一、感溫變色顏料的變色原理和結(jié)構(gòu):
感溫變色顏料是由電子轉(zhuǎn)移型化合物體系制備的。 電子轉(zhuǎn)移型化合物是一種具有化學(xué)結(jié)構(gòu)的發(fā)色體系。在某種溫度下因電子轉(zhuǎn)移使該物的分子結(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)顏色鮮艷,而且可以實(shí)現(xiàn)從“有色===無(wú)色”“有色===有色”狀態(tài)的顏色變化,這是金屬?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很重要的。
1、 感溫變色基本顏色:
2、 感溫變色基本溫度:-5℃、0℃、5℃、10℃、15℃、22℃、25℃、28℃、31℃、33℃、38℃、43℃、45℃、50℃、65℃、70℃。
3、感溫變色可隨溫度的上升、下降而變化顏色。(以31℃紅色為例,變色形式為31℃以上呈現(xiàn)無(wú)色,31℃以下呈現(xiàn)紅色)。
4、感溫變色內(nèi)含微膠囊變色顆粒,粒徑在1~10UM之間,并具有耐溫等膠囊所改變的特性。
5、感溫變色產(chǎn)品的設(shè)計(jì)以溫度不同,使用環(huán)境不同時(shí)有顏色變化為訴求,可應(yīng)用于人體感溫的系列產(chǎn)品,也可做防偽設(shè)計(jì)使用。
二、感溫變色粉應(yīng)用:
1、感溫變色粉為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)。
2、本品可用于聚丙烯(PP)、軟聚氯乙烯(S-PVC)、AS 、ABS和硅膠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)玻璃或尼龍單體澆鑄、模壓、固化成型之油墨基材。
3、 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均勻。色母料的制備方法可參考本司提供的使用資料。
5、溫度:
加工溫度應(yīng)控制在200℃以下,不要超過(guò)230℃,并盡量減少物料的受熱時(shí)間。(溫度高長(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,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(guò)程中,其內(nèi)部有時(shí)會(huì)產(chǎn)生收縮應(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。
三、儲(chǔ)存方法:
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(yáng)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(yáng)光和紫外燈光的照射,這樣會(huì)使變色顏料的使用壽命長(zhǎng)些。
2、耐熱性:
感溫變色顏料在短時(shí)間內(nèi)可耐230℃溫度(10分鐘左右),可應(yīng)用于注塑和固化。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(kāi)始降解。因此變色顏料應(yīng)避免長(zhǎng)期在高于75℃溫度下工作。
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