[发明专利]变色油墨及其制备方法和其应用

说明书

本发明涉及一种变色油墨及其制备方法和其应用。以质量份计，制备该变色油墨的原料包括：空间构成材料20份～50份、客体分子1份～10份及溶剂20份～60份；其中，上述的空间构成材料为重均分子量高于10000且具有链状结构的线型高分子材料，上述的客体分子为碘单质。组成上述变色油墨的各原料价格便宜，制备上述变色油墨的成本明显低于传统的以纳米金颗粒、银离子、还原剂为核心组份的温度敏感变色油墨；并且各原料及油墨成品不需要传统的以取代丁二炔单体作为核心材料的温度敏感变色油墨的低温保存、运输条件。

技术领域

本发明涉及油墨领域，特别是涉及变色油墨及其制备方法和其应用。

背景技术

食品在运输、贮藏等环节的时间损耗着食品的品质，时间温度指示装置(TTI，time-temperature indicator)是一种用于实时监测食品等产品安全性的新型指示装置。它通过发生物理或化学变化来产生时间温度累积效应，从而用来记录产品的温度变化历程并指示产品剩余货架信息，即通过装置油墨颜色的改变就可以肉眼分辨产品是否过期。

传统的温度敏感变色油墨主要有两类：以取代丁二炔单体作为核心材料的温度敏感变色油墨和以纳米金颗粒、银离子、还原剂为核心组份的温度敏感变色油墨。

前者是利用取代丁二炔材料在常温下发生的聚合变色反应。温度越高，取代丁二炔材料的聚合速率越快，油墨的变色程度可反应材料的累计受热量。但该油墨存在一个问题，即取代丁二炔原材料在使用前需在-18℃低温环境下保存、运输，制备成温度敏感变色油墨后，也需在低温下保存，且价格昂贵。后者是利用银离子的还原反应。银离子被还原成银单质，并沉积在纳米金颗粒表面，随着银壳层厚度的增加，纳米金颗粒的光学性质发生变化，从而引起颜色变化。该油墨存在一些不足，首先，使用贵金属作为原材料，成本高昂；其次，为使反应能够持续进行，材料必须保持凝胶状，无法使用印刷机低成本批量印刷。

发明内容

基于此，有必要提供一种无需低温保温且成本低廉的温度敏感变色油墨。

此外还提供一种上述油墨的制备方法和其应用。

一种变色油墨，以质量份计，制备所述变色油墨的原料包括：

空间构成材料 20份～50份；

客体分子 1份～10份；及

溶剂 20份～60份；

其中，所述空间构成材料为重均分子量高于10000且具有链状结构的线型高分子材料，所述客体分子为碘单质。

组成上述变色油墨的各原料价格便宜，制备上述变色油墨的成本明显低于传统的以纳米金颗粒、银离子、还原剂为核心组份的温度敏感变色油墨；并且各原料及油墨成品不需要传统的以取代丁二炔单体作为核心材料的温度敏感变色油墨的低温保存、运输条件。

在其中一个实施例中，所述空间构成材料选自聚乙烯醇缩丁醛、聚乙烯醇、尼龙、聚乙烯吡咯烷酮、羟乙基纤维素、淀粉及羟丙基纤维素中的至少一种。

在其中一个实施例中，所述溶剂选自乙醇、乙二醇、异丙醇、丁醇、戊醇、环己醇、丙酮、环己酮及水中的至少一种。

在其中一个实施例中，制备所述变色油墨的原料还包括5质量份～30质量份的填充材料。

在其中一个实施例中，所述填充材料选自碳原子数大于4的烷烃及碳原子数大于4的烷烃的衍生物中的至少一种。

在其中一个实施例中，所述填充材料选自桐油、亚麻油、油酸、反油酸、蓖麻油、棕榈酸、棕榈酸酯、月桂酸、豆蔻酸、二十八烷、硬脂酸、软脂酸、硬脂酸甘油酯、硬脂酸甲酯、硬脂酸乙酯、聚氨酯、花生酸、丙烯酸、松香树脂及水性聚氨酯中的至少一种。在其中一个实施例中，所述空间构成材料的重均分子量高于30000。