外》第4期1-5頁(yè)的《光子晶體及其自組裝制備方法的進(jìn)展》)自組裝成光子晶體；
[0051]2)配制濃度為21.5wt%的丙烯酰胺單體的水溶液，將所述光子晶體浸泡在所述丙烯酰胺單體的水溶液中，使得溶液充分進(jìn)入光子晶體的孔隙；
[0052]3)利用強(qiáng)度為2.5mff/cm2的365nm紫外光引發(fā)單體聚合，保持上述紫外光照射20分鐘，制備成具有光子晶體結(jié)構(gòu)的防偽功能材料。
[0053]4)將步驟3)中得到的所述具有光子晶體結(jié)構(gòu)的防偽功能材料通過(guò)噴涂工藝制成厚度為50 μ m的薄膜，制得所述濕敏變色防偽功能材料。
[0054]作為本發(fā)明的其他實(shí)施例，所述濕敏變色防偽功能材料的厚度為0.5?100 μ m,均能實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0055]測(cè)試所述濕敏變色防偽功能材料在不同濕度時(shí)的反射光譜，測(cè)試結(jié)果如圖3所示，該防偽功能材料在濕度25%、38%、52%、67%、80%至95%的環(huán)境中，光子禁帶分別是370nm、425nm、460nm、500nm、565nm和630nm,并且反射峰強(qiáng)度隨著濕度的提高而增大，從而實(shí)現(xiàn)防偽功能。強(qiáng)吸濕性的聚丙烯酰胺在不同濕度時(shí)可吸收的水分的量不同，使其溶脹程度不同，造成光子晶體的周期常數(shù)改變，從而改變了光子禁帶的位置和反射峰的強(qiáng)度。該防偽功能材料的濕敏范圍大(25%?95%)，顏色變化范圍能夠覆蓋整個(gè)可見光區(qū)，顯色的濕度敏感度高達(dá)±10%。從圖3中還可以看出，當(dāng)濕度在55%和95%時(shí)，光子禁帶變化較大，其所反應(yīng)出來(lái)的顏色轉(zhuǎn)變?cè)谝曈X敏感度上具有最優(yōu)效果。
[0056]實(shí)施例3
[0057]本實(shí)施例提供一種濕敏變色防偽功能材料及其制備方法，所述濕敏變色防偽功能材料包括組分A和組分B，組分A和組分B形成以組分B為基體的液凝膠體系；其中，組分A以粒子形式在組分B中呈周期點(diǎn)陣分布。組分A為粒徑為ISOnm的聚苯乙烯-聚丙烯酸共聚物微球，折射率為1.7 ;組分B為N，N’_ 二甲基丙烯酰胺(DMA)單體的乙醇溶液形成的液凝膠，折射率為1.48。
[0058]所述濕敏變色防偽功能材料的制備方法為:
[0059]I)將直徑為180nm的聚苯乙烯-聚丙烯酸共聚物微球分散于水中，制成濃度為0.55wt%的懸浮乳液，采用垂直沉積法(參見2008年刊登在《重慶師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)》第4期的《垂直沉積法自組裝膠體光子晶體的研究進(jìn)展》)自組裝成光子晶體；
[0060]2)將所述光子晶體浸泡在濃度為28.5wt%的DMA單體的乙醇溶液中，使得溶液充分進(jìn)入光子晶體的孔隙，制得所述濕敏變色防偽功能材料。
[0061]3)將步驟2)中得到的所述具有光子晶體結(jié)構(gòu)的防偽功能材料粉碎成粒徑為5 μ m的顆粒，制得所述濕敏變色防偽功能材料。
[0062]作為本發(fā)明的其他實(shí)施例，所述濕敏變色防偽功能材料的粒徑為0.5?200 μ m，優(yōu)選5?50 μ m均能實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0063]測(cè)試上述濕敏變色防偽功能材料在不同相對(duì)濕度時(shí)的反射光譜，所得結(jié)果如圖4所示。
[0064]實(shí)施例4
[0065]本實(shí)施例提供一種濕敏變色防偽功能材料及其制備方法，所述濕敏變色防偽功能材料包括組分A和組分B，組分A和組分B形成以組分B為基體的液凝膠體系；其中，組分A以粒子形式在組分B中呈周期點(diǎn)陣分布。組分A為粒徑為120nm的聚苯乙烯-聚丙烯酸的共聚物微球，折射率為1.61 ;組分B為2-丙烯酰胺基-2甲基丙磺酸單體的丙酮溶液形成的液凝膠，折射率為1.42。
[0066]所述濕敏變色防偽功能材料的制備方法為:
[0067]I)將直徑為120nm的聚苯乙烯-聚丙烯酸的共聚物微球分散于水中，制成濃度為0.5wt%的懸浮乳液，采用垂直沉積法(參見2008年刊登在《重慶師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)》第4期的《垂直沉積法自組裝膠體光子晶體的研究進(jìn)展》)自組裝成光子晶體；
[0068]2)將所述光子晶體浸泡在濃度為29.5wt%的2_丙烯酰胺基_2甲基丙磺酸單體的丙酮溶液中，使得溶液充分進(jìn)入光子晶體的孔隙，制得所述濕敏變色防偽功能材料。
[0069]3)將步驟2)中得到的所述具有光子晶體結(jié)構(gòu)的防偽功能材料通過(guò)噴涂工藝制成厚度為100 μ m的薄膜，制得所述濕敏變色防偽功能材料。
[0070]測(cè)試上述濕敏變色防偽功能材料在不同相對(duì)濕度時(shí)的反射光譜，所得結(jié)果如圖5所示。
[0071]實(shí)施例5
[0072]本實(shí)施例提供一種防偽涂料，該涂料為水性涂料，其中包括實(shí)施例1中所述的濕敏變色防偽功能材料的含量為10wt%。
[0073]作為本發(fā)明的其他實(shí)施例，所述防偽涂料中，所述濕敏變色防偽功能材料的含量還可以為10?30wt%，均能實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0074]實(shí)施例6
[0075]本實(shí)施例提供一種防偽卡片，包括實(shí)施例2中所述的濕敏變色防偽功能材料，所述濕敏變色防偽功能材料通過(guò)涂布工藝以標(biāo)貼形式附著于所述防偽卡片上。
[0076]作為本發(fā)明的其他實(shí)施例，防偽顏料、防偽紙張、防偽貼條、防偽標(biāo)簽、防偽證卡、防偽商標(biāo)、防偽票據(jù)以及鈔券印刷載體均可含有本發(fā)明所述的濕敏變色防偽功能材料，均能實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。其中，所述鈔券印刷載體中還包括全息、液晶、紅外、紫外等防偽材料中的一種或多種，上述防偽材料與所述濕敏變色防偽功能材料在所述鈔券載體上以層狀疊加和/或混合疊加的形式進(jìn)行組合。
[0077]顯然，上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說(shuō)明所作的舉例，而并非對(duì)實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在上述說(shuō)明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無(wú)需也無(wú)法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動(dòng)仍處于本發(fā)明的保護(hù)范圍之中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種濕敏變色防偽功能材料，其特征在于，所述濕敏變色防偽功能材料包括光子晶體和組分B，光子晶體和組分B形成以組分B為基體的液凝膠體系；其中，光子晶體為以粒子形式在組分B中呈周期點(diǎn)陣分布的組分A，組分A和組分B在可見光波長(zhǎng)范圍內(nèi)折射率不同，組分B隨濕度變化產(chǎn)生體積變化，濕度為10?100%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的濕敏變色防偽功能材料，其特征在于，組分A在可見光范圍內(nèi)的折射率為1.50?1.70，組分B在可見光范圍內(nèi)的折射率為1.3?1.48。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的濕敏變色防偽功能材料，其特征在于，組分A為聚苯乙烯微球和/或聚苯乙烯-聚丙烯酸共聚物微球，組分B為聚丙烯酰胺及其衍生物的液凝膠。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一所述的濕敏變色防偽功能材料，其特征在于，所述液凝膠的分散介質(zhì)為水或有機(jī)溶劑。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一所述的濕敏變色防偽功能材料，其特征在于，所述濕度變化范圍為60?90%ο
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一所述的濕敏變色防偽功能材料，其特征在于，所述組分A的粒徑為 120-180nm。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一所述的濕敏變色防偽功能材料，其特征在于，所述濕敏變色防偽功能材料為顆粒狀，粒徑為0.5?200 μ m。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的濕敏變色防偽功能材料，其特征在于，所述粒徑為5?50 μ m0
9.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一所述的濕敏變色防偽功能材料，其特征在于，所述濕敏變色防偽功能材料為薄膜狀，厚度為0.5?100 μ m。
10.一種權(quán)利要求1-8任一所述的濕敏變色防偽功能材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟: 511、將組分A自組裝成光子晶體； 512、將所述光子晶體浸泡于組分B中，使組分B充分填充所述光子晶體，制得所述濕敏變色防偽功能材料。
11.一種權(quán)利要求1-8任一所述的濕敏變色防偽功能材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟: 521、將組分A自組裝成光子晶體； 522、將所述光子晶體浸泡于形成組分B的單體溶液中，使所述形成組分B的單體的溶液充分填充所述光子晶體，觸發(fā)所述形成組分B的單體發(fā)生聚合反應(yīng)形成組分B，制得所述濕敏變色防偽功能材料。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的濕敏變色防偽功能材料的制備方法，其特征在于，步驟Sll和S21中所述自組裝方法為自然沉降法、離心沉降法、過(guò)濾法、垂直沉積法、蒸發(fā)自組裝法、物理限制法和電泳沉積法中的一種。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的濕敏變色防偽功能材料的制備方法，其特征在于，步驟S22中所述觸發(fā)所述形成組分B的單體發(fā)生聚合反應(yīng)的方法為熱風(fēng)干燥、紫外干燥和光照中的一種或多種的組合。
14.一種權(quán)利要求1-8任一所述的濕敏變色防偽功能材料在防偽顏料、防偽涂料、防偽紙張、防偽貼條、防偽標(biāo)簽、防偽卡片、鈔券印刷載體中的應(yīng)用。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的應(yīng)用，其特征在于，所述鈔券印刷載體還包括與所述濕敏變色防偽功能材料以層狀疊加和/或混合疊加組合的全息、液晶、紅外、紫外防偽材料中的一種或多種。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種濕敏變色防偽功能材料，包括光子晶體和組分B，光子晶體和組分B形成以組分B為基體的液凝膠體系；光子晶體為以粒子形式在組分B中呈周期點(diǎn)陣分布的組分A，組分B隨濕度變化產(chǎn)生體積變化；首先，組分A中的粒子呈點(diǎn)陣分布，形成三維光子晶體，從而呈現(xiàn)出特定的顏色；其次，組分B具有溶脹特性，隨濕度變化產(chǎn)生體積變化；因此，在不同濕度條件下，組分A形成的光子晶體的點(diǎn)陣周期參數(shù)會(huì)隨著組分B的溶脹特性發(fā)生變化，因此所限定的波長(zhǎng)也會(huì)發(fā)生改變，從而呈現(xiàn)不同的顏色，實(shí)現(xiàn)防偽功能；所述濕敏變色防偽功能材料的顯色由組分A所形成的光子晶體點(diǎn)陣周期參數(shù)決定，可靠性高、不易仿造。
【IPC分類】C08L33-26, C08L25-06, C08L25-08
【公開號(hào)】CN104672733
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201310641508
【發(fā)明人】劉義龍, 李新宇, 曹瑜, 李春芝
【申請(qǐng)人】中國(guó)人民銀行印制科學(xué)技術(shù)研究所
【公開日】2015年6月3日
【申請(qǐng)日】2013年12月2日