一种多彩变色防伪膜及其制备方法与流程

本发明涉及防伪膜，具体涉及一种多彩变色防伪膜及其制备方法。

背景技术：

1、商品的防伪技术也在不断地进步，在众多防伪技术中，变色防伪膜由于其直观的变色效果和较高的科技含量，成为商品保护的重要手段之一。然而，传统的变色防伪膜多为单一颜色变化，容易被仿造，且难以满足消费者对于多样化、个性化的需求。因此，开发一种多彩变色防伪膜，不仅能够提高防伪效果，还能增加商品的附加值，具有重要的实用价值和市场前景。

2、多彩变色防伪膜的制备涉及材料科学、光学原理、化学合成等多个领域，目前，已有的变色材料主要包括热敏变色材料、光致变色材料、压力变色材料等。这些材料在一定条件下（如温度、光照、压力等）会发生颜色的变化，但多数变色范围有限，且稳定性和耐久性不足，难以满足实际应用中对多彩变化和长期使用的要求。因此，如何制备出一种变色范围较广以及耐久性强的防伪膜成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、解决的技术问题

2、针对现有技术所存在的上述缺点，本发明提供了一种多彩变色防伪膜及其制备方法，能够有效地解决现有技术的变色范围有限且耐久性差的问题。

3、技术方案

4、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

5、一种多彩变色防伪膜的制备方法，所述制备方法的步骤包括：

6、s1、将自制热塑性聚氨酯、聚丙烯腈和n，n二甲基甲酰胺按照5：11：75的重量比进行混合，搅拌混匀后记作预混合组分；

7、s2、向预混合组分中加入重量为其1%的硅烷偶联剂kh-560、4%的自制稀土纤维素沉淀物和重量为其6%的自制碳量子点溶液，继续搅拌后所得记作纺丝溶液；

8、s3、用针管注射器吸取s2中的纺丝溶液进行静电纺丝，在铝箔接收器上得到一层薄膜，在室温下干燥24h后置于150℃的烘箱内加热30s，所得即为多彩变色防伪膜。

9、更进一步地，在s1中，自制热塑性聚氨酯的制备步骤为：

10、步骤1、按照聚四氢呋喃二醇：二甲基联苯二异氰酸酯：1，4-丁二醇的摩尔比为2：4：3进行计算，称取计算量的聚四氢呋喃二醇倒入反应釜内，在温度为120℃，真空度为-0.0095pa的条件下脱水1.5h，冷却至90℃后备用；

11、步骤2、将计算量的二甲基联苯二异氰酸酯研磨过100目筛后加入步骤1内的反应釜中，接着加入二月桂酸二丁基锡，搅拌升温至95℃后通入氮气反应1.5h，所得记作聚氨酯预聚体；

12、步骤3、向聚氨酯预聚体中加入计算量的1，4-丁二醇，快速搅拌均匀后冷却至室温，所得即为自制热塑性聚氨酯。

13、更进一步地，在步骤2中，二月桂酸二丁基锡的重量为聚四氢呋喃二醇、二甲基联苯二异氰酸酯和1，4-丁二醇总重量的0.5%，搅拌升温的搅拌速度为400-500r/min。

14、更进一步地，在步骤3中，快速搅拌均匀的搅拌速度为1000-1200r/min。

15、更进一步地，在s1中，搅拌混匀的搅拌速度为400-500r/min，搅拌混匀的搅拌时间为6h，在s2中，继续搅拌的搅拌速度为400-500r/min，继续搅拌的搅拌时间为6h。

16、更进一步地，在s2中，自制稀土纤维素沉淀物的制备步骤为：

17、步骤a、六水合氯化铕和六水合氯化镧按照4：6的体积比混合后制备成混合液，称取1g羧甲基纤维素钠和50ml去离子水进行混合，在78-80℃的温度下搅拌30min后加入10ml混合液，以原搅拌速度搅拌30min；

18、步骤b、向步骤a中的体系内滴加2ml质量浓度为25%的氟化钠水溶液，搅拌3h后离心出去滤液，将所得沉淀置于40℃的温度下真空干燥，所得即为自制稀土纤维素沉淀物。

19、更进一步地，在步骤a中，搅拌速度均为500-600r/min，在步骤b中搅拌速度均为500-600r/min，滴速为1滴/s，离心的转速为4000r/min，离心的时间为5min。

20、更进一步地，在s2中，自制碳量子点溶液的制备方法为：将双氰胺和柠檬酸钠按照5：2的重量比进行混合，混合后取1g溶于40ml去离子水中，以26-28khz的频率超声分散10min后在200℃的温度下反应4h，接着以3000r/min的转速离心30min，置于10kd透析袋中透析48h，所得即为自制碳量子点溶液。

21、更进一步地，在s3中，静电纺丝的纺丝电压为20kv，纺丝时间为10h，针管和铝箔接收器之间的距离为15cm。

22、一种多彩变色防伪膜，通过一种多彩变色防伪膜的制备方法制得。

23、有益效果

24、本发明提供了一种多彩变色防伪膜及其制备方法，与现有公知技术相比，本发明具有如下有益效果：

25、1、本发明先以聚四氢呋喃二醇和二甲基联苯二异氰酸酯反应合成异氰酸酯基团封端的小分子预聚物，再通过1，4-丁二醇进行扩链，在扩链的过程中1，4-丁二醇会和游离的二甲基联苯二异氰酸酯反应先生成端羟基封端的硬段，待游离的二甲基联苯二异氰酸酯反应完全，1，4-丁二醇和端羟基封端的硬段会与异氰酸酯基团反应，从而将端羟基封端的硬段连接在小分子预聚物的主链上，通过上述方法制得的自制热塑性聚氨酯具有较高的拉伸强度，将其与聚丙烯腈混合用作防伪膜的基膜，能够起到稳定性好耐热性较好的作用。

26、2、本发明中羧甲基纤维素钠中的羧基阴离子能够与稀土纳米离子所带的阳离子之间产生静电吸附作用，从而能够将稀土纳米离子吸附在羧甲基纤维素表面，使制得的稀土纤维素沉淀物具有极好的荧光性能，在光照下能够起到发光的作用；其次，本发明中加入的自制碳量子点溶液具有良好的荧光性能，与稀土纤维素沉淀物想配合能够使荧光反应产生不同的光效，从而更好地应用于防伪领域；通过硅烷偶联剂kh-560能够将游离的稀土纳米离子和碳量子点吸附接枝在自制热塑性聚氨酯或聚丙烯腈的表面，从而形成稳定的紧密排列的网状结构，使制备的多彩变色防伪膜的性能更加稳定。

技术特征：

1.一种多彩变色防伪膜的制备方法，其特征在于，所述制备方法的步骤包括：

2.根据权利要求1所述的一种多彩变色防伪膜的制备方法，其特征在于，在s1中，自制热塑性聚氨酯的制备步骤为：

3.根据权利要求2所述的一种多彩变色防伪膜的制备方法，其特征在于，在步骤2中，二月桂酸二丁基锡的重量为聚四氢呋喃二醇、二甲基联苯二异氰酸酯和1，4-丁二醇总重量的0.5%，搅拌升温的搅拌速度为400-500r/min。

4.根据权利要求2所述的一种多彩变色防伪膜的制备方法，其特征在于，在步骤3中，快速搅拌均匀的搅拌速度为1000-1200r/min。

5.根据权利要求1所述的一种多彩变色防伪膜的制备方法，其特征在于，在s1中，搅拌混匀的搅拌速度为400-500r/min，搅拌混匀的搅拌时间为6h，在s2中，继续搅拌的搅拌速度为400-500r/min，继续搅拌的搅拌时间为6h。

6.根据权利要求1所述的一种多彩变色防伪膜的制备方法，其特征在于，在s2中，自制稀土纤维素沉淀物的制备步骤为：

7.根据权利要求6所述的一种多彩变色防伪膜的制备方法，其特征在于，在步骤a中，搅拌速度均为500-600r/min，在步骤b中搅拌速度均为500-600r/min，滴速为1滴/s，离心的转速为4000r/min，离心的时间为5min。

8.根据权利要求1所述的一种多彩变色防伪膜的制备方法，其特征在于，在s2中，自制碳量子点溶液的制备方法为：将双氰胺和柠檬酸钠按照5：2的重量比进行混合，混合后取1g溶于40ml去离子水中，以26-28khz的频率超声分散10min后在200℃的温度下反应4h，接着以3000r/min的转速离心30min，置于10kd透析袋中透析48h，所得即为自制碳量子点溶液。

9.根据权利要求1所述的一种多彩变色防伪膜的制备方法，其特征在于，在s3中，静电纺丝的纺丝电压为20kv，纺丝时间为10h，针管和铝箔接收器之间的距离为15cm。

10.一种多彩变色防伪膜，其特征在于，通过权利要求1-9任一项所述的一种多彩变色防伪膜的制备方法制得。

技术总结本发明涉及防伪膜技术领域，具体涉及一种多彩变色防伪膜及其制备方法，本发明中羧甲基纤维素钠中的羧基阴离子能够与稀土纳米离子所带的阳离子之间产生静电吸附作用，从而能够将稀土纳米离子吸附在羧甲基纤维素表面，使制得的稀土纤维素沉淀物具有极好的荧光性能，在光照下能够起到发光的作用；其次，本发明中加入的自制碳量子点溶液具有良好的荧光性能，与稀土纤维素沉淀物想配合能够使荧光反应产生不同的光效，从而更好地应用于防伪领域；通过硅烷偶联剂KH‑560能够将游离的稀土纳米离子和碳量子点吸附接枝在自制热塑性聚氨酯或聚丙烯腈的表面，从而形成稳定的紧密排列的网状结构，使制备的多彩变色防伪膜的性能更加稳定。技术研发人员：邓润华,刘国锋,彭德辉,郑少颖受保护的技术使用者：汕头市恒顺包装材料有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/29