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，在環(huán)保節(jié)能前提下實現高分辨率光、熱信息記錄與影像復現。光熱敏微膠囊材料的實用化決定于其光、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)聚合體系設計和優(yōu)化，提高了微膠囊信元的熱、光信號響應效率，著重對微膠囊信元內熱敏成色反應和光敏引發(fā)聚合機制進行了研究。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)化調整囊壁-囊芯尺度比例達到1∶16;首次獲得了光熱敏微膠囊界面聚合反應隨界面聚合時間、反應溫度的變化規(guī)律，發(fā)現隨反應溫度提高，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)色機制，據此設計了在微膠囊外分散微米粒徑低熔點D-8顯色劑團簇、微膠囊內包覆高熔點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)現微膠囊熱響應速率突變溫度為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。利用溫變紅外光譜手段，給出了在熱敏顯示中熱敏涂層內D-8團簇熔融、轉變?yōu)楦呋钚詥畏肿討B(tài)，進而熱擴散實現顯色的過程；顯微分析表明成色反應發(fā)生在微膠囊信元內部。
　　 4、在微膠囊材料光敏響應功能設計中，根據光聚合反應特點，提出光引發(fā)劑TPO和ITX復配作為微膠囊內光敏體系的引發(fā)物質，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光信息記錄過程，曝光后微膠囊內光敏體系在光引發(fā)劑自由基引發(fā)下，發(fā)生了C=C雙鍵打開

5、并交聯形成固態(tài)高聚物網絡的反應。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程度的影響，發(fā)現競爭吸收降低了引發(fā)劑自由基量子產率。
　　 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℃，囊芯固化網絡形成的潛影在熱顯色中具有穩(wěn)定性。通過囊芯固化物網絡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