MXenes-Ti.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010449684.9 (22)申请日 2020.05.25 (71)申请人 陕西科技大学 地址 710021 陕西省西安市未央区大学园 区陕西科技大学 (72)发明人 施佩张彪杨海波王芬 朱建锋王甜张佩 (74)专利代理机构 西安智大知识产权代理事务 所 61215 代理人 王晶 (51)Int.Cl. C08F 283/06(2006.01) C08F 220/28(2006.01) C08K 7/18(2006.01) C08K 3/14(2006.01) C08J 。

2、5/18(2006.01) (54)发明名称 一种MXenes-Ti3C2Tx改性结构色弹性薄膜及 其制备方法 (57)摘要 一种MXenes-Ti3C2Tx改性结构色弹性薄膜及 其制备方法， 包括以下步骤： 将2-甲基-2-丙烯 酸-2-乙酯和聚乙二醇二丙烯酸酯混合均匀， 并 加入MXenes-Ti3C2Tx粉体与SiO2微球， 不间断超 声分散形成均匀溶胶； 待得到的溶胶出现结构色 后， 在不同时间段取样， 并采用紫外-可见-近红 外分光光度计检测样品的反射光谱， 直至结构色 不发生变化时， 便形成了稳定的球形胶体晶体， 随即停止超声， 取出样品； 向球形胶体晶体中加 入偶氮二异丁腈， 搅。

3、拌均匀， 放入真空干燥箱中 排除气泡， 然后， 用滴管将球形胶体晶体滴入模 具中， 放入干燥箱中干燥， 然后取出样品， 得到 MXenes-Ti3C2Tx改性结构色弹性薄膜。 本发明不 仅可以吸收非相干散射光， 提高结构色弹性薄膜 的色饱和度， 而且可以与有机单体有效结合， 提 高其力学性能。 权利要求书1页 说明书3页 附图2页 CN 111592626 A 2020.08.28 CN 111592626 A 1.一种MXenes-Ti3C2Tx改性结构色弹性薄膜， 其特征在于， 其组份配比为： 2700mg的 MEO2MA、 7.8mg的PEGDA、 1-25mg的MXenes-Ti3C2。

4、Tx粉体、 500-2500mg的SiO2微球和2-4mg的 AIBN。 2.基于权利要求1所述的一种MXenes-Ti3C2Tx改性结构色弹性薄膜的制备方法， 其特征 在于， 包括以下步骤： 步骤一： 将2700mg的MEO2MA和7.8mg的PEGDA混合均匀， 并加入1-25mg的MXenes-Ti3C2Tx粉体与 500-2500mg的SiO2微球， 不间断超声分散形成均匀溶胶； 步骤二： 待步骤一得到的溶胶出现结构色后， 在不同时间段取样， 并采用紫外-可见-近红外分 光光度计检测样品的反射光谱， 直至结构色不发生变化时， 便形成了稳定的球形胶体晶体， 随即停止超声， 取出样品； 步。

5、骤三： 向球形胶体晶体中加入2-4mg的AIBN， 搅拌均匀， 放入真空干燥箱中排除气泡， 然后， 用 滴管将球形胶体晶体滴入厚度为0.4mm的模具中， 放入干燥箱中干燥， 然后取出样品， 得到 MXenes-Ti3C2Tx改性结构色弹性薄膜。 3.根据权利要求2所述的一种MXenes-Ti3C2Tx改性结构色弹性薄膜的制备方法， 其特征 在于， 所述的步骤一中SiO2微球粒径为180nm。 4.根据权利要求2所述的一种MXenes-Ti3C2Tx改性结构色弹性薄膜的制备方法， 其特征 在于， 所述的步骤一中超声条件为温度： 20-30； 功率： 40W。 5.根据权利要求2所述的一种MXen。

6、es-Ti3C2Tx改性结构色弹性薄膜的制备方法， 其特征 在于， 所述的步骤三中干燥箱条件为70、 15h。 权利要求书 1/1 页 2 CN 111592626 A 2 一种MXenes-Ti3C2Tx改性结构色弹性薄膜及其制备方法 技术领域 0001 本发明涉及结构色材料制造技术领域， 特别涉及一种MXenes-Ti3C2Tx改性结构色 弹性薄膜及其制备方法。 背景技术 0002 变色龙的变色现象是通过调节色素细胞中鸟嘌呤纳米晶体的非紧密堆积排列实 现的。 受到变色龙变色机制的启发， 研究者制备了不同颜色的拉伸变色型结构色弹性薄膜， 可作为应变诱导变色材料， 应用于应变测量、 指纹识别、。

7、 图像加密等领域。 由于非相干散射 光的影响， Bragg散射形成结构色的色饱和度降低， 颜色可视性不强。 为此， 研究者选择引入 纳米尺度的碳黑、 聚多巴胺等吸收非相干散射光， 已成功制备出颜色靓丽的结构色弹性薄 膜(Advanced Functional Materials,DOI:10.1002/adfm.202000008； Chemistry of Materials,2019,31(19):8154-8162)， 但它们均不具备优异的力学性能， 从而限制了其应 用范围。 发明内容 0003 为了克服上述现有技术的不足， 本发明的目的在于提供一种MXenes-Ti3C2Tx改性 结构。

8、色弹性薄膜及其制备方法， MXenes-Ti3C2Tx的引入， 不仅可以吸收非相干散射光， 提高 结构色弹性薄膜的色饱和度， 而且可以与有机单体有效结合， 提高其力学性能。 0004 为了实现上述目的， 本发明采用的技术方案是： 0005 一种MXenes-Ti3C2Tx改性结构色弹性薄膜， 其组份配比为： 0006 2700mg的2-甲基-2-丙烯酸-2-(2-甲氧基乙氧基)乙酯(MEO2MA)、 7.8mg的聚乙二 醇二丙烯酸酯(PEGDA， Mn550)、 1-25mg的MXenes-Ti3C2Tx粉体、 500-2500mg的SiO2微球和 2-4mg的偶氮二异丁腈(AIBN)。 00。

9、07 一种MXenes-Ti3C2Tx改性结构色弹性薄膜的制备方法， 包括以下步骤： 0008 步骤一： 0009 将2700mg的MEO2MA和7.8mg的PEGDA混合均匀， 并加入1-25mg的MXenes-Ti3C2Tx粉 体与500-2500mg的SiO2微球， 不间断超声分散形成均匀溶胶； 0010 步骤二： 0011 待步骤一得到的溶胶出现结构色后， 在不同时间段取样， 并采用紫外-可见-近红 外分光光度计检测样品的反射光谱， 直至结构色不发生变化时， 便形成了稳定的球形胶体 晶体， 随即停止超声， 取出样品； 0012 步骤三： 0013 向球形胶体晶体中加入2-4mg的AIB。

10、N， 搅拌均匀， 放入真空干燥箱中排除气泡， 然 后， 用滴管将球形胶体晶体滴入厚度为0.4mm的模具中， 放入干燥箱中干燥， 然后取出样品， 得到MXenes-Ti3C2Tx改性结构色弹性薄膜。 0014 所述的步骤一中SiO2微球粒径为180nm。 说明书 1/3 页 3 CN 111592626 A 3 0015 所述的步骤一中超声条件为温度： 20-30； 功率： 40W。 0016 所述的步骤三中干燥箱条件为70、 15h。 0017 本发明的有益效果： 0018 基于MXenes-Ti3C2Tx良好的吸光特性、 优异的力学性能以及易与有机单体结合的 特点， 本发明将其引入至结构色弹。

11、性薄膜中， 既有利于色饱和度的提高， 而且有利于力学性 能的改善， 为拓宽结构色弹性薄膜的应用范围提供了新思路。 此外， 本发明的制备工艺简 便， 能够广泛应用于应变诱导变色材料的制备， 有较好的工业规模生产应用前景。 附图说明 0019 图1为MXenes-Ti3C2Tx改性结构色弹性薄膜的工艺流程图。 0020 图2为MXenes-Ti3C2Tx加入量为10mg时结构色弹性薄膜的SEM图。 0021 图3为不同MXenes-Ti3C2Tx加入量时结构色弹性薄膜的应力-应变图。 具体实施方式 0022 下面结合实施例对本发明作进一步详细说明。 0023 如图1所示： 首先， 将MEO2MA与。

12、PEGDA混合均匀， 并引入MXenes-Ti3C2Tx粉体与180nm 的SiO2微球， 经过一段时间的超声分散， 形成稳定的球形胶体晶体。 然后， 向球形胶体晶体 中加入AIBN， 待其溶解完全并排除气泡后， 滴入厚度为0.4mm的模具中， 干燥后形成MXenes- Ti3C2Tx改性的结构色弹性薄膜。 0024 所述的MXenes-Ti3C2Tx改性结构色弹性薄膜的组成为2700mg的MEO2MA、 7.8mg的 PEGDA和2-4mg的AIBN， 形成结构色的有效成分为SiO2微球， 粒径为180nm， 添加量为500- 2500mg。 提高色饱和度和力学性能的添加剂是MXenes-T。

13、i3C2Tx， 它为层状结构， 横向尺寸是 0.5-8 m， 添加量为1-25mg， 均匀分布于结构色弹性薄膜中。 0025 如图2所示： 从图中可以看出， 加入的MXenes-Ti3C2Tx基本均匀的嵌入在结构色弹 性薄膜中， 该结构有利于其力学性能的提高。 0026 如图3所示： 随着MXenes-Ti3C2Tx的加入量从0增加到10mg， 结构色弹性薄膜的应力 从1.15MPa提高至1.41MPa， 应变由254.2提高到287.1。 0027 实施例一： 0028 步骤一： 将2700mg的MEO2MA和7.8mg的PEGDA混合均匀， 并加入1mg的MXenes- Ti3C2Tx粉体。

14、与500mg的SiO2微球(粒径为180nm)， 不间断超声(温度： 20； 功率： 40W)分散形 成均匀溶胶； 0029 步骤二： 待上述溶胶出现结构色后， 在不同时间段取样， 并采用紫外-可见-近红外 分光光度计检测样品的反射光谱， 直至结构色不发生变化时， 便形成了稳定的球形胶体晶 体， 随即停止超声， 取出样品； 0030 步骤三： 向球形胶体晶体中加入2mg的AIBN， 搅拌均匀， 放入真空干燥箱中排除气 泡， 然后， 用滴管将球形胶体晶体滴入厚度为0.4mm的模具中， 放入干燥箱中， 70、 15h后， 取出样品。 0031 实施例二： 0032 步骤一： 将2700mg的MEO。

15、2MA和7.8mg的PEGDA混合均匀， 并加入15mg的MXenes- 说明书 2/3 页 4 CN 111592626 A 4 Ti3C2Tx粉体与1500mg的SiO2微球(粒径为180nm)， 不间断超声(温度： 30； 功率： 40W)分散 形成均匀溶胶； 0033 步骤二： 待上述溶胶出现结构色后， 在不同时间段取样， 并采用紫外-可见-近红外 分光光度计检测样品的反射光谱， 直至结构色不发生变化时， 便形成了稳定的球形胶体晶 体， 随即停止超声， 取出样品； 0034 步骤三： 向球形胶体晶体中加入3mg的AIBN， 搅拌均匀， 放入真空干燥箱中排除气 泡， 然后， 用滴管将球形。

16、胶体晶体滴入厚度为0.4mm的模具中， 放入干燥箱中， 70、 15h后， 取出样品。 0035 实施例三： 0036 步骤一： 将2700mg的MEO2MA和7.8mg的PEGDA混合均匀， 并加入25mg的MXenes- Ti3C2Tx粉体与2500mg的SiO2微球(粒径为180nm)， 不间断超声(温度： 25； 功率： 40W)分散 形成均匀溶胶； 0037 步骤二： 待上述溶胶出现结构色后， 在不同时间段取样， 并采用紫外-可见-近红外 分光光度计检测样品的反射光谱， 直至结构色不发生变化时， 便形成了稳定的球形胶体晶 体， 随即停止超声， 取出样品； 0038 步骤三： 向球形胶体晶体中加入4mg的AIBN， 搅拌均匀， 放入真空干燥箱中排除气 泡， 然后， 用滴管将球形胶体晶体滴入厚度为0.4mm的模具中， 放入干燥箱中， 70、 15h后， 取出样品。 说明书 3/3 页 5 CN 111592626 A 5 图1 图2 说明书附图 1/2 页 6 CN 111592626 A 6 图3 说明书附图 2/2 页 7 CN 111592626 A 7 。