光熱敏微膠囊材料信息記錄特性研究.pdf

1、光熱敏微膠囊材料可作為新型顯色類平面媒質(zhì)，在環(huán)保節(jié)能前提下實(shí)現(xiàn)高分辨率光、熱信息記錄與影像復(fù)現(xiàn)。光熱敏微膠囊材料的實(shí)用化決定于其光、熱信息記錄效率。
　　 本論文在利用界面聚合方法制備不同粒徑微膠囊信元的前提下，通過對熱敏顯色、光引發(fā)聚合體系設(shè)計和優(yōu)化，提高了微膠囊信元的熱、光信號響應(yīng)效率，著重對微膠囊信元內(nèi)熱敏成色反應(yīng)和光敏引發(fā)聚合機(jī)制進(jìn)行了研究。主要研究工作如下：
　　 1、針對不同分辨率信息記錄的需要，通過分析剪切

2、乳化階段和界面聚合過程中油/水相黏度、剪切時間、界面聚合溫度及剪切環(huán)境對微膠囊粒徑分布的影響，確定了1、10、20微米粒徑光熱敏微膠囊信元的制備方法，優(yōu)化調(diào)整囊壁-囊芯尺度比例達(dá)到1∶16;首次獲得了光熱敏微膠囊界面聚合反應(yīng)隨界面聚合時間、反應(yīng)溫度的變化規(guī)律，發(fā)現(xiàn)隨反應(yīng)溫度提高，聚脲囊壁的縮聚程度顯著加快。所獲得的微膠囊信元可適用于不同分辨率光、熱信息記錄領(lǐng)域。
　　 2、給出了熱敏染料前體ODB-2、CK-16與顯色劑D-8接

3、觸發(fā)色機(jī)制，據(jù)此設(shè)計了在微膠囊外分散微米粒徑低熔點(diǎn)D-8顯色劑團(tuán)簇、微膠囊內(nèi)包覆高熔點(diǎn)熱敏染料前體的微膠囊信元包覆方式。對比分析、并確定ODB-2微膠囊的熱響應(yīng)速率、所成色彩及影像對比度均優(yōu)于CK-16微膠囊，可滿足實(shí)用要求。
　　 3、在熱敏微膠囊成像方面，優(yōu)選熱敏微膠囊材料熱顯色溫度范圍為130℃-180℃；通過影像密度評價方法發(fā)現(xiàn)微膠囊熱響應(yīng)速率突變溫度為130℃，給出了影像密度隨顯影溫度、顯影時間的變化，確定了熱顯影的最

4、佳參數(shù)。利用溫變紅外光譜手段，給出了在熱敏顯示中熱敏涂層內(nèi)D-8團(tuán)簇熔融、轉(zhuǎn)變?yōu)楦呋钚詥畏肿討B(tài)，進(jìn)而熱擴(kuò)散實(shí)現(xiàn)顯色的過程；顯微分析表明成色反應(yīng)發(fā)生在微膠囊信元內(nèi)部。
　　 4、在微膠囊材料光敏響應(yīng)功能設(shè)計中，根據(jù)光聚合反應(yīng)特點(diǎn)，提出光引發(fā)劑TPO和ITX復(fù)配作為微膠囊內(nèi)光敏體系的引發(fā)物質(zhì)，提高了引發(fā)劑對光源輻射能量的利用率。首次表征了光熱敏微膠囊內(nèi)光信息記錄過程，曝光后微膠囊內(nèi)光敏體系在光引發(fā)劑自由基引發(fā)下，發(fā)生了C=C雙鍵打開

5、并交聯(lián)形成固態(tài)高聚物網(wǎng)絡(luò)的反應(yīng)。得到了微膠囊囊壁、熱敏染料前體、光引發(fā)劑種類對微膠囊固化交聯(lián)程度的影響，發(fā)現(xiàn)競爭吸收降低了引發(fā)劑自由基量子產(chǎn)率。
　　 5、在光熱敏微膠囊材料的熱顯影方面，熱重分析表明囊芯固化物的熱分解溫度為195℃，高于熱顯色的有效溫度范圍130～180℃，囊芯固化網(wǎng)絡(luò)形成的潛影在熱顯色中具有穩(wěn)定性。通過囊芯固化物網(wǎng)絡(luò)對熱敏染料前體的限制，不同曝光時間下熱顯影形成了影像密度梯度，曝光20s后光熱敏微膠囊材料的影