一種含硫樹(shù)脂及其制備方法和應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種含硫樹(shù)脂及其制備方法，及含硫樹(shù)脂微球制備和自組裝光子晶體 結(jié)構(gòu)色膜的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 光子晶體是由不同折射率的材料排列成的光學(xué)尺度的周期性結(jié)構(gòu)，與半導(dǎo)體晶體 (電子晶體）對(duì)電子波函數(shù)的調(diào)制相類(lèi)似，由于存在布拉格散射形成光子帶隙而能夠調(diào)制 相應(yīng)波長(zhǎng)的電磁波，使操縱和控制光子設(shè)計(jì)和制造光子晶體及其器件達(dá)到控制光子運(yùn)動(dòng)的 夢(mèng)想成為可能。光子晶體的有著廣泛的應(yīng)用前景，如可以用作制造光子晶體光纖，光子晶體 波導(dǎo)，光子晶體激光器，光子晶體傳感器等。人工制備光子晶體方法有介質(zhì)棒堆積、精密機(jī) 械鉆孔、膠體顆粒自組裝生長(zhǎng)、膠體溶液自組裝生長(zhǎng)和半導(dǎo)體工藝等。其中依靠膠體顆粒的 自組裝制備光子晶體是目前最常用最簡(jiǎn)便的方法。
[0003] 光子晶體一般是由無(wú)機(jī)（二氧化硅、二氧化鈦）、有機(jī)或高分子物材（聚甲基丙烯 酸甲酯、聚苯乙烯）的薄膜制備的一維光子晶體或者由其單分散的微球自組裝成二維或三 維的結(jié)構(gòu)。
[0004] 目前，自組裝制備光子晶體的材料主要集中在二氧化硅、二氧化鈦、聚甲基丙烯酸 甲酯、聚苯乙烯等少數(shù)幾種物質(zhì)上，亟待拓展可用材料的范圍。高分子材料由于其種類(lèi)的多 樣性，結(jié)構(gòu)性能的可調(diào)節(jié)性而成為制備光子晶體更加熱門(mén)的選擇。但是目前成功用來(lái)制備 光子晶體的高分子材料僅僅是聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯等少數(shù)的幾種，亟待探索更多 合適的高分子樹(shù)脂材料以及對(duì)應(yīng)的制備均一微球的方法和組裝制備光子晶體的方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是提供一種含硫樹(shù)脂。
[0006] -種含硫樹(shù)脂，其具有由通式（I)表示的結(jié)構(gòu)
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種含硫樹(shù)脂，其具有由通式（I)表示的結(jié)構(gòu) 式中，n= 10~10000的整數(shù)；
A具有通式（1-1)或通式（1-2)表示的結(jié)構(gòu)，
式（1-1)中，RiS-Cl'-F'-NH-R、
=1~1000的整數(shù)；式（1-2)中，D選自由下述結(jié)構(gòu)式表示的基團(tuán)中的一種： 其中，R為Cl~C4的烷基，m 9
式中，R#H或-CH3; B具有式（1-3)或式（1-4)表示的結(jié)構(gòu)
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的樹(shù)脂，其特征在于：n= 10~500。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的樹(shù)脂，其特征在于：所述式（1-1)中，R為甲基或正丁基。
4. 權(quán)利要求1所述的樹(shù)脂的制備方法，其特征在于：于惰性氣氛下，使等摩爾量的二異 氰酸酯、三聚氯氰、三聚氯氰衍生物或三聚氟氰單體與雙巰基端基單體在催化劑作用下，進(jìn) 行縮聚反應(yīng)， 其中，所述二異氰酸酯單體為甲苯-2, 4-二異氰酸酯、對(duì)苯二異氰酸酯、二苯基甲烷二 異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、1，5-萘二異氰酸酯、二甲基聯(lián)苯二 異氰酸酯、1，3-二異苯氰酸酯、1，4-環(huán)己烷二異氰酸酯中的一種； 所述三聚氯氰衍生物為
-NH-R單取代的三聚氯氰；其中，R為C1~C4的烷基，m=1~ 、 1000的整數(shù)； 所述雙巰基端基單體為4, 4' -二巰基二苯硫醚或硫代二甘硫醇； 所述催化劑為：當(dāng)單體為二異氰酸酯時(shí)，所述催化劑為二月桂酸二丁基錫；當(dāng)單體為 三聚氯氰或其衍生物時(shí)，所述催化劑為三乙胺。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于： 當(dāng)單體為二異氰酸酯時(shí)縮聚反應(yīng)為一步反應(yīng)，反應(yīng)條件為：將二異氰酸酯和雙巰基端 基單體于溶劑中，70~95°C反應(yīng)6~12小時(shí)； 當(dāng)單體為三聚氯氰、三聚氯氰衍生物或三聚氟氰時(shí)縮聚反應(yīng)為兩步反應(yīng)，反應(yīng)條件為： 將三聚氯氰、三聚氯氰衍生物或三聚氟氰與雙巰基端基單體于溶劑中，45~60°C反應(yīng)4~ 6小時(shí)，后70~95°C反應(yīng)12~24小時(shí)。
6. -種含硫樹(shù)脂微球，其特征在于：所述含硫樹(shù)脂微球的粒徑為100~l〇〇〇nm，粒徑分 布PDI在0. 1以下。
7. 權(quán)利要求6所述微球的制備方法，其特征在于：包括以下步驟： ①將含硫樹(shù)脂溶于有機(jī)溶劑中，得有機(jī)相溶液； ② 攪拌狀態(tài)下，將水或表面活性劑的水溶液滴加至有機(jī)相溶液中，得到微球懸浮乳 液； ③ 將混合懸浮液中的有機(jī)溶劑用合適的方法除去。
8. -種光子晶體，其特征在于：由粒徑在150nm~500nm之間且粒徑分布PDI小于0? 1 的單分散含硫樹(shù)脂微球自組裝成的具有周期性結(jié)構(gòu)的光子晶體。
9. 權(quán)利要求8中所述光子晶體的制備方法，其特征在于：利用加熱揮發(fā)組裝方法或者 浸漬提拉法制備光子晶體材料，其中加熱揮發(fā)組裝的溫度為25°C~80°C;浸漬提拉法的組 裝溫度為25°C~80°C，提拉速度為1ym/s~10ym/s。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種含硫樹(shù)脂及其制備方法，及含硫樹(shù)脂微球制備和自組裝光子晶體結(jié)構(gòu)色膜的方法。1、一種含硫樹(shù)脂，其具有由通式(I)表示的結(jié)構(gòu)式中，n＝10～10000的整數(shù)；本發(fā)明所述新型含硫樹(shù)脂可用于制備含硫樹(shù)脂微球，該微球亦為新材料微球，制備微球所用方法簡(jiǎn)單，裝置簡(jiǎn)單，操作方便，可通過(guò)調(diào)節(jié)樹(shù)脂濃度和水相中表面活性劑含量來(lái)調(diào)節(jié)微球的粒徑，制備的微球單分散性好，自組裝制備光子晶體的方法簡(jiǎn)單實(shí)用，結(jié)構(gòu)色膜顏色可以通過(guò)粒徑進(jìn)行調(diào)控，有著現(xiàn)實(shí)和潛在的應(yīng)用前景。
【IPC分類(lèi)】C08G18-38, B01J13-02
【公開(kāi)號(hào)】CN104693394
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510028038
【發(fā)明人】唐炳濤, 李飛虎, 張淑芬
【申請(qǐng)人】大連理工大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年6月10日
【申請(qǐng)日】2015年1月20日