Page 73 - 《精细化工》2020年第5期

第 5 期 王腾飞，等: 溶剂挥发法制备高密封性光致变色微胶囊 ·923·

材料本身为白色粉末，溶于正辛烷中呈无色透明状，
在经过紫外线照射后，螺吡喃材料的分子发生结构
变化而显色，如图 6b 所示。溶有光致变色材料的正
辛烷溶液在光照前的吸光度没有明显的峰，在经过
紫外光照后，溶液在 525 nm 左右出现了一个明显的
吸收峰，溶液在宏观上呈现明显的变色。图 6c 为微
胶囊正辛烷洗涤液的吸光度，经过紫外光照后，溶
液的吸光度几乎没有变化，宏观上也看不出颜色变
化，这说明洗涤液中没有光致变色材料。光致变色

材料被严密地包覆在 PMMA 壁材之中，微胶囊的密 图 7 微胶囊耐疲劳性测试
封性良好。 Fig. 7 Fatigue resistance test of microcapsules

在光照之前，螺吡喃光致变色材料未发生结构
变化，因此，光致变色微胶囊是白色的，K/S 值接
近 0。经过紫外光照之后，螺吡喃发生开环显色，
微胶囊薄片逐渐变为红色，K/S 值增加到 0.3 左右。
黑暗处理后，光致变色微胶囊又恢复到白色。30 个
循环之后，光致变色微胶囊仍具有良好的变色性能。
这说明包覆的 PMMA 微胶囊对光致变色材料有很
好的保护作用，微囊包覆严密。

3 结论

（1）通过溶剂挥发法制备了 PMMA 光致变色
微胶囊，当芯壁质量比为 2∶1 时，包覆的微胶囊具
有良好的颜色性能，粒径分布较窄，并且包覆严密，
表面光滑。当继续提高光致变色材料用量时，壁材
聚合物就不足以将光致变色材料完全包覆，微胶囊
表面出现破裂，所以微胶囊在包覆过程中，芯壁质
量比不能大于 2∶1。
（2）微胶囊一接触到紫外光就立即变色，完全
变色时间为 16 s，具有良好的光致变色性能。用溶
剂洗涤后，洗涤液经光照后没有发生变化。在 30 个
紫外光-可见光照射循环之后，光致变色微胶囊仍具
有良好的变色性能。制备的光致变色微胶囊密封性
良好，耐疲劳性优异，在智能纺织品及其他领域具
有较大的应用潜力。

参考文献：

图 6 微胶囊的微观形貌(a)；光致变色材料正辛烷溶液的 [1] KORTEKAAS L, BROWNE W R. The evolution of spiropyran:
吸光度(b)；光致变色微胶囊正辛烷洗涤液的吸光 Fundamentals and progress of an extraordinarily versatile
度(c) photochrome[J]. Chemical Society Reviews, 2019, 48(12): 3406-
3424.
Fig. 6 Microscopic morphology of microcapsules(a)；
absorbance of photochromic n-octane solution(b) [2] ZBIGNIEW L, PIANOWSKI. Recent implementations of molecular
and absorbance of n-octane wash solution(c) photoswitches into smart materials and biological systems[J].
Chemistry-A European Journal, 2019, 25(20): 5128-5144.
将压片制得的微胶囊薄片用测色仪测试光照前 [3] LI M Y, ZHAO J, CHU H Q, et al. Light-activated nanoprobes for
biosensing and imaging[J]. Advanced Materials, 2018, 31(45): 1-6.
后的 K/S 值，重复测试，30 个循环后的 K/S 如图 7
所示。 （下转第 961 页）