專利名稱：一種鑭系復(fù)配物熱變色材料及其制備方法
一種鑭系復(fù)配物熱變色材料及其制備方法技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于無機(jī)-有機(jī)復(fù)合功能材料技術(shù)領(lǐng)域，特別是提供了一種新的鑭系復(fù)配物熱變色材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
熱變色材料作為一種材料顏色可隨環(huán)境溫度變化而變化的新型功能材料，具有極其廣闊的應(yīng)用前景。早期研究主要用于可逆示溫涂料，近年來逐漸轉(zhuǎn)向有機(jī)可逆熱變色復(fù)配物的研究。此類材料一般由發(fā)色劑(電子給予體)、顯色劑(電子接受體)及溶劑(熔融性化合物)組成，特點(diǎn)是變色溫度及顏色可以選擇，制備工藝簡(jiǎn)單，最有可能應(yīng)用于防偽和國防建設(shè)。
有機(jī)可逆熱變色復(fù)配物的研究多以熒烷類、三芳甲烷類和席夫堿類化合物等為發(fā)色劑，以酚羥基化合物及其衍生物、羧基化合物及其衍生物等為顯色劑，溶劑多選用醇類以及高級(jí)脂肪酮、酯、醚、酰胺、羧酸類化合物等。酚類顯色劑有毒且易被空氣氧化，抗紫外線、 耐熱性及耐光性等欠佳，影響復(fù)配物的顏色變化?；跓o機(jī)-有機(jī)復(fù)配物的熱變色材料，克服了有機(jī)顯色劑的毒性，提高了抗氧化、耐熱和耐光性能，豐富了該類材料的制備方法及應(yīng)用領(lǐng)域，因而在該領(lǐng)域的設(shè)計(jì)和應(yīng)用中開辟了一片嶄新的天地。目前用于無機(jī)顯色劑的金屬離子僅限于Mg2+、Ca2+、Co2+、Ni2+等，鑭系稀土金屬離子的引入，可充分利用我國豐富的稀土資源，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種鑭系復(fù)配物熱變色材料及其制備方法。
本發(fā)明的技術(shù)方案為
提供一種新型的鑭系復(fù)配物熱變色材料，其特征在于由鑭系(顯色劑)、溴甲酚紫 (發(fā)色劑及配位劑)和溶劑組成。配體溴甲酚紫的結(jié)構(gòu)式為
權(quán)利要求
1.一種鑭系復(fù)配物熱變色材料及其制備方法，其特征在于由鑭系金屬離子(顯色劑)、 溴甲酚紫(發(fā)色劑及配位劑)和溶劑組成，利用固化的溶劑環(huán)境，制備出以醌式共軛結(jié)構(gòu)穩(wěn)定存在的鑭系復(fù)配物熱變色材料。
2.如權(quán)利要求1所述的鑭系復(fù)配物熱變色材料的制備方法，其特征在于包括以下步驟按比例稱取指定量的醇類熔融性化合物作為溶劑，倒入反應(yīng)器，加熱熔化；稱取指定量的三芳甲烷類發(fā)色劑和鑭系金屬離子顯色劑，加入反應(yīng)器中；完全溶解后，緩慢升溫至 130°C，恒溫反應(yīng)2. 5小時(shí)；冷卻所得產(chǎn)物，分別用無水乙醇和丙酮洗滌兩次，減壓過濾；低溫干燥3 5小時(shí)，得到鑭系復(fù)配物熱變色材料。
3.如權(quán)利要求1所述的鑭系復(fù)配物熱變色材料的制備方法，其特征在于所述的三芳甲烷類發(fā)色劑為溴甲酚紫。
4.如權(quán)利要求1所述的鑭系復(fù)配物熱變色材料的制備方法，其特征在于所述的鑭系金屬離子顯色劑為硝酸鑭、硝酸鈰和硝酸釹中的至少一種。
5.如權(quán)利要求1所述的鑭系復(fù)配物熱變色材料的制備方法，其特征在于所述的醇類熔融性化合物為十八醇和十六醇中的至少一種。
6.如權(quán)利要求1所述的鑭系復(fù)配物熱變色材料的制備方法，其特征在于制得的由鑭系金屬離子(顯色劑)、溴甲酚紫(發(fā)色劑及配位劑)以及溶劑組成的熱變色復(fù)配物的最佳配比為 1:1: 100。
7.如權(quán)利要求1所述的鑭系復(fù)配物熱變色材料的制備方法，其特征在于變色溫度范圍在 55 58°C。
全文摘要
本發(fā)明公開了屬于無機(jī)有機(jī)復(fù)合功能材料技術(shù)領(lǐng)域的一種鑭系復(fù)配物熱變色材料及其制備方法。所述復(fù)配物由鑭系金屬離子(顯色劑)、溴甲酚紫(發(fā)色劑及配位劑)和溶劑組成，體系顏色隨著溫度升高從棕褐色變?yōu)辄S色(或黃綠色)，冷卻后可復(fù)色。本發(fā)明在固化的溶劑環(huán)境下，制備出以醌式共軛體系存在的鑭系復(fù)配物熱變色材料，制備工藝簡(jiǎn)單，變色溫度低(53～57℃)，變色敏銳性、可逆性和變色穩(wěn)定性好，是較為理想的低溫可逆熱變色材料。采用鑭系金屬離子代替堿土或過渡金屬離子，保持抗氧化、抗紫外性的同時(shí)，耐熱性和耐光性也明顯提高。考慮到我國稀土大國的情況，該材料的工業(yè)化生產(chǎn)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
文檔編號(hào)C09K9/02GK102516981SQ20111042446
公開日2012年6月27日 申請(qǐng)日期2011年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月19日
發(fā)明者東為富, 倪忠斌, 傅成武, 段芳, 耿娜, 陳明清 申請(qǐng)人:江南大學(xué)