廣州崇譽(yù)工業(yè)材料科技有限公司

感溫變色粉

產(chǎn)品簡介：

一．      可逆感溫變色材料的變色原理和結(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。

可逆感溫變色顏料是由電子轉(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===無色”和“無色===有色”狀態(tài)的顏色變化,這是重金屬復(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1~10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.   感溫變色材料的基本色：

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，可以獲得許多過渡色無色的變色效果。

三、  熱敏變色顏料的類型：

1、熱消色型：

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色。它的變色溫度可根據(jù)用戶需要在-15～70℃范圍內(nèi)設(shè)定:變色顏料的品種多，色譜齊全，是常用的變色顏料系列。四、 感溫變色材料的變色溫度

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，我們將等速升溫過程中，變色基本完成時(shí)所對應(yīng)的溫度T1定義為該感溫變色顏料的變色溫度。

四、 感溫變色顏料在塑料制品中的應(yīng)用：

1、感溫變色顏料適合用于注塑和擠塑：

本司開發(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230℃以下,不要超過280℃,并盡量減少物料的受熱時(shí)間。（高溫，長時(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，碳酸鈣，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)使大量顏料顆粒包裹在一起，難于分散均勻。另外，此時(shí)的攪拌操作也會(huì)使體系中殘留大量氣泡。

C.:慎重選擇交聯(lián)劑或固化劑：在環(huán)氧樹脂和不飽和聚酯樹脂的交聯(lián)固化過程中，其內(nèi)部有時(shí)會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)大的收縮應(yīng)力，導(dǎo)致變色顏料微膠囊外殼破裂，其它化學(xué)物質(zhì)進(jìn)入顏料內(nèi)部使其失去變色性能。這種情況在環(huán)氧樹脂固化厚度大于0.2毫米并且使用多胺類固化劑時(shí)經(jīng)常會(huì)發(fā)生。

D:不能使用密煉機(jī)、捏和機(jī)、高速分散機(jī)，雙螺桿擠出機(jī)等高剪切設(shè)備進(jìn)行塑料粒子與變色顏料的預(yù)混合。這些設(shè)備會(huì)嚴(yán)重破壞變色顏料表面的保護(hù)層，使其失去變色性能。另外，在制備色母料時(shí)應(yīng)避免變色顏料經(jīng)受反復(fù)的擠出造粒操作。

E:在PVC樹脂的配方中應(yīng)避免使用含磷的穩(wěn)定劑和增塑劑，否則會(huì)使變色注塑制品在消色狀態(tài)時(shí)產(chǎn)生嚴(yán)重的殘留色。

五． 感溫變色顏料在和涂料中的應(yīng)用：

1.連接料(樹脂)的選擇:

1-1．連接料(樹脂)黏度和固含量對色濃度和表面光澤的影響：

調(diào)墨油中樹脂的選擇對熱敏變色的色濃度和表面光澤有著十分重要的影響，這一影響對黑色墨更加顯著，顏料的含量遠(yuǎn)高于普通，如果用普通的樹脂調(diào)制變色會(huì)導(dǎo)致因黏度過高而無法使用。因此，調(diào)墨時(shí)只能減少樹脂用量而增加溶劑的用量，以使黏度降低。這樣所導(dǎo)致的后果就是：當(dāng)印品的墨層干燥后，由于樹脂含量很少，不足以填平顏料之間的空隙，使得墨層表面凹凸不平?jīng)]有光澤，從而對光線形成漫反射。所以墨層表觀色濃度低而灰度高。對于黑墨來說，顯得灰而不黑。（如果將此印品表面再罩印一層透明光油，可以明顯感覺黑度提高）因此，熱敏變色的調(diào)制必須使用高含固量低黏度（低聚合度或低分子量）的樹脂，這樣才能獲得良好效果。

1-2．連接料(樹脂)的種類及其光折射率與變色(涂料)的色濃度和消色后透明度的關(guān)系：     

熱消色系列（R系列）變色顏料常用于印刷“遮蓋—顯示”類圖案，要求印品表面的變色墨層在發(fā)色時(shí)完全遮蓋下層圖案，在達(dá)到消色溫度后要盡量透明，使下層圖案清晰顯示。在這類用途中，如果樹脂選擇不當(dāng)，遮蓋墨層消色后會(huì)產(chǎn)生“白霧”，使下層圖案顯示不清楚。其基本原因是所選用的樹脂與變色顏料微膠囊壁材料的光學(xué)折射率不一致所造成的。無數(shù)微膠囊分散在墨層中形成了大量的光學(xué)折射界面，就象將一塊透明玻璃粉碎后形成的白色不透明現(xiàn)象一樣。適當(dāng)選擇樹脂可以在很大程度上減少變色墨層內(nèi)的這種折射現(xiàn)象，使得消色后的墨層更加透明。一般來說，使用醇酸樹脂和丙烯酸樹脂的透明度較好，而使用聚酰胺樹脂和硝化纖維素的透明度差。

2、溶劑的選擇和對變色性能的影響：

2-1、溶劑的光折射率對變色(涂料)色濃度的影響：

變色顏料微膠囊材料的光學(xué)折射率大約在1.50—1.54之間,當(dāng)溶劑的光折射率與之相同或相近時(shí)的色濃度較高,例如，二和甲醇(其光學(xué)折射率分別是1.496，1.493和1.540 )。反之,當(dāng)二者的光折射率相差較大時(shí),的表觀色濃度較低。例如正丙醇(1.386),(1.377),(1.359),乙酯(1.372),丁酯(1.394),乙二醇(1.392)。

但是，溶劑對變色色濃度的影響是暫時(shí)的。印刷完成后，隨著墨層中溶劑的揮發(fā)這種影響將逐漸消失。

2-2、溶劑對顏料變色性能的影響：

熱敏變色顏料對不同溶劑的耐受性各不相同,在有些溶劑中浸泡6個(gè)月也不會(huì)影響其變色性能，但另一些溶劑可以在幾小時(shí)至幾周內(nèi)侵蝕微膠囊表層并滲入其內(nèi)部，使顏料的變色性能褪化甚至完全消失。在溶劑揮發(fā)后，這種變色性能褪化有些是可以部分恢復(fù)的，有些是完全不可恢復(fù)的。一般來說，含有3個(gè)碳原子以下的溶劑對變色顏料的侵蝕破壞性較大，含有6個(gè)碳原子以上的溶劑對顏料的影響很小。另外，在較高的溫度下溶劑的侵蝕作用會(huì)更加明顯。以下是在20℃溫度時(shí)熱敏變色顏料浸泡于不同溶劑中至變色性能褪化所需的大致時(shí)間。

由于不同顏色及不同批號(hào)產(chǎn)品的耐溶劑性也不盡相同，具體數(shù)據(jù)以實(shí)測為準(zhǔn)?；谏鲜鲈?/span>,在調(diào)配和和涂料時(shí)應(yīng)采取以下措施：

---盡量少用或不用C4以下醇類溶劑，而以其他溶劑代之。例如,可以使用環(huán)己酮代替丙醇。

---在必須使用丙醇等溶劑時(shí)，(涂料)應(yīng)隨用隨配，避免存放。

因本公司生產(chǎn)的變色顏料很容易在樹脂液中分散，故可將除變色顏料以外的所有(涂料)組分配好，印刷前加入規(guī)定量的變色顏料，攪拌均勻后即可加入墨斗中開始印刷。也可以將除丙醇、等之外的成分配好(包括變色顏料)，臨使用前再加入規(guī)定量的上述溶劑，攪拌均勻后開始印刷。注意一次配墨量不要太多，隨用隨配，不要存放。

特別提示：行業(yè)常用的成品/混合溶劑和某些樹脂溶液中可能含有，，丙醇等損害變色顏料性能的成分。即使其中有害成分含量極少，也會(huì)造成嚴(yán)重影響。

六、  感溫變色顏料的使用條件:

可逆感溫變色顏料本身是一個(gè)不穩(wěn)定體系（穩(wěn)定就難于變化），所以其耐光,耐熱,耐老化等性能遠(yuǎn)不及普通顏料,在使用中應(yīng)加以注意。

1、耐光性:

感溫變色顏料的耐光性較差，在強(qiáng)烈陽光下暴曬下會(huì)很快褪色失效，因此其只適合在室內(nèi)使用。應(yīng)避免強(qiáng)烈陽光和紫外燈光的照射，這樣有利于延長變色顏料的使用壽命。

2、耐熱性:

感溫變色顏料在短時(shí)間內(nèi)可耐230℃高溫（10分鐘左右），可應(yīng)用于注塑和高溫固化。但變色顏料在發(fā)色狀態(tài)和消色狀態(tài)時(shí)的熱穩(wěn)定性不同，前者的穩(wěn)定性高于后者。另外當(dāng)溫度高于80℃時(shí)，構(gòu)成變色體系的有機(jī)物也會(huì)開始降解。因此變色顏料應(yīng)避免長期在高于75℃溫度下工作。

七、 感溫變色顏料的保存:

本產(chǎn)品應(yīng)置于陰涼、干燥和全避光條件下保存。由于變色顏料在發(fā)色狀態(tài)時(shí)的穩(wěn)定性高于消色態(tài)，所以，變色溫度較低的品種應(yīng)放在冷柜中保存。在上述條件下，絕大多數(shù)品種的變色顏料在儲(chǔ)存5年后其性能沒有明顯退化。

八、 感溫變色顏料的安全性和使用注意事項(xiàng):

本公司銷售的全部變色顏料都不含汞，鉛，鉻等有毒重金屬成分，對人體皮膚也無毒無刺激性。但由于其顆粒十分細(xì)小，在空氣中形成粉塵后，很容易由呼吸道進(jìn)入人體肺部沉積或進(jìn)入血液循環(huán)系統(tǒng)，造成不良后果。因此在操作中應(yīng)佩帶防塵口罩，橡膠手套和護(hù)目鏡。如果變色顏料不慎進(jìn)入眼睛或口腔，應(yīng)立即用大量清水沖洗，防止其進(jìn)入人體。

根據(jù)國家有關(guān)規(guī)定，變色顏料與普通顏料一樣，其制品中含有顏料的部分，應(yīng)避免直接接觸食品和飲用水。如果用于生產(chǎn)示溫變色的塑料器具，可采用雙層注塑工藝，變色層應(yīng)位于不與食品接觸的部分。

感溫變色顏料是非易燃品，在空氣中加熱到170℃也不會(huì)自燃。但由于其顆粒極細(xì)，比表面積巨大，一旦在空氣中形成粉塵并達(dá)到一定濃度后，遇明火可能會(huì)引起爆燃。請務(wù)必謹(jǐn)慎操作。