【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于高分子材料，具體涉及一種羥丙基纖維素結構色有機凝膠及其制備方法與應用。
技術介紹
1、由纖維素與環氧丙烷進行醚化反應所產生的羥丙基纖維素(hydroxypropylcellulose，簡稱hpc)是一種非離子型水溶性纖維素衍生物，是生物圈中最豐富的可再生高分子材料——纖維素最重要的衍生物之一，具有價格低廉、無毒性、可生物降解等優點。hpc可以在一定濃度(>50wt％)的水溶液中快速自組裝，形成具有周期性螺旋結構的膽甾相溶致液晶，并顯示出鮮艷且具有金屬光澤的結構色。
2、近年來，hpc膽甾相基結構色水凝膠材料在傳感、信息存儲、電子器件和3d打印等領域展示出了巨大的應用潛力。然而，在非密閉體系下，由于水分較易揮發，導致螺距不斷縮短，hpc基水凝膠的結構色會逐漸藍移，直至消失。
3、綜上，hpc基水凝膠的結構色在非密閉體系下不能長時間保存，顏色持久性和穩定性差。目前，缺乏一種基于羥丙基纖維素膽甾相的、簡便的、高效的、能夠在非密閉體系下長時間保存結構色的材料制備方法。
技術實現思路
1、本專利技術旨在提供一種羥丙基纖維素結構色有機凝膠及其制備方法與應用，能夠克服hpc基水凝膠的結構色在非密閉體系下不能長時間保存，顏色持久性和穩定性差等問題。
2、根據本專利技術的一個方面，提供了一種羥丙基纖維素結構色有機凝膠的制備方法，包含以下步驟：s1：在揮發性溶劑中分散羥丙基纖維素、沸點高于150℃的有機溶劑、黑色吸光物質、丙烯酸或丙烯酸酯單體與光
3、優選地，在該羥丙基纖維素液晶基有機凝膠預凝膠中，該羥丙基纖維素的質量占比為40％～70％，沸點高于150℃的有機溶劑的質量占比為2％～50％。
4、優選地，該羥丙基纖維素液晶基有機凝膠預凝膠中，該黑色吸光物質的質量占比為0％～0.5％、該丙烯酸或丙烯酸酯單體的質量占比為0％～60％。
5、優選地，該沸點高于150℃的有機溶劑包含以下一種或多種：一元醇類物質，包括庚醇、辛醇、壬醇和癸醇；二元醇類物質，包括乙二醇、丙二醇、丁二醇、戊二醇、己二醇、庚二醇、辛二醇、壬二醇和癸二醇；多元醇類物質，包括甘油和季戊四醇；高沸點有機極性物質，包括二甲基亞砜、二甲基甲酰胺和n-甲基-2-吡咯烷酮。
6、優選地，該黑色吸光物質包括以下一種或多種：石墨粉、炭黑、碳納米管、石墨烯、氧化石墨烯、無定形碳、聚多巴胺、聚噻吩、聚吡咯、聚苯胺或mxene。
7、優選地，該丙烯酸或丙烯酸酯單體包括以下一種或多種：乙氧基乙氧基乙基丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、1,9-壬二醇二丙烯酸酯、二乙二醇二甲基丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、三乙二醇二甲基丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三甲基三丙烯酸酯、乙氧基化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、丙氧基化三丙烯酸甘油酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、乙氧化季戊四醇四丙烯酸酯、雙-三羥甲基丙烷四丙烯酸酯和二季戊四醇戊-/己-丙烯酸。
8、優選地，在該羥丙基纖維素液晶基有機凝膠預凝膠中，該光引發劑的質量占比為0％～2％；該光引發劑包括以下一種或多種：二苯甲酮、1-羥基環己基苯基甲酮、2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、2-羥基-4-(2-羥乙氧基)-2-甲基苯丙酮、1,1'-(亞甲基二-4,1-亞苯基)雙(2-羥基-2-甲基-1-丙酮)、2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮、異丙基硫雜蒽酮、2,4,6-三甲基苯甲?；?二苯基氧化膦、2,4,6-三甲基苯甲?；交⑺嵋阴?、苯基雙(2,4,6-三甲基苯甲?；?氧化膦、苯基-2,4,6-三甲基苯甲酰基亞磷酸鋰和二苯基-(4-苯基硫)苯基锍六氟銻酸鹽。
9、優選地，該羥丙基纖維素結構色有機凝膠的顏色通過該羥丙基纖維素的濃度、該沸點高于150℃的有機溶劑種類及濃度、該丙烯酸或丙烯酸酯單體的種類及濃度調整；該羥丙基纖維素結構色有機凝膠的顏色飽和度通過該黑色吸光物質的濃度調整；該羥丙基纖維素液晶基預凝膠通過紡絲、流延、壓延、滴涂、旋涂、懸涂、刮涂、雕刻、擠出、壓印、模具成型或3d打印加工方式制成薄膜、纖維或具有特殊形狀的2d或3d結構；該羥丙基纖維素結構色有機凝膠加工塑形后，靜置自組裝的時間為0至120分鐘；該光固化時間為在紫外光下光照0至120分鐘。
10、根據本專利技術的另一個方面，提供了一種依據前述該方法制備的羥丙基纖維素結構色有機凝膠。
11、根據本專利技術的再一個方面，提供了一種依據前述該方法制備的羥丙基纖維素結構色有機凝膠的應用，應用于傳感、顯示、仿生皮膚、光信息儲存/加密、防偽、模具成型和3d打印領域。
12、本專利技術公開了一種羥丙基纖維素結構色有機凝膠及其制備方法與應用，該制備方法包含以下步驟：s1：在揮發性溶劑中分散羥丙基纖維素、沸點高于150℃的有機溶劑、黑色吸光物質、丙烯酸或丙烯酸酯單體與光引發劑，待揮發性溶劑揮發后，充分攪拌，靜置一段時間后獲得羥丙基纖維素液晶基有機凝膠預凝膠；s2：光固化該羥丙基纖維素液晶基預凝膠，獲得該羥丙基纖維素結構色有機凝膠。本專利技術提供的制備方法具有操作簡單、可操作性強等優點，克服了羥丙基纖維素結構色水凝膠材料在非密閉條件下顏色保留時間短的缺點，有望應用于傳感、顯示、仿生皮膚、光信息儲存/加密、防偽和3d打印等。
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1.一種羥丙基纖維素結構色有機凝膠的制備方法，其特征在于，包含以下步驟：
2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，在所述羥丙基纖維素液晶基有機凝膠預凝膠中，所述羥丙基纖維素的質量占比為40％～70％，沸點高于150℃的有機溶劑的質量占比為：2％～50％。
3.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，
4.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述沸點高于150℃的有機溶劑包含以下一種或多種：
5.根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述黑色吸光物質包括以下一種或多種：
6.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述丙烯酸或丙烯酸酯單體包括以下一種或多種：
7.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，在所述羥丙基纖維素液晶基有機凝膠預凝膠中，所述光引發劑的質量占比為：0％～2％；
8.根據權利要求7所述的制備方法，其特征在于，
9.權利要求1至8任一項所述方法制備的羥丙基纖維素結構色有機凝膠。
10.權利要求1至8任一項所述方法制備的羥丙基纖維素結構色
...【技術特征摘要】
1.一種羥丙基纖維素結構色有機凝膠的制備方法，其特征在于，包含以下步驟：
2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，在所述羥丙基纖維素液晶基有機凝膠預凝膠中，所述羥丙基纖維素的質量占比為40％～70％，沸點高于150℃的有機溶劑的質量占比為：2％～50％。
3.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，
4.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述沸點高于150℃的有機溶劑包含以下一種或多種：
5.根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述黑色吸光物質包括以下一種或多種：
【專利技術屬性】
技術研發人員：曾嵩山，于濱鴻，余承駿，
申請(專利權)人：珠海澳科大科技研究院，
類型：發明
國別省市：
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