一种具有红外防伪特征的非虹彩结构色薄膜的制备方法
本发明涉及一种具有红外防伪特征的非虹彩结构色薄膜的制备方法。首先配置单分散微球的水相溶液中，然后掺入微量的MXene和炭黑物质，获得混合胶体颗粒悬浮液。采用喷涂，旋涂或滚涂方式利用快速蒸发溶剂在基底表面形成三维非晶光子晶体薄膜。黑色材料作为吸收物质吸收光对非晶光子结构的多重散射，提高非晶光子晶体薄膜颜色质量，表现出较好的非虹彩结构色显示。利用MXene材料的太阳光谱内较好的吸收和中红外波段极低的发射率，以及与炭黑等材料的光学特征差异，实现结构色薄膜的热防伪特性。结构色薄膜在微加热后，借助红外摄像机方可读取隐藏信息。
发明专利
CN202311176173.4
2023-09-12
CN117301749A
2023-12-29
B42D25/415(2014.01)
江苏大学
黄靖然;刘桂武;柏凌
212013 江苏省镇江市京口区学府路301号
南京智造力知识产权代理有限公司
陈佳佳
江苏;32
1.一种具有红外防伪特征的非虹彩结构色薄膜的制备方法，其特征在于，具体步骤如下： 步骤1，将单分散胶体颗粒分散在水相溶液中，获得质量分数为1-40％的胶体颗粒悬浮液； 步骤2，将MXene纳米片粉末加入到步骤1中的胶体颗粒悬浮液中超声，获得含有质量分数为0.1-5％MXene纳米片的混合悬浮液A； 步骤3；将黑色物质加入到步骤1中的胶体颗粒悬浮液中超声，获得含有质量分数为0.1-5％黑色物质的混合悬浮液B； 步骤4；通过旋涂，喷涂或滚涂方法，借助掩模版，首先在基底表面部分区域形成由悬浮液A胶体颗粒快速组装制备的图案化结构色薄膜，其次是在基底表面其他区域形成由悬浮液B胶体颗粒快速组装制备图案化结构色薄膜，从而得到具有红外防伪特征的非虹彩结构色薄膜； 步骤5，将薄膜进行微加热处理，利用红外摄像机读取隐藏信息。 2.如权利要求1所述的一种具有红外防伪特征的非虹彩结构色薄膜的制备方法，其特征在于，所述步骤1中，单分散胶体颗粒的粒径范围在150～500nm。 3.如权利要求1所述的一种具有红外防伪特征的非虹彩结构色薄膜的制备方法，其特征在于，所述步骤1中，单分散胶体颗粒为SiO2，聚苯乙烯，TiO2，ZnO，CuO2，Cu2O或MOFs胶体颗粒；单分散胶体颗粒的形状为球形或者多面体形状；水相溶液为水，乙醇，甲醇，乙二醇中的一种或者其中几种按任意比例混合的混合溶液。 4.如权利要求1所述的一种具有红外防伪特征的非虹彩结构色薄膜的制备方法，其特征在于，所述步骤2中，MXene纳米片粉末为Ti3C2TX单层或多层纳米片，横向尺寸小于1μm，厚度小于10nm；超声时间为10-50分钟。 5.如权利要求1所述的一种具有红外防伪特征的非虹彩结构色薄膜的制备方法，其特征在于，所述步骤3中，所述的黑色物质为炭黑，氧化石墨烯或黑色素颗粒。 6.如权利要求1所述的一种具有红外防伪特征的非虹彩结构色薄膜的制备方法，其特征在于，所述步骤4中，基底为硅片，玻片，PET塑料，亚克力板或硬质纸张，基底在使用前需要进行等离子清洗处理，使基底具有亲水性。 7.如权利要求1所述的一种具有红外防伪特征的非虹彩结构色薄膜的制备方法，其特征在于，所述步骤4中，具有红外防伪特征的非虹彩结构色薄膜为非晶光子晶体三维结构，厚度在220nm-10μm。 8.如权利要求1所述的一种具有红外防伪特征的非虹彩结构色薄膜的制备方法，其特征在于，所述步骤5中，所述掩模版为定制图案掩模版，在基底表面不同图案区域先后喷涂悬浮液A，B得到定制图案化结构色薄膜。 9.如权利要求1所述的一种具有红外防伪特征的非虹彩结构色薄膜的制备方法，其特征在于，所述步骤6中，所述微加热处理是使用加热板或红外灯照射1s-20s。