纺织学报 ›› 2018, Vol. 39 ›› Issue (08): 9-14.doi: 10.13475/j.fzxb.20171000906

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10,12-二十五碳二炔酸改性聚氨酯/聚环氧乙烯纤维膜制备及其紫外光/热致变色性能

  

  • 收稿日期:2017-10-09 修回日期:2018-05-03 出版日期:2018-08-15 发布日期:2018-08-13

Preparation of 10,12-pentacosadiynoicacid-modifiedpolyurethane/poly(ethylene oxide) fiber membrane and its photo/thermochromic properties

  • Received:2017-10-09 Revised:2018-05-03 Online:2018-08-15 Published:2018-08-13

摘要:

为获得可用于化学防伪的响应变色材料,以10,12-二十五碳二炔酸(PCDA)为变色化合物,通过静电纺丝技术获得聚氨酯/聚环氧乙烯(PU/PEO)复合纳米纤维膜。借助扫描电子显微镜分析PU/PEO共混比及纺丝液浓度对纤维膜微观形貌的影响,用测色仪测得纤维膜的色度值、K/S及吸收曲线,研究纤维膜紫外光/热致变色性能。结果表明:随PEO比例及纺丝液浓度增加,纺丝液黏度增大,纺丝连续性得到改善,但纤维的平均直径增大;经254 nm 紫外光照射后,PCDA成功聚合并使纤维膜从白色变成蓝色,复合纤维膜的K/S值随着PCDA的量以及光照射时间的增加而变大,但变化速率逐渐减缓;复合纤维膜在热刺激下从蓝色(25 ℃)逐渐变为红色(70 ℃),转变温度为55 ℃,分子可见光最大吸收波长从640 nm转移到545 nm。

关键词: 10, 12?二十五碳二炔酸, 聚氨酯, 聚环氧乙烯, 静电纺纤维膜, 光聚合, 热变色, 防伪材料

Abstract:

For the preparation of color-changing materials used for chemical anti-counterfeit, with 10,12-pentacosasiynoic acid as a photo /thermochromic compound, diacetylene-embedded polyurethane/poly (ethylene oxide) (PU/PEO) composite fiber membrane were prepared by electrospinning. The influences of PU/PEO blending mass ratio and spinning solution cimcentration on the microstructure of fiber membrane were analyzed by scanning electron microscope, and the color parameters, K/S values and absorption curves of fiber membrane were measured by color spectrometer to investigate the photo/thermochromic properties at the same time. The results show that the viscosity of the spinning solution increased with the increase of the ratio of PEO and the concentration of spinning solution, which facilitates continuous spinning but causes the increase of the fiber average diameter. Under the radiation of 254 nm ultraviolet light, diacetylene is successfully polymerized, and the color of fiber changes from white to blue. The time required for photochromic discoloration and the discoloration depth of the fiber mimbrane increases with the increase of diacetyl content. Under thermal stimulation, the color of fiber membrane gradually changed from blue (25 ℃) to red (70 ℃), and the transition temperature is 55 ℃. Corresponding, the maximum wavelength of visible light absorbed by the molecule is shifted from 640 nm to 545 nm.

Key words: 10,12-pentacosasiynoicid, polyurethane,  poly (ethylene oxide), electrospun fiber membrane, phototpolymerization, thermochromic, anti-counterfeiting material

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