印染是纺织产业链中重要的一环,但染料褪色严重,染料的制备和染色过程会产生大量的化学染料及助剂残留,同时,染色过程耗水耗能大,对人类生活和环境造成严重的负面影响。而绿色环保、永不褪色的结构色染料的出现为发展绿色印染提供了一个新思路。但是目前将结构色应用于织物染色仍然存在巨大的挑战和难题:1、结构色和织物表面的粘附力不足,附着在织物表面的结构色不耐水洗,不耐摩擦,染色后极易脱落。2、结构色通常由微球层层组装得到,微球之间弱的相互作用力也易导致结构色机械强度差。多巴胺聚合后形成的聚多巴胺(PDA)具有对不同基质的普适性、粘附迅速、高强度和良好的生物相容性等优点,且聚合后的黑色聚多巴胺还具有对杂散光的广谱吸收性能,是解决上述问题的不二选择。本论文以聚(苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸)P(St-MMA-AA)单分散微球为基本构成单元,通过改变制备工艺,在多巴胺预处理的棉织物表面自组装得到高机械强度的光子晶体结构色涂层、具有无角度依赖性能的非晶光子晶体结构色涂层及功能化结构色涂层。具体的工作包括以下三个部分:(一)首先多巴胺对棉布进行预处理,形成黑色聚多巴胺涂层并具有很好的粘性,以单分散纳米微球为基本组成单元,通过重力沉降法在棉织物表面自组装,织物表面的聚多巴胺涂层对组装的乳胶粒产生有效的粘附作用,有效的增强了组装得到的结构色及其与织物基底之间的相互作用力,在织物表面制备得到高机械强度、具有绚丽色彩的结构色染料,并具有很好的染色效果。同时有效解决浅色基底对结构色生色效果的干扰,提高结构色的色纯度。(二)使用提拉法,在经聚多巴胺溶液处理后的棉布表面自组装获得无角度依赖的非晶光子晶体结构色。制备工艺简单,适合结构色的大面积快速制备。同时非晶光子晶体结构色也表现出优异的力学表现,该非晶结构色涂层可以承受30天以上的水浸泡、10次以上的洗涤以及1分钟以上的连续摩擦而不发生明显脱落,仍然保持明亮的结构色。(三)通过乳液聚合法制备得到单分散的P(St-MMA-AA)-阿伏苯宗(AVO)微球,并在经聚多巴胺预处理的棉织物表面自组装获得防晒结构色涂层,测试证明该结构色涂层除了优异的染色性能之外,同时具备优异的抗紫外线能力。