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1、深圳市變色科技有限公司專業(yè)生產(chǎn)感溫變色顏料 ThermochromicMaterial一.可逆感溫變色顏料的變色原理和結(jié)構(gòu):感溫變色顏料是一種隨溫度上升或下降而反復(fù)改變顏色的微膠囊??赡娓袦刈兩伭鲜怯呻娮愚D(zhuǎn)移型有機(jī)化合物體系制備的。電子轉(zhuǎn)移型有機(jī)化合物是一類具有特殊化學(xué)結(jié)構(gòu)的有機(jī)發(fā)色體系。在特定溫度下因電子轉(zhuǎn)移使該有機(jī)物的分子結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,從而實(shí)現(xiàn)顏色轉(zhuǎn)變。這種變色物質(zhì)不僅顏色鮮艷,而且可以實(shí)現(xiàn)從“有色===無(wú)色”和“無(wú)色===有色”狀態(tài)的顏色變化,這是重金屬?gòu)?fù)鹽絡(luò)合物型和液晶型可逆感溫變色物質(zhì)所不具備的。微膠囊化的可逆感溫變色
2、物質(zhì)稱為可逆感溫變色顏料(俗稱:溫變顏料,感溫粉或溫變粉)。這種顏料的顆粒呈圓球狀,平均直徑為2~7微米(一微米等于千分之一毫米)。其內(nèi)部是變色物質(zhì),外部是一層厚約0.2~0.5微米既不能溶解也不會(huì)融化的透明外殼,正是它保護(hù)了變色物質(zhì)免受其他化學(xué)物質(zhì)的侵蝕。因此,在使用中避免破壞這層外殼是十分重要的。二.感溫變色顏料的基本色:目前本公司生產(chǎn)的可逆感溫變色顏料在顯色狀態(tài)有以下15個(gè)基本色:1、感溫變色顏料之間的互配和拼色:因?yàn)榭赡娓袦刈兩伭显陔[色狀態(tài)時(shí)是無(wú)色的,這使得不同顏色/不同變色溫度/不同系列的變色顏料之間可以互配和拼色,從
3、而獲得更加豐富多彩的變色效果。2-1、感溫變色顏料基本色之間的互配:將基本色之間按一定比例互配,可以獲得許多過(guò)渡色無(wú)色的變色效果。例如:2-2、感溫變色顏料與普通顏料之間拼色:可以獲得色A色B的變色效果。例如:三、熱敏變色顏料的類型:1、熱消色型(R系列):在低溫時(shí)為有色狀態(tài),當(dāng)溫度升至設(shè)定值時(shí)顏料從有色變?yōu)闊o(wú)色。它的變色溫度可根據(jù)用戶需要在-20~80℃范圍內(nèi)設(shè)定:。R系列變色顏料的品種最多,色譜齊全,是最常用的變色顏料系列。其色~溫關(guān)系曲線如圖1所示:圖1.R系列色~溫關(guān)系曲線圖2.F系列色~溫關(guān)系曲線2、熱發(fā)色型(F系列):
4、其色~溫特性與R系列正相反。在低溫時(shí)為無(wú)色狀態(tài),當(dāng)溫度升至設(shè)定值時(shí)顏料從無(wú)色變?yōu)橛猩?。它的發(fā)色溫度區(qū)間為:60~65℃。其色~溫關(guān)系曲線如圖2所示。四、感溫變色顏料的變色溫度1、感溫變色溫度實(shí)際上,感溫變色顏料的變色溫度不是一個(gè)溫度點(diǎn),而是一個(gè)溫度區(qū)間,也就是從變色開(kāi)始至變色結(jié)束所包含的溫度范圍(T0~T1)。這個(gè)溫度區(qū)間的寬度一般為4~6℃,有些變色精度較高的品種(窄區(qū)間品種,以“N”表示)其變色溫度區(qū)間較窄,只有2~3℃。通常,我們將等速升溫過(guò)程中,變色基本完成時(shí)所對(duì)應(yīng)的溫度T1定義為該感溫變色顏料的變色溫度。2、感溫變色循環(huán)
5、次數(shù):取少許被測(cè)變色顏料,用504環(huán)氧膠調(diào)勻,在白紙上刮樣(厚度0.05-0.08毫米)室溫20℃以上靜置一天。剪取10×30mm紙樣。取600mL燒杯二只,注入水。其水溫分別為被測(cè)樣品變色溫度區(qū)間上限(T1)以上5~20℃和下限(T0)以下不小于5℃(對(duì)于RF-65系列油墨,水溫分別定為T0=35℃,T1=70℃),并保持水溫。將試樣輪流浸入二個(gè)燒杯中,完成每次循環(huán)的時(shí)間為3~4秒鐘。觀察顏色變化并記錄可逆變色循環(huán)次數(shù)(通常,熱消色系列的變色循環(huán)次數(shù)大于4000—8000次)。五、感溫變色顏料在塑料制品中的應(yīng)用:1、R系列感溫變
6、色顏料最適合用于注塑和擠塑:R系列(塑膠級(jí))是本司開(kāi)發(fā)的專門用于塑膠的變色顏料品種。其特點(diǎn)是:囊壁厚,強(qiáng)度高,耐熱性好,更加易于分散均勻,消色時(shí)殘留色少。2、適用范圍:本品可用于聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、軟聚氯乙烯(S-PVC)、AS和ABS等透明或半透明塑料的注塑、擠塑成型。也可混入不飽和聚脂、環(huán)氧樹(shù)脂、有機(jī)玻璃或尼龍單體內(nèi)澆鑄、模壓、固化成型。3、用量:用于注塑、擠塑加工或澆鑄、模壓、固化成型時(shí),變色顏料的用量為塑料量的0.4~3.0%,通常為0.6~2.0%。變色顏料與塑料粒子要充分混和均勻(混合時(shí)可
7、使用少量白油)。如果是普通顏料與變色顏料拼色,則普通顏料(或染料)的用量大約為變色顏料的0.5-2.5%。4、色母料:在大批量生產(chǎn)時(shí)可先將變色顏料加入聚乙烯蠟或聚苯乙烯蠟中制成顏料含量為10%的色母料,然后再與塑料粒子混合使用。這樣可使變色顏料分散的更均勻。色母料的制備方法可參考本司提供的技術(shù)資料。5、溫度:加工溫度應(yīng)控制在200℃以下,最高不要超過(guò)230℃,并盡量減少物料的受熱時(shí)間。(高溫,長(zhǎng)時(shí)間加熱將損害顏料的變色性能)。6、注意事項(xiàng):A:注塑和擠出中使用變色顏料時(shí)塑料中不應(yīng)再同時(shí)使用其它填充料或普通顏料(例如:鈦白粉,碳酸鈣
8、,硫酸鋇,碳黑等),否則將會(huì)屏蔽變色效果。B:澆鑄、模壓、固化成型中使用變色顏料時(shí)應(yīng)先將變色顏料加入不飽和聚脂、有機(jī)玻璃或尼龍單體內(nèi)內(nèi)攪拌分散均勻,然后再加入引發(fā)劑或固化劑開(kāi)始聚合或交聯(lián)反應(yīng)。因?yàn)樵谟杈酆篌w系粘度急劇升高,此時(shí)加入變色顏料會(huì)使大量顏