一种热敏可逆变色材料及其用途制造技术

本发明专利技术公开了一种热敏可逆变色材料及其用途，该热敏可逆变色材料为交联树脂聚合包覆的料径为0.5μm～15μm之间的颗粒，颗粒内包含按重量比计3～5%的隐色材料、6～9%的显色剂以及85～91%调节剂。该热敏可逆变色材料可用于制备热敏可逆变色水性油墨以及热敏可逆变色温度指示贴。油墨包含按重量比计5～50%的热敏可逆变色材料，10～40%的水性丙烯酸树脂，0.5～5%的表面活性剂，5～30%的多元醇，0.1～1%的抗紫外剂，0.1～0.5%的杀菌防腐剂，0.05～0.5%的消泡剂，及PH值调节稳定剂，余量为去离子水。本发明专利技术提供的热敏可逆变色材料，变色灵敏，性能稳定，示温区域明确，直观方便，无毒环保。

Heat sensitive reversible color changing material and use thereof

The invention discloses a thermal reversible photochromic materials and the use of the thermal reversible photochromic materials for coating resin crosslinking polymerization material size of 0.5 m ~ 15 m particles contained within the particles according to the weight of 3 ~ 5%, 6 ~ 9% material leuco chromogenic agent and 85 to 91% regulating agent. The heat sensitive reversible color changing material can be used for preparing thermosensitive reversible color changing water-based ink and thermosensitive reversible thermochromic temperature indicating paste. The ink contains according to the weight of 5 to 50% of the heat sensitive reversible photochromic materials, 10 ~ 40% of the water-soluble acrylic resin, 0.5 to 5% of the surface active agent, polyhydric alcohol 5 ~ 30%, 0.1 ~ 1% of the anti UV agent, 0.1 to 0.5% to 0.5% of the 0.05 preservatives, defoamers, and the pH adjusting and stabilizing agent, the balance of deionized water. The heat sensitive reversible color changing material provided by the invention has the advantages of sensitive color change, stable performance, clear temperature range, and is convenient to use.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种热敏可逆变色功能材料及其在温度显示和测量领域应用，具体地，涉及一种热敏可逆变色材料及其用途。
技术介绍
众所周知，示温材料是以颜色变化来指示温度及温度变化，分布情况的功能材料，它使用方便、简单，特别适用一般测温工具无法或难以测量的场合物件，如高压设备部件，连续运转部件，飞行物体，危险及人体无法接近区域的温度测量，它也适用一些不需要十分准确的温度测量，但需要知道温度范围，尤其是安全示警场合，例如运转上电机使用中的家电异常发热，特殊工作场合的环境温度等。它在许多行业和领域得应用。然而迄今为止，已公开的示温材料在变色范围、变色程度、稳定性、使用寿命、毒性、成本等方面，哪一种都存在一个或几个严重缺陷和不足。例如:欧洲专利88-201996应用液晶材料，价格昂贵；日本特许-1-225689公开的示温材料有毒性；中国专利CN1086246A公开一种耐高温的示温材料，但不具有可逆性；中国专利CN1134969A报道了一种可逆热色示温材料及制做方法，但变色范围较高，120°C内无法示温；中国专利CN1618631A提示一种随温变化而变色的贴纸技术，能可逆变色，但一是单调只有两色，二是极易褪色、使用寿命短，三是不环保。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种用于热敏可逆变色示温的材料，适应室温至100°C之间分段变色，能够分区示温，以及使用该材料的热敏变色油墨以及温变指示贴。为了达到上述目的，本专利技术提供了一种热敏可逆变色材料，其中，该热敏可逆变色材料为交联树脂聚合包覆的料径为0.5μηι 15 μ m之间的颗粒,所述的颗粒内包含按重量比计3 5%的隐色材料 、6 9%的显色剂以及85 91%调节剂。隐色染料决定变色的颜色，显色剂决定变色程度，调节剂决定变色温度。所述的调节剂为棕榈酸4-甲基苯甲酯或癸酸4-苄氧苯基乙酯，调节剂还包含脂肪醇、脂肪酸及其酯、硫醇、芳烃及基酸和酯溶剂；所述的显色剂包含水杨酸锌、1，1-双(4-羟苯基)正癸烷、2，2- 二(4-羟苯基)丙烷(即双酚A)或2，2-双(4-羟苯基)六氟丙烷(即双酚AF)中的任意一种或两种的混合。所述的隐色染料包含能够显绿色的2-二苄氨基-6-二乙氨基荧烷，能够显蓝色的6- 二甲氨基-3，3-双(4- 二甲氨基苯基)苯酞，能够显橙色或红色的螺旋(异苯并呋喃-1(3H),9(9H)氧杂惠_2_竣酸_6_( 二乙氛基)-3_氧代_乙酷澄6,能够显澄色的3- 二乙氛基-6，8- 二甲基荧烷，能够显红色的3，3-双(1- 丁基-2-甲基-1H-吲哚-3-基)-1 (3H)-异苯并呋喃酮，以及能够显黑色的3- 二乙氨基-6-甲基-7-苯氨基荧烷中的任意一种或几种的混合。其中，2_ 二节氛基_6_ 二乙氛基突烧的CASNO (Chemical Abstracts ServiceN0.美国化学文摘登记号)为34372-72-0，6- 二甲氨基_3，3-双(4- 二甲氨基苯基)苯酞(gp结晶紫内酯，还可以显紫色)的CASNO为1552-42-7，螺旋(异苯并呋喃-1 (3H)，9 (9H)氧杂蒽-2-羧酸-6- ( 二乙氨基)-3-氧代-乙酯CASNO为154306-60-2，3- 二乙氨基-6，8- 二甲基荧烷CASNO为21934-68-9，3，3-双(1- 丁基_2_甲基-1H-吲哚-3-基)-1 (3H)-异苯并呋喃酮CASNO为50292-91-6，3- 二乙氨基-6-甲基-7-苯氨基荧烷CASNO为25912-49-0。隐色染料为电子给予体，显色剂为电子接受体，调节剂为决定前两者的变色反应根据温度变化的的中介物。利用颗粒中高分子间基团上电子转移引发高分子结构发生变化，导致变色(消色或显色)高分子基团受到外界能量变化(温度)达到一定条件，即可引行电子转移。由于有调节剂和不同隐色染料、显色剂以不同配比和形态存在，可以设计制备可控制的不同的变色(消色)温度点的热敏可逆变色功能材料，形成系列示温材料。即，应用不同的隐色染料和显色剂及不同配比的调节剂形成变色组合，再以树脂包覆成微胶囊即可制得多种热敏可逆变色功能材料，它们可以是色浆也可以干燥成粉体。上述的热敏可逆变色材料，其中，所述的交联树脂包含聚乙烯醇、丙烯酸树脂或芳香族异氰酸盐预聚物中的任意一种，采用乳化聚合方式进行聚合包覆，制备成微胶囊颗粒。本专利技术还提供了一种上述的热敏可逆变色材料用于制备热敏可逆变色水性油墨的用途，其中，所述的油墨包含按重量比计5 50%的热敏可逆变色材料，10 40%的水性丙烯酸树脂，0.5 5%的表面活性剂，5 30%的多元醇，0.1 1%的抗紫外剂，0.1 0.5%的杀菌防腐剂，0.05 0.5%的消泡剂，以及PH值调节稳定剂，余量为去离子水。另根据油墨应用方式(涂布、胶印或丝网印等)调节其粘度和干燥时间，又由于所述的热敏可逆变色材料是微胶囊形式，所以该油墨无毒环保。其中，所用的表面活性剂主要为水性油墨的分散，乳化和降低表面张力的助齐U，可以是非离子型的和阴离子型。例如油酸钾；吐温61 (Tween 61，聚氧乙烯(4)山梨糖醇酐单硬酯酸酯)；斯盘80 (Span 80，山梨糖醇酐油酸酯)；或德谦W-18水性润湿分散剂(Disponer W-18),直链非离子型表面活性剂。抗紫外剂可以采用如天来稳1130 (Tinuvin1130，3--丙酸-聚乙二醇300酯)，天来稳292 (Tinuvin 292，癸二酸酯类混合物)或Sanduvor 3206 (N, N-二苯基乙二酰胺的80%二甲苯溶液)。杀菌防腐剂可以采用如主要成分为含氮有机杂环化合物的DH-LXE ;主要成分为异噻唑啉酮衍生物的Gl ;或1，3_ 二`羟甲基-5，5-二甲基海因，即62。消泡剂可以采用如美国空气化工业品公司的DF-58，德谦Defom W-090，或科宁Foam Star AlO0 PH值调节剂为AMP-95，即2-氨基-2-甲基-1-丙醇，添加量为0.001 0.1%，根据实际测试调节。上述的热敏可逆变色水性油墨，其中，所述的各成分于常温下研磨分散混合均匀，再经过过滤得到所述的热敏可逆变色水性油墨。制备过程中不能加热至颜色消失的温度。上述的热敏可逆变色水性油墨，其中，所述的热敏可逆变色水性油墨在制备过程中PH控制在6.0 7.0之间。上述的热敏可逆变色水性油墨，其中，所述的热敏可逆变色水性油墨的制备过程还包含在制备前先将所述的热敏可逆变色材料于_25°C冷冻至少24小时后解冻，再与其它成分混合；或在制备完成后将该热敏可逆变色水性油墨在_25°C冷冻至少24小时，使用前将其解冻。本专利技术还提供了一种采用上述的热敏可逆变色水性油墨制备的热敏可逆变色温度指示贴，其中，所述的温度指示贴是采用涂布或印刷方式将所述的热敏可逆变色水性油墨覆于薄膜底材上而得，所述的薄膜底材另一面具有粘性。热敏可逆变色温度指示贴以纸、布或塑料薄膜制得的不干胶为底材，据应用特点和示温要求可以采用涂布、印刷方式将变色示温油墨涂覆于不干胶底材上。上述的热敏可逆变色温度指示贴，其中，所述的温度指示贴的显色范围为: 绿色:于< _5°C冷冻后，当温度彡_5°C时所述的温度指示贴呈绿色，彡35°C时开始消色，40°C时无色，^ 45°C时无本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热敏可逆变色材料，其特征在于，该热敏可逆变色材料为交联树脂聚合包覆的料径为0.5μm～15μm之间的颗粒，所述的颗粒内包含按重量比计3～5%的隐色材料、6～9%的显色剂以及85～91%调节剂；?所述的调节剂为棕榈酸4?甲基苯甲酯或癸酸4?苄氧苯基乙酯；所述的显色剂包含水杨酸锌、1，1?双（4?羟苯基）正癸烷、2,2?二（4?羟苯基）丙烷或2，2?双（4?羟苯基）六氟丙烷中的任意一种或两种的混合；所述的隐色染料包含能够显绿色的2?二苄氨基?6?二乙氨基荧烷，能够显蓝色的6?二甲氨基?3，3?双（4?二甲氨基苯基）苯酞，能够显橙色或红色的螺旋（异苯并呋喃?1（3H），9（9H）氧杂蒽?2?羧酸?6?(二乙氨基)?3?氧代?乙酯橙6，能够显橙色的3?二乙氨基?6,8?二甲基荧烷，能够显红色的3,3?双(1?丁基?2?甲基?1H?吲哚?3?基)?1(3H)?异苯并呋喃酮，以及能够显黑色的3?二乙氨基?6?甲基?7?苯氨基荧烷中的任意一种或几种的混合。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：邵开宏，杨学良，
申请(专利权)人：上海市电力公司，上海笔中缘新材料科技有限公司，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：