Page 90 - 《精细化工》2023年第11期
P. 90

·2402·                            精细化工   FINE CHEMICALS                                 第 40 卷

            的分散性。为保证非晶光子晶体 PDA/SiO 2 结构的局                      具有良好的疏水性。PDA/SiO 2 -0.1a/PU-0.6 的最大拉
            部有序，PDA/SiO 2 为纳米尺度内的集聚体，在保证                       伸强度为 40.28 MPa，断裂伸长率为 157.50%，具有
            结构色的同时会影响 PU 的力学性能。                                良好的力学性能。
                 图 14 为复合材料 PDA/SiO 2 -0.1a/PU-0.6（蓝）              本文在结构色材料的制备上，保证工艺精简的
            与 PDA/SiO 2 -0.1c/PU-0.6（红）膜对比蒽醌蓝-PU（蓝）            同时加强了光子晶体结构内部的稳固，从而使结构
            与茜草素-PU（红）膜的力学性能。从图 14 可以看                         色更加稳定。为进一步解决 PU 传统彩色材料在长
            出，复合材料 PDA/SiO 2 -0.1a/PU-0.6（蓝）与复合材               久使用过程中的褪色问题、热迁移色彩不均匀问题
            料 PDA/SiO 2 -0.1c/PU-0.6（红）膜的拉伸强度总体优               等提供了研究基础，且为后续制备更丰富的结构色
            于蒽醌蓝-PU（蓝）与茜草素-PU（红）膜                 [20] 。蒽醌     材料提供了思路。
            蓝，茜草素此类有色基团自身反应活性低，且加入
                                                               参考文献：
            PU 后会对单体的反应活性产生影响，对 PU 力学性
                                                               [1]   SANTOS H, SILVA M, SILVA  V  R,  et al. Polyurethane foam
            能有所影响。非晶光子晶体 PDA/SiO 2 在低使用量下                          impregnated with lignin as a filler for the removal of crude oil from
            可以较为均匀地分布在 PU 基体中，其良好的界面                               contaminated water[J]. Journal of Hazardous Materials, 2017, 324:
                                                                   406-413.
            相互作用可以有效地将应力负载从 PU 转移到纳米                           [2]   WANG C, WU C Y, LI Y C, et al. Flame-retardant rigid polyurethane
            粒子。同时，非晶光子晶体 PDA/SiO 2 可以在 PU 中                        foam with a phosphorus-nitrogen single intumescent flame retardant[J].
                                                                   Polymers for Advanced Technologies, 2017, 29(1): 668-676.
            起交联作用，有效提升 PU 的力学性能。                               [3]   LI X R, LI J, WANG J  Y,  et al. Recent applications and
                                                                   developments of polyurethane materials in pavement engineering[J].
                                                                   Construction and Building Materials, 2021, 304: 124639.
                                                               [4]   CHEN H H (陈欢欢), GAO W H (高伟洪), CHEN K K (陈凯凯),
                                                                   et al. Research progress on the fabrication and application of textile
                                                                   materials with photonic crystal structural colors[J]. Chemical Industry
                                                                   and Engineering Progress (化工进展), 2022, 41(8): 4327-4340.
                                                               [5]   WANG W T (王文涛), LAI X T (赖欣婷), HE X B (何旭斌), et al.
                                                                   Degradation  of dye wastewater by reductive organic acids coupled
                                                                   with ferric supported activated carbon fiber[J]. Fine Chemicals (精细
                                                                   化工), 2021, 38(5): 1023-1029.
                                                               [6]   ZHAO Y J, XIE Z Y, GU H C, et al. Bio-inspired variable structural
                                                                   color materials[J]. Chemical Society Reviews, 2012, 41: 3297-3317.
                                                               [7]  WANG C (王超), NIU W B (牛文斌), LI S M (李胜铭), et al. Self-
                                                                   adaptive photonic crystal structure color device and its application in

                      图 14   不同样品的力学性能对比                           camouflage field[J]. Fine Chemicals (精细化工), 2022, 39(8): 1619-1625.
            Fig. 14    Mechanical properties comparison of different   [8]   KOU D H (寇东辉), MA W (马威), ZHANG S F (张淑芬), et al.
                     samples                                       Research progress on applications  of one-dimensional photonic
                                                                   crystal  materials with structural colors[J]. Chemical Industry and
                                                                   Engineering Progress (化工进展), 2018, 37(4): 1468-1479.
                                                               [9]   ZENG Q (曾琦),  LI Q S (李青松), YUAN W  (袁伟),  et al. The
            3   结论                                                 mechanism is the application of amorphous photonic crystals with
                                                                   structural color[J]. Materials Report (材料导报), 2017, 31(1): 43-55.
                 本文通过控制 TEOS 体积分数制备了不同粒径单                      [10]  AGUIRRE C I, REGUERA E, STEIN A. Colloidal photonic crystal
                                                                   pigments with low angle dependence[J]. ACS Applied Materials &
            分散 SiO 2 微球，利用 DA 在碱性条件下自聚合的特点                         Interfaces, 2010, 2(11): 3257.
            对 SiO 2 进行了包覆，制得非晶光子晶体 PDA/SiO 2，                  [11]  WANG W T,  ZHOU Y  C, YANG  L,  et al. Flexible displays with
                                                                   multimode reversible switching between transparent and colorful
            将其引入到 PU 中制备了含结构色复合材料 PDA/
                                                                   states[J]. Advanced Optical Materials, 2022, 11(5): 2202418.
            SiO 2/PU。利用 FTIR、接触角测定仪、SEM、TEM、                   [12]  REN G Y, SU H J, WANG S D. The combined method to synthesize
                                                                   silica nanoparticle by Stöber process[J]. Journal of Sol-Gel Science
            UV-Vis、DLS 对其进行了测试，得到以下结论：
                                                                   and Technology, 2020, 96: 108-120.
                （1）单分散 SiO 2 微球粒径可控，均一性良好，粒                    [13]  CHENG Y Y (程妍妍), WANG C Y (王驰宇), YANG J H (杨佳豪),
            径随 TEOS 体积分数的增加而增大。TEOS 体积分                            et al. Bragg reflection and photoluminescence spectroscopy of
                                                                   carbon-dots/opal photonic crystal composites[J]. Chemical Research
            数 2.5%、4.5%、6.5%对应可制得 187、245、274 nm                   (化学研究), 2021, 32(6): 471-478.
            3 种粒径的单分散 SiO 2 微球；                                [14]  WANG X M (王雪敏), SHEN J (申晋), XU M (徐敏), et al. Effect
                                                                   of angular error on weighting coefficient in multiangle dynamic light
                （2）187、245、274 nm 3 种粒径的单分散 SiO 2                  scattering[J]. Infrared and Laser Engineering (红外与激光工程),
            微球经 PDA 包覆后对应表现为蓝色、绿色和红色的                              2018, 47(10): 327-333.
                                                               [15]  XU D S (徐代升), GAN L Q (甘亮勤), DU X R  (杜旭日).
            非晶光子晶体 PDA/SiO 2 ；                                     Describing dispersion of light through a glass prism as it is based on
                （3）将非晶光子晶体 PDA/SiO 2 成功引入到 PU                      mapping relationship between visible wavelength and color[J].
                                                                   Journal of Jinggangshan University-Natural Science (井冈山大学学
            中，制得呈暗红结构色的复合材料 PDA/SiO 2 /PU。
                                                                   报-自然科学版), 2013, 34(1): 27-30.
            其中，PDA/SiO 2 -0.1a/PU-1.2 的水接触角达到 113°，                                          （下转第 2420 页）
   85   86   87   88   89   90   91   92   93   94   95