光致变色    微胶囊    螺噁嗪
聚氨酯    界面聚合

1.1材料与仪器

    材料螺噁嗪（C22H20N2O，分析纯，天津塞特瑞科技开发有限公司），二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）、氢醌双（β-羟乙基）醚（HQEE）、聚乙二醇400（PEG400）、辛酸亚锡、1，4-丁二醇、失水山梨醇脂肪酸酯（Span80）、十二烷基硫酸钠（SDS）、失水山梨醇单油酸酯聚氧乙烯醚（Tween80）（以上均为分析纯，西安科洛化玻仪器有限公司），无水乙醇（分析纯，安徽安特食品有限公司），丙酮（分析纯，西安金锦乐化工有限公司）

    仪器JA3003N电子天平（上海升隆电子科技有限公司），6511电动搅拌机（上海齐欣科学仪器有限公司），FJ-200高速剪切乳化机（杭州艾普仪器设备有限公司），JEM-2100F型高分辨透射电子显微镜（日本电子株式会社），Quanta-450-FEG场发射扫描电镜（英国FEI公司），ZetasizerNanoZS90纳米粒度电位仪（英国马尔文仪器有限公司），DZ1BC电热真空干燥箱（天津市泰斯特仪器有限公司），W201恒温水浴锅（上海申生科技有限公司），16PCFRIR型傅里叶变换红外光谱仪（美国PerkinElmer公司）    

1.2光致变色微胶囊的制备

界面聚合法制备聚氨酯光致变色微胶囊的方法如下：

（1）油相和水相的配制称取一定质量光致变色化合物螺噁嗪粉末溶于丙酮中（芯材含量10%），按照物质的量之比n（MDI）∶n（PEG400）=1∶2.1加入MDI，再加入适量乳化剂，混合均匀后得到油相；按照相同物质的量比称取适量PEG400倒入100mL蒸馏水中混合均匀，得到水相。

（2）乳化和预聚物的制备将水相和油相混合，采用高速剪切乳化机以9500r/min的速度乳化15min后，得到水包油型乳液。机械搅拌下，乳液中加入少量催化剂辛酸亚锡，室温下反应1h，生成二异氰酸酯预聚物。

（3）光致变色微胶囊的生成升温至60℃，在预聚物中加入两种适量的扩链剂HQEE和1，4-丁二醇，继续搅拌反应1.5h，使二异氰酸酯预聚物与二元醇发生扩链反应，得到光致变色微胶囊产物。

1.3性能测试

1.3.1表观形态
    在样品台上贴上一层导电双面胶，将光致变色微胶囊粉末轻轻撒在上面并吹去多余的粉末，喷金（厚度约100μm）供SEM观察。观察时间尽量短，以避免电子束长时间照射引起人工损伤。

1.3.2粒径及其分布
    取极少量微胶囊粉末分散于无水乙醇中，采用ZetasizerNanoZS90型纳米粒度电位仪分析测试。

1.3.3微胶囊结构
    取极少量微胶囊粉末分散于无水乙醇中，采用超声波振荡使其均匀分散。用一次性吸管滴几滴于TEM铜网上，用滤纸从铜网边缘吸掉酒精，并等待剩余酒精彻底挥发，然后采用JEM-2100F型高分辨透射电子显微镜观察聚氨酯光致变色微胶囊的形貌结构。

1.3.4红外光谱（ATR）测试
    采用16PCFRIR型傅里叶变换红外光谱仪测试光致变色化合物和光致变色微胶囊红外光谱

1.3.5微胶囊变色效果
（1）色差分析：采用Digieye数慧眼非接触式颜色评价系统，在D65/10°条件下，对聚氨酯光致变色微胶囊分别在可见光和太阳光照射下进行拍照，测试微胶囊在变色前后总色差值ΔE。
（2）变色灵敏度测试：将一定量最优条件下制备的聚氨酯光致变色微胶囊粉末分散于10mL无水乙醇中（含1%微胶囊），分散均匀后，用一次性滴管取少量滴于纯棉针织物上，并将织物置于太阳光下，观察光照前后颜色的变化，并记录变色时间；再将织物重新置于室内可见光下，记录复色时间（即恢复到原来颜色所用的时间），采用式（1）计算其变色灵敏度。K=tf|t|f-tb（1）式中：tb——变色时间tf——复色时间

1.3.6化学稳定性
    测试了螺噁嗪和微胶囊对乙醇、甲苯、环己烷的溶解性以及溶液或分散液在光照一段时间后的变色情况，以表征其耐化学稳定性。

1.3.7耐疲劳性
    将光致变色化合物螺噁嗪和光致变色微胶囊分别分散在乙醇溶液中（微胶囊质量分数为20%），用棉织物浸渍后置于日光下暴晒30d，测量其变色和复色时间。