摘要
反蛋白石结构色体系具有材料选择范围广和易于实现功能化等优势，在显示、防伪和传感等领域应用前景广阔。然而，由溶胶-凝胶法制备的无机反蛋白石结构色体系，存在刚性大、韧性差的问题。与之相比，有机高分子由于具有优异的韧性和易于功能化而备受关注。基于此，本文采用模板法，将强度高和韧性强的含氟高分子材料，引入到胶体微球有序阵列中，经蚀刻去除微球后，构建兼具稳定性和韧性的功能性反蛋白石结构色材料。 (1)利用改进的St?ber法，制备了单分散的SiO2微球，经浸渍提拉组装后，获得了SiO2光子晶体阵列结构，将强度高的柔性粘接剂聚偏氟乙烯(PVDF)填充至微球缝隙，经蚀刻去除微球后，构建了兼具稳定性和柔韧性的PVDF反蛋白石结构色体系。进一步利用不同粒径SiO2微球制备双层有序SiO2光子晶体模板，经PVDF填充至模板、蚀刻去除微球后，制备出顶层与底层不同孔径的双层PVDF反蛋白石结构色材料。利用顶层反蛋白石结构对光的选择性透过与散射作用，对底层的结构色图案进行显示与隐藏，并将其应用在防窥视领域。 (2)利用乳液聚合和St?ber法，制备了单分散的PS@SiO2微球，经浸渍提拉组装得到PS@SiO2光子晶体阵列，将PVDF引入至PS@SiO2微球光子晶体阵列中，锁定胶体微球的阵列结构，构筑了结构稳定且柔韧的PS@SiO2/PVDF结构色材料，基于该材料的稳定性和柔韧性，将其经氢氟酸蚀刻去除SiO2壳层，制备了对乙醇具有响应性的PS/PVDF结构色材料，研究其光学和力学性能，经图案化后应用于防伪领域。 (3)将1,3-双八氟戊氧基-2-丙烯酸酯(OFAE)和1,6-己二醇双丙烯酸酯(HDDA)，引入SiO2光子晶体阵列中，经光引发聚合和氢氟酸蚀刻去除微球过程，制备了聚(OFAE-co-HDDA)反蛋白石结构色材料(OFDA反蛋白石结构色材料)，所制备的OFDA反蛋白石结构色材料具有良好的稳定性与疏水性。
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