一种适用于直写式3D打印的光交联液态光子晶体水凝胶
技术特征:
1.一种适用于直写式3d打印的光交联液态光子晶体水凝胶,其特征在于该水凝胶前驱液由以下重量百分比的原料制成:
2.根据权利要求1所述的一种适用于直写式3d打印的光交联液态光子晶体水凝胶,其特征在于:所述光敏改性高分子诱导剂选自以下结构中的任意一种:
3.根据权利要求2所述的一种适用于直写式3d打印的光交联液态光子晶体水凝胶,其特征在于:r1、r2、r3均为亲水基团,p为光敏基团,具有如下结构特征:
4.根据权利要求2所述的一种适用于直写式3d打印的光交联液态光子晶体水凝胶,其特征在于:所述第一类光敏改性高分子诱导剂的光敏基团的接枝率为10~35%,第二类光敏改性高分子诱导剂的光敏基团的接枝率为5~25%,第三类光敏改性高分子诱导剂的光敏基团的接枝率为15~40%;所述高分子诱导剂分子量为5000~6000000da。
5.根据权利要求1所述的一种适用于直写式3d打印的光交联液态光子晶体水凝胶,其特征在于:所述亲水性复合单体为具有亲水性基团的单官能团单体与多官能团单体的组合,其组合质量百分比例为单官能团单体:多官能团单体=1:0.04~1:0.6,所述多官能团单体为双官能团单体或三官能团单体。
6.根据权利要求5所述的一种适用于直写式3d打印的光交联液态光子晶体水凝胶,其特征在于:
7.根据权利要求1所述的一种适用于直写式3d打印的光交联液态光子晶体水凝胶,其特征在于:所述盐类光引发剂选自苯基(2,4,6-三甲基苯甲酰)膦酸锂盐、苯基(2,4,6-三甲基苯甲酰)膦酸钠盐、苯基(2,4,6-三甲基苯甲酰)膦酸镁盐、苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)膦酸钠盐、苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)膦酸锂盐、三(2-苯基吡啶)合铱、二(2-苯基吡啶-)(2,2联吡啶)铱、三(4,4-二羧基联吡啶)氯化钌、(4,4-二羧基联吡啶)氯化钌、(2,2’-联吡啶)双[2-(2,4-二氟苯基)吡啶]、氯化三(2,2’-联吡啶)钌(ⅱ)、三(2,2’-联吡啶)二氯化钌、二羟基丙酮磷酸酯二锂盐、5-(-硫代)三磷酸腺苷四锂盐中的任意一种。
8.根据权利要求1所述的一种适用于直写式3d打印的光交联液态光子晶体水凝胶,其特征在于:所述纳米微球分散液选自表面含阴离子基团的纳米微球分散液、表面定向排列阴离子型表面活性剂的中性纳米微球分散液、无机纳米微球分散液中的任意一种,其中:
9.根据权利要求1所述的一种适用于直写式3d打印的光交联液态光子晶体水凝胶,其特征在于:所述纳米微球直径为130~340nm,且单分散指数小于0.08。
10.根据权利要求1所述的一种适用于直写式3d打印的光交联液态光子晶体水凝胶,其特征在于:配制水凝胶前驱液并置于3d打印设备储液槽/管,调节挤出压力为0.03~0.1mpa、针筒移动速度为2~9mm/s、针尖挤出口与打印工作台高度为4~15mm;在打印中/打印后选用与所选盐类光引发剂最大紫外-可见光吸收峰相匹配的主波长为200~450nm的光源对打印结构进行辐照交联,得到具有高饱和度结构色和优良结构强度的光交联液态光子晶体水凝胶材料。
技术总结
本发明公开了一种适用于直写式3D打印的光交联液态光子晶体水凝胶,该水凝胶前驱液由低固含量纳米微球分散液、光敏改性高分子诱导剂、复合单体、盐类光引发剂和水组成,经特定波长光照后可快速交联并形成具有液态光子晶体结构色的水凝胶材料。本发明的核心创新设计及效果在于:一方面,光敏改性高分子诱导剂可通过其亲水性基团的强吸液作用和“静电栏栅”结构的限域作用,诱导低固含量纳米微球快速自组装形成表观低固含量、局部高固含量的液态光子晶体;另一方面,其结构上的光敏反应基团,可与特定结构复合单体以光交联方式形成兼具稳定结构色效果和优良机械性能的响应性结构色水凝胶材料,可实现对拉伸、溶胀、pH等的多重响应。
技术研发人员:黄益,张旭,王竹君,邵敏,邵建中,邵锦平
受保护的技术使用者:浙江理工大学
技术研发日:
技术公布日:2024/12/2
技术研发人员:黄益,张旭,王竹君,邵敏,邵建中,邵锦平
技术所有人:浙江理工大学
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