光子晶体组合物及其应用的制作方法

文档序号:14570881发布日期:2018-06-01 22:03阅读:671来源:国知局

本发明涉及光子晶体领域,属于一种含有光子晶体的组合物。



背景技术:

光子晶体是一种介质材料具有周期性变化的折射率,而其周期与光波长量级相当,在几百纳米到几微米的量级上。按照其折射率变化的周期性空间分布,可以将光子晶体分为:一维光子晶体、二维光子晶体和三维光子晶体。由于光子晶体禁带的存在,产生了结构色。当带隙的范围落在紫外-可见光波段范围内(200-800nm),特定频率的可见光将不能透过该晶体。这些不能传播的光被光子晶体反射,在具有周期性结构的晶体表面形成相干衍射,可见光波段的光被眼睛所感知,就产生绚丽的结构色。光子晶体的这种特性受到人们极大的关注。近年来,由于环境污染越加严重,臭氧层被破坏,紫外线辐照加剧,不仅影响了人们的身体健康,也为人们的生产生活带来了诸多不便。由此,对基材表面进行紫外线防护显得尤为重要。传统化学吸收型紫外线防护剂为肉桂酸类、水杨酸类、苯酮类、二苯基烷类等。这些物质吸收紫外线后自身发生氧化还原反应,形成自由基,腐蚀基材表面。传统物理掩蔽型紫外线防护剂为二氧化钛、二氧化锌等。这些物质虽然能有效反射紫外线,但是本身为白色固体,颜色单一,无法应用于需要透明度的基材表面,其应用范围受到限制。



技术实现要素:

有鉴于此,本发明所要解决的问题在于提供一种光子晶体组合物,以克服传统紫外线防护剂受紫外辐照后腐蚀基材表面,或者颜色单一的缺陷。

为达到上述目的,本发明提供如下技术方案:

一种光子晶体组合物,其特征在于,包含光子晶体Ag@SiO2微球。

进一步地,本组合物的Ag@SiO2微球的粒径为100-150nm。

进一步地,本组合物还包含聚乙二醇、苯丙三唑、丙酮;

进一步地,本组合物中,Ag@SiO2微球的重量百分比为4-12%;聚乙二醇的重量百分比为5.5-17%;苯丙三唑的重量百分比为2-6%;余量为丙酮。

进一步地,本发明的光子晶体组合物的制备方法包括:

S1:将Ag@SiO2微球、苯丙三唑加入搅拌装置搅拌均匀;

S2:向S1中的混合物加入适量的丙酮并使其分散均匀;

S3:向S2中的混合物加入聚乙二醇;

S4:加入丙酮补足至100%,搅拌均匀,得到成品。

进一步地,本发明还公开了上述光子晶体组合物在紫外线防护领域的应用。

Ag@SiO2微球表面带有正电荷,能较好的分散于高纯度的极性溶剂中,通过蒸发溶剂在基底表面发生自组装,进而得到长程有序的光子晶体结构,对200-800nm的光线具有反射作用,不仅能起到紫外线防护的作用,同时也在基底表面形成具有光泽感的防护层;聚乙二醇为成膜剂,使Ag@SiO2微球光子晶体层牢固的附着于基底表面;苯丙三唑为结构色保护剂,使Ag@SiO2微球光子晶体层长时间保持饱和的光泽感。使用时,将本发明的光子晶体组合物直接喷涂于基底表面,干燥后得到对紫外线有防护作用的Ag@SiO2微球光子晶体膜。

本发明中的光子晶体Ag@SiO2微球,对200-800nm的光线具有反射作用,能有效屏蔽紫外线;Ag@SiO2微球表面带有正电荷,能较好的分散于高纯度的极性溶剂中,通过蒸发溶剂在基底表面发生自组装,进而得到长程有序的光子晶体结构;于此同时,Ag具有卓越的抗氧化能力,起到保护基底表面防止氧化腐蚀的功效。

上述说明仅是本发明技术方案的概述,为了能够更清楚了解本发明的技术手段,并可依照说明书的内容予以实施,以下以本发明的较佳实施例详细说明如后。

具体实施方式

下面结合实施例,对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明,但不用来限制本发明的范围。

实施例1

本发明的光子晶体组合物的制备方法包括:

(1)将8%的Ag@SiO2微球、4%的苯丙三唑加入搅拌装置搅拌均匀;

(2)向(1)中的混合物加入适量的丙酮并使其分散均匀;

(3)向(2)中的混合物加入10%的聚乙二醇;

(4)加入丙酮补足至100%,搅拌均匀,得到成品。

使用本发明的光子晶体组合物时,直接将其喷涂于基底表面,干燥后得到对紫外线有防护作用的Ag@SiO2微球光子晶体膜。

本发明中的光子晶体Ag@SiO2微球,对200-900nm的光线具有反射作用,能有效屏蔽紫外线;Ag@SiO2微球表面带有正电荷,能较好的分散于高纯度的极性溶剂中,通过蒸发溶剂在基底表面发生自组装,进而得到长程有序的光子晶体结构;于此同时,Ag具有卓越的抗氧化能力,起到保护基底表面防止氧化腐蚀的功效。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

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