【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于热敏变色智能材料制备，具体涉及一种温度敏感不可逆显色涂料。
技术介绍
1、随着人们对安全以及重要设施、设备保护的意识越来越高，对于异常情况的预警成为排除安全隐患的重要手段。现实生活中，电子设备，电线电缆、锂电池、冷链运输等对温度变化比较敏感。因此，温敏变色预警涂层具有重要的商业及科研价值。
2、根据示温涂料变色后出现颜色的稳定性，可将示温涂料分为可逆型示温涂料和不可逆型示温涂料。逆型示温涂料在受热到预定温度后会改变颜色，形成与室温下的初始颜色不同的新颜色，而在冷却到室温时，又能恢复到初始颜色。不可逆型示温涂料则不具备这种恢复性，当在高温下变色后，冷却到室温时无法返回到初始颜色。
3、现有技术中热致变色微胶囊是多是采用电子供体(即，发色剂)、电子受体(即，显色剂)与有机固体相变材料的混合物包覆在壳材内，而形成微胶囊。随着温度的升高，有机固体相变材料熔化(熔点一般在40～70℃)，使电子供体与电子受体之间接触，发生电子转移，进而发生变色。当温度下降后，液态的相变材料凝固而转变为固态，颜色消失，实现可逆变色功能。有机固体相变材料的相变温度决定了微胶囊的变色温度。显色机理较为复杂，且显色范围有限。
4、温敏涂层变色一般是通过添加颜填料来实现。但变色材料的易氧化不稳定以及与涂层兼容性差，通过微胶囊技术实现涂层温度响应显色成为重要途径。以往研究中大多是可逆的温敏变色微胶囊，但可逆变色只能对正在发生的温度异常直观展示，不能指示发生过的温度异常。而不可逆变色可以对异常的隐患进行长时间标识，更便于
5、专利文献cn202010216643.5公开了一种不可逆示温涂料，由苯基改性的有机硅树脂、群青、增稠剂和填料制成。通过不同组分的协同作用，当温度在300℃-350℃之间时，漆膜变蓝灰色；当温度在350℃-400℃之间时，漆膜逐渐变成灰色。专利文献cn202111317258.0公开了一种不可逆热敏变色胶黏剂，其中涉及一种不可逆热敏变色微胶囊，用固化的环氧树脂和/或环氧基poss将变色物质包裹成微胶囊的形态，将变色物质与外界隔离开。加热热敏变色微胶囊到达壁材的玻璃化温度100-120℃，时释放包覆的荧烷物质，荧烷与显色剂接触实现变色。但是，该微胶囊变色温度受制于壳材的性质，只能在特定温度下显色。无法对其他温度进行响应。这些不可逆变色涂层不具备良好的可设计性且制备工艺复杂。
6、因此，制备显色范围大，显色温度在大范围内可设计，且显示颜色可任意设计的涂料具有重要的意义。
技术实现思路
1、为了解决现有技术中存在的问题，本专利技术首先以染色直链烷烃为指示液芯材通过界面聚合法制备温度响应释放显色微胶囊。微胶囊通过芯材相变实现指示液的释放。基于该微胶囊制备出不可逆温敏显色涂料，赋予涂层温度响应不可逆显色预警功能，该涂料显色范围广，可以通过调整微胶囊的芯材实现显色温度和显色灵敏度调整。
2、为了实现上述目的，本专利技术的第一个方面在于提供一种界面聚合制备的低core/shell比核壳结构，具有常温高稳定性，高温下温敏释放显色微胶囊。
3、一种温敏释放不可逆显色微胶囊，包括芯材和包裹在所述芯材表面的壳材；所述芯材为指示液；所述壳材包括聚合物；
4、进一步地，所述指示液为染色烷烃；
5、进一步地，所述微胶囊的核/壳比≤4；
6、进一步地，所述微胶囊达到显色温度时壳材破裂释放出指示液。
7、优选地，所述壳材为聚氨酯树脂。聚氨酯作为有机聚合物壳层材料，可设计性强，反应温度较低。因此，适合包裹低沸点芯材。
8、以往研究中单纯提高反应单体浓度、提高粒径对于壳层厚度提升有限，其core/shell比依然较大(一般都在10以上)。以聚氨酯为壳材，并利用溶剂的溶胀和挥发作用克服界面聚合自限性，提高壳层厚度，低core/shell比核壳结构，使其具有更好的常温稳定性。
9、更进一步地，所述指示液由染料和烷烃混合而成；
10、进一步地，所述染料为可溶于烷烃但不溶于水的染料；
11、更进一步地，所述染料包括但不限于偶氮类染料、环烷类染料、荧烷类染料、蒽醌类染料；
12、在一些优选的实施方式中，所述染料为溶剂黄511，溶剂透明红gs；
13、进一步地，所述烷烃包括直链烷烃、环烷烃。
14、在一些优选的实施方式中，所述直链烷烃包括正十六烷、正庚烷、正二十烷、癸烷、辛烷中的一种或组合；
15、在一些优选的实施方式中，所述环烷烃包括环丙烷、环戊烷、环己烷、环庚烷、环十三烷中的一种或组合。
16、进一步地，微胶囊的显色温度通过调整微胶囊core/shell结构和芯材中烷烃的种类及组成进行调整。
17、本专利技术的第二个方面在于提供前文所述的温敏释放不可逆显色微胶囊的制备方法，包括以下步骤；
18、s1、指示液制备：根据需求颜色种类及颜色深浅，将染料与烷烃混合配置成适当浓度的指示液；
19、s2、油相制备：将指示液、异氰酸酯预聚体、溶剂混合均匀；
20、s3、水相制备：水与表面活性剂混合均匀；
21、s4、乳液制备：将油相与水相混合，分散均匀，制成乳液；
22、s5、微胶囊制备：将乳液移至反应容器，搅拌加热到反应温度，加入水溶性反应单体和反应催化剂，反应结束后，过滤干燥得到温敏释放不可逆显色微胶囊；
23、进一步地，步骤s1中，所述溶剂包含但不限于乙酸乙酯、乙酸丁酯、二氯甲烷、三氯甲烷等；步骤s2中，所述溶剂为在hansen solubility sphere中，溶剂点到壳层聚合物球心距离小于树脂壳层聚合物r0，且溶剂要求沸点较低(＜120℃)，不溶于水。
24、在一些优选的实施方式中，步骤s1：利用染料将直链烷烃染色，配制成浓度3-8mg/ml指示液；直链烷烃具有低价格，低渗透率，高稳定性，常被作为相变材料使用。染色后的直链烷烃可以制成颜色鲜艳，价格低廉的指示液。
25、进一步地，所述水溶性反应单体为含有羟基、羧基、胺基的反应性单体；
26、优选地，所述水溶性反应单体选自醇类、胺类单体；
27、进一步地，所述异氰酸酯预聚体选自多异氰酸酯或异氰酸酯多聚体；
28、在一些优选的实施方式中，所述水溶性反应单体选自乙二醇或peg400。
29、进一步地，步骤s2中，指示液、异氰酸酯预聚体的质量比为1:1-2:1；
30、进一步地，步骤s2中，异氰酸酯预聚体和溶剂的质量比为1:2-1:4。
31、进一步地，步骤s3中，表面活性剂的浓度为0.8-1wt％；
32、进一步地，步骤s4中，油相和水相的比例为0.05-0.5；
33、进一步地，步骤s5，反应时间为2-10h；
34、进一步地，步骤s5，反应催化剂添加量为油相壳层单本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种不可逆热敏变色涂料，其特征在于，包括基体树脂和温敏释放不可逆显色微胶囊；
2.根据权利要求1所述的不可逆热敏变色涂料，其特征在于，所述基体树脂包括但不限于聚氨酯树脂、环氧树脂、聚脲树脂、丙烯酸树脂、环丙树脂、聚乙烯醇树脂中的一种或组合；
3.根据权利要求1所述的不可逆热敏变色涂料，其特征在于，
4.根据权利要求1所述的不可逆热敏变色涂料，其特征在于，
5.根据权利要求1所述的不可逆热敏变色涂料，其特征在于，所述的温敏释放不可逆显色微胶囊的制备方法，包括以下步骤；
6.根据权利要求1所述的不可逆热敏变色涂料，其特征在于，所述涂料为光固化涂料，包括如下重量份数的原料：
7.根据权利要求6所述的不可逆热敏变色涂料，其特征在于，所述光固化树脂为聚醚型聚氨酯低聚物树脂、聚酯型聚氨酯低聚物树脂，官能度为2-4；
8.根据权利要求6所述的不可逆热敏变色涂料，其特征在于，氯化聚丙烯的丙烯酸异冰片酯溶液由氯化聚丙烯加热条件下溶于丙烯酸异冰片酯或异冰片基甲基丙烯酸酯制得。
9.权利要求6所述的不可
10.权利要求1-9所述不可逆热敏变色涂料的应用，其特征在于，作为变色涂层应用在电子设备、电线电缆、锂电池中对实现对温度阈值的不可逆视觉响应。
...【技术特征摘要】
1.一种不可逆热敏变色涂料，其特征在于，包括基体树脂和温敏释放不可逆显色微胶囊；
2.根据权利要求1所述的不可逆热敏变色涂料，其特征在于，所述基体树脂包括但不限于聚氨酯树脂、环氧树脂、聚脲树脂、丙烯酸树脂、环丙树脂、聚乙烯醇树脂中的一种或组合；
3.根据权利要求1所述的不可逆热敏变色涂料，其特征在于，
4.根据权利要求1所述的不可逆热敏变色涂料，其特征在于，
5.根据权利要求1所述的不可逆热敏变色涂料，其特征在于，所述的温敏释放不可逆显色微胶囊的制备方法，包括以下步骤；
6.根据权利要求1所述的不可逆热敏变色涂料，其特征在于，所述涂料为光固化涂料，包括如下重量份...
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。