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感溫變色顏料應(yīng)用指南

作者：精顏化工日期： 2023-07-12 點(diǎn)擊量：文字大小：大中小

感溫變色顏料是一種技術(shù)先進(jìn)的產(chǎn)品，與許多其他顏料和染料不同，它的結(jié)構(gòu)非常脆弱。因此，為了充分利用這種產(chǎn)品的特性并避免顏料受損，使用感溫變色顏料時(shí)，需要注意以下幾個(gè)方面：

1. 感溫變色顏料的使用溫度：
感溫變色顏料通常在一定的溫度范圍內(nèi)變色，超出該范圍可能導(dǎo)致顏料無(wú)法正常變色或變色效果不佳。因此，首先要了解和確認(rèn)所使用的感溫變色顏料的適用溫度范圍。環(huán)境溫度也會(huì)對(duì)感溫變色顏料的變色效果產(chǎn)生影響，如果環(huán)境溫度過(guò)高或過(guò)低，可能會(huì)干擾顏料的正常變色，因此要盡量在適宜的環(huán)境溫度下使用感溫變色顏料。

2.感溫變色顏料的用量：
樹(shù)脂或塑料鑄件或任何其他厚產(chǎn)品建議使用0.5%至2%的感溫變色顏料，如果產(chǎn)品材料已經(jīng)著色，則應(yīng)使用高達(dá)2,5%的感溫變色顏料，塑料填料如鈦白粉、碳酸鈣粉、炭黑、阻燃劑或其他顏料可以覆蓋感溫變色顏料的顏色。對(duì)于印刷油墨和油漆，建議添加8%-12%。

3.感溫變色顏料的混合和摩擦：
感溫變色顏料微膠囊容易受到機(jī)械損傷，因此當(dāng)使用這種顏料時(shí)，在生產(chǎn)過(guò)程中必須減少摩擦，建議采用低速攪拌器、手動(dòng)攪拌、三輥磨或其他“溫和”的攪拌方法，球磨機(jī)或高速攪拌器會(huì)迅速破壞顏料的結(jié)構(gòu)。此外，應(yīng)避免重復(fù)擠壓操作，為了縮短混合時(shí)間，應(yīng)考慮添加分散劑。

4.感溫變色顏料對(duì)介質(zhì)要求：
感溫變色顏料通常被封裝在幾微米大小的微膠囊中，這種微膠囊的壁非常薄，應(yīng)避免使用顆粒中含有3個(gè)或更少碳原子的溶劑（如甲醇、乙醇或丙酮），這樣的小顆粒很容易穿透微膠囊壁并破壞顏料結(jié)構(gòu)，會(huì)導(dǎo)致顏色變形或顏料變色。另一方面，顆粒中具有6個(gè)或更多碳原子的溶劑被認(rèn)為對(duì)顏料是安全的。

如果必須使用像乙醇這樣的小顆粒溶劑，那么混合溶劑的用量只需滿足當(dāng)前使用的需要，溶劑在噴涂/印刷后會(huì)迅速揮發(fā)，不會(huì)對(duì)顏料造成損害。

下表描述了不同溶劑對(duì)感溫變色顏料的影響，數(shù)據(jù)顯示了顏料性能（在20°C下）形成可見(jiàn)變形所需的時(shí)間。本表僅考察了純?nèi)軇ǔＧ闆r下介質(zhì)中混合了溶劑、粘合劑、乳化劑和其他可能與熱致變色顏料發(fā)生反應(yīng)的化合物，因此本表僅供參考。

甲醇	二甲基甲酰胺	乙醇	丙酮	40%乙醇	異丙醇	乙酸乙酯	乙二醇/二乙醚	乙酸丁酯	丁酮
最多5小時(shí)	最多2天	最多2天	10-60天	20-90天	1-6個(gè)月	2-5個(gè)月	3-10個(gè)月	3-10個(gè)月	3-6個(gè)月
水 (pH 2-8)	甲苯	環(huán)己酮	苯甲醇	汽油	礦物油	松節(jié)油	增塑劑DOP	二甲苯	環(huán)己烷
36個(gè)月以上	12個(gè)月以上	12個(gè)月以上	12個(gè)月以上	12個(gè)月以上	12個(gè)月以上	12個(gè)月以上	12個(gè)月以上	12個(gè)月以上	12個(gè)月以上

在添加感溫變色顏料之前，仔細(xì)檢查介質(zhì)成分，即使是少量的甲醇、乙醇、丙酮或其他具有小顆粒的溶劑，在長(zhǎng)時(shí)間暴露期間也可能嚴(yán)重?fù)p壞顏料。因此，當(dāng)使用新介質(zhì)時(shí)，建議進(jìn)行測(cè)試。

5.感溫變色顏料的抗紫外線性：
感溫變色顏料對(duì)紫外線的抵抗力較弱，使用感溫變色顏料著色的成品應(yīng)覆蓋一層防紫外線漆，如果產(chǎn)品經(jīng)常在建筑物外陽(yáng)光直射的地方使用，則必須這樣做。顏料可以添加到紫外線硬化的樹(shù)脂中-硬化時(shí)間短，因此紫外線不會(huì)在可見(jiàn)光范圍內(nèi)破壞顏料。

6.感溫變色顏料和水性介質(zhì)：
感溫變色顏料可以添加到水性涂料和油墨中，如上所述，介質(zhì)不應(yīng)含有顆粒中碳原子少于4的溶劑，介質(zhì)pH值應(yīng)在2-8范圍內(nèi)（最佳為2,5-5），強(qiáng)堿介質(zhì)（pH值在8以上）遲早會(huì)損傷色素。添加少量非離子表面活性劑可使感溫變色顏料更易分散于介質(zhì)中。

7. 使用感溫變色顏料制成的油墨和涂料：
當(dāng)使用感溫變色涂料或油墨時(shí)，我們希望它能在精確溫度以上變得透明，并顯示出隱藏在其下的圖案。感溫變色顏料微膠囊的折射率為1,5-1,54，如果涂料或油墨中使用的粘合劑具有明顯的折射率差異，那么在達(dá)到變色溫度后，我們將看到 "霧 "的效果，而不是半透明層。一般來(lái)說(shuō)，醇酸樹(shù)脂和丙烯酸樹(shù)脂與感溫變色顏料的配合較好，而聚酰胺樹(shù)脂和硝酸纖維素的配合較差。

折射率的不同對(duì)溶劑的選擇也有影響，甲苯、二甲苯和苯甲醇（折射率分別為1,496、1,493和1,54）等溶劑的折射率與感溫變色顏料的折射率相似，因此與熱變色顏料配合使用效果很好。但如果我們使用折射率明顯不同的異丁醇（折射率為1,377），那么我們觀察到的顏色濃度就會(huì)比實(shí)際濃度小，但這種影響是暫時(shí)的，當(dāng)溶劑揮發(fā)后，觀察到的顏色濃度將恢復(fù)正常。

顏料微膠囊的作用類似于透明玻璃，普通的薄玻璃是透明的，但厚達(dá)100毫米的玻璃呈綠色。因此，如果我們想獲得完全透明的感溫變色表面，那么只需使用薄薄的一層感溫變色涂料或油墨，當(dāng)顏料處于有色狀態(tài)時(shí)，只需覆蓋原來(lái)的表面圖案即可。

使用的介質(zhì)應(yīng)不含磷酸鹽、溴化物和氯化物。即使是少量的此類化合物也會(huì)對(duì)顏料造成永久性的損害并影響其透明度。

8. 感溫變色顏料可能產(chǎn)生的效果：
感溫變色顏料在達(dá)到規(guī)定溫度后會(huì)變得透明，當(dāng)溫度低于這個(gè)溫度時(shí)，顏料會(huì)發(fā)生顏色混合，因此可以產(chǎn)生四種效果：

薄層顏料（如油漆或墨水）在達(dá)到規(guī)定溫度后變?yōu)橥该?- 顯示顏料層下表面的圖案。

當(dāng)用于較厚的物體（如樹(shù)脂鑄件）時(shí)，顏料在達(dá)到規(guī)定溫度后會(huì)變白，成千上萬(wàn)個(gè)微膠囊的折射會(huì)產(chǎn)生與濃霧相同的效果。

顏料也可以用其他染料或顏料著色，重要的是要正確的使用，第二種著色劑不能掩蓋感溫變色顏料的效果。例如，我們將使用綠色透明染料染色的樹(shù)脂，并添加變色溫度為30°C的紅色熱變色顏料，根據(jù)調(diào)色規(guī)則，在26,5°C以下（此溫度下紅色顏料開(kāi)始褪色）樹(shù)脂將呈黃色，當(dāng)溫度從26.5°C升至30°C時(shí)，樹(shù)脂顏色開(kāi)始從黃色變?yōu)榫G色，當(dāng)溫度達(dá)到30°C時(shí)，樹(shù)脂顏色變?yōu)樵瓉?lái)的綠色。

使用幾種不同的感溫變色顏料（不同的顏色和變色溫度）可以得到隨溫度變化而有幾種不同顏色的產(chǎn)品。

9. 顏料和感溫變色產(chǎn)品的儲(chǔ)存：
感溫變色顏料不耐紫外線，因此應(yīng)避免陽(yáng)光直射，盡可能放在陰暗處。感溫變色顏料成品應(yīng)覆蓋防紫外線漆，尤其是經(jīng)常暴露在陽(yáng)光直射下的產(chǎn)品。

感溫變色顏料可以改變顏色規(guī)定的次數(shù)，而不會(huì)顯著改變性能，因此顏料和含有顏料的產(chǎn)品應(yīng)儲(chǔ)存在比變色溫度低幾°C的溫度下（例如，在30°C變色的顏料在26.5°C時(shí)開(kāi)始褪色，因此在24°C或更低的溫度下儲(chǔ)存是安全的）。冷凍也會(huì)損壞感溫變色顏料。

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