【摘 要】
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光子晶体是一类由两种或两种以上不同折射率的介质材料呈周期性排列组成的结构,在显示、传感、生物医学等许多领域有着广泛的应用前景。然而过度的外力通常会给这些相对脆弱的精细结构带来不可逆转的变化,导致其结构颜色或功能特性丧失。聚碳酸酯型聚氨酯具有很好的机械性能、耐水解性、耐氧化性、热稳定性以及生物相容性等优势,本论文将聚碳酸酯型聚氨酯与光子晶体胶体微球相结合制备出具有优异力学性能、高稳定性和生物友好型的
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光子晶体是一类由两种或两种以上不同折射率的介质材料呈周期性排列组成的结构,在显示、传感、生物医学等许多领域有着广泛的应用前景。然而过度的外力通常会给这些相对脆弱的精细结构带来不可逆转的变化,导致其结构颜色或功能特性丧失。聚碳酸酯型聚氨酯具有很好的机械性能、耐水解性、耐氧化性、热稳定性以及生物相容性等优势,本论文将聚碳酸酯型聚氨酯与光子晶体胶体微球相结合制备出具有优异力学性能、高稳定性和生物友好型的光子晶体结构色薄膜。首先,以聚碳酸酯二醇（PCDL）、丙三醇（GLY）和4,4’-二环己基甲烷二异氰酸酯（HMDI）为原料,在二月桂酸二丁基锡（DBTDL）催化下进行本体聚合,制备了一类新型聚碳酸酯型聚氨酯（PGH）,PGH聚氨酯的应力与应变可达到4 MPa和1600%,其具有良好的透光性、热稳定性以及形变恢复能力。将PGH聚氨酯前驱液引入组装好的PS@Si O2阵列,制备了聚碳酸酯型聚氨酯光子晶体结构色薄膜。此类光子晶体结构色薄膜具有力致变色性能,对应变具有良好的光学响应性。除此之外,PGH聚氨酯光子晶体结构色薄膜具有良好的形变恢复能力、抗疲劳性以及耐蠕变性,对其拉伸10000次后,其力致变色功能依然稳定。其次,以PCDL、GLY、2,2-二羟甲基丁酸（DMBA）和HMDI为原料,在DBTDL催化下进行本体聚合,制备了一类带有支链羧基的聚碳酸酯型聚氨酯（PGDH）。相对于PGH聚氨酯,PGDH聚氨酯的力学性能更加优异,其应力与应变可达到10 MPa和1500%。将PGDH聚氨酯的前驱液引入PS@Si O2阵列,制备了带有支链羧基的聚碳酸酯型聚氨酯光子晶体结构色薄膜,该类光子晶体结构色薄膜具有优异的力致变色性能,支链羧基会使聚氨酯基质更加牢固地锁住PS@Si O2阵列,相对于PGH光子晶体结构色薄膜,其对应变具有更加灵敏的光学响应性。将该类聚氨酯光子晶体结构色薄膜应用于人体关节检测,具有很灵敏的光学响应能力。
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