍繞N–N鍵旋轉(zhuǎn)并形成順式異構(gòu)體。順式至反式異構(gòu)化可以通過加熱或光（>460nm）照射來實(shí)現(xiàn)[18]。偶氮苯具有易于合成，變色前后狀態(tài)穩(wěn)定，并且光異構(gòu)化速度快的優(yōu)點(diǎn)。Fan等[19]以聚氨酯為壁材，包覆偶氮苯光致變色微膠囊，考察了合成條件對(duì)微膠囊粒徑的影響，當(dāng)乳化劑用量為8%、均質(zhì)速度為10000r/min時(shí)，可以得到平均粒徑在0.6μm左右的微膠囊，具有良好的光致變色性能。圖1-3偶氮苯化合物的變色機(jī)理Fig.1-3Photochromicmechanismofazobenzenecompounds(4)二芳基乙烯二十五年前，在光敏


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