[发明专利]一种热敏可逆变色材料及其用途

说明书

技术领域

本发明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。 

背景技术

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℃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。 

发明内容

本发明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℃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，本发明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0.5μm～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。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。其中，2-二苄氨基-6-二乙氨基荧烷的CASNO（Chemical Abstracts Service No.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（即结晶紫内酯，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。