本申請涉及光致變色材料，尤其涉及一種水楊醛苯胺衍生物光致變色復合材料及其制備方法和應用。

背景技術：

1、水楊醛苯胺衍生物因其良好的抗疲勞性、易制備性、成本低和優(yōu)異的可逆光致變色性能在二維/三維動態(tài)顯示、光控開關、防偽、三維光學存儲等領域均具有廣闊的應用前景。水楊醛苯胺衍生物分子產(chǎn)生光致變色通常需要兩個必要條件：(1)經(jīng)過光激發(fā)后，烯醇式(enol)結構發(fā)生激發(fā)態(tài)分子內質子轉移(esipt)變?yōu)轫樖酵Y構(cis-keto)，esipt會引起熒光發(fā)射；(2)在持續(xù)光激發(fā)下，水楊醛的苯環(huán)繞c-n鍵扭轉，cis-keto發(fā)生異構化得到反式酮(trans-keto)，產(chǎn)生顏色變化，同時苯環(huán)的扭轉會猝滅熒光。然而，大多數(shù)水楊醛苯胺衍生物在常溫下并不表現(xiàn)出光致變色特性。在表征之前，很難判斷什么樣的席夫堿是光致變色的，這將嚴重限制水楊醛苯胺衍生物的廣泛應用。

技術實現(xiàn)思路

1、為了解決現(xiàn)有技術存在的不足，本申請的目的在于提供一種水楊醛苯胺衍生物光致變色復合材料。

2、另外，本申請還提供一種上述水楊醛苯胺衍生物光致變色復合材料的制備方法及其應用。

3、為實現(xiàn)上述目的，本申請?zhí)峁┝艘环N水楊醛苯胺衍生物光致變色復合材料，包括聚甲基丙烯酸甲酯和摻雜于聚甲基丙烯酸甲酯內的水楊醛苯胺衍生物；所述水楊醛苯胺衍生物的結構式如式(ⅰ)所示：

4、

5、其中，r為硝基、氰基或三氟甲基中的一種。

6、在一些實施方式中，水楊醛苯胺衍生物光致變色復合材料在300～400nm可見光下照射下由初始狀態(tài)逐漸著色直至達到光穩(wěn)態(tài)，于450～650nm可見光下照射下逐漸褪色恢復至初始狀態(tài)。

7、本申請還提供了一種水楊醛苯胺衍生物光致變色復合材料的制備方法，包括步驟：

8、將水楊醛苯胺衍生物與甲基丙烯酸甲酯混合，加入引發(fā)劑，聚合反應得到水楊醛苯胺衍生物光致變色復合材料。

9、在一些實施方式中，所述聚合反應過程包括：60℃～80℃水浴預聚合30min～60min，然后35℃～55℃下保溫10h～30h，最后升溫至90℃～120℃聚合1h～3h。

10、在一些實施方式中，所述水楊醛苯胺衍生物與甲基丙烯酸甲酯的重量比為(0.01～2):1000。

11、在一些實施方式中，所述引發(fā)劑為偶氮二異丁腈、過氧化苯甲酰、過氧化碳酸二異丙酯中的至少一種；

12、所述引發(fā)劑的用量為甲基丙烯酸甲酯的重量的0.05％～0.4％。

13、在一些實施方式中，所述水楊醛苯胺衍生物的制備方法包括：將3-[r]水楊醛與苯胺混合于無水乙醇中形成混合溶液，將混合溶液于75℃～85℃加熱并攪拌反應2h～8h，反應結束后經(jīng)旋蒸、重結晶得到水楊醛苯胺衍生物。其中，[r]為硝基、氰基或三氟甲基中的一種。

14、在一些實施方式中，所述3-[r]水楊醛與苯胺的摩爾比為(0.9～1.1)：1。

15、在一些實施方式中，所述苯胺在混合溶液中的濃度為0.04mol/l～0.2mol/l。

16、本申請還提供一種所述水楊醛苯胺衍生物光致變色復合材料在動態(tài)顯示、光控開關、防偽以及光學存儲領域中的應用。

17、本申請中提供的水楊醛苯胺衍生物光致變色復合材料通過采用具有特殊結構的水楊醛苯胺衍生物，并將其摻雜于聚甲基丙烯酸甲酯中，在300～400nm紫外光下照射下可逐漸著色直至達到光穩(wěn)態(tài)，而于450～650nm可見光下照射下又可逐漸褪色至初始狀態(tài)，透明度高、光致變色靈敏、顯色明顯、抗疲勞性好。并且，該水楊醛苯胺衍生物光致變色復合材料的制備方法工藝簡單，生產(chǎn)成本低，適合工業(yè)化生產(chǎn)。

技術特征：

1.一種水楊醛苯胺衍生物光致變色復合材料，其特征在于，包括聚甲基丙烯酸甲酯和摻雜于聚甲基丙烯酸甲酯內的水楊醛苯胺衍生物；所述水楊醛苯胺衍生物的結構式如式(ⅰ)所示：

2.如權利要求1所述的水楊醛苯胺衍生物光致變色復合材料，其特征在于，水楊醛苯胺衍生物光致變色復合材料在300～400nm紫外光下照射下由初始狀態(tài)逐漸著色直至達到光穩(wěn)態(tài)，于450～650nm可見光下照射下逐漸褪色恢復至初始狀態(tài)。

3.一種如權利要求1-2中任一項所述的水楊醛苯胺衍生物光致變色復合材料的制備方法，其特征在于，包括步驟：

4.如權利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述聚合反應過程包括：60℃～80℃水浴預聚合30min～60min，然后35℃～55℃下保溫10h～30h，最后升溫至90℃～120℃聚合1h～3h。

5.如權利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述水楊醛苯胺衍生物與甲基丙烯酸甲酯的重量比為(0.01～2):1000。

6.如權利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述引發(fā)劑為偶氮二異丁腈、過氧化苯甲酰、過氧化碳酸二異丙酯中的至少一種；

7.如權利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述水楊醛苯胺衍生物的制備方法包括：

8.如權利要求7所述的制備方法，其特征在于，所述3-[r]水楊醛與苯胺的摩爾比為(0.9～1.1)：1。

9.如權利要求7所述的制備方法，其特征在于，所述苯胺在所述混合溶液中的濃度為0.04mol/l～0.2mol/l。

10.一種如權利要求1-2中任一項所述的水楊醛苯胺衍生物光致變色復合材料在動態(tài)顯示、光控開關、防偽以及光學存儲領域中的應用。

技術總結
本申請?zhí)峁┝艘环N水楊醛苯胺衍生物光致變色復合材料，包括聚甲基丙烯酸甲酯和摻雜于聚甲基丙烯酸甲酯內的水楊醛苯胺衍生物，水楊醛苯胺衍生物具有特殊的硝基、氰基或三氟甲基基團，摻雜于聚甲基丙烯酸甲酯后呈現(xiàn)于明顯的光致變色效果。該水楊醛苯胺衍生物光致變色復合材料在300～400nm紫外光下照射下由初始狀態(tài)逐漸著色直至達到光穩(wěn)態(tài)，于450～650nm可見光下照射下逐漸褪色恢復至初始狀態(tài)，透明度高且具有優(yōu)良的光致變色性能，在紫外光或可見光照射下變色靈敏、抗疲勞性好，具有廣闊的應用前景。本申請還提供水楊醛苯胺衍生物光致變色復合材料的制備方法及其在動態(tài)顯示、光控開關、防偽以及光學存儲領域中的應用。

技術研發(fā)人員：張亮亮,王海倩,韓東成
受保護的技術使用者：安徽省東超科技有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/10/21