CN115746367B - 光致变色性时尚胶靴及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种光致变色性时尚胶靴及其制备方法，属于新材料技术领域。该光致变色性时尚胶靴包括在外部橡胶层表面喷涂的光致变色涂层，其特征在于，所述光致变色涂层的制备原料包括以下重量份的各组分：树脂90‑100份、抗氧剂0.5‑3份、辅助抗氧剂0.1‑1份、光稳定剂0.1‑1份、光变色剂0.5‑3份。本发明的光致变色性时尚胶靴的光致变色涂层，以带羧基的螺吡喃化合物为光致变色物质，以树脂为基材，辅以抗氧剂和辅助抗氧剂及光稳定剂，稳定性好，长期光线透明率高。本发明的光致变色性时尚胶靴长期的光致变色效果好。
Description
技术领域
本发明属于新材料技术领域，特别是涉及一种光致变色性时尚胶靴及其制备方法。
背景技术
随着科技的进步和发展，人们对服装鞋帽的颜色越来越关注。目前大部分服装鞋帽的颜色都是出厂时就确定的，唯一不可改变。
在服装方面已经有了一些专利，比如CNN105970625A公开了一种光致变色纺丝、面料以及光致变色纺丝的制备方法，利用光致变色母粒的特性制备聚乙烯复合材料，将聚乙烯复合材料涂覆于纺丝上，制成光致变色纺丝。
在鞋帽方面，相关专利还是较少，CN106967340A是本发明的研究人员的在先专利，公开了包括在靴体、鞋底、鞋跟的一体成型的全胶靴的外部橡胶层表面浸渍或喷涂一层光致变色涂层，经烤箱烘干后再浸渍或喷涂一层亮油层，并公开了具体的光致变色涂层用涂料的组分。在后续的研究中，研究人员发现，该光致变色涂层在使用过程中容易发黄变色不透明度增加，使得光致变色效果变差。
发明内容
针对上述问题，本发明提出了一种可长期使用，性能稳定的光致变色涂层，采用该材料的光致变色性时尚胶靴的光致变色性长期稳定。
本发明的第一方面在于公开一种光致变色性时尚胶靴，包括在外部橡胶层表面喷涂的光致变色涂层，所述光致变色涂层的制备原料包括以下重量份的各组分：
树脂90-100份、抗氧剂0.5-3份、辅助抗氧剂0.1-1份、光稳定剂0.1-1份、光变色剂0.5-3份。
在本发明的一些的实施方式中，所述树脂为PC树脂。
在本发明的一些的实施方式中，所述抗氧剂为抗氧剂1010。
在本发明的一些的实施方式中，所述辅助抗氧剂为辅助抗氧剂DSTP。
在本发明的一些的实施方式中，所述光稳定剂为光稳定剂UV-327。
在本发明的一些的实施方式中，所述光变色剂中包括带羧基的螺吡喃化合物。
在本发明的一些的实施方式中，所述光变色剂的制备原料还包括甲基丙烯酸甲酯的单体、丙烯酸及偶氮二异丁腈。。
在本发明的一些的实施方式中，所述光变色剂的制备步骤包括：
S11，将甲基丙烯酸甲酯的单体和丙烯酸在溶剂中溶解；
S12，氮气氛围中加入偶氮二异丁腈，反应；
S13，再加入带羧基的螺吡喃化合物，继续反应；
S14，加入去离子水，过滤干燥。
在本发明的一些的实施方式中，所述S11中，所述溶剂为无水四氢呋喃。
在本发明的一些的实施方式中，S12中，在65-75℃反应15-25h。
在本发明的一些的实施方式中，S13中，在65-75℃反应15-25h。
在本发明的一些的实施方式中，所述甲基丙烯酸甲酯的单体、丙烯酸、偶氮二异丁腈和带羧基的螺吡喃化合物的重量比例为(2-4)：(2-4)：(0.2-0.4)：(2.5-3.5)，优选为3:3:0.3:3。
在本发明的一些的实施方式中，所述光致变色涂层的制备原料包括以下重量份的各组分：
PC树脂96.6-97.2份、抗氧剂1份、辅助抗氧剂DSTP 0.4-0.7份、光稳定剂0.4-0.7份、带羧基的螺吡喃化合物1份。
在本发明的一些的实施方式中，所述外部橡胶层为靴体、鞋底、鞋跟的一体成型的全胶靴的外部橡胶层。
在本发明的一些的实施方式中，还包括所述光致变色涂层外的亮油层。
本发明的第二方面在于公开第一方面所述的光致变色性时尚胶靴的制备方法，包括以下步骤：
S01，制备光变色剂；
S02，将树脂、抗氧剂、辅助抗氧剂、光稳定剂和光变色剂混合，双螺杆机挤出造粒，得到光致变色涂层母粒；
S03，将所述光致变色涂层母粒喷涂在靴体、鞋底、鞋跟的一体成型的全胶靴的外部橡胶层表面，形成光致变色涂层。
和任选的，S04，所述在光致变色涂层外喷涂亮油层，得到所述光致变色性时尚胶靴。
本发明的有益效果：
本发明的光致变色性时尚胶靴的光致变色涂层，以带羧基的螺吡喃化合物为光致变色物质，以树脂为基材，辅以抗氧剂和辅助抗氧剂及光稳定剂，强度高，透光性好，稳定性好，长期光线透明率高。本发明的光致变色性时尚胶靴长期的光致变色效果好。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
所述PC树脂为陶氏的PC300-10。所述带羧基的螺吡喃化合物按照以下文献制备：刘英仁.螺吡喃光响应药物载体的制备及其性能研究[D].山西:山西大学,2017.所述亮油层为聚氨酯类热塑性弹性树脂。
若非特别指出，实施例和对比例为组分、组分含量、制备步骤、制备参数相同的平行试验。
实施例1
一种光致变色性时尚胶靴，包括靴体、鞋底、鞋跟的一体成型的全胶靴，和在外部橡胶层表面喷涂的光致变色涂层和所述光致变色涂层外的亮油层。
所述光致变色涂层的制备原料包括以下重量份的各组分：
PC树脂97份、抗氧剂1010 1份、辅助抗氧剂DSTP 0.5份、光稳定剂UV-327 0.5份、光变色剂1份。
制备方法：
(1)光变色剂的制备
取3重量份的甲基丙烯酸甲酯的单体和3重量份的丙烯酸，加入无水四氢呋喃中，搅拌均匀。氮气氛围中加入偶氮二异丁腈0.3重量份，搅拌，升温至70℃反应20h，再加入带羧基的螺吡喃化合物3重量份，继续反应20h。加入去离子水，过滤干燥。
(2)将PC树脂、抗氧剂、辅助抗氧剂、光稳定剂和光变色剂混合，双螺杆机挤出造粒，得到光致变色涂层母粒；
(3)将所述光致变色涂层母粒喷涂在靴体、鞋底、鞋跟的一体成型的全胶靴的外部橡胶层表面，形成光致变色涂层；
(4)在光致变色涂层外喷涂亮油层，得到所述光致变色性时尚胶靴。
实施例2
一种光致变色性时尚胶靴，包括靴体、鞋底、鞋跟的一体成型的全胶靴，和在外部橡胶层表面喷涂的光致变色涂层和所述光致变色涂层外的亮油层。
所述光致变色涂层的制备原料包括以下重量份的各组分：
PC树脂97.2份、抗氧剂1010 1份、辅助抗氧剂DSTP 0.4份、光稳定剂UV-327 0.4份、光变色剂1份。
制备方法：
(1)光变色剂的制备
取3重量份的甲基丙烯酸甲酯的单体和3重量份的丙烯酸，加入无水四氢呋喃中，搅拌均匀。氮气氛围中加入偶氮二异丁腈0.3重量份，搅拌，升温至70℃反应20h，再加入带羧基的螺吡喃化合物3重量份，继续反应20h。加入去离子水，过滤干燥。
(2)将PC树脂、抗氧剂、辅助抗氧剂、光稳定剂和光变色剂混合，双螺杆机挤出造粒，得到光致变色涂层母粒；
(3)将所述光致变色涂层母粒喷涂在靴体、鞋底、鞋跟的一体成型的全胶靴的外部橡胶层表面，形成光致变色涂层；
(4)在光致变色涂层外喷涂亮油层，得到所述光致变色性时尚胶靴。
实施例3
一种光致变色性时尚胶靴，包括靴体、鞋底、鞋跟的一体成型的全胶靴，和在外部橡胶层表面喷涂的光致变色涂层和所述光致变色涂层外的亮油层。
所述光致变色涂层的制备原料包括以下重量份的各组分：
PC树脂96.6份、抗氧剂1010 1份、辅助抗氧剂DSTP 0.7份、光稳定剂UV-327 0.7份、光变色剂1份。
制备方法：
(1)光变色剂的制备
取3重量份的甲基丙烯酸甲酯的单体和3重量份的丙烯酸，加入无水四氢呋喃中，搅拌均匀。氮气氛围中加入偶氮二异丁腈0.3重量份，搅拌，升温至70℃反应20h，再加入带羧基的螺吡喃化合物3重量份，继续反应20h。加入去离子水，过滤干燥。
(2)将PC树脂、抗氧剂、辅助抗氧剂、光稳定剂和光变色剂混合，双螺杆机挤出造粒，得到光致变色涂层母粒；
(3)将所述光致变色涂层母粒喷涂在靴体、鞋底、鞋跟的一体成型的全胶靴的外部橡胶层表面，形成光致变色涂层；
(4)在光致变色涂层外喷涂亮油层，得到所述光致变色性时尚胶靴。
实施例4
一种光致变色性时尚胶靴，包括靴体、鞋底、鞋跟的一体成型的全胶靴，和在外部橡胶层表面喷涂的光致变色涂层和所述光致变色涂层外的亮油层。
所述光致变色涂层的制备原料包括以下重量份的各组分：
PC树脂97份、抗氧剂1010 1份、辅助抗氧剂DSTP 0.5份、光稳定剂UV-327 0.5份、光变色剂1份。
制备方法：
(1)光变色剂的制备
取4重量份的甲基丙烯酸甲酯的单体和2重量份的丙烯酸，加入无水四氢呋喃中，搅拌均匀。氮气氛围中加入偶氮二异丁腈0.3重量份，搅拌，升温至75℃反应16h，再加入带羧基的螺吡喃化合物3重量份，继续反应16h。加入去离子水，过滤干燥。
(2)将PC树脂、抗氧剂、辅助抗氧剂、光稳定剂和光变色剂混合，双螺杆机挤出造粒，得到光致变色涂层母粒；
(3)将所述光致变色涂层母粒喷涂在靴体、鞋底、鞋跟的一体成型的全胶靴的外部橡胶层表面，形成光致变色涂层；
(4)在光致变色涂层外喷涂亮油层，得到所述光致变色性时尚胶靴。
实施例5
一种光致变色性时尚胶靴，包括靴体、鞋底、鞋跟的一体成型的全胶靴，和在外部橡胶层表面喷涂的光致变色涂层和所述光致变色涂层外的亮油层。
所述光致变色涂层的制备原料包括以下重量份的各组分：
PC树脂97份、抗氧剂1010 1份、辅助抗氧剂DSTP 0.5份、光稳定剂UV-327 0.5份、光变色剂1份。
制备方法：
(1)光变色剂的制备
取2重量份的甲基丙烯酸甲酯的单体和4重量份的丙烯酸，加入无水四氢呋喃中，搅拌均匀。氮气氛围中加入偶氮二异丁腈0.3重量份，搅拌，升温至65℃反应28h，再加入带羧基的螺吡喃化合物3重量份，继续反应28h。加入去离子水，过滤干燥。
(2)将PC树脂、抗氧剂、辅助抗氧剂、光稳定剂和光变色剂混合，双螺杆机挤出造粒，得到光致变色涂层母粒；
(3)将所述光致变色涂层母粒喷涂在靴体、鞋底、鞋跟的一体成型的全胶靴的外部橡胶层表面，形成光致变色涂层；
(4)在光致变色涂层外喷涂亮油层，得到所述光致变色性时尚胶靴。
对比例1
与实施例1的区别在于，直接添加所述光变色剂含量的带羧基的螺吡喃化合物，不经光变色剂的制备步骤，用PC树脂补充缺少的重量。
对比例2
与实施例1的区别在于，不包括辅助抗氧剂，用抗氧剂补充缺少的重量，即只包括抗氧化剂1.5份，不包括辅助抗氧剂。
实验例
将实施例和对比例得到的光致变色涂层母粒制成薄膜，在30℃下LED(亮度2000CD/平方米)连续照射10day，分别测定初始透光率和处理后的透光率，相对透光率(％)＝处理后的透光率/初始透光率×100％，结果见表1。
表1对长期透光率稳定性的影响
| 相对透光率％ | |
| 实施例1 | 97.5 |
| 实施例2 | 95.9 |
| 实施例3 | 98.3 |
| 实施例4 | 88.0 |
| 实施例5 | 85.3 |
| 对比例1 | 77.4 |
| 对比例2 | 81.2 |
结果显示，实施例1-5的相对透光率均显著优于对比例1和对比例2，表明了本发明光变色剂的制备方法和抗氧剂、辅助抗氧剂及光稳定剂对光致变色涂层透光率的稳定性的显著影响。
结果显示，实施例1-3的相对透光率没有显著差异，但是均显著优于实施例4和实施例5，表明了本发明的光变色剂的制备方法的特定作用，即组分的不同含量对于透光率的稳定性的显著影响。
以上对本发明优选的具体实施方式和实施例作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式和实施例，在本领域技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明构思的前提下作出各种变化。
Claims (9)
1.一种光致变色性时尚胶靴，包括在外部橡胶层表面喷涂的光致变色涂层，其特征在于，所述光致变色涂层的制备原料包括以下重量份的各组分：
树脂 90-100份、抗氧剂 0.5-3份、辅助抗氧剂0.1-1份、光稳定剂0.1-1份、光变色剂0.5-3份；
所述抗氧剂为抗氧剂1010；
所述辅助抗氧剂为辅助抗氧剂DSTP；
所述光变色剂的制备步骤包括：
S11，将甲基丙烯酸甲酯的单体和丙烯酸在溶剂中溶解；
S12，氮气氛围中加入偶氮二异丁腈，反应；
S13，再加入带羧基的螺吡喃化合物，继续反应；
S14，加入去离子水，过滤干燥。
2.根据权利要求1所述的光致变色性时尚胶靴，其特征在于，所述树脂为PC树脂；
和/或，所述光稳定剂为光稳定剂UV-327；
和/或，所述光变色剂中包括带羧基的螺吡喃化合物。
3.根据权利要求1或2所述的光致变色性时尚胶靴，其特征在于，所述S11中，所述溶剂为无水四氢呋喃；
和/或，S12中，在65-75℃反应15-25h；
和/或，S13中，在65-75℃反应15-25h。
4.根据权利要求1或2所述的光致变色性时尚胶靴，其特征在于，所述甲基丙烯酸甲酯的单体、丙烯酸、偶氮二异丁腈和带羧基的螺吡喃化合物的重量比例为（2-4）：（2-4）：（0.2-0.4）：（2.5-3.5）。
5.根据权利要求4所述的光致变色性时尚胶靴，其特征在于，所述甲基丙烯酸甲酯的单体、丙烯酸、偶氮二异丁腈和带羧基的螺吡喃化合物的重量比例为（3:3:0.3:3）。
6.根据权利要求1或2所述的光致变色性时尚胶靴，其特征在于，所述光致变色涂层的制备原料包括以下重量份的各组分：
PC树脂 96.6-97.2份、抗氧剂1份、辅助抗氧剂DSTP 0.4-0.7份、光稳定剂0.4-0.7份、带羧基的螺吡喃化合物1份。
7.根据权利要求1或2所述的光致变色性时尚胶靴，其特征在于，所述外部橡胶层为靴体、鞋底、鞋跟的一体成型的全胶靴的外部橡胶层。
8.根据权利要求1或2所述的光致变色性时尚胶靴，其特征在于，还包括所述光致变色涂层外的亮油层。
9.一种根据权利要求1-8任一所述的光致变色性时尚胶靴的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S01，制备光变色剂；
S02，将树脂、抗氧剂、辅助抗氧剂、光稳定剂和光变色剂混合，双螺杆机挤出造粒，得到光致变色涂层母粒；
S03，将所述光致变色涂层母粒喷涂在靴体、鞋底、鞋跟的一体成型的全胶靴的外部橡胶层表面，形成光致变色涂层；
和任选的，S04，在所述光致变色涂层外喷涂亮油层，得到所述光致变色性时尚胶靴。
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