本發(fā)明涉及高分子發(fā)光材料領(lǐng)域，具體是一種熱加工用熱致變色發(fā)光母粒及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、隨著社會(huì)的進(jìn)步與發(fā)展，人們的消費(fèi)需求不斷變化，單一功能的紡織品已不能滿足人們多樣化的需求。除了能夠滿足日常穿著的基本需求之外，還要求紡織品具有更多、更新穎的功能。具有發(fā)光變色功能的紡織品是目前最受期待的功能紡織品之一，該產(chǎn)品不僅能夠極大的滿足人們對(duì)紡織品外觀新穎性的要求，而且還能夠敏銳的感知到環(huán)境溫度變化以及具有夜間發(fā)光的警示作用，極大的保證了夜間出行者的人身安全，可廣泛應(yīng)用于服裝面料、建筑裝飾、消防應(yīng)急、夜間示警、防偽領(lǐng)域、溫度監(jiān)測(cè)、熱敏標(biāo)識(shí)等領(lǐng)域。

2、熱致變色發(fā)光材料是一種能夠根據(jù)溫度變化而改變顏色的發(fā)光材料。熱致變色發(fā)光母粒制備技術(shù)的關(guān)鍵在于將熱致變色材料和發(fā)光材料有效的結(jié)合在一起并在高分子基體中形成均勻分布，制備出具有優(yōu)異溫度感應(yīng)變色和發(fā)光功能的產(chǎn)品。

3、申請(qǐng)?zhí)枮?01810229374.9的文獻(xiàn)公開(kāi)了一種溫致變色夜光纖維及其制備方法，以發(fā)光材料為原料，經(jīng)過(guò)溶液法紡絲工藝制備了具有溫致變色特性的發(fā)光纖維。溫致變色發(fā)光纖維在吸收紫外光或自然光后，能夠在室溫的黑暗環(huán)境下發(fā)出藍(lán)色光；溫度在40℃及以上纖維能夠發(fā)出白色光，可廣泛應(yīng)用于防偽及功能纖維、面料、織物和服裝的制造。但是溶液紡絲工藝需要消耗大量的溶劑，有毒有害物質(zhì)難以回收，生產(chǎn)成本高昂、產(chǎn)量較低、力學(xué)性能較差且污染環(huán)境。

4、相比較于溶液法紡絲工藝，熔融紡絲工藝屬于熱法加工工藝，無(wú)溶劑消耗，綠色環(huán)保，生產(chǎn)效率高，工藝參數(shù)少，可制備多種異形截面纖維且力學(xué)性能優(yōu)異，對(duì)熱致變色發(fā)光纖維的產(chǎn)業(yè)化和大規(guī)模應(yīng)用具有重要的意義。目前尚未見(jiàn)熱加工工藝制備可逆熱致變色微膠囊與聚合物基體結(jié)合的復(fù)合材料。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明擬解決的技術(shù)問(wèn)題是，提供一種熱加工用熱致變色發(fā)光母粒及其制備方法和應(yīng)用。

2、本發(fā)明解決所述母粒技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案是，提供一種熱加工用熱致變色發(fā)光母粒的制備方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

3、步驟1、原料干燥：將熱塑性聚合物、長(zhǎng)余輝材料和可逆熱致變色微膠囊干燥，去除各組分原料中的水分；

4、步驟2、熱加工用熱致變色發(fā)光母粒的制備：將干燥后的熱塑性聚合物、干燥后的長(zhǎng)余輝材料、干燥后的可逆熱致變色微膠囊、擴(kuò)鏈劑、氧化穩(wěn)定劑、分散劑、偶聯(lián)劑和潤(rùn)滑劑混合均勻后，進(jìn)行熔融擠出、切粒后，獲得熱加工用熱致變色發(fā)光母粒。

5、本發(fā)明解決所述應(yīng)用技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案是，提供一種熱加工用熱致變色發(fā)光母粒的應(yīng)用，其特征在于，以熱加工用熱致變色發(fā)光母粒為原料或填料，通過(guò)熔融紡絲工藝制備熱致變色發(fā)光纖維，或通過(guò)熔融紡絲工藝制備皮芯結(jié)構(gòu)熱致變色發(fā)光纖維，或通過(guò)熔噴工藝制備熱致變色發(fā)光熔噴非織造布，或通過(guò)雙向拉伸法制備熱致變色發(fā)光雙向拉伸膜，或通過(guò)熔融線材擠出工藝制備熱致變色發(fā)光3d打印線材。

6、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于：

7、（1）本發(fā)明以熱塑性聚合物、長(zhǎng)余輝材料與可逆熱致變色微膠囊為主要原料，通過(guò)熱法制備具有熱致變色發(fā)光功能的母粒，工藝簡(jiǎn)單、無(wú)需溶劑、綠色環(huán)保、生產(chǎn)效率高、成本低廉，滿足熔融紡絲、熔噴、雙向拉伸等多種熱法成型工藝的要求，大規(guī)模高效制備機(jī)械性能優(yōu)異、余輝亮度良好的熱致變色發(fā)光材料，可廣泛應(yīng)用于包括熱致變色發(fā)光纖維、熱致變色發(fā)光復(fù)合纖維、熱致變色發(fā)光熔噴非織造布、熱致變色發(fā)光雙向拉伸膜、3d打印線材等多個(gè)領(lǐng)域。

8、（2）本發(fā)明采用適宜量的擴(kuò)鏈劑、偶聯(lián)劑與熱致變色微膠囊發(fā)生交聯(lián)作用，提高熱致變色發(fā)光微膠囊的分散均勻性、熱力學(xué)穩(wěn)定性以及微膠囊與聚合物間的相容性，使其耐熱溫度升高至250℃以上，擴(kuò)大了可逆熱致變色微膠囊的使用范圍。

技術(shù)特征：

1.一種熱加工用熱致變色發(fā)光母粒的制備方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱加工用熱致變色發(fā)光母粒的制備方法，其特征在于，步驟1中，所述熱塑性聚合物包括聚酯、液晶聚酯、聚氨酯、聚乳酸、聚丙烯、聚乙烯、聚酰胺和可熔融聚丙烯腈；

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱加工用熱致變色發(fā)光母粒的制備方法，其特征在于，步驟2中，熱塑性聚合物50~95wt.%、長(zhǎng)余輝材料4~40wt.%、可逆熱致變色微膠囊0.5~10wt.%、擴(kuò)鏈劑0.1~2wt.%、氧化穩(wěn)定劑0.01~0.5wt.%、分散劑0.01~0.5wt.%、偶聯(lián)劑0.5~2.5wt.%、潤(rùn)滑劑0.01~0.5wt.%，各組分質(zhì)量之和為100%；

4.一種權(quán)利要求1-3任一所述熱加工用熱致變色發(fā)光母粒的制備方法制備得到的熱加工用熱致變色發(fā)光母粒。

5.一種權(quán)利要求4所述熱加工用熱致變色發(fā)光母粒的應(yīng)用，其特征在于，以熱加工用熱致變色發(fā)光母粒為原料或填料，通過(guò)熔融紡絲工藝制備熱致變色發(fā)光纖維，或通過(guò)熔融紡絲工藝制備皮芯結(jié)構(gòu)熱致變色發(fā)光纖維，或通過(guò)熔噴工藝制備熱致變色發(fā)光熔噴非織造布，或通過(guò)雙向拉伸法制備熱致變色發(fā)光雙向拉伸膜，或通過(guò)熔融線材擠出工藝制備熱致變色發(fā)光3d打印線材。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的熱加工用熱致變色發(fā)光母粒的應(yīng)用，其特征在于，熱致變色發(fā)光纖維的制備方法是：將干燥后的熱加工用熱致變色發(fā)光母粒與熱塑性聚合物混合均勻后，進(jìn)行二次造粒，得到混合物料切粒；然后將混合物料切粒進(jìn)行熔融紡絲，得到熱致變色發(fā)光初生纖維；然后經(jīng)牽伸、卷繞、熱定型后制得熱致變色發(fā)光纖維；

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的熱加工用熱致變色發(fā)光母粒的應(yīng)用，其特征在于，皮芯結(jié)構(gòu)熱致變色發(fā)光纖維的制備方法是：將干燥后的熱加工用熱致變色發(fā)光母粒與熱塑性聚合物混合均勻后，進(jìn)行二次造粒，得到混合物料切粒；然后將混合物料切粒和熱塑性聚合物分別送入皮層和芯層的熔融紡絲系統(tǒng)中進(jìn)行熔融擠出，混合物料熔體和熱塑性聚合物熔體通過(guò)皮芯復(fù)合紡絲箱體進(jìn)行皮芯同軸復(fù)合紡絲，得到皮芯結(jié)構(gòu)熱致變色發(fā)光纖維；其中皮芯結(jié)構(gòu)熱致變色發(fā)光纖維的皮層為熱加工用熱致變色發(fā)光母粒和熱塑性聚合物的混合物，芯層為熱塑性聚合物；

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的熱加工用熱致變色發(fā)光母粒的應(yīng)用，其特征在于，熱致變色發(fā)光熔噴非織造布的制備方法是：將干燥后的熱加工用熱致變色發(fā)光母粒與熔噴級(jí)熱塑性聚合物混合均勻后，進(jìn)行二次造粒，得到混合物料切粒；然后將混合物料切粒送入熔噴紡絲機(jī)中進(jìn)行熔噴，得到熱致變色發(fā)光熔噴非織造布；

9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的熱加工用熱致變色發(fā)光母粒的應(yīng)用，其特征在于，熱致變色發(fā)光雙向拉伸膜的制備方法是：將干燥后的熱加工用熱致變色發(fā)光母粒與熱塑性聚合物混合均勻后，進(jìn)行二次造粒，得到混合物料切粒；然后將混合物料切粒送入寬膜模頭的單螺桿擠出機(jī)中，混合物料熔體通過(guò)狹長(zhǎng)的機(jī)頭制成厚膜；然后在雙向拉伸機(jī)中，同時(shí)或分別在橫縱兩個(gè)方向上進(jìn)行同步雙向拉伸，并經(jīng)過(guò)熱定型加工工藝?yán)鋮s或熱處理，收卷后制成熱致變色發(fā)光雙向拉伸膜；

10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的熱加工用熱致變色發(fā)光母粒的應(yīng)用，其特征在于，熱致變色發(fā)光3d打印線材的制備方法是：將干燥后的熱加工用熱致變色發(fā)光母粒與熱塑性聚合物混合均勻后，進(jìn)行二次造粒，得到混合物料切粒；然后將混合物料切粒送入雙螺桿擠出機(jī)中通過(guò)3d線材成型機(jī)的模頭進(jìn)行熔融擠出，再經(jīng)水浴冷卻、卷繞成輥后制得熱致變色發(fā)光3d打印線材；

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了一種熱加工用熱致變色發(fā)光母粒及其制備方法和應(yīng)用。制備方法是將干燥后的熱塑性聚合物、干燥后的長(zhǎng)余輝材料、干燥后的可逆熱致變色微膠囊、擴(kuò)鏈劑、氧化穩(wěn)定劑、分散劑、偶聯(lián)劑和潤(rùn)滑劑混合均勻后，進(jìn)行熔融擠出、切粒后，獲得熱加工用熱致變色發(fā)光母粒。應(yīng)用是以熱加工用熱致變色發(fā)光母粒為原料或填料，制備熱致變色發(fā)光纖維、熱致變色發(fā)光熔噴非織造布、熱致變色發(fā)光雙向拉伸膜和熱致變色發(fā)光3D打印線材。本發(fā)明以熱塑性聚合物、長(zhǎng)余輝材料與可逆熱致變色微膠囊為主要原料，通過(guò)熱法制備具有熱致變色發(fā)光功能的母粒，工藝簡(jiǎn)單、無(wú)需溶劑、綠色環(huán)保、生產(chǎn)效率高、成本低廉。

技術(shù)研發(fā)人員：韓娜,張雪寅,張興祥,劉旭康
受保護(hù)的技術(shù)使用者：天津工業(yè)大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/23