新型复合光致变色薄膜的制备及其形貌研究

张玉才

（喀什大学化学与环境科学学院，新疆 喀什 844006）

新型复合光致变色薄膜的制备及其形貌研究

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

张玉才

（喀什大学化学与环境科学学院，新疆 喀什 844006）

采用明胶——黄原胶为基质，通过物理掺杂法制备出含吡唑啉酮类光致变色化合物的复合薄膜。研究结果表明吡唑啉酮类化合物以微米级分散到明胶——黄原胶聚合物基质中，聚合物基质对吡唑啉酮类化合物的结构及其变色性能没有十分明显的影响。

吡唑啉酮；复合薄膜；聚合物

吡唑啉酮类化合物是一类在粉晶状态下具有光致变色性能的有机变色材料[1]，该类化合物属于有机小分子，不便于制造成器件。从实用化角度分析，此类材料应以膜、纤维、片状等方式存在才能更好的满足工业化应用[2]。

高分子聚合物具有良好的可加工、易成型及易成膜等特点。本文采用物理掺杂共混法，将1,3-二苯基—4-间氯苯甲酰基-5-吡唑啉酮N（4）-二甲基—氨基硫脲（DP3ClBP-DMTSC）掺杂到明胶——黄原胶基质中，制备出可裁剪的吡唑啉酮/聚合物复合光致变色薄膜，并探讨了复合薄膜的结构与形貌。

1 实验部分

1.1 试剂与仪器

明胶和黄原胶购买于阿拉丁公司；扫描电镜：S-4800场发射扫描电子显微镜；化合物DP3ClBPDMTSC的合成参照文献[1]。

1.2 复合薄膜的制备

化合物DP3ClBP-DMTSC（1）/明胶—黄原胶聚合物复合薄膜的制备如下。

室温，在磁力搅拌的条件下，将0.01 g黄原胶白色粉末缓慢加入到10 mL蒸馏水中，不断搅拌使黄原胶充分溶解，形成澄清溶液。然后在避光条件下，将0.01 g DP3ClBP-DMTSC黄色粉末缓缓加入到澄清溶液中，继续搅拌12 h，使DP3ClBP-DMTSC很好地分散到溶液中，得到共混悬浊液。再将0.5 g明胶微黄色颗粒缓慢加入到共混悬浊液中，在避光的条件下，置于75 ℃水浴中继续磁力搅拌2 h，得到悬浊液。将悬浊液快速浇注到洁净的玻璃槽内。室温避光过夜，得到DP3ClBP-DMTSC掺杂量为5 wt%的吡唑啉酮/聚合物复合光致变色薄膜，用类似方法制备了空白明胶—黄原胶薄膜及掺杂量为10 wt%的复合薄膜。

1.3 结果与讨论

图1、图2分别是明胶—黄原胶空白薄膜和化合物1的SEM照片，可以看出明胶-黄原胶空白薄膜表面致密度高，粉末1是以微米级块状形式存在的。图3、图4分别为化合物1复合在明胶—黄原胶薄膜中的掺杂量为5 wt%和10 wt%的SEM照片。通过图可看出，随着化合物1在薄膜中的掺杂量逐渐增多，薄膜中块状形态的变色化合物增多。由此可知，光致变色化合物已成功地掺杂到聚合物基质中。由于聚合物基质明胶和黄原胶是水溶性的，而变色化合物是难溶性的，两者共混，它们之间的复合主要是靠聚合物胶状溶液中的胶粘作用，相互之间几乎不受影响。从图中也能看出明胶—黄原胶聚合物对光致变色化合物1的结构几乎没有明显的影响。

2 结论

通过物理掺杂共混法，将化合物1复合到明胶—黄原胶基质中，并研究了聚合物基质对化合物1的结构产生的影响。研究表明化合物在薄膜中以微米尺寸存在，基质的引入对化合物的光致变色性能没有明显的改变。

TB43

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

A

10.13520/j.cnki.rpte.2015.24.006

张玉才（1989-），男，硕士研究生，助教职称，研究方向为功能材料的制备。

2015-11-04