[发明专利]一种可逆热变色复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及示温材料的技术领域，尤其是指一种可逆热变色复合材料及其制备方法。

背景技术

现在工业和科学技术的发展要求测温技术简单、快速、方便准确，新型的示温材料便应运而生，它们可以用在难以处理的危险地区或暂时不能接近的地方。示温材料是利用变色颜料热致变色来测量物体表面温度及温度分布的一种特殊功能性材料，也称为变色材料或热敏材料。当材料受热到一定温度时颜色发生变化，显出一种新的颜色，而再冷却时,重新又恢复到原来的颜色，这种材料为可逆型示温材料；如果冷却时颜色不能恢复，则为不可逆型示温材料。目前，科学家们已在无机物、有机物、聚合物以及液晶等各类化合物中发现大量具有热致变色特性的物质，它们的颜色变化人们通过肉眼即可观察到，热色性材料主要用于合成新型的可变色颜料或示温涂料。国内外研制示温材料多年，并已取得相当成就，开发了许多用于示温的在温度变化时颜色产生明显改变的热色性材料。目前，市面上低温可逆热变色材料主要为热变色复配物胶囊，芯材成分包括发色剂、显色剂、固体溶剂。例如，以结晶紫内酯、热敏红、热敏黑TF-BL等为发色剂，分别与显色剂双酚A和溶剂固体脂肪醇形成热变色复配物；以溴酚蓝、溴甲基绿、溴甲基紫、甲酚红为发色剂，分别与显色剂碱土金属盐和溶剂固体脂肪醇形成热变色复配物。而然，国内外已发表过的显色剂的种类基本上为有机酸和碱土金属盐两类，本发明以有机胺为显色剂，公开了一种新型的热变色复合材料。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足与缺点，提供一种可逆热变色复合材料及其制备方法，这种可逆热变色复合材料的制备简单快捷，绿色环保，稳定可靠，颜色变化鲜明，材料易得，拓宽了低温可逆热变色热变色复配物的选择范围。

为实现上述目的，本发明所提供的技术方案如下：

一种可逆热变色复合材料，包括染料，为发色剂；有机胺，为显色剂；固体脂肪醇，为溶剂；其中，所述染料、有机胺、固体脂肪醇的质量比例为1：(20-50)：(200-400)。

所述染料为茜素红。

所述有机胺为三聚氰胺或六次甲基四胺。

所述固体脂肪醇为十四醇、十六醇、十八醇中的一种。

所述染料、有机胺、固体脂肪醇均为分析纯级。

上述可逆热变色复合材料的制备方法，如下：

按照权利要求1所述的比例称取染料、有机胺、固体脂肪醇并混合，然后加热融化醇溶剂并充分搅拌后冷却，即可得到所需的可逆热变色复合材料，其变色温度为40-65℃，当温度到达特定值或者特定区间时，其材料体系由紫色向黄色转变，而当温度降低恢复至特定值以下时，其颜色发生逆向变化。

本发明与现有技术相比，具有如下优点与有益效果：

1、本发明的可逆热变色材料制备比较简单，绿色环保，稳定可靠，颜色变化鲜明，材料易得，实施容易。

2、本发明材料的可逆热致变色灵敏度高，可逆变色持久，变色温度区间主要集中在40-65℃；当温度到达某个特定值或者很窄的一个特定区间时，其材料体系由紫色向黄色转变；当温度降低恢复至特定值以下时，其颜色发生逆向变化。

附图说明

图1为实施例1中所得的热变色复合物随温度的色差变化图。

图2为实施例4中所得的热变色复合物随温度的色差变化图。

具体实施方式

下面结合多个具体实施例对本发明作进一步说明。

实施例1

原材料如下：

染料(具体为茜素红)，为发色剂；有机胺(具体为三聚氰胺)，为显色剂；固体脂肪醇(具体为十六醇)，为溶剂。其中，茜素红：三聚氰胺：十六醇的质量比例为1：50：200。

制备方法如下：

称取0.1g的茜素红、5g三聚氰胺和20g的十六醇混合，然后加热融化醇溶剂充分搅拌5min后冷却，冷却后即得到紫色蜡状物，加热此蜡状物至50℃时，固体颜色由紫色变为黄色，继续加热，变为黄色液体，随即在常温常压下冷却，颜色有黄色液体变为黄色固体再变为紫色固体，色差变化如图1所示。

实施例2

按照茜素红：六次甲基四胺：十六醇的质量比例为1：20：200，称取0.1g的茜素红、2g六次甲基四胺和20g的十六醇，混合，然后加热融化醇溶剂充分搅拌5min后冷却，冷却后即得到紫红色蜡状物，加热此蜡状物至50℃时，固体颜色由紫红色变为橙黄色，继续加热，变为橙黄色液体，随即在常温常压下冷却，颜色有黄色液体变为橙黄色固体再变为紫红色固体。

实施例3