新型復(fù)合光致變色薄膜的制備及其形貌研究

張玉才

（喀什大學(xué)化學(xué)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，新疆 喀什 844006）

新型復(fù)合光致變色薄膜的制備及其形貌研究

Preparation and morphology of new composite light-induced discoloration f lms

張玉才

（喀什大學(xué)化學(xué)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，新疆 喀什 844006）

采用明膠——黃原膠為基質(zhì)，通過物理摻雜法制備出含吡唑啉酮類光致變色化合物的復(fù)合薄膜。研究結(jié)果表明吡唑啉酮類化合物以微米級分散到明膠——黃原膠聚合物基質(zhì)中，聚合物基質(zhì)對吡唑啉酮類化合物的結(jié)構(gòu)及其變色性能沒有十分明顯的影響。

吡唑啉酮；復(fù)合薄膜；聚合物

吡唑啉酮類化合物是一類在粉晶狀態(tài)下具有光致變色性能的有機變色材料[1]，該類化合物屬于有機小分子，不便于制造成器件。從實用化角度分析，此類材料應(yīng)以膜、纖維、片狀等方式存在才能更好的滿足工業(yè)化應(yīng)用[2]。

高分子聚合物具有良好的可加工、易成型及易成膜等特點。本文采用物理摻雜共混法，將1,3-二苯基—4-間氯苯甲酰基-5-吡唑啉酮N（4）-二甲基—氨基硫脲（DP3ClBP-DMTSC）摻雜到明膠——黃原膠基質(zhì)中，制備出可裁剪的吡唑啉酮/聚合物復(fù)合光致變色薄膜，并探討了復(fù)合薄膜的結(jié)構(gòu)與形貌。

1 實驗部分

1.1 試劑與儀器

明膠和黃原膠購買于阿拉丁公司；掃描電鏡：S-4800場發(fā)射掃描電子顯微鏡；化合物DP3ClBPDMTSC的合成參照文獻(xiàn)[1]。

1.2 復(fù)合薄膜的制備

化合物DP3ClBP-DMTSC（1）/明膠—黃原膠聚合物復(fù)合薄膜的制備如下。

室溫，在磁力攪拌的條件下，將0.01 g黃原膠白色粉末緩慢加入到10 mL蒸餾水中，不斷攪拌使黃原膠充分溶解，形成澄清溶液。然后在避光條件下，將0.01 g DP3ClBP-DMTSC黃色粉末緩緩加入到澄清溶液中，繼續(xù)攪拌12 h，使DP3ClBP-DMTSC很好地分散到溶液中，得到共混懸濁液。再將0.5 g明膠微黃色顆粒緩慢加入到共混懸濁液中，在避光的條件下，置于75 ℃水浴中繼續(xù)磁力攪拌2 h，得到懸濁液。將懸濁液快速澆注到潔凈的玻璃槽內(nèi)。室溫避光過夜，得到DP3ClBP-DMTSC摻雜量為5 wt%的吡唑啉酮/聚合物復(fù)合光致變色薄膜，用類似方法制備了空白明膠—黃原膠薄膜及摻雜量為10 wt%的復(fù)合薄膜。

1.3 結(jié)果與討論

圖1、圖2分別是明膠—黃原膠空白薄膜和化合物1的SEM照片，可以看出明膠-黃原膠空白薄膜表面致密度高，粉末1是以微米級塊狀形式存在的。圖3、圖4分別為化合物1復(fù)合在明膠—黃原膠薄膜中的摻雜量為5 wt%和10 wt%的SEM照片。通過圖可看出，隨著化合物1在薄膜中的摻雜量逐漸增多，薄膜中塊狀形態(tài)的變色化合物增多。由此可知，光致變色化合物已成功地?fù)诫s到聚合物基質(zhì)中。由于聚合物基質(zhì)明膠和黃原膠是水溶性的，而變色化合物是難溶性的，兩者共混，它們之間的復(fù)合主要是靠聚合物膠狀溶液中的膠粘作用，相互之間幾乎不受影響。從圖中也能看出明膠—黃原膠聚合物對光致變色化合物1的結(jié)構(gòu)幾乎沒有明顯的影響。

2 結(jié)論

通過物理摻雜共混法，將化合物1復(fù)合到明膠—黃原膠基質(zhì)中，并研究了聚合物基質(zhì)對化合物1的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的影響。研究表明化合物在薄膜中以微米尺寸存在，基質(zhì)的引入對化合物的光致變色性能沒有明顯的改變。

TB43

1009-797X (2015) 24-0021-02

A

10.13520/j.cnki.rpte.2015.24.006

張玉才（1989-），男，碩士研究生，助教職稱，研究方向為功能材料的制備。

2015-11-04